1、初中物理声音实验大全声音的反射课外实验【目的和要求】了解声音在遇到障碍物时的反射现象。【仪器和器材】玻璃圆筒(直径约 8 厘米,高约 40 厘米),平面镜,三合板,金属板,海绵,表。【实验方法】 1在玻璃圆筒底部垫上一块海绵,海绵上放一块表,耳朵靠近玻璃圆筒正上方数厘米 处,能清晰地听见表声。2当耳朵离开玻璃圆筒口竖直方向后,如图 1571 甲所示位置,则听不见表声。3在玻璃圆筒口安放一块平面镜,如图 1 57 1 乙所示,改变平面镜角度直到从镜面里能看到表像时,固定平面镜的角度。耳朵仍在图 1571 甲所示的位置,又能清晰地听见表声了。说明声音能像光一样反射。4用三合板、金属板、海绵板代替平
2、面镜实验,比较听见的声音的强弱。说明不同材 料反射声音和吸收声音的能力不同。【注意事项】1. 表的声音不能太小,所选的表要在距表约 50厘米处仍能清晰地听见表声。2.为避免玻璃传声的干扰,垫表的海绵要选厚些的,以尽量吸收声音。表也不要直接 与玻璃圆筒内壁接触。其他方实验前要反复校验, 当表放入圆筒后,仅在圆筒竖直上方数厘米处能听见表声, 向听不见表声,这样演示效果才会好。3.为了使全班学生能同时听见表的反射声音,可用话筒放在耳朵处,用扩音机放大。乐音和噪声课外实验【目的和要求】了解乐音和噪声的区别。【仪器和器材】验音盘(发音盘),转台,皮唧,橡皮管,短玻璃管(一端尖)。【实验方法】1把验音盘固
3、定在转台上,用橡皮管把短玻璃管(作吹气嘴)和皮唧连接起来,如图1.55- 2所示。转动转台,使发音盘匀速转动。踏动皮唧,用吹气嘴对准验音盘上外圈的 四列小孔吹气(用口吹也可以),空气柱振动,发出不同声音,但都是乐音。2当吹气嘴对准最里面的一圈小孔时,由于小孔排列不均匀,空气柱作不规则振 动,就会发出噪声。3在外圈的四列均匀排列的小孔中,用胶布不规则地封贴(或用小纸团塞住)一些小 孔,则上述四种不同频率的乐音变成噪声。【参考资料】1 用录音机先播放一小段音乐磁带,演示乐音;改用快速档,播放同一磁带,演示噪 音。2用一种乐器(如拨动弦乐器的一根琴弦),听到乐音。用钢锉锉钢锯条的锯齿;用 锯条在玻璃
4、上或粗糙木板上刮动,就会听到噪声。声速的测定课外实验【目的和要求】学习粗略测定声音速度的方法,了解空气中声速的大小。【仪器和器材】梆子,秒表或手表,卷尺。【实验方法】 在高墙前或山谷中唱歌或叫喊时,往往可以听到回声,而且在早晨时回声最清晰响亮, 因此本实验最好在早晨进行。 首先选择好合适的实验场所, 例如一堵高墙, 高墙的前面平坦 空旷。实验者站在离高墙的距离为 R处,按照均匀的时间间隔 T敲打梆子。当听到反射回来 的第一次梆子声与打出来的第二次梆子声完全重叠时, 则表示每次梆子发出的声音传到高墙 并被高墙反射回来到达实验者处的时间刚好等于敲梆子的时间间隔 T。因此声音传播的速度v 为 v=2
5、R/T1站在离高墙 100 米或更远的距离,以一定的时间间隔敲打梆子。 2注意控制敲梆子的节拍,使从高墙处反射回来的梆子声与敲出来的声音相重叠。3站在旁边的学生由一人报出敲击的次数,其他学生同时用秒表或手表计时。测出敲 击20次至50次的时间间隔t,并由所得的结果计算出敲梆子的时间间隔 T(秒)。4.用卷尺测出敲击地点到高墙的距离 R(米)。5将所得的数据代入公式 v=2R/T 求出声速 v 米。同时要记下测量时空气的温度, 因为 空气中声音传播的速度与温度有关。【注意事项】1.实验者离墙的距离以能清晰地听到回声为宜。2. 若每隔一次听到敲击声与回声重合,则声速公式 v=2R/T。声音的共鸣课
6、外实验【目的和要求】认识声音的共振现象共鸣的产生条件。【仪器和器材】共振音叉 ( 440 赫兹音叉一对, 其中一个音叉的叉股上另附金属卡子, 用来改变频率) 共鸣箱,音叉槌,吊在线上的轻质小球。【实验方法】1.取下套在叉股上的金属卡子, 把两音叉分别插在共鸣箱上, 使两共鸣箱的开口相对,彼此相距约 5075毫米,如图 1. 561所示。敲击其中一个音叉,几秒钟后,用手握住音叉的叉股,使它不再振动发声。这时可以听到另一个音叉在发声。 拿一个用线悬吊的轻质小 球跟这个音叉的叉股接触,轻质小球被弹开。表明这个音叉在振动。2.在第一个音叉的叉股上套上金属卡子, 改变这个音叉的振动频率,重做上述实验,另
