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有一种示波器可以同时显示两列波形.对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同.利用此示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图1所示:管内盛满液体,音频
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有一种示波器可以同时显示两列波形.对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同.利用此示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图1所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接收器所接收.图2为示波器的显示屏.屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号.若已知发射的脉冲信号频率为f=2000Hz,发射器与接收器的距离为s=1.30m,求管内液体中的声速.(已知所测声速应在1300~1600m/s之间,结果保留两位有效数字.) |
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答案和解析
设脉冲信号的周期为T,从显示的波形可以看出,图2中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为 △t=
对比图2中上、下两列波形,可知信号在液体中从发射器传播到接受器所用的时间为 t=△t(2n+1.6)其中n=0,1,2…, 液体中的声速为v=
联立上式,代入已知条件并考虑到所测声速应在1300~1600m/s之间,得 v=1.4×10 3 m/s 答:管内液体中的声速是1.4×10 3 m/s. |
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