文档介绍：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****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、操作过程,以及实验中所发生的现象,,教师应把演示架或演示台加高,观察小物体时可以采用幻灯、光路、,效果将会很好.
                      
二、制作音调可变的哨子
在筷子上捆一些棉花(或碎布),做一个活塞。用水蘸湿后插入两端开口的朔料管或竹管中。用嘴吹管的上端,可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活塞”,音调就可以改变。(图8)你能练着用它吹出一首歌吗? 思考与分析:(1)、音调的高低是由什么决定的