7、一个音叉就不会振动发声。说明产生共振的条件是两个音叉的固有频率相同。【注意事项】1 音叉插在共鸣箱上插得越紧密,则共振现象越显著。因此,实验时要防止音叉与共 鸣箱结合处松动。2实验前要反复校验两音叉的距离。距离过远,则音响太弱。距离过近,则显示的共 鸣现象给学生留下的印象不深。【参考资料】1 把音叉从共鸣箱上取下来,敲击音叉,声音很小。插入共鸣箱上,敲击音叉,声 音就增大。这是由于箱内空气的共鸣增大了音叉所发出的声音强度。2.用气柱共鸣器演示空气柱的共鸣现象。如图 1. 56- 2所示,一根直径约 3厘米,长100厘米的玻璃管竖直地夹持在支架上, 下端用橡皮管与蓄水器连接, 组成一个连通器,在
8、玻璃管里盛水。提高蓄水器,使玻璃管里的水面接近管口。降低蓄水器,可增加玻璃管里空气柱的长度。 将振动着的音叉放在玻璃管口的正上方。 慢慢降低蓄水器,当水面降到某一位置时(波长的1/4),就听到很响亮的声音(气柱的第一个共鸣点);继续降低蓄水器,当水面降到另一位置时(波长 1/4的3倍),又会听到一次响亮的声音(比上次弱 些)(气柱的第二个共鸣点)。3实验方法1中如果没有叉股上的金属卡子,可在叉股上套一段橡皮管或贴上纸片、 胶布,同样能改变音叉的固有频率。ffl 1* 56-34.用赫姆霍兹共鸣器演示: 赫姆霍兹共鸣器是用黄铜铸成的, 内部是一个空腔, 两端有粗细两个孔。粗孔是用来接收传来的声波
9、,细孔供监听用。手握共鸣器,将小孔贴近 耳边,如图1 . 56-3所示。如果声音中有接近共鸣器固有频率的声音,共鸣器将共鸣。音调和响度课外实验【目的和要求】了解音调咼低与声源振动频率的关系和响度大小与声源振幅的关系。【仪器和器材】发音齿轮(齿数为 40、50、60、80),转台,硬纸片,音叉(附共鸣箱),音叉槌,吊在支架上的轻质小球。【实验方法】1 音调与频率的关系把发音齿轮固定在转台上,摇动转台,使齿轮匀速转动。再拿一块硬纸片接触其中一个 齿轮的锯齿,如图1. 55 1所示。纸片就振动起来,发出声音。改变转台的转速,可以听 到纸片发出的声音音调也随着改变。转速越大,音调越高。保持齿轮的转速不
10、变,用硬纸片接触不同的齿轮,纸片就发出不同音调的声 音。齿轮的齿数越多,硬纸片和它接触时发出声音的音调就越高。实验表明:声音的音调是由声源振动的频率决定的。频率越大,音调越高;频率越小, 音调越低。2响度与振幅的关系将音叉插在共鸣箱上, 将吊在支架上的轻质小球贴近音叉的一叉股。 用音叉槌轻敲一下音叉,小球被推开的幅度不大, 音叉发出的声音响度小; 重敲一下音叉,小球被推开的幅度 增大,音叉发出的声音响度增大。表明声源振动的振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越 小。【注意事项】发音齿轮轴上的螺帽必须拧紧,以防齿轮打滑,影响实验效果或被甩出伤人、损 坏齿轮。【参考资料】孔(图1 . 55- 2乙)
11、。转动转台,使验音盘匀速转动,然后踏动皮唧,用吹气嘴对准验音盘上的小孔吹气(用口吹也可以),空气柱振动发声。把吹气嘴从验音盘边缘向中心移动 (不用最里面一列不均匀小孔),保持转速不变,得出音调与频率的关系。H kJ -k V2 .音调与频率的关系, 还可用两个频率不同的音叉直接演示。 办法是在每个音叉的叉股上固定一根细钢针, 另备一块被烟熏黑的玻璃板。用音叉槌敲击音叉,使两音叉振动发声,并同时匀速地在玻璃板上移动。移动时必须注意要使两音叉的钢针尖恰好 与玻璃板接触,在玻璃板上得到如图 1. 55- 3所示的两条曲线。比较两条曲线,得出频率与音调的关系。3.用上述的一个音叉和熏黑的玻璃板,在音叉
12、槌轻击和重击两种情况下, 在玻璃板上得到如图1. 55-4所示的两条曲线。比较两条曲线,得出响度与振幅的关系。真空不能传播声音实验设计方法一【制作方法】1.用一个大肚的玻璃瓶制作成如图 9. 4- 1所示的钟罩。注意:罩底可在玻璃板上加 金钢砂轻轻研磨,使它平整光滑。2将瓶口加一个插玻璃管的橡胶塞,通过塑胶管接到手摇抽气机上,如图 9. 4-1所示。3把一块5毫米厚的橡胶板平铺在桌面上,其上放一小闹钟,用做好的钟罩扣住。4.为防止上口或下底漏气,可在各接口处加真空油脂或凡士林密封。【使用方法】将闹钟上好劲、扣在钟罩内,摇动抽气机,给钟罩抽气。你会发现,闹钟的声音会由大 变小,直至完全听不到声音
