本文目录一览：
- 1、声速是如何测量出来的呢？
- 2、怎样测量声速？
- 3、空气中声速的测定
- 4、测量声速的方法有哪些
- 5、声速测量的方法有哪些？
- 6、超声波声速的测定
- 7、声速测量中，用哪些方法进行测量（）
- 8、告诉我一个测量声速的方法
- 9、声音的传播速度如何测量？
声速是如何测量出来的呢？
声速测量的方法
一、传统方法
方法1：一个声音产生后，并不会立刻传到你的耳朵，通常要经过一段时间。例如：如果你参加一个运动会，坐在离鸣枪的人有一段距离的地方，你会先看到枪冒烟，后听到枪声。这是因为光行进的速度非常快，而声音的速度就慢得多。所以你会立刻看到枪冒烟，但声音要过一会儿之后才会听到。于是早期测量声音的速度是利用枪来做实验。帮忙的人要拿着枪在一个量好的距离外，另一个人就拿着马表站在原点。在看到信号之后，帮忙的人就对空鸣枪。在原点的人一看到枪的火花和烟时，就把马表按下来；而当他听到枪声时，就再按一次马表让马表停下来。看到火花和听到枪声之间的时间，就是声音行经这一段量好距离所需的时间。就能算出声音的速度。根据这一原理你不妨在今后的校运动会的时候试验一下（利用百米赛跑就可以了）。为了测量声音的速度你需要一个马表和一个皮尺。量一个500公尺的距离，要尽可能量得准确一点。你和你的同学分别站在两端；你的同学两手各拿一块大石头，你则拿一个马表。当你大叫“开始”时，你的同学要把石头举到头顶，尽量大声敲击。当你一看到石头撞在一起，就按下马表。等到你听到石头撞击的音，就再按一下马表让马表停下来。时间方面要记录到十分之一秒。如果能多做几次实验，算出时间的平均值是最好的。你只要用计算机把你和你同学的距离除以时间，就可以算出声音的速度了。
方法2：测量声音的速度还有一种利用回音来测量的方法：所谓回声，就是声音在传播的过程中碰到高大的障碍物被反射了回来，那么我们就可以根据这样的原理，站在离高墙较远的地方(事先测出你到高墙的距离）大声地喊一下，在你喊的同时按下秒表，当你听到自己的回声再按一下秒表，这样一来，你的喊声从你那儿到高墙打了一个来回，你只要把上面说的你跟高墙的距离除以测得的时间的一半，这声音的速度也就出来了（这里要注意的是因为人能分辨出自己的回声的时间间隔要超过0.1秒，声音有传播速度是340米每秒，所以你与墙的距离，至少不得少于17米才行,而且中间还不能有障碍物）。
二、现代大学实验室中测量方法
测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系，即实验时用结构相同的一对（发射器和接收器）超声压电陶瓷换能器，来作声压与电压之间的转换。利用示波器观察超声波的振幅和相位，用振幅法和相位法测定波长，由示波器直接读出频率f。
方法1：:共振干涉法
由发射器发出的声波近似于平面波。经接收器反射后，波将在压电陶瓷换能器的两端面间来回反射并且叠加。当两个换能器之间的距离等于半波长的整数倍时发生共振，产生共振驻波现象，波幅达到极大。由纵波的性质可以证明，振动位移处于波节时，则声压是处于波腹。接收器端面近似为一波节，接收到的声压最大，经接收器转换成的电信号也最强。声压变化和接收器位置的关系可从实验中测出，当接收器端面移动到某个共振位置时，示波器上会出现最强的电信号，如果继续移动接收器，将再次出现最强的电信号，两次共振位置之间的距离即为1/2λ 。
方法2：相位比较法
波是振动状态的传播，也可以说是相位的传播。沿传播方向上的任何两点，其振动状态相同，或者说其相位差为2π的整数倍时两点间的距离应等于波长λ的整数倍，利用这个公式可测量波长。由于发射器发出的是近似于平面波的超声波，当接收器端面垂直于波的传播方向时，其端面上各点都具有相同的相位。沿传播方向移动接收器时，总可以找到一个位置使得接收到的信号与发射的信号同相。移过的这段距离必然等于超声波的波长λ 。为了判断相位差并且测定波长，可以利用双踪示波器直接比较发射的信号和接收的信号，同时沿传播方向移动接收器寻找同相点。也可以利用利萨如图形寻找同相时椭圆退化为斜直线的点。
方法3：时差法
即用比传统方法更精确的仪器测出声波传播一定距离所用的时间，然后根据公式V=L/t即可测出声速。
怎样测量声速？
选2个相距稍远的地点，测出他们之间的距离S，一头的人在开枪同时，另一头的人看到烟后开始计时，听到枪声后停止计时，秒表上时间为t，则声速V=S/t
【仪器和器材】
梆子，秒表或手表，卷尺。
【实验方法】
