初中科學(xué)拓展性課程資料-簡易揚聲器分析與制作教案

課題：簡易揚聲器分析與制作 教案活動目標(biāo):.通過對揚聲器的分析，回顧物體振動發(fā)聲，力能改變物體的運動狀態(tài)的知識；以及簡單了解電與磁的改變與相互關(guān)系；簡單了解揚聲器的原理。.培養(yǎng)動手操作能力，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，檢測能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。.體驗團(tuán)隊分工合作的快樂，感受實驗產(chǎn)品制作成功的喜悅，激發(fā)創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。器材準(zhǔn)備:剪刀美工刀雙面膠（或固體膠）強(qiáng)磁鐵木板10cm*10cm螺絲釘音頻線礦泉水瓶漆包線紙杯PVCf白紙筆記本電腦揚聲器紙碗紙碟剪刀美工刀雙面膠（或固體膠）強(qiáng)磁鐵木板10cm*10cm螺絲釘音頻線礦泉水瓶漆包線紙杯PVCf白紙筆記本電腦揚聲器紙碗紙碟音頻放大（音響）活動過程：一、簡易揚聲器分析：師：出示一個揚聲器，師：你見過它嗎？ / 你在哪里見過？/它有什么用?生：師演示播放一段音樂（節(jié)奏感比較強(qiáng)的音樂 faded）?所以：這個裝置就是一個把電信號轉(zhuǎn)化為聲音信號的裝置，我們就叫它是揚聲器（板書）師：播放聲音時，你能看到揚聲器有什么變化？生1:在振動；生2：振動有差別師：在播放音樂時，上面的一層膜會振動 ，那么它為什么會振動？說明了什么？振動有差別，又說明了什么？生：受到一個力的作用，而且這個力不一樣！師：那么這個力的施力物體是什么？生：師：讓我們一探究竟。一起來揭示秘密，那最好的方法是生：教師接著拆解揚聲器，邊拆解，邊介紹結(jié)構(gòu)（拆解微視頻播放，確保每一位都看得見）結(jié)構(gòu)----功能-----材料（板書）師：既然振膜在力的作用下會振動，為了確保振膜能持續(xù)有效的振動，這種材料在選擇上，應(yīng)該有什么要求？生1:質(zhì)量要輕，振的起。生2：足夠的強(qiáng)度，振的久。生：……師：那么，在生活常見的物體中，我們可以采用什么來當(dāng)做振膜，比如？生：師：音圈其實是一段金屬絲，那么，這段金屬絲，在選擇上，應(yīng)該考慮什么因素呢？生：材料，長度，橫截面積， ----電阻！師：那電阻越小越好？還是越大越好呢？生：師：為什么？師：我們來看音量與線圈電阻之間的關(guān)系（如圖）。從圖中，你可以獲得什么信息？生：師：如果有銅絲，鐵絲，給你選擇，你會選擇什么？ 為什么？生：師：除了要考慮電阻之外，還要考慮導(dǎo)電能力。師：到此為止，這個音圈的作用，其實就是電流通過導(dǎo)體時，獲得合適的磁場，然后變化的電流獲得變化的磁場。師：那么如果要使得這個磁場產(chǎn)生力的作用，我們還需要什么？生：師：所以，在在結(jié)構(gòu)中，永久磁體就是配合這個磁場來產(chǎn)生力的作用。師：那么揚聲器的原理是什么？只要我們把各部分結(jié)構(gòu)的功能聯(lián)系起來就明白了， 誰愿意歸納一下嗎？生：師：當(dāng)播放音樂時候，音頻線中就出現(xiàn)了電流，電流會隨著音樂的不同改變大小，變化的電流會產(chǎn)生變化的磁場，然后在永久磁體的磁場的相互作用下產(chǎn)生了力的作用， 于是振膜振動起來，因為力大小不同，所有振膜會出現(xiàn)不同的振動，而發(fā)出不同的聲音！這就是揚聲器工作的原理。（投影）師：原理我們現(xiàn)在很清楚了，那么我們能不能利用生活中的一些東西，來制作一個簡易揚聲器呢？ 當(dāng)然生活中符合制作揚聲器的東西是非常多的， 今天我們以紙杯為例，挑戰(zhàn)一下這個看似不能完成的任務(wù)吧。二、制作步驟：（見學(xué)生資料）（每組事先準(zhǔn)備：紙杯，線圈匝數(shù)不同的音圈（ 30匝，80匝，160匝），音頻線，磁鐵，木板，螺絲釘?shù)龋┲谱骱喴讚P聲器，要求：組內(nèi)學(xué)生分工合作完成。老師巡視指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生的制作情況三、拓展思考：（有選擇收取學(xué)生制作的作品：）1、請小組回答，你選擇哪一個音圈，為什么？你選擇幾個磁鐵？ 為什么？2、大膽猜想：如果要使得制作的揚聲器，能同時獲得高音和低音的效果，我們應(yīng)該對揚聲器的哪一個結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造？如何改造呢？（參考：揚聲器發(fā)出高音的部分主要在振動膜的中央，當(dāng)揚聲器振動膜的中央材質(zhì)越硬，

則其重放的聲音效果越好。揚聲器發(fā)出低音的部分主要在振動膜的邊緣， 如果揚聲器的振動膜邊緣較為柔軟且紙盆口徑較大，則揚聲器發(fā)出的低音效果越好。）板書設(shè)計:資料：揚聲器又稱“喇叭”，是一種把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘柕膿Q能器件。一百多年前的1876年2月14日，Bell提出了歷史上一份最重要的專利“電話”，該發(fā)明讓人類的聲音從此可以傳到比叫喊更遠(yuǎn)的地方， 人類也從此懂得了聲與電的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 1886年，Jensen出生在丹麥，最早在實驗室中做學(xué)徒，學(xué)習(xí)刻苦認(rèn)真，積極思考，動手實驗大膽創(chuàng)新； 1909年，Jensen被派到美國，協(xié)助成立波爾森無線電話和電報公司； 1911年，Jensen和電氣工程師EdwinS.Pridham二人合作成立了一個小研究實驗室，試驗無線電發(fā)射機(jī)，他們對設(shè)備進(jìn)行了改裝，將更厚的電線連接到膜片上，并在磁體之