物理實驗聲音振動及其響度演示儀

摘 要：物理學是一門以實驗為科學依據的基礎學科。在教學中，經常的讓學生親自操作實驗或者老師做演示實驗，都可以很好的幫助學生理解物理學中一些較為抽象的理論，從而解釋物理的本質規律。由于很多學校受條件所限，缺乏實驗器材，導致很多實驗都無法完成，老師只能進行理論上的教學。因此教師因地制宜就地取材地研制物理教具，強化物理實驗，使得抽象變為具體，不失為一種切實可行的好辦法。本文筆者根據自己的教學經驗自制一個聲音振動及其響度的演示儀跟大家一起探討一下。

關鍵詞：器材；原理；意義；演示儀

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）24-263-01

引言：

隨著物理教學改革的不斷深入，新課程教材中的實驗不斷的增多，對教師的要求越來越高，原有的實驗教材已遠不能滿足教學的需求。因此，在新課程背景下開展自制教具有著極為重要的意義。

實例展示

1、器材及其制作

（1）長方形木盒一只

（2）玩具激光手電筒一只固定在木盒上的A點

（3）音叉豎直固定在木木盒上的B點，周圍留一定的圓形空間，可以讓音叉自由振動

（4）在音叉上固定一小平面鏡

（5）在木板的P點安裝一八面棱鏡

（6）在木盒內安裝一電動機，通過皮帶輪與八面棱鏡相連接。開動電機時，可以帶動八面棱鏡繞中心柱O勻速轉動

（7）在木盒一側安裝一木板MN，作為接受光信號屏幕。

（8）微調旋鈕，用來控制電動機的轉速

2、實驗原理

如圖1所示：當光源A發出光信號時，調節A使得光水平射向貼在正八面反射棱鏡上的B點。光線到達平面鏡B后經過光的反射到八面反射棱鏡上的C點，在C點經過再次反射到光屏MN上的D點。當八面棱鏡轉動起來以后，將改變入射光線BC的入射點C的位置，將會在屏幕上掃面出一水平亮線。相對于振動圖像的時間軸。當音叉振動起來以后，粘在音叉上的小平面鏡會隨之一起擺動，將改變入射光線AB的入射點位置，法線也隨之改變，將會在屏幕上得到一條豎直方向的亮線，此亮線與音叉振動的振幅相對應。

3、實驗步驟

（1）將本教具放置與水平桌面上。

（2）打開激光源的電源開關，并調節光源的位置，使光束經鏡面和八面棱鏡反射后照射到白色墻面上。如圖2所示：

（3）啟動電動機，帶動八面棱鏡開始轉動，并調整轉速可在墻面上得到一水平亮線如圖3所示：

（4）關閉電動機，使得八面棱鏡停止轉動。敲擊音叉，可在墻面上得到一豎直亮線，改變音叉振動的振幅，亮線的長短有明顯的變化。如圖4所示：

（5）在啟動電機的同時，敲擊音叉，可以在墻面上得到一正弦波形，如圖5所示：改變八面棱鏡的轉速，可以觀察到波的頻率發生變化，改變音叉的振幅，可以觀察到波的振幅也隨之改變。

4、演示效果

音叉的振動雖然能感覺到，但是觀察起來不是很明顯，此實驗借助光的放大原理把微小的音叉振動放大為可見度很高的光斑的移動。它不僅能讓學生看到振動，還能讓學生看到聲音響度與振幅的關系，效果顯著。

總之，在新課程改革的背景下，教師自制教具不但可以很好的解決教學器材不足的現狀，同時可以提高師生的綜合素質。因此．在教學工作中，加強教具的研究與制作，養成設計和制作教具的習慣，這是一個優秀物理教師的必備條件。

參考文獻

[1] 黃海寧 自制教具對物理實驗教學的意義探究，成長新觀察，2012.7（11）

[2] 范良蘭 聲音振動及響度演示儀，教學儀器與實驗，2001.12 17 12.