I声学创新实验.doc

第一章声学部分 一、 自制声学小实验辅助物理课教学 物理学是一门以实验为基础的科学，在目前新教材使用的初期阶段里，却出现了同步的实验器材还比较匮乏的现象。笔者在教学过程中，利用饮料瓶设计自制了百余种小实验，以弥补教学之不足。有些小实验可以用于课堂演示，有些还可以当成家庭作业布置给学生。现在将利用饮料瓶制作的部分声学小实验介绍给大家，以利于在今后的教学过程中选用。 1 钟声响起 将两个饮料瓶都剪去底部并做成喇叭状，用细线系在瓶口的瓶盖上，再用细绳的中间部分系住一把钢勺(图1)。将两个喇叭口罩住两只耳朵并贴紧耳根，并用钢勺去撞击桌子等物品时，你能听到什么?可以请几位学生上台试试，并谈谈自己的感受。通过课堂参与的小活动，可以激发学生的兴趣，调动其求知的积极性。继续让一个学生手提着细线并用钢勺碰撞课桌，再谈谈手上的感受。通过刚才的小实验可以让学生了解到，振动能够发出声音来，并且可以通过细绳等物体向外传播；同一个声音从空气传到耳朵和从细线等传入耳朵，其感受却是不同的。 2 水中的振动 由于振动而发出的声音，可以在固体和气体中传播，声音能在液体中传播吗?用细线系好三把旧钥匙，放入盛水的大饮料瓶内并上下抖动细绳(图2)，你听到了什么?可以听到碰撞声从水中传出来。仔细听又会发现，钥匙在空气中碰撞和在水中碰撞发声是不一样的。学生经过亲手做、亲眼看的实验过程，将会对声音的传播有了比较深刻的认识，并可以激发学生继续去探究新的知识。 3 听到自己的心跳 自己的心跳可以摸到，但不常被听到。如果剪下饮料瓶上半部并在瓶盖上打孔后插入一段塑料软管后(图3)，就很容易听到了。将做好的漏斗部分靠近胸部，软管另一端靠近右耳。移动漏斗的位置，一定要仔细听听，可以找到心跳最强的位置处于胸部左侧。从刚才几个简单的实验制作中，可以引导学生去主动观察、思考和分析。同时，可以帮助学生更好地理解声音产生和传播的有关概念。 4 频率计 声音的产生，其音调有高有低。我们可以将饮料瓶剪去底部，瓶壁剪成齿状，瓶盖钻孔后用筷子紧紧插入，做成频率计(图4)。用右手捻转筷子，同时用齿去碰纸片，当快转或慢转时，你听到的声音有什么不同呢?在实际操作中，可以培 养学生动手和动脑的能力，加深对频率概念的理解。 5 独弦琴 利用细线和饮料瓶就可以把声音的特征演示出来。将一个饮料瓶剪去底，瓶盖钻孔后用牙签和一段细线系住作为音箱，另一端系在一个装满水的瓶子上。左手拿着音箱并控制弦的张紧程度(瓶子不要离开地面)，同时右手拨动琴弦(图5)。这样就可以听到不同的音调和演奏效果，颇有古色古香的韵味。如果拨弦力量大时，发声就响。如果细绳被拉得越紧，发声音调就会越高。如果将绳子变短，音调将会发生变化。如果改用粗绳子，音调也将会发生变化。假如改用细铜丝后，会听到与刚才不同的音响效果，说明音色也发生了改变。同一个实验，可以不断改变某一条件，引导学生进行发散思维，积极 探究，让学生在实际研究过程中，理解声音的特征。 6 打击乐器 学到了理论知识，就可以用来指导新的实践活动。收集几个相同的大饮料瓶，向瓶内倒入不同高度的水，用筷子敲击瓶子，瓶子会发出不同的声音(图6)。仔细调节水量，可使各瓶发出不同的音调。实践证明，瓶中水越少，发声音调也就越高。这样，在理论联系实际的过程中，培养了学生们学以致用的好习惯。 7 排箫 振动的瓶体和水能够发声，瓶内被吹动的空气也可以发声。将饮料瓶从大到小排列，口部排齐后用胶带绕在瓶壁上，把3个瓶子固定在一起(图7)。双手握住瓶壁，嘴唇分别靠近瓶口吹气，就可以听到不同的声音。以图7此来引导学生在吹和听的过程中，学会分析和判断，并能得出瓶内空气越少，发出音调就会越高的结论。 在演示“物体振动产生声音”时，可以采用在扬声器(A)的纸盆上装一片平面镜(B)，在扬声器的对面装一光源(C)，与扬声器连接一声源(E)．当声源信号传输到扬声器时，扬声器产生振动发声，同时带动平面镜振动，光射人到振动的平面镜，平面镜随着声音的强弱、高低，把长短、频率快慢不同的振幅光斑反射到屏幕(D)上，如图，能让全班学生清楚地看到实验装置、组成结构