实验报告-声波谐振管-2

基础物理实验•声波谐振管实验2/4姓名学号院系时间地点【实验题目】声波谐振管实验【实验仪器】仪器名称谐振管装置示波器信号发生器型号PASCOWA-9612RIGOL-DS1052ETFG1005DDS【实验记录与分析】（长度保留到毫米，所有图标明图题、各轴代表的量和单位、实验数据点、拟合直线及其方程和相关系数）实验室温度：T＝24℃,谐振管直径：L0=3.2cm，声速理论值：v0=346.1m/s（保留一位小数）最小谐振频率的测定计算开管最小谐振频率的理论值f0=Hz所测闭管的管长L＝cm，闭管最小谐振频率的理论值f0’=Hz开管闭管谐振频率f(Hz)n谐振频率f(Hz)n1836917978163681573714647138861285612425109751098491349313分别作开管和闭管的f与n的曲线，用直线拟合求出各自的最小谐振频率的实验平均值图1 图2最小谐振频率的实验结果：开管：f实=179.47Hz，|(f实-f0)/f0|=4.02%;闭管：f实’=Hz，|(f实’-f0’)/f0’|=%测量驻波波形开管驻波波形（压强波）（从0开始每隔2cm测一点）谐振频率f=362Hz麦克风位置x(cm)波形峰值Vpp(mV)x(cm)Vpp(mV)x(cm)Vpp(mV)2.031.624.065.646.015.24.040.026.062.448.023.66.046.828.057.250.031.68.053.230.052.052.038.810.059.632.046.454.045.212.063.634.040.056.052.014.067.236.032.058.057.216.068.438.023.260.061.618.069.640.014.462.064.820.070.442.04.464.066.822.069.244.06.866.067.6开管驻波波形图：图32、闭管驻波波形（压强波）（从0开始每隔2cm测一点）管长L=80.0cm，谐振频率f=541Hz麦克风位置x(cm)波形峰值Vpp(mV)x(cm)Vpp(mV)x(cm)Vpp(mV)2.059.224.032.846.089.64.072.026.016.048.084.86.084.828.012.850.078.48.090.430.026.452.065.610.093.632.042.454.051.212.096.034.058.456.036.814.093.636.070.458.019.216.086.438.080.860.04.818.077.640.087.262.016.820.064.842.090.464.032.822.049.644.090.466.048.8闭管驻波波形图：图4三、管长和谐振模式频率f=1200Hz管长(cm)77.863.749.935.220.26.1n543210以n为横坐标，管长为纵坐标作图，并进行直线拟合，求声速：图5声速：v=345.4m/s，相对误差：|(v-v0)/v0|=0.207%四、（选做）管中的声速1、测量闭管中的声速（麦克风位置接近零点）管长L（cm）88.080.076.072.069.065.062.056.0时间差Δt(ms)4.964.644.324.164.003.683.603.28作L与Δt曲线，直线拟合，求声速。麦克风距离波源1.5cm，波反射回来经过的路程s(cm)=2L(cm)-3(cm),以此为横坐标作图,则声速v=1/k:图6闭管中的声速：v=341.3m/s，相对误差：|(v-v0)/v0|=1.39%测量开管中的声速（自行设计）图7【总结与讨论】本实验总体来讲较为成功。实验一中，闭管测得基频与经验公式的结果相差很大，可能是实验过程中仪器不太稳定，而且采用了较长的管长，导致测量管长的时候不太准确。实验二、三、四都是探究性质的实验，因此没有做误差分析。但是根据常识，实验二中的波形图大体正确，实验三