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用可闻(听)声波测声速

扬声器、传声器(话筒)、低频方波信号发生器(有功率输出)、数字式示波器、米尺。

机械振动在弹性媒质中向外传播形成声波。声波按振动频率的高低可分为次声波(频率小于20Hz)、可闻(听)声波(振动频率在20Hz到20000Hz之间)、超声波(振动频率大于20000Hz)。声学研究与应用涉及物理、化学、工程技术等各个领域。例如如何避免噪声、如何利用声的作用来促进化学反应、海底地质勘测(声音导航和测距)、超声探伤、超声清洗等等。 声波在媒质中传播的速度称为声速,本实验要求设计实验装置用可闻(听)声波测声速,并研究声波的特性

  1. 空气中的声速主要与哪些因素有关?
  2. 声波有什么特性?
  3. 可闻(听)声波与超声波有什么区别?
  4. 一般测声速有几种方法?使用的声源发出的声波是可闻(听)声波还是超声波?本实验是否可以用这几种方法测声速?
  5. 为什么用可闻(听)声波测声速要比用超声波测声速更难?
  6. 可闻(听)声波与超声波测声速所使用的发射器与接收器分别各是什么?

1.如图1所示,扬声器与低频方波信号发生器功率输出端相连接,频率取1到5赫兹。

图 1 声速测量实验装置图

2.低频方波信号发生器电压输出端与数字式示波器CH1(通道1)相连接,作为触发基准信号。

3.传声器 ( 话筒 ) 接收到声波信号,通过屏蔽线与CH2相连接,将光标1指示在第一个波峰上(示波器屏上显示通道2的波形)。 4.向后拉动传声器,此时示波器屏上(屏上显示通道2的波形)显示的波峰向后移动,将光标2指示在第一个波峰上。 5.读出光标1与光标2的时间差,用尺量出传声器向后移动的距离。通过计算得出声速。 6.用常用的几种方法测声速,声源频率在可闻(听)声波的频率范围内。并与以上实验结果的精确度相比较,分析原因。 7.设计一个可闻声波测距实验。 8.设计一个研究声波特性的实验(如声波的干涉等)。

  1. 实验的目的、意义。
  2. 简要介绍本实验涉及的声波的基本原理。
  3. 你设计的几个实验的设计思路、设计过程和实验结果。
  4. 实验过程中遇到问题及解决的办法,特别是本人有创新和有体会的内容。
  5. 本实验的收获及改进意见。
  1. 赵凯华,罗蔚茵. 新概念力学. 北京:高等教育出版社,1995.7.
  2. 吴勇,童培雄等. 一种非超声波测声速的方法. 物理实验, 2000年第20卷第12期,3~4页.
  3. 贾玉润等. 大学物理实验. 上海:复旦大学出版社,1985.
  4. 沈元华,陆申龙. 基础物理实验. 北京:高等教育出版社,2003.p.41-44.

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  • 最后更改: 2007/09/24 23:15
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