在DrDAQ教育数据记录器 和PicoScope频谱分析仪的帮助下 ，了解如何使用录像机确定声速。
介绍 该科学实验改编自Salters Horners高级物理项目。它对应于课程“音乐之声”部分的活动11。 录音机基本上是一个开放的管道，当以正常方式播放时，在你吹的开口端和吹嘴下方的第一个开孔之间产生驻波。驻波每一端的位移波腹的确切位置可能很难确定，但对于这个实验，将它们作为吹嘴的尖端和第一个开孔的远端就足够了（图A11） 0.1）。
图A11.1：剖面侧视图显示了如何演奏音符B.
开口管的长度l与它可以容纳的最长驻波的频率f之间的关系由下式给出： f = v / 2l其中v是空气中声音的速度。 频谱分析仪允许您测量录制声音中的频率。
制备 测量一个音符的频率将给出声速的粗略值。一种更好的技术是测量几种不同音符的f和l，并绘制图形。
问题 •如果您绘制（a）f对l和（b）f对1 / l，则绘制图形的形状。 •f对1 / l的图形的梯度是多少？
测量和计算
绘制一个表格，记录您的f，l和1 / l的值。注意用适当的单位对每列进行处理。 加载PicoScope软件并将频谱分析仪置于屏幕上。将频率范围设置为1200 Hz; X增益为1; 输入A到声音; 单触发，声音，上升，40 mV *; 和显示设置（屏幕底部的右侧框）为0％。单击GO并播放音符C，如图A11.2所示。 *您可以降低此值，但必须足够大才能过早停止触发。
图A11.2：录音机上的注意事项
应出现如图A11.3所示的频谱。单击具有相对较大振幅的最低频率峰值上的光标。在图A11.3中，这是536 Hz。在结果表中记录此频率及其基频。
图A11.3：注释C的频谱
点击“查看”，然后在出现的下拉菜单中点击“清除”。 对图A11.2中所示的其他注释重复此过程，每次都记下基频。 测量每个音符的驻波的近似长度l。在表格中记录这些长度。 在每种情况下计算1 / l并在表中记录这些值。 绘制f与1 / l的关系图，注意其显示： 选择合理的比例 用它们的单位标记轴 使用锋利的铅笔将每个点绘制为小十字或小点加圆。 给图表一个标题。 绘制最佳拟合线 - 用尺子绘制的单条直线。 绘制一个尽可能大的直角三角形，最适合作为斜边线。 计算图表的梯度，从而计算空气中声音的速度。
进一步讨论 空气中的声速在0°C时约为330 m / s，在20°C时约为340 m / s。将结果与这些值进行比较。 你认为你所采取的测量中最大的不准确来源是什么？ 您的最佳拟合线可能未完全通过图形的原点。你怎么认为这可以解释得最好？
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