在验证多普勒效应的实验实验中，为什么调谐振频率，怎么调节

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-03-29 10:01 标签： 多普勒效应实验报告
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声速的测定
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多普勒效应实验预习要求
《多普勒效应》预习要求
（一）通过认真阅读讲义及查阅相关资料，达到下列目标：
清晰什么是多普勒效应，了解声源运动及接收端运动对波函数及声音传播的不同影响； 了解本实验仪器实现声音发射及接收的方法；
思考声音传播的原理，查阅资料，了解声波随外界环境变化的公式及规律．
（二）在预习报告中回答下列预习题：
1. 请尝试从声波的波函数推导出声源运动及接收端运动导致频率变化的公式．
2. 查阅压电陶瓷（压电晶体）特性，分析本实验声波发射和接收原理．
3. 物体运动时应以该物体周围的介质为参照系还是可以任意选择参照系，能否以运动物体为参照系讨论其介质的运动？
4. 思考并查阅温度及湿度对声速的影响。为什么声波在水中的传播速度比在空气中快，而光速恰恰相反？
尝试推导瞬时法测得声速的不确定度计算公式及变速运动中的速度不确定度计算公式．
（三）预习思考题（不需写在报告上，上课提问）
1. 如果一台仪器同时给几台附属仪器供电，则开关仪器时的先后次序有何要求？
2. 绘图时横纵坐标选择有何要求？
3. 接收换能器相向发射换能器运动接收到信号的频率与静止时相比有何变化？远离时呢？
4. 为什么要将接收换能器的运动速度改为0.450m/s
5. 测速光电门是如何测速的？接收换能器在开始运动时能否离测速光电门太近？为什么？
6. 画变速运动的v-t 曲线时应画为曲线或折线？如某点不在线上应如何处理？
（四）拓展题（选做）
1. 除了实验中给出的方法，还可以用哪些方法测量声速？
2. 提出一种容易实现的测量光速的方法．
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用多普勒效应研究物体运动的设计与实现实验报告
用多普勒效应研究物体运动的设计与实现
联系方式：
实验时间：
摘要：本实验是以多普勒效应原理为基础，根据预先设计好的实验方案，利用实验室提供的多普勒实验设备和用具，研究物体变速运动，测量本地重力加速度、设计简谐振动方案和验证牛顿第二定律。再依据实验所得的原始数据进行数据处理和误差分析，得出结论。
关键词：多普勒效应、重力加速度、变速运动、简谐振动、牛顿第二定律
用气垫导轨研究物体的运动实验了解了物体运动的规律，多普勒效应测
声速实验对多普勒效应综合实验仪的熟悉后，本实验利用多普勒效应将超声探头作为运动传感器，研究物体的运动状态。根据实验室提供的多普勒实验设备，来设计求重力加速度，研究物体匀加速直线运动，设计简谐运动方案，验证牛顿第二定律等方案，完成物体运动的研究任务。
二、 实验任务
a) 利用实验室提供的仪器和用具，由V-t关系直线的斜率求重力加速度。
b) 设计简谐振动方案，测量简谐振动的周期等参数，并与理论值比较，验
证机械能守恒定律。
c) 利用匀变速直线运动，测量力、质量与加速度之间的关系，验证牛顿第
三、实验仪器
多普勒效应实验仪，超声发射/接收器，导轨运动小车，支架，光电门，电磁铁，弹簧，滑轮，砝码等。
四、实验原理
研究物体匀变速运动，测量重力加速度，验证牛顿第二定律质量为 M的接收器组件，与质量为m的砝码托及砝码悬挂于滑轮的两端，运动系统的总质量为（M＋m），所受合外力为 (M－m)g（滑轮转动惯量与摩擦力忽略不计）。根据牛顿第二定律，系统的加速度应为：a = g (M－m) /（M＋m）(1) ，多普勒实验设备仪采样结束后会显示 V－t曲线，将显示的采样次数及对应速度记入表中。由记录的t ，V数据求得V－t直线的斜率即为此次实验的加速度a。将表中得出的加速度a作纵轴，(M－m)/(M＋m)作横轴作图，若为线性关系，符合（1）式描述的规律，即验证了牛顿第二定律，且直线的斜率应为重力加速度。
五、实验内容
1、实验仪的预调节
实验仪开机后，首先要求输入室温，这是因为计算物体运动速度时要代入声速，而声速是温度的函数。
要求对超声发生器的驱动频率进行调谐。以接受器谐振电流达到最大作为谐振的数据。在超声应用中，需要将发生器与接收器的频率匹配，并将驱
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用多普勒效应研究物体运动的设计与实现一旅一营 张政
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