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        多功能反射式聲現(xiàn)象演示器

        2015-01-29 16:18:59李加負(fù)皮輝
        物理教學(xué)探討 2015年1期
        關(guān)鍵詞:多功能

        李加負(fù)+皮輝

        摘 ?要:作者發(fā)明一種聲現(xiàn)象演示器,該演示器利用光的反射將發(fā)聲體的振動(dòng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)變化的圖像,能直觀地演示多個(gè)聲現(xiàn)象。

        關(guān)鍵詞:光的反射;聲現(xiàn)象;演示器;多功能

        中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1003-6148(2015)1-0057-1

        在《聲現(xiàn)象》的教學(xué)中,用多功能反射式聲現(xiàn)象演示器做多個(gè)演示實(shí)驗(yàn),能取得很好的教學(xué)效果能,很好地激發(fā)學(xué)生興趣。另外,該實(shí)驗(yàn)演示器制作簡(jiǎn)單、操作容易、材料易得。

        1 ? ?儀器原理及制作

        儀器原理:利用光的反射將物體的振動(dòng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)變化的圖像。以喇叭狀瓶口收集和放大聲波,聲波使瓶口底部薄膜被迫振動(dòng),再利用粘在薄膜上的微小平面鏡反射一束激光,反射后的激光束照射在室內(nèi)墻壁上形成光斑,薄膜的振動(dòng)被進(jìn)一步放大并轉(zhuǎn)化成隨振動(dòng)變化的圖像。

        制作材料:喇叭狀瓶口(去掉底部的可樂(lè)瓶或食用油瓶)、薄膜(取自家用保鮮膜)、微小鏡片(取自衣服上的反光飾物或照明燈的反射鏡面)、502膠、玩具激光器、支架和底座等。多功能反射式演示器的側(cè)視圖如圖1所示,背視圖如圖2所示。

        圖1 ?演示器側(cè)視圖 ? ? ? ? ? ? 圖2 ?演示器背視圖

        實(shí)驗(yàn)操作:實(shí)驗(yàn)前,打開(kāi)激光筆,調(diào)整角度,讓激光束照在瓶口薄膜上微小平面鏡上,反射后的激光束在室內(nèi)墻壁適當(dāng)?shù)奈恢眯纬梢粋€(gè)靜止光斑。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,注意不要讓激光直接照射人眼。

        2 ? ?儀器功能及效果

        1.演示發(fā)聲體在振動(dòng):用一根筷子敲擊瓶體發(fā)聲,可以看到墻壁上的激光光斑晃動(dòng),直觀地說(shuō)明了發(fā)聲體在振動(dòng)。

        2.演示空氣能夠傳播聲音:距離2米以上,對(duì)著喇叭口鼓掌,可以看到墻壁上的激光光斑明顯晃動(dòng)。

        3.演示聲音響度與振幅的關(guān)系:近距離對(duì)著喇叭口,分別以較小和較大力氣鼓掌,可以看到墻壁上的激光光斑晃動(dòng)的幅度明顯不同。

        4.演示聲波傳遞能量:距離儀器2米以上用力鼓掌,墻上光斑晃動(dòng)很明顯。該演示很適合學(xué)生參與。

        5.演示聲波傳遞信息:近距離對(duì)著喇叭口,響亮地發(fā)出不同的聲音,室內(nèi)墻壁上的光斑會(huì)隨不同聲音形成不同圖案。例如,“啊——”、“哦——”、“嗯——”聲音形成的圖案分別如圖3、圖4、圖5所示(不同的薄膜松緊度,不同的人發(fā)聲,圖案的形狀可能不同)。因視覺(jué)效果令人震撼,該實(shí)驗(yàn)很適合學(xué)生在課內(nèi)、課外演示。

        圖3 ? “啊——”聲音圖案 ? ? ? ? ? ? 圖4 ?“哦——”聲音圖案 ? ? ? ? ? ? ?圖5 “嗯——”聲音圖案

        6.模擬人的耳朵:在了解人耳是怎樣聽(tīng)到聲音時(shí),可用該演示器進(jìn)行類比教學(xué),喇叭狀瓶口——耳廓,薄膜——耳膜,激光束——神經(jīng)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]張憲魁.實(shí)施物理科學(xué)方法教育的策略談(續(xù))[J].物理教學(xué)探討,2014,(2):1.(欄目編輯 ? ?王柏廬)

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