exp:common:ssyj

这是本文档旧的修订版!


声速的测量

  • 学习声速的测量方法,并测量不同介质中的声速:气体(空气)、液体(水)、固体(有机玻璃棒)。
  • 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?
  • 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?

示波器、信号发生器、声速测量仪、水槽、纯净水、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)、电子天平等。

  1. 用3种方法测量空气中的声速,并比较3种方法的特点。
  2. 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。
  3. 选择一种方法,研究固体中的声速。
  4. (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%)。
  5. (选做)水中的实验现象与什么有关,设计实验验证你的想法。
  6. (选做)研究水中声速与水温的关系。
  • 测量仪器上刻度尺的零点可能不准,这是否会影响声速的实验值?
  • 时差法中,信号传播在电子线路的延时是否可以忽略?它是否会影响到声速的实验值?
  • 如何进行实验数据的处理,才能得到较为准确的结果?
  • 如何从示波器上得到稳定、明显的信号?
  • 在示波器上观察到的波形如果有畸变,如何调节?
  • 测量时,每种方法对位置的判断分别有多大的不确定度?
  • 测量液体中的声速时,水槽的边界对实验结果有什么影响?水的液面高度对实验结果有什么影响?如何验证你的想法?
  • *如何保持水槽中液体的温度近似不变?
  • 简要叙述本实验的基本原理。
  • 记录实验中出现的实验现象,对其进行分析、讨论。
  • 实验数据的处理,及对结果的分析、讨论。


————引自基础物理实验补充讲义P15

13307110107提问:水中声速的理论值如何确定?咱们的水提供的八成是(应该就是)自来水,里面有很多离子,而且室温一定等于水温么?谢谢。
理论值可以查资料得到;水中离子的影响有多大,可以进行分析;水在室温中平衡了很多天,可以认为室温与水温相等;根据水中声速与温度的关系,如果有温度差,影响有多少?
  • exp/common/ssyj.1647752271.txt.gz
  • 最后更改: 2022/03/20 12:57
  • 由 shiyun