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測量聲音的傳播速度還有哪些方法

發布時間:2022-11-16 02:24:25

① 物理試驗中測定聲速得方法有哪些

【目的和要求】
學習粗略測定聲音速度的方法,了解空氣中聲速的大小。【儀器和器材】
梆子,秒錶或手錶,捲尺。【實驗方法】
在高牆前或山谷中唱歌或叫喊時,往往可以聽到回聲,而且在早晨時回聲最清晰響亮,因此本實驗最好在早晨進行。首先選擇好合適的實驗場所,例如一堵高牆,高牆的前面平坦空曠。實驗者站在離高牆的距離為R處,按照均勻的時間間隔T敲打梆子。當聽到反射回來的第一次梆子聲與打出來的第二次梆子聲完全重疊時,則表示每次梆子發出的聲音傳到高牆並被高牆反射回來到達實驗者處的時間剛好等於敲梆子的時間間隔T。因此聲音傳播的速度v為v=2R/T
1.站在離高牆100米或更遠的距離,以一定的時間間隔敲打梆子。
2.注意控制敲梆子的節拍,使從高牆處反射回來的梆子聲與敲出來的聲音相重疊。
3.站在旁邊的學生由一人報出敲擊的次數,其他學生同時用秒錶或手錶計時。測出敲擊20次至50次的時間間隔t,並由所得的結果計算出敲梆子的時間間隔T(秒)。
4.用捲尺測出敲擊地點到高牆的距離R(米)。
5.將所得的數據代入公式v=2R/T求出聲速v米。同時要記下測量時空氣的溫度,因為空氣中聲音傳播的速度與溫度有關。【注意事項】
1.實驗者離牆的距離以能清晰地聽到回聲為宜。
2.若每隔一次聽到敲擊聲與回聲重合,則聲速公式v=2R/T。實驗內容
1、連接測量系統。函數信號發生器的輸出與發射換能器和示波器的X(Y2)輸入並聯連接,接收換能器的輸出與示波器的Y1輸入連接。
2、練習使用函數信號發生器和示波器。
(1)用示波器觀察由信號發生器提供的不同的波形信號。
(2)用示波器觀察李薩如圖形。
3、調節諧振頻率。信號發生器輸出正弦信號,頻率調節到換能器的諧振頻率,記下諧振頻率f。這時,換能器發射出的超聲波最強。
4、利用駐波法測量聲速。
(1)信號發生器輸出頻率處於諧振頻率;示波器Y軸工作方式選擇開關置於Y1,「拉Y1
(X)」旋鈕推進。
(2)從兩換能器相距1cm左右開始,由近及遠移動接收換能器,觀察示波器上的接收信號的變化情況,記下第1、2、3、……、20個出現正弦波極大值時接收換能器的位置即游標卡尺的讀數L1、L2、L3、……、L20。
(3)採用逐差法求出波長λ,進而求出聲速v;計算聲速的不確定度,表示測量結果。
5、利用相位比較法測量聲速。
(1)信號發生器輸出頻率處於諧振頻率;示波器Y軸工作方式選擇開關可以置於任意位置,「拉Y1(X)」旋鈕拉出。
(2)從兩換能器相距1cm左右開始,由近及遠移動接收換能器,觀察示波器上李薩如圖形的變化情況,記下第1、2、3、……、20個出現直線時接收換能器的位置即游標卡尺的讀數L1、L2、L3、……、L20。
(3)採用逐差法求出波長λ,進而求出聲速v;計算聲速的不確定度,表示測量結果。
儀器簡介
1、超聲聲速測定儀:主要由兩個超聲壓電換能器和游標卡尺組成;超聲壓電換能器可以實現聲
壓和電壓之間的相互轉換,分別用於發射和接收超聲波;游標卡尺用來測量聲波發射面和接
收面之間的距離。
2、函數信號發生器:提供適當頻率的正弦電信號給壓電換能器來發射超聲波。
3、雙蹤示波器:
(1)觀察和測量接收換能器將聲壓轉換成的電信號;
(2)觀察發射電信號和接收電信號兩個相互垂直簡諧振動疊加產生的李薩如圖形,測量相位差。