在高墙前或山谷中唱歌或叫喊时，往往可以听到回声，而且在早晨时回声最清晰响亮，因此本实验最好在早晨进行。首先选择好合适的实验场所，例如一堵高墙，高墙的前面平坦空旷。实验者站在离高墙的距离为R处，按照均匀的时间间隔T敲打梆子。当听到反射回来的第一次梆子声与打出来的第二次梆子声完全重叠时，则表示每次梆子发出的声音传到高墙并被高墙反射回来到达实验者处的时间刚好等于敲梆子的时间间隔T。因此声音传播的速度v为v=2R/T
1．站在离高墙100米或更远的距离，以一定的时间间隔敲打梆子。
2．注意控制敲梆子的节拍，使从高墙处反射回来的梆子声与敲出来的声音相重叠。
3．站在旁边的学生由一人报出敲击的次数，其他学生同时用秒表或手表计时。测出敲击20次至50次的时间间隔t，并由所得的结果计算出敲梆子的时间间隔T(秒）。
4．用卷尺测出敲击地点到高墙的距离R（米）。
5．将所得的数据代入公式v=2R/T求出声速v米。同时要记下测量时空气的温度，因为空气中声音传播的速度与温度有关。
【注意事项】
1．实验者离墙的距离以能清晰地听到回声为宜。
2．若每隔一次听到敲击声与回声重合，则声速公式v=2R/T。实验内容
1、连接测量系统。函数信号发生器的输出与发射换能器和示波器的X（Y2）输入并联连接，接收换能器的输出与示波器的Y1输入连接。
2、练习使用函数信号发生器和示波器。
（1）用示波器观察由信号发生器提供的不同的波形信号。
（2）用示波器观察李萨如图形。
3、调节谐振频率。信号发生器输出正弦信号，频率调节到换能器的谐振频率,记下谐振频率f。这时，换能器发射出的超声波最强。
4、利用驻波法测量声速。
（1）信号发生器输出频率处于谐振频率；示波器Y轴工作方式选择开关置于Y1，“拉Y1 （X）”旋钮推进。
（2）从两换能器相距1cm左右开始，由近及远移动接收换能器，观察示波器上的接收信号的变化情况，记下第1、2、3、……、20个出现正弦波极大值时接收换能器的位置即游标卡尺的读数L1、L2、L3、……、L20。
（3）采用逐差法求出波长λ，进而求出声速v；计算声速的不确定度，表示测量结果。
5、利用相位比较法测量声速。
（1）信号发生器输出频率处于谐振频率；示波器Y轴工作方式选择开关可以置于任意位置，“拉Y1（X）”旋钮拉出。
（2）从两换能器相距1cm左右开始，由近及远移动接收换能器，观察示波器上李萨如图形的变化情况，记下第1、2、3、……、20个出现直线时接收换能器的位置即游标卡尺的读数L1、L2、L3、……、L20。
（3）采用逐差法求出波长λ，进而求出声速v；计算声速的不确定度，表示测量结果
空气中声速的测定
测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系，即实验时用结构相同的一对（发射器和接收器）超声压电陶瓷换能器，来作声压与电压之间的转换。
利用示波器观察超声波的振幅和相位，用振幅法和相位法测定波长，由示波器直接读出频率f。
谐振频率：超声压电陶瓷换能器是实验的关键部件，每对超声压电陶瓷换能器都有其固有的谐振频率，当换能器系统的工作频率处于谐振状态时，发射器发出的超声波功率最大，是最佳工作状态。
声学中的基本量
在声学中，或描述一声源及其产生的声场的特性，或在某些声学现象、效应中起主导作用的一些量,为声学中的基本量。表1所列为这些基本量及其相互关系。在前四个量中，声强是最容易测量的，而且可以量得很准确，另三个量又能由声强导出，因此，过去一直误认为只有声强才是声学中的基本量。
测量声速的方法有哪些
测量声速的方法有炮声法、声纳测量法、装置共振法等。
1、炮声法
炮声法是一种测量声速的方法。它是最古老且简单的方法之一。该方法利用远距离的炮声传播时间来测量声速。
在使用炮声法进行测量时，首先需要确定两个位置之间的距离。然后，在其中一个位置放置一个发射炮，而另一个位置则用于接收炮声。当发射炮开火时，炮声通过空气传播到接收位置。接收器会记录下接收到炮声的时间。
通过测量两个位置接收到炮声的时间差，并已知两个位置之间的距离，可以计算出声速。根据声速的定义，即声音在单位时间内在介质中传播的距离，推导得出声速等于距离除以时间差。
2、声纳测量法
在声纳测量法中，通过在水下发射声波信号并在一定距离处接收回波信号，可以测量声波的传播时间。首先，一个声波源将声波信号发送到水中，然后声波在水中传播，并在远离声源的位置上遇到障碍物、海底或其他水体边界时产生回波。接收器接收到这些回波信号并记录下它们的时间。
通过测量声波从声源到接收器的传播时间，以及知道声波在水中传播的距离，可以计算出声速。根据声速的定义，即声音在单位时间内在介质中传播的距离，通过已知的距离除以测得的传播时间即可得到声速值。
3、装置共振法
