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文檔簡介

1、聲音的反射課外實驗【目的和要求】了解聲音在遇到障礙物時的反射現(xiàn)象?!緝x器和器材】玻璃圓筒(直徑約8 厘米,高約40 厘米),平面鏡,三合板,金屬板,海綿,表?!緦嶒灧椒ā?在玻璃圓筒底部墊上一塊海綿,海綿上放一塊表,耳朵靠近玻璃圓筒正上方數(shù)厘米處,能清晰地聽見表聲。2當耳朵離開玻璃圓筒口豎直方向后,如圖1 57 1 甲所示位置,則聽不見表聲。3在玻璃圓筒口安放一塊平面鏡,如圖1 57 1 乙所示,改變平面鏡角度直到從鏡面里能看到表像時,固定平面鏡的角度。耳朵仍在圖1 57 1 甲所示的位置,又能清晰地聽見表聲了。說明聲音能像光一樣反射。1【儀器和器材】34.用三合板、金屬板、海綿板代替平面鏡實

2、驗,比較聽見的聲音的強弱。說明不同材 料反射聲音和吸收聲音的能力不同。【注意事項】1 .表的聲音不能太小,所選的表要在距表約50厘米處仍能清晰地聽見表聲。2 .為避免玻璃傳聲的干擾,墊表的海綿要選厚些的,以盡量吸收聲音。表也不要直接 與玻璃圓筒內壁接觸。其他方實驗前要反復校驗, 當表放入圓筒后,僅在圓筒豎直上方數(shù)厘米處能聽見表聲, 向聽不見表聲,這樣演示效果才會好。3 .為了使全班學生能同時聽見表的反射聲音,可用話筒放在耳朵處,用擴音機放大。樂音和噪聲課外實驗【目的和要求】了解樂音和噪聲的區(qū)別?!緝x器和器材】驗音盤(發(fā)音盤),轉臺,皮唧,橡皮管,短玻璃管(一端尖)?!緦嶒灧椒ā? .把驗音盤固

3、定在轉臺上,用橡皮管把短玻璃管(作吹氣嘴)和皮唧連接起來,如圖1. 55-2所示。轉動轉臺,使發(fā)音盤勻速轉動。踏動皮唧,用吹氣嘴對準驗音盤上外圈的 四列小孔吹氣(用口吹也可以),空氣柱振動,發(fā)出不同聲音,但都是樂音。2 .當吹氣嘴對準最里面的一圈小孔時,由于小孔排列不均勻,空氣柱作不規(guī)則振 動,就會發(fā)出噪聲。3 .在外圈的四列均勻排列的小孔中,用膠布不規(guī)則地封貼(或用小紙團塞?。┮恍┬?孔,則上述四種不同頻率的樂音變成噪聲?!緟⒖假Y料】1 .用錄音機先播放一小段音樂磁帶,演示樂音;改用快速檔,播放同一磁帶,演示噪 音。2 .用一種樂器(如撥動弦樂器的一根琴弦),聽到樂音。用鋼鋰鋰鋼鋸條的鋸齒;

4、用 鋸條在玻璃上或粗糙木板上刮動,就會聽到噪聲。聲速的測定課外實驗【目的和要求】學習粗略測定聲音速度的方法,了解空氣中聲速的大小。梆子,秒表或手表,卷尺?!緦嶒灧椒ā吭诟邏η盎蛏焦戎谐杌蚪泻皶r,往往可以聽到回聲,而且在早晨時回聲最清晰響亮,因此本實驗最好在早晨進行。首先選擇好合適的實驗場所,例如一堵高墻,高墻的前面平坦空曠。實驗者站在離高墻的距離為R處,按照均勻的時間間隔 T敲打梆子。當聽到反射回來的第一次梆子聲與打出來的第二次梆子聲完全重疊時,則表示每次梆子發(fā)出的聲音傳到高墻并被高墻反射回來到達實驗者處的時間剛好等于敲梆子的時間間隔T。 因此聲音傳播的速度3 為 v=2R/T1站在離高墻1

