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--- exp:common:ssyj [2021/02/24 15:18]
shiyun
+++ exp:common:ssyj [2024/02/20 10:14] (当前版本)
loujie [声速的测量]
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 ====== 声速的测量 ======
+本实验利用多种不同原理测量声速。虽然各种方法给出的声速都能很好的吻合，但是同学们会在实验中发现一些无法用给出的原理（见视频"声速1.0"及参考资料中的各讲义）解释的现象。
+因此，本实验鼓励同学们从这些实验现象出发，自己思考：能否找到更好的的物理解释，统一所观察到的所有实验现象。
+注意：物理实验（下）是一门强调探索性研究的课程。提前向学长或已完成该循环的同学了解实验会导致<color #ed1c24>严重剧透而使实验失去乐趣！</color>
+视频请在<color #ed1c24>每周撰写预习报告前</color>观看。
+==== 第一次实验前视频（声速1.0）： ====
+b站【大学物理实验（下）声速测量1】 https://www.bilibili.com/video/BV1ng4y1p7Xk/?share_source=copy_web&vd_source=25260e7e3b69357310410618bc8a20aa
+下载链接: https://pan.baidu.com/s/1qvYcZ1T6ouMw2bzmKLl3lA?pwd=9tyr 提取码: 9tyr
+====  解答视频（声速1.5） ====
+将在第一次实验完成，写完相应实验分析后，在第二次实验课上面对面发送。
+不要分享给其它同学！
+==== 第二次实验前视频（声速2.0） ====
+注意⚠️第二次实验前观看！没必要提前看。
+【大学物理实验（下）声速测量2】 https://www.bilibili.com/video/BV1mA41127q1/?share_source=copy_web&vd_source=25260e7e3b69357310410618bc8a20aa
+下载链接: https://pan.baidu.com/s/1gb-Xy6kcKkqd9tLMRjScpQ?pwd=djiv 提取码: djiv
+==== 第三次实验前视频（声速3.0） ====
+【大学物理实验（下）声速测量3】 https://www.bilibili.com/video/BV1gv4y1s7qe/?share_source=copy_web&vd_source=25260e7e3b69357310410618bc8a20aa
+下载链接: https://pan.baidu.com/s/1fdJlg2fkorzhqe2ewYWpOQ?pwd=r2w3 提取码: r2w3
 ==== 实验的目的、意义和要求 ====
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   * 在不知道固体中声速的大致数值的情况下，固体材料的尺寸应如何设计？
+==== 实验前的思考 ====
+=== 关于原理 ===
+  - 什么是**相位法**？什么是**共振法**？什么是**时差法**？它们各有什么优缺点？
+  - 根据空气中声速与温度的关系，猜想一下水（或液体）中的声速与温度可能是什么关系？说明理由。
+  - 给定固体材料的尺寸，如何测量固体中的声速？
+=== 关于实验 ===
+  - 为什么要测量谐振频率？
+  - 共振法中，极大值的振幅随换能器间距的增加如何改变？
+  - 如果标尺的零点不准，即换能器贴紧时读数不为零，对实验结果有何影响？
+  - 考虑电子线路的延时，对实验结果有何影响？
+==== 实验后的拓展思考 ====
+  * 水中共振法和相位法的实验现象和你的预期有不一致吗？如何设计实验验证你的猜想？
+  * 如果只有单根固体棒，如何设计实验测量固体中的声速？
 ==== 实验室可提供的主要器材 ====
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 ==== 实验内容 ====
+===补课期间安排：===
+   * 第一次：用3种方法测量空气中的声速、选择一种方法，研究固体中的声速。
+   * 第二次：用3种方法测量水中的声速，并与空气中所观察到的实验现象作比较。
+===实验内容===
   - 用3种方法测量空气中的声速，并比较3种方法的特点。
   - 用3种方法测量水中的声速，并与空气中所观察到的实验现象作比较。
   - 选择一种方法，研究固体中的声速。
   - （选做）若仅有一个圆柱形的固体样品，已知其中声速的大致数值，设计一种实验方法准确测量其声速值（相对不确定度小于3%）。
+  - （选做）水中的实验现象与什么有关，设计实验验证你的想法。
   - （选做）研究水中声速与水温的关系。
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   * 沈元华、陆申龙主编，基础物理实验，北京：高等教育出版社，2003年
+  * {{ :exp:common:声速-新概念物理讲义朱鹤年.pdf |空气温度、湿度对理论声速的影响}}——朱鹤年，新概念基础物理实验讲义
   * [[exp:common:bhzqy|附表：水的饱和蒸汽压与温度的关系]]
+  * [[https://zhuanlan.zhihu.com/p/365768877|压电效应]]
+  * [[https://www.pi-china.cn/zh_cn/expertise/technology/piezo-technology/fundamentals/|压电材料]]
+  * [[https://en.wikipedia.org/wiki/Sound_barrier|音障]]
+  * [[https://zhuanlan.zhihu.com/p/375525311/|介面反射与声阻抗匹配]]
+  * {{:exp:common:wechatimg1032.jpeg?400|}}
+  * {{:exp:common:wechatimg1033.jpeg?400|}}
+  * （以上图片资料来自网络）
+==== 关于直线拟合的不确定度 ====
+{{:home:zhousy:拟合不确定度.jpg|}}\\
+————引自基础物理实验补充讲义P15