② 測量聲音在水中傳播速度的方法

1、在一面大建築物前一定距離(設距離為L),,發出聲音,測量其發出聲音至聽到回聲間的時間。則V=2L/t

2、在相距較遠的兩地AB(距離為L),,在A地同時發出聲音閃光,在B測量看到光與聽到聲音之間的時間。V=L/t

3、在相距一定距離的兩點AB(距離為L),在A發出超聲波,在B點接收並測量,發出超聲波至接收超聲波的時差。V=L/t

如何檢測聲音在空氣中的傳播速度

我是用單片機檢測的,發聲體用號筒式揚聲器,接收用麥克風,頻率用8KHz,找一反射物體,揚聲器發送脈沖,麥克風檢測反射回來的信號,根據已經知道的距離,計算出聲音在空氣中的傳播速度。

④ 平時日常生活中.怎麼測到聲音傳播速度,請給詳細過程

(1)在離高牆較遠的地方(事先測出你到高牆的距離)大聲地喊一下,在你喊的同時按下秒錶,當你聽到自己的回聲再按一下秒錶,這樣一來,你的喊聲從你那兒到高牆打了一個來回,你只要把上面說的你跟高牆的距離除以測得的時間的一半,這聲音的速度也就出來了(這里要注意的是因為人能分辨出自己的回聲的時間間隔要超過0.1秒,聲音有傳播速度是340米每秒,所以你與牆的距離,至少不得少於17米才行,而且中間還不能有障礙物)。
(2)兩個人站在相距一百米的距離
中間沒有障礙物
讓一人開槍(跑步比賽時候用的搶)
看到煙的時候另一人開始用秒錶計時
聽到聲音的時候掐停
然後v=s/tv是速度,s距離,t是時間
就ok了!
(3)在這里需要一個聲音靈敏感應器
將其放在距聲源已知的的距離里(靈敏感應器可以捕捉到的距離)為s
從發音到靈敏感應器捕捉到用時(可以用秒錶測量)為t
則聲音在空氣中的速度v=s/t便可求出

⑤ 測量聲音的傳播速度還有哪些方法

0.因為聲音是有迴音的,所以可藉助迴音來測量。
1.在桌上放兩塊石頭。
2.在石頭中間用音叉發出聲音。
3.用傳播的速度(340m/s)去除傳播的距離。

⑥ 聲速測量方法有哪些

聲速測量的方法
一、傳統方法
方法1:一個聲音產生後,並不會立刻傳到你的耳朵,通常要經過一段時間。例如:如果你參加一個運動會,坐在離鳴槍的人有一段距離的地方,你會先看到槍冒煙,後聽到槍聲。這是因為光行進的速度非常快,而聲音的速度就慢得多。所以你會立刻看到槍冒煙,但聲音要過一會兒之後才會聽到。於是早期測量聲音的速度是利用槍來做實驗。幫忙的人要拿著槍在一個量好的距離外,另一個人就拿著馬表站在原點。在看到信號之後,幫忙的人就對空鳴槍。在原點的人一看到槍的火花和煙時,就把馬表按下來;而當他聽到槍聲時,就再按一次馬表讓馬錶停下來。看到火花和聽到槍聲之間的時間,就是聲音行經這一段量好距離所需的時間。就能算出聲音的速度。根據這一原理你不妨在今後的校運動會的時候試驗一下(利用百米賽跑就可以了)。為了測量聲音的速度你需要一個馬表和一個皮尺。量一個500公尺的距離,要盡可能量得准確一點。你和你的同學分別站在兩端;你的同學兩手各拿一塊大石頭,你則拿一個馬表。當你大叫「開始」時,你的同學要把石頭舉到頭頂,盡量大聲敲擊。當你一看到石頭撞在一起,就按下馬表。等到你聽到石頭撞擊的音,就再按一下馬表讓馬錶停下來。時間方面要記錄到十分之一秒。如果能多做幾次實驗,算出時間的平均值是最好的。你只要用計算機把你和你同學的距離除以時間,就可以算出聲音的速度了。