13、。当停止抽气,向钟罩内放入空气时,声音又会由小变大。这说 明:空气是传声的介质,真空不能传播声音。方法二【制作方法】如图9. 4-2所示,在一个玻璃瓶塞下用细线系两个金属环。 瓶塞上的弯管用软胶管与两用气筒连接。【使用方法】先不接两用气筒,用手摇瓶,可听到两金属环碰击的声响。将瓶子与两用气筒连接,抽 气;当瓶内空气稀薄,软胶管被大气压压扁,两用气筒几乎抽不动时,捏紧胶管,取下两用 气筒。再摇瓶子时,只见金属环相碰,但听不到响声,这说明空气是传声的介质,真空不传 播声音。声音的反射和吸收实验设计声音的传播和光线的传播一样, 遇到障碍物时会产生反射和吸收现象。 坚硬、光滑的物体表面对声音有明显的反
14、射作用。柔软、 粗糙、多孔的物体表面则能吸收声音。自制一个简单的装置,就可比较不同物体表面对声音的反射和吸收作用。【制作方法】1.利用长20厘米的两个装羽毛球或刻字蜡纸的硬纸筒, 其中一个筒一端开口, 一端内 部固定一块机械手表或怀表。 另一个筒两端都开口, 将两个筒安装在一个可调的支架上, 装 置如图9. 5- 1所示。2.准备一块玻璃板、一块木板、一块泡塑板。【使用方法】1. 将左右两筒轴线之间的夹角调为 90,把玻璃板放在木架的平台上,耳朵贴近右边纸筒的上口,即可听到手表的“嘀哒”声;去掉玻璃板换上木板, 声音明显减弱。当放上泡塑板时,就听不到声音了。由此说明:玻璃板对声音的反射性能最好
15、、木板次之,泡塑板最差。或者说泡塑板对声音的吸收性能最好。2.改变两筒轴线之间的夹角,声音大小有明显的变化,说明物体表面反射声音的大小 与接收者的角度有关。3.实验过程中,请勿用手触摸装置,室内环境应该安静,以免影响实验效果。测定声音在空气中的传播速度实验【目的】用停表计时在户外测定声速;练习使用停表;进一步掌握用数步法测量距离。【器材】停表2只,径赛用发令枪(或爆竹),皮卷尺(或米尺、标好刻度的长绳)等。【步骤】(1)三人为一组,在学校附近的马路或公路上选择 400米左右的平直地段进行实验。两人在起点,其中一人用发令枪发送信号, 另一人在发令时跟着启动手中的停表。 还有一人位于终点,当听到发
16、令枪声时立即启动手中的停表。 然后把两只走动的停表交给发令者,他同时按停停表,两表计时的读数差即为枪声的传播时间。 三人轮换担任发令者, 分别测出时间三次。(2)三人各自用数步法测出两地之间的距离。可在轮换时,分别数出行走的步效,再乘以自己每走一步的平均跨距。姓名发出信号到停止计时的时间(秒)听到声间到停止计时的时间(秒)声音传播时间(秒)两地距离(米)声音传播速度(米/秒)(3)每人把测出的数据分别填入上表,并用速度公式算出声速。然后,根据三次测得的时间和距离的数据,分别求出这两个量的平均值,再算一次声速,作为小组的实验结果。双耳效应实验设计人的耳朵不仅可以听到声音,而且可以利用两个耳朵接收
17、声音时的强弱差别和时间差别,判断出发声物的方位和距离,人耳的这种能力称为双耳效应。 通常,双耳效应不被人所注意,但利用一个简单的装置可以表演双耳效应。【制作和使用方法】1 用长1. 5-2 . 0米,直径25毫米的一根塑料硬管(或金属管)即可,将内部装满细沙后两端用废纸堵住,在火炉旁加热后窝成一个圆形,两管口相距 250毫米左右。2倒出管中的细沙,将管口打磨光滑,用布条将管挂在试听者的两耳旁如图 9. 6- 1所示。图 9.6*13试听者紧闭双眼,耳贴管口,助手用一细木棒轻击管的任意部位,试听者皆能 准确地判断出敲击处的位置,这就是双耳效应。声音在空气中的传播实验设计【制作和使用方法】再像1 找两个直径约10厘米的铁皮罐头筒, 将两个底去掉,并在一面绷上乳胶薄膜。 图9. 3 1那样把铁筒口对口地支架起来。2在一个筒的薄膜外吊一个泡沫塑料小球。另准备一个 1厘米粗的光滑小木棒。3用小木棒敲击右筒薄膜,左筒薄膜外的小球就会不断敲击薄膜。图 9.3-1【注意事项】1两个筒的外形尺寸应该完全一致,两个膜的绷紧程度要适当调整,才能得到良好的 实验效果。2两个圆筒的开口要对齐、距离应由近及远逐渐调整。
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