5、00 米或更遠的距離,以一定的時間間隔敲打梆子。2注意控制敲梆子的節(jié)拍,使從高墻處反射回來的梆子聲與敲出來的聲音相重疊。3站在旁邊的學生由一人報出敲擊的次數(shù),其他學生同時用秒表或手表計時。測出敲擊20次至50次的時間間隔t ,并由所得的結果計算出敲梆子的時間間隔T(秒)。4 .用卷尺測出敲擊地點到高墻的距離R (米)。5 將所得的數(shù)據(jù)代入公式v=2R/T 求出聲速v 米。 同時要記下測量時空氣的溫度,因為空氣中聲音傳播的速度與溫度有關?!咀⒁馐马棥?實驗者離墻的距離以能清晰地聽到回聲為宜。2若每隔一次聽到敲擊聲與回聲重合,則聲速公式v=2R/T。聲音的共鳴課外實驗【目的和要求】認識聲音的共振現(xiàn)

6、象共鳴的產生條件?!緝x器和器材】共振音叉 ( 440 赫茲音叉一對,其中一個音叉的叉股上另附金屬卡子,用來改變頻率)共鳴箱,音叉槌,吊在線上的輕質小球。【實驗方法】1 取下套在叉股上的金屬卡子,把兩音叉分別插在共鳴箱上,使兩共鳴箱的開口相對,彼此相距約50 75 毫米,如圖1 56 1 所示。敲擊其中一個音叉,幾秒鐘后,用手握住音叉的叉股,使它不再振動發(fā)聲。這時可以聽到另一個音叉在發(fā)聲。拿一個用線懸吊的輕質小 球跟這個音叉的叉股接觸,輕質小球被彈開。表明這個音叉在振動。2 .在第一個音叉的叉股上套上金屬卡子,改變這個音叉的振動頻率,重做上述實驗,另一個音叉就不會振動發(fā)聲。說明產生共振的條件是兩

7、個音叉的固有頻率相同?!咀⒁馐马棥? .音叉插在共鳴箱上插得越緊密,則共振現(xiàn)象越顯著。因此,實驗時要防止音叉與共 鳴箱結合處松動。2 .實驗前要反復校驗兩音叉的距離。距離過遠,則音響太弱。距離過近,則顯示的共 鳴現(xiàn)象給學生留下的印象不深O【參考資料】1 .把音叉從共鳴箱上取下來,敲擊音叉,聲音很小。插入共鳴箱上,敲擊音叉,聲 音就增大。這是由于箱內空氣的共鳴增大了音叉所發(fā)出的聲音強度。2 .用氣柱共鳴器演示空氣柱的共鳴現(xiàn)象。如圖 1. 562所示,一根直徑約 3厘米,長100厘米的玻璃管豎直地夾持在支架上,下端用橡皮管與蓄水器連接,組成一個連通 器,在玻璃管里盛水。提高蓄水器,使玻璃管里的水面

8、接近管口。降低蓄水器,可增加玻璃管里空氣柱的長度。 將振動著的音叉放在玻璃管口的正上方。慢慢降低蓄水器,當水面降到某一位置時(波長的1/4),就聽到很響亮的聲音(氣柱的第一個共鳴點);繼續(xù)降低蓄水器,當水面降到另一位置時(波長1/4的3倍),又會聽到一次響亮的聲音(比上次弱些)(氣柱的第二個共鳴點)。3 .實驗方法1中如果沒有叉股上的金屬卡子,可在叉股上套一段橡皮管或貼上紙片、膠布,同樣能改變音叉的固有頻率。圖 L 56-34.用赫姆霍茲共鳴器演示: 赫姆霍茲共鳴器是用黃銅鑄成的, 內部是一個空腔, 兩端有粗細兩個孔。粗孔是用來接收傳來的聲波,細孔供監(jiān)聽用。手握共鳴器,將小孔貼近 耳邊,如圖1

9、. 56-3所示。如果聲音中有接近共鳴器固有頻率的聲音,共鳴器將共鳴。音調和響度課外實驗【目的和要求】了解音調高低與聲源振動頻率的關系和響度大小與聲源振幅的關系?!緝x器和器材】發(fā)音齒輪(齒數(shù)為 40、50、60、80),轉臺,硬紙片,音叉(附共鳴箱),音叉槌, 吊在支架上的輕質小球?!緦嶒灧椒ā? .音調與頻率的關系把發(fā)音齒輪固定在轉臺上,搖動轉臺,使齒輪勻速轉動。再拿一塊硬紙片接觸其中一個 齒輪的鋸齒,如圖1. 55-1所示。紙片就振動起來,發(fā)出聲音。改變轉臺的轉速,可以聽 到紙片發(fā)出的聲音音調也隨著改變。轉速越大,音調越高。陽).5S-1保持齒輪的轉速不變,用硬紙片接觸不同的齒輪,紙片就發(fā)