方法2:測量聲音的速度還有一種利用迴音來測量的方法:所謂回聲,就是聲音在傳播的過程中碰到高大的障礙物被反射了回來,那麼我們就可以根據這樣的原理,站在離高牆較遠的地方(事先測出你到高牆的距離)大聲地喊一下,在你喊的同時按下秒錶,當你聽到自己的回聲再按一下秒錶,這樣一來,你的喊聲從你那兒到高牆打了一個來回,你只要把上面說的你跟高牆的距離除以測得的時間的一半,這聲音的速度也就出來了(這里要注意的是因為人能分辨出自己的回聲的時間間隔要超過0.1秒,聲音有傳播速度是340米每秒,所以你與牆的距離,至少不得少於17米才行,而且中間還不能有障礙物)。

二、現代大學實驗室中測量方法
測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系,即實驗時用結構相同的一對(發射器和接收器)超聲壓電陶瓷換能器,來作聲壓與電壓之間的轉換。利用示波器觀察超聲波的振幅和相位,用振幅法和相位法測定波長,由示波器直接讀出頻率f。
方法1::共振干涉法

由發射器發出的聲波近似於平面波。經接收器反射後,波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反射並且疊加。當兩個換能器之間的距離等於半波長的整數倍時發生共振,產生共振駐波現象,波幅達到極大。由縱波的性質可以證明,振動位移處於波節時,則聲壓是處於波腹。接收器端面近似為一波節,接收到的聲壓最大,經接收器轉換成的電信號也最強。聲壓變化和接收器位置的關系可從實驗中測出,當接收器端面移動到某個共振位置時,示波器上會出現最強的電信號,如果繼續移動接收器,將再次出現最強的電信號,兩次共振位置之間的距離即為1/2λ 。
方法2:相位比較法
波是振動狀態的傳播,也可以說是相位的傳播。沿傳播方向上的任何兩點,其振動狀態相同,或者說其相位差為2π的整數倍時兩點間的距離應等於波長λ的整數倍,利用這個公式可測量波長。由於發射器發出的是近似於平面波的超聲波,當接收器端面垂直於波的傳播方向時,其端面上各點都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時,總可以找到一個位置使得接收到的信號與發射的信號同相。移過的這段距離必然等於超聲波的波長λ 。為了判斷相位差並且測定波長,可以利用雙蹤示波器直接比較發射的信號和接收的信號,同時沿傳播方向移動接收器尋找同相點。也可以利用利薩如圖形尋找同相時橢圓退化為斜直線的點。
方法3:時差法
即用比傳統方法更精確的儀器測出聲波傳播一定距離所用的時間,然後根據公式V=L/t即可測出聲速。

⑦ 科學家是怎麼測試聲音傳播速度的

1)就是兩個人相距s米的距離。一個人a手裡拿著秒錶,一個人b手裡拿著手電筒。b在叫的同時開燈。a看到燈亮計時,聽到時間後停止計時。a計時t秒.聲速v=s/t

(2) 利用超聲波遇到物體發生反射,超聲波發生器通過電纜線連與超聲接受器連為一體,接受器能將接收到的超聲波信號進行處理並在電腦屏慕上顯示其波形,超聲波發生器每隔固定時間發射一短促的超聲波信號,而接收到的由於障礙物反射回的超聲波信號經儀器處理後也可在電腦屏上顯示出來(兩個波的形狀一大一小便於區分),每個反射波與相應的發射波之間的滯後的時間可經電腦的處理輸出,即能直接從電腦上讀出一個超聲波發射後遇到障礙物返回來的時間間隔,只要你事先測出超聲波發生器到障礙物之間的距離S,並將S除以往返時間的一半就是聲音在空氣里的傳播速度了。(超聲波在空氣中的傳播速度跟一般人能聽得到的聲波速度是相等的)。

⑧ 測聲速的方法都有什麼

測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系,即實驗時用結構相同的一對(發射器和接收器)超聲壓電陶瓷換能器,來作聲壓與電壓之間的轉換。利用示波器觀察超聲波的振幅和相位,用振幅法和相位法測定波長,由示波器直接讀出頻率f。