在装置共振法中，一个管道或空腔被设计成具有特定的几何尺寸和形状。通过在该管道或空腔中产生声波，并调整频率使其达到共振状态，可以进行声速测量。当声波的频率与管道或空腔的固有频率匹配时，会发生共振，声波在管道中来回反射增强，形成驻波模式。
测量共振频率和已知管道或空腔的几何尺寸之间的关系，可以计算出声速。根据共振条件和声速定义，可以推导出声速等于共振频率乘以管道或空腔的长度。
装置共振法广泛应用于实验室和工业环境中的声速测量。它可以用于气体、液体或固体介质的声速测量，例如对气体管道、燃烧室、声学仓等设备的声速评估和优化。
声速测量的方法有哪些？
相同之处：
都用连续波测量，均依靠示波器测量
不同之处：
共振法：平行传播的声波与反射波产生干涉，形成驻波。改变半个波长的传播路程，驻波的波幅变化一个周期，从而可测得波长，乘以频率，得到声速。
相位法：
比较接收波相对与发射波的相位差，改变一个波长的传播路径，相位变化360度，从而通过测看相位图
，就可测得波长，乘以频率，得到声速。
声速测量的方法包括：
直接法：通过实验测量声音通过空气的传播时间和距离来计算声速。
共振法：在一个管道中产生共鸣，测量共振频率，通过波长和频率计算声速。
天文法：通过观测大气中传播声音的时间差来计算声速，例如观测闪电和雷声的时间差。
梅克尔法：利用圆柱的共振频率和声速之间的关系来测量声速。
多普勒效应法：利用多普勒效应来测量声速，即测量声波在运动的空气中的频率变化。
电磁法：利用声波沿着磁场传播时的速度和电磁波速度之间的关系来测量声速。
超声波声速的测定
本实验采用压电陶瓷换能器来实现声压和电压之间的转换。它主要由压电陶瓷环片、轻金属铅（做成喇叭形状，增加辐射面积）和重金属（如铁）组成。压电陶瓷片由多晶体结构的压电材料锆钛酸铅制成。在压电陶瓷片的两个底面加上正弦交变电压，它就会按正弦规律发生纵向伸缩，从而发出超声波。同样压电陶瓷可以在声压的作用下把声波信号转化为电信号。压电陶瓷换能器在声—电转化过程中信号频率保持不变。
S1作为声波发射器，它把电信号转化为声波信号向空间发射。S2是信号接收器，它把接收到的声波信号转化为电信号供观察。其中S1是固定的，而S2可以左右移动。
由波动理论得知，声波的传播速度v与声波频率 和波长 之间的关系为 。所以只要测出声波的频率和波长，就可以求出声速。其中声波频率可由产生声波的电信号发生器的振荡频率读出，波长则可用共振法和相位比较法进行测量。时差法可通过测量某一定间隔距离声音传播的时间来测量声波的传播速度。
声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波（频率超过2×104Hz的声波）传播速度的测量在超声波测距、测量气体温度瞬间变化等方面具有重大意义。超声波在媒质中的传播速度与媒质的特性及状态因素有关。因而通过媒质中声速的测定，可以了解媒质的特性或状态变化。例如，测量氯气（气体）、蔗糖（溶液）的浓度、氯丁橡胶乳液的密度以及输油管中不同油品的分界面等等，这些问题都可以通过测定这些物质中的声速来解决。可见，声速测定在工业生产上具有一定的实用意义。同时，通过液体中声速的测量，了解水下声纳技术应用的基本概念。
声速测量中，用哪些方法进行测量（）
声速测量中，用哪些方法进行测量（）
A.模拟法和感应法
B.补偿法和共振干涉法
C.相位比较法和时差法
D.相位比较法和补偿法
正确答案：相位比较法和时差法
告诉我一个测量声速的方法
测量工具：皮尺、马表、鼓。
测量方法：
1、准备一个马表和一副皮尺备用；
2、用皮尺测量出500公尺的距离；
3、两个人分别站在所测量距离的两端；
4、一人手持鼓，一人手持马表；
5、手持马表者喊出口令“开始”，另一人敲响手中的鼓；
6、当观测到此人敲鼓的动作时按下马表记录时间，当听到敲击的鼓声时再次按下马表记录时间；
7、根据记录的数据，使用距离除以时间的公尺计算出声速即可。
声音的传播速度如何测量？
利用多普勒效应可以测量声速和运动物体速度，步骤如下：
1、根据声波的多普勒效应公式，当声源与接收器之间有相对运动时，接收器接可以收到频率f，f的表达式如下：
2、让声源保持不动，运动物体上的接收器沿声源与接收连线方向以速度V运动，此时接收器接收到的频率变为：
3、让声源频率保持不变，用光电门测量物体的运动速度并记录，便可以测量声源的声速，多测几次取平均值便可以提高精度；
4、若已知声速u和声源频率，便可进一步将式子进行变形后计算物体运动速度；
5、还可以通过画图的方法求截距和斜率，然后通过截距和斜率与声速和物体运动速度的关系来求解，这样样本含量高，结果精确。