10、出不同音調的聲 音。齒輪的齒數(shù)越多,硬紙片和它接觸時發(fā)出聲音的音調就越高。實驗表明:聲音的音調是由聲源振動的頻率決定的。頻率越大,音調越高;頻率越小, 音調越低。2 .響度與振幅的關系將音叉插在共鳴箱上, 將吊在支架上的輕質小球貼近音叉的一叉股。用音叉槌輕敲一下音叉,小球被推開的幅度不大, 音叉發(fā)出的聲音響度小; 重敲一下音叉,小球被推開的幅度 增大,音叉發(fā)出的聲音響度增大。表明聲源振動的振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越 小。【注意事項】發(fā)音齒輪軸上的螺帽必須擰緊,以防齒輪打滑,影響實驗效果或被甩出傷人、損 壞齒輪?!緟⒖假Y料】UI41 .音調與頻率的關系,還可用驗音盤(圖1. 552甲)

11、來演示。把驗音盤固定在轉臺的軸上,用橡皮管把吹氣管和皮唧連接起來,并把吹氣嘴固定在支架上,對準某一列小孔(圖1. 55-2乙)。轉動轉臺,使驗音盤勻速轉動,然后踏動皮唧,用吹氣嘴對準驗音盤上的小孔吹氣(用口吹也可以),空氣柱振動發(fā)聲。把吹氣嘴從驗音盤邊緣向中心移動(不用最里面一列不均勻小孔),保持轉速不變,得出音調與頻率的關系。13t if?.H * kJ -fa ,2 .音調與頻率的關系, 還可用兩個頻率不同的音叉直接演示。辦法是在每個音叉的叉股上固定一根細鋼針,另備一塊被煙熏黑的玻璃板。用音叉槌敲擊音叉,使兩音叉振動發(fā)聲,并同時勻速地在玻璃板上移動。移動時必須注意要使兩音叉的鋼針尖恰好與玻

12、璃板接觸,在玻璃板上得到如圖1. 55-3所示的兩條曲線。比較兩條曲線,得出頻率與音調的關系。國3 .用上述的一個音叉和熏黑的玻璃板,在音叉槌輕擊和重擊兩種情況下, 在玻璃板上彳#到如圖1. 55 4所示的兩條曲線。比較兩條曲線,得出響度與振幅的關系。真空不能傳播聲音實驗設計方法一【制作方法】1.用一個大肚的玻璃瓶制作成如圖9. 4-1所示的鐘罩。注意:罩底可在玻璃板上加 金鋼砂輕輕研磨,使它平整光滑。圖 9.4 12 .將瓶口加一個插玻璃管的橡膠塞,通過塑膠管接到手搖抽氣機上,如圖 9. 4- 1所示。3 .把一塊5毫米厚的橡膠板平鋪在桌面上,其上放一小鬧鐘,用做好的鐘罩扣住。4 .為防止上

13、口或下底漏氣,可在各接口處加真空油脂或凡士林密封。【使用方法】將鬧鐘上好勁、扣在鐘罩內,搖動抽氣機,給鐘罩抽氣。你會發(fā)現(xiàn),鬧鐘的聲音會由大 變小,直至完全聽不到聲音。當停止抽氣,向鐘罩內放入空氣時,聲音又會由小變大。這說 明:空氣是傳聲的介質,真空不能傳播聲音。方法【制作方法】如圖9. 4-2所示,在一個玻璃瓶塞下用細線系兩個金屬環(huán)。瓶塞上的彎管用軟膠管與兩用氣筒連接?!臼褂梅椒ā肯炔唤觾捎脷馔?,用手搖瓶,可聽到兩金屬環(huán)碰擊的聲響。將瓶子與兩用氣筒連接,抽 氣;當瓶內空氣稀薄,軟膠管被大氣壓壓扁,兩用氣筒幾乎抽不動時,捏緊膠管,取下兩用 氣筒。再搖瓶子時,只見金屬環(huán)相碰,但聽不到響聲,這說明空

