高中物理奧林匹克競(jìng)賽復(fù)賽實(shí)驗(yàn)考核課件實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定

實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1．測(cè)定聲音在空氣中的傳播速度； 2．加深理解駐波和相位的概念； 3．鞏固用逐差法處理數(shù)據(jù)。1/4/20251實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定【實(shí)驗(yàn)裝置】SW-2聲速測(cè)定儀XD2低頻信號(hào)發(fā)生器示波器1/4/20252實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定【實(shí)驗(yàn)裝置】CH2CH11/4/20253實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定【實(shí)驗(yàn)原理】聲波在空氣中傳播過(guò)程可看成是絕熱過(guò)程，傳播速度可表示為 ，式中，是定壓摩爾熱容量與定容摩爾熱容量之比。為分子質(zhì)量。T為熱力學(xué)溫度，k為玻爾茲曼常數(shù)。聲音的傳播速度在空氣中0℃時(shí)，v0=331.45m/s，則任意溫度下，.

聲波的傳播速度v與聲波頻率f和波長(zhǎng)的關(guān)系為 .1/4/20254實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1．共振干涉法實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，S1、S2為壓電陶瓷超聲換能器，S1為超聲源，即發(fā)射器，低頻信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)接到S1上，使S1上發(fā)出平面超聲波，S2作為超聲波接收器。S2在接收超聲波的同時(shí)反射一部分超聲波，改變S1和S2的距離，可測(cè)得一系列聲壓峰值，

1/4/20255實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1．共振干涉法（1）按圖10-2將低頻信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)直接接入雙蹤示波器的Ch1端輸入，將接收器接收到的信號(hào)接入Ch2端輸入，調(diào)節(jié)X軸的掃描信號(hào)，調(diào)節(jié)低頻發(fā)生器的頻率，觀察Ch2端的波形使之達(dá)到最大振幅，記錄共振頻率。（2）改變S1的位置，注意由小到大，S1與S2相接觸的峰值記為0，不填入表中，記錄出現(xiàn)第1、2、3、…振幅波腹時(shí)的位置（思考為什么不測(cè)波節(jié)處的位置？），注意：將接收器與壓電換能器靠近（大于1mm），以免太緊壓壞儀器。沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)鼓輪，觀察波形的振幅發(fā)生變化的情況。讀出接收器的位置x，讀出位振幅值2A.

1/4/20256實(shí)驗(yàn)十聲速測(cè)定【預(yù)習(xí)思考題】1．為什么需要在駐波系統(tǒng)共振狀態(tài)下進(jìn)行聲速的測(cè)量？2．本實(shí)驗(yàn)中為什么要采用逐差法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理？3．聲波在S1和S2之間的反射過(guò)程中出現(xiàn)半波損失，為什么在下圖中似乎沒(méi)有半波損失？【討論題】1．在本實(shí)驗(yàn)中如果在示波器上出現(xiàn)重影，你有什么辦法消除？2