大学物理实验声速的测定PPT

实验目的学习和掌握超声波的基本知识和测量原理掌握实验方法通过测量声波的传播时间和距离，计算声速培养实验技能和观察能力提高实验数据处理能力实验原理声速是声波...

实验目的学习和掌握超声波的基本知识和测量原理掌握实验方法通过测量声波的传播时间和距离，计算声速培养实验技能和观察能力提高实验数据处理能力实验原理声速是声波在媒介中传播的速度，与媒介的性质和状态有关。超声波的传播速度一般高于可听到的声波，可以在空气中传播，也可以在固体或液体中传播。本实验主要讨论在空气中传播的超声波。根据波动理论，声波的传播速度由媒介的密度和弹性决定。在空气中，声速与空气的密度和弹性有关。而超声波的频率很高，空气的弹性对超声波的传播速度影响较大。因此，可以通过测量超声波的传播速度，来了解空气的密度和弹性对声速的影响。实验中，我们通常采用反射法来测量声速。反射法的基本原理是：超声波在传播过程中遇到反射面时会发生反射，通过测量超声波从发射器发出到接收器接收到反射波的时间差，可以计算出超声波的传播距离。结合已知的反射面距离，就可以计算出超声波的传播速度。实验步骤准备实验器材超声波发射器、超声波接收器、测量尺、已知长度的反射杆、频率计等将超声波发射器与频率计连接测量超声波的频率将超声波接收器与测量尺连接测量反射面的距离将反射杆放置在超声波发射器和接收器之间调整反射杆的位置，使超声波能够从发射器发出，经过反射面反射后被接收器接收开启频率计记录超声波的频率。同时，从测量尺上读取反射面的距离重复步骤4和5多次记录数据根据实验原理和公式计算超声波的传播速度分析实验数据得出结论实验结果与分析在实验过程中，我们得到了大量的数据。通过对数据的分析，我们可以得出以下结论：超声波的频率对传播速度的影响实验结果表明，超声波的频率越高，传播速度越快。这是因为超声波的频率与其波长成反比，频率越高，波长越短。因此，在相同介质中传播时，高频超声波的能量更加集中，传播速度更快空气密度对传播速度的影响实验结果表明，空气密度越高，超声波的传播速度越快。这是因为在相同温度下，空气密度越高，其弹性也越高，声波的传播速度也会相应增加空气湿度对传播速度的影响实验结果表明，空气湿度越高，超声波的传播速度越慢。这是因为在相同温度和压力下，空气湿度越高，其密度越低，声波的传播速度也会相应降低反射面距离对测量结果的影响实验结果表明，反射面距离越远，测量结果越准确。这是因为在相同条件下，反射面距离越远，超声波经过的路程越长，反射回来的信号也越强，接收器接收到的信号也越清晰通过对比不同条件下的测量结果可以得出以下结论：在相同介质中传播时，高频超声波的传播速度比低频超声波要快；在相同温度和压力下，空气湿度越高，其密度越低；在相同条件下，反射面距离越远，测量结果越准确