14、氣是傳聲的介質,真空不傳 播聲音。聲音的反射和吸收實驗設計聲音的傳播和光線的傳播一樣,遇到障礙物時會產生反射和吸收現(xiàn)象。堅硬、光滑的物體表面對聲音有明顯的反射作用。柔軟、粗糙、多孔的物體表面則能吸收聲音。自制一個簡單的裝置,就可比較不同物體表面對聲音的反射和吸收作用?!局谱鞣椒ā? .利用長20厘米的兩個裝羽毛球或刻字蠟紙的硬紙筒, 其中一個筒一端開口, 一端內 部固定一塊機械手表或懷表。 另一個筒兩端都開口, 將兩個筒安裝在一個可調的支架上, 菜 置如圖9.51所示。圖 B.S-12 .準備一塊玻璃板、一塊木板、一塊泡塑板?!臼褂梅椒ā? .將左右兩筒軸線之間的夾角調為90。,把玻璃板放在木

15、架的平臺上,耳朵貼近右邊紙筒的上口,即可聽到手表的“嘀噠”聲;去掉玻璃板換上木板,聲音明顯減弱。當放上泡塑板時,就聽不到聲音了。由此說明:玻璃板對聲音的反射性能最好、木板次之,泡塑板最 差?;蛘哒f泡塑板對聲音的吸收性能最好。2 .改變兩筒軸線之間的夾角,聲音大小有明顯的變化,說明物體表面反射聲音的大小 與接收者的角度有關。3 .實驗過程中,請勿用手觸摸裝置,室內環(huán)境應該安靜,以免影響實驗效果。測定聲音在空氣中的傳播速度實驗【目的】用停表計時在戶外測定聲速;練習使用停表;進一步掌握用數(shù)步法測量距離。【器材】停表2只,徑賽用發(fā)令槍(或爆竹),皮卷尺(或米尺、標好刻度的長繩)等。【步驟】(1)三人為

16、一組,在學校附近的馬路或公路上選擇400米左右的平直地段進行實驗。兩人在起點,其中一人用發(fā)令槍發(fā)送信號,另一人在發(fā)令時跟著啟動手中的停表。還有一人位于終點,當聽到發(fā)令槍聲時立即啟動手中的停表。然后把兩只走動的停表交給發(fā)令者,他同時按停停表,兩表計時的讀數(shù)差即為槍聲的傳播時間。三人輪換擔任發(fā)令者, 分別測出時間三次。(2)三人各自用數(shù)步法測出兩地之間的距離??稍谳啌Q時,分別數(shù)出行走的步效,再乘以自己每走一步的平均跨距。姓名發(fā)出信號到停止計時 的時間(秒)聽到聲間到停止計時 的時間(秒)聲音傳播時間(秒)兩地距離(米)聲首傳播速度 (米 /秒)(3)每人把測出的數(shù)據(jù)分別填入上表,并用速度公式算出聲

17、速。然后,根據(jù)三次測得 的時間和距離的數(shù)據(jù),分別求出這兩個量的平均值,再算一次聲速,作為小組的實驗結果。雙耳效應實驗設計人的耳朵不僅可以聽到聲音,而且可以利用兩個耳朵接收聲音時的強弱差別和時間差別,判斷出發(fā)聲物的方位和距離,人耳的這種能力稱為雙耳效應。通常,雙耳效應不被人所注意,但利用一個簡單的裝置可以表演雙耳效應?!局谱骱褪褂梅椒ā? .用長1. 5-2. 0米,直徑25毫米的一根塑料硬管(或金屬管)即可,將內部裝滿細沙后兩端用廢紙堵住,在火爐旁加熱后窩成一個圓形,兩管口相距 250毫米左右。2 .倒出管中的細沙,將管口打磨光滑,用布條將管掛在試聽者的兩耳旁如圖9. 61所示。圖 9.6T3 .試聽者緊閉雙眼,耳貼管口,助手用一細木棒輕擊管

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