(一)諧振頻率
超聲壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件,每對超聲壓電陶瓷換能器都有其固有的諧振頻率,當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時,發射器發出的超聲波功率最大,是最佳工作狀態。

(二)振幅法
由發射器發出的聲波近似於平面波。經接收器反射後,波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反射並且疊加。當兩個換能器之間的距離等於半波長的整數倍時發生共振,產生共振駐波現象,波幅達到極大。由縱波的性質可以證明,振動位移處於波節時,則聲壓是處於波腹。接收器端面近似為一波節,接收到的聲壓最大,經接收器轉換成的電信號也最強。聲壓變化和接收器位置的關系可從實驗中測出,當接收器端面移動到某個共振位置時,示波器上會出現最強的電信號,如果繼續移動接收器,將再次出現最強的電信號,兩次共振位置之間的距離即為1/2λ 。

(三)相位法
波是振動狀態的傳播,也可以說是相位的傳播。沿傳播方向上的任何兩點,其振動狀態相同,或者說其相位差為2π的整數倍時兩點間的距離應等於波長λ的整數倍,利用這個公式可測量波長。由於發射器發出的是近似於平面波的超聲波,當接收器端面垂直於波的傳播方向時,其端面上各點都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時,總可以找到一個位置使得接收到的信號與發射的信號同相。移過的這段距離必然等於超聲波的波長λ 。為了判斷相位差並且測定波長,可以利用雙蹤示波器直接比較發射的信號和接收的信號,同時沿傳播方向移動接收器尋找同相點。也可以利用利薩如圖形尋找同相時橢圓退化為斜直線的點。

如果你想得到空氣中的聲速 那可以用下面這個簡單的方法:
為了測量聲音的速度你需要一個秒錶和一個皮尺。量一個500米的距離,要盡可能量得准確一點。你和你的同學分別站在兩端;你的同學兩手各拿一塊大石頭(或者鑼、鼓、或者乾脆拍手--拍手的聲音太低如果對方聽不到就不好辦了),你則拿一個馬表。當你大叫「開始」時,你的同學要把石頭舉到頭頂,盡量大聲敲擊。�當你一看到石頭撞在一起,就按下秒錶。等到你聽到石頭撞擊的音,就再按一下馬表讓秒錶停下來。時間方面要記錄到十分之一秒。如果能多做幾次實驗,算出時間的平均值是最好的。�你只要用計算機把你和你同學的距離除以時間,就可以算出聲音的速度了。

⑨ 如何估測聲音在空氣中的傳播速度器材:步驟

方法一:
器材:捲尺、秒錶、喇叭式的話筒。
步驟:手持喇叭式的話筒,站在離大樓較遠(100米以上)地方,面對大樓發出喊聲另一手按下秒錶記錄喊聲從發出到聽到回聲的時間t,再用捲尺量出人到大樓的距離S。則傳播速度V=

⑩ 設計三種方法測量聲音在空氣中傳播速度

(1)就是兩個人相距s米的距離。一個人a手裡拿著秒錶,一個人b手裡拿著手電筒。b在叫的同時開燈。a看到燈亮計時,聽到時間後停止計時。a計時t秒.聲速v=s/t

(2) 利用超聲波遇到物體發生反射,超聲波發生器通過電纜線連與超聲接受器連為一體,接受器能將接收到的超聲波信號進行處理並在電腦屏慕上顯示其波形,超聲波發生器每隔固定時間發射一短促的超聲波信號,而接收到的由於障礙物反射回的超聲波信號經儀器處理後也可在電腦屏上顯示出來(兩個波的形狀一大一小便於區分),每個反射波與相應的發射波之間的滯後的時間可經電腦的處理輸出,即能直接從電腦上讀出一個超聲波發射後遇到障礙物返回來的時間間隔,只要你事先測出超聲波發生器到障礙物之間的距離S,並將S除以往返時間的一半就是聲音在空氣里的傳播速度了。(超聲波在空氣中的傳播速度跟一般人能聽得到的聲波速度是相等的)。

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