实验22 声速的测定

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1、实验22声速的测定六.数据记录及处理(一)驻波共振法测声速测量次数i位置Li（cm）测量次数i+6位置L(i+6)（cm）3λ=Li=Xi+6-Xi(cm)Λi(cm)Δλi(cm)11.82572.1010.2760.092-0.00121.87082.1500.2800.0930.00031.91892.1940.2760.092-0.00141.960102.2400.2800.0930.00052.005112.2870.2820.0940.00162.050122.3300.2800.0930.000室温t=28.6℃频率f=378.0kHZ平均值`λ=0.093cm(二)行

2、波相位法测声速测量次数i位置Xi（cm）测量次数i位置Xi（cm）3λ=Li=Xi+6-Xi(cm)Λi(cm)Δλi(cm)11.792720670.2750.0920.00221.84082.1020.2620.087-0.00331.89092.1500.2600.087-0.00341.940102.2010.2610.087-0.00351.976112.2500.2740.0910.00162.020122.2980.2780.0930.003室温t=28.6℃频率f=378.0kHZ平均值`λ=0.090cm数据处理：1.驻波共振法求声速。1.相位法求声速。（1）用逐差法

3、求出声波波长λ。（2）计算声速。（3）计算相对误差及实验结果表达式记下室温t(℃)；频率f(HZ)。求出在室温时声速理论值（v理）v理=v0√TT0(其中V0=331.45m/s；T0=273.15K；T=t+T0=t+273.15K)V测=f·`λ(实验值)Δv=

4、v理-v

5、（绝对误差）相对误差E=∆vv理×100%答：v理=v0√TT0=348.37m/s(其中T=t+T0=t+273.15K=301.75K)利用驻波共振法的逐差法求出声波波长λ1为：0.093cm；声速v1测=f·λ1=351.54m/s.Δv=

6、v理-v

7、=3.17m/s；相对误差E=∆vv理×100%=0.0

8、091利用相位法的逐差法求出声波波长λ2为：0.090cm;声速v2测=f·λ2=340.2m/s.Δv=

9、v理-v

10、=8.17m/s相对误差E=∆vv理×100%=0.0023分析讨论(实验小结)答:根据实验数据计算结果发现几种测量方法的测量结果都偏大，一个重要的原因就是空气中含有水蒸汽及其它杂质，声音在这些物质中的传播速度都要比在空气中的传播速度大，所以最后的测量结果都偏大。而使用相位法测得的结果与真实值最接近，因为这个方法观察图像时，是在图像变化到重合时读数，判断图像重合成直线是相对容易的，所以误差会较小.七.思考题1.为什么压电陶瓷换能器S1和S2的表面驻波共振法中要保持平行?

11、答:因为只有当S1、S2表面保持互相平行且正对时，S1S2间才可能形成驻波，才会出现波腹和波节，S2表面才会出现声压极大值，屏幕上才会出现正弦波振幅发生变化，由此可测超声声波波长。2.为什么实验时,开始时信号源的频率可变,而调好系统共振后又不能随意改变信号源频率?答:根据声速的公式V=λf:由公式可知,一旦频率f发生改变,在波长不发生改变的情况下,声速将发生改变,所以调好系统共振后不能随意改变信号源频率.