從巖　都蘋麗

摘 要：本文針對(duì)初中物理中聲音特性一節(jié)的知識(shí)特點(diǎn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了聲光信號(hào)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)裝置。將看不見(jiàn)摸不著的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為可視的光信號(hào)，通過(guò)美麗的聲波圖像激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：聲音特性；可視化；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）11-0054-2

1 實(shí)驗(yàn)原理

該教具針對(duì)人教版初中物理八年級(jí)上冊(cè)第2章第2節(jié)——聲音音調(diào)、響度的知識(shí)點(diǎn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了聲光信號(hào)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置通過(guò)橡膠膜的振動(dòng)帶動(dòng)平面鏡振動(dòng)，將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為可視的光信號(hào)，不僅能演示聲音的發(fā)生過(guò)程，而且能演示聲音的響度、音調(diào)等特征，達(dá)到聲信號(hào)不僅能聽(tīng)到而且還具有可視化的效果。

2 實(shí)驗(yàn)裝置制作過(guò)程

實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)如圖1所示。

[制作材料]易拉罐1個(gè)，氣球1個(gè)，鏡子1塊，激光筆1支。

[制作過(guò)程]1.將氣球開口端剪下約為1厘米；易拉罐兩端鋁片剪下，使之成為上下通透的圓柱體；選取1塊直徑為0.5厘米左右的鏡子碎片。

2. 將剪下開口端的氣球從易拉罐頂端向下套在罐體外，僅使橡膠在易拉罐底端留下直徑約為3厘米的圓形開口；將鏡子碎片粘貼在易拉罐上端橡皮膜中心。

3. 選取一個(gè)木板及木條制作兩個(gè)支架，將易拉罐和激光筆分別固定在支架上，整體裝置如圖2所示。

3 實(shí)驗(yàn)裝置操作步驟

1.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備

將易拉罐未綁有橡膠的一段貼近聲源，把激光筆射出的光打在小鏡片上，并讓入射角盡可能大，反射的光斑停留在一個(gè)較為寬敞的墻面上。

2.探究聲音的產(chǎn)生

隨著聲源開始發(fā)聲，學(xué)生可以通過(guò)觸摸橡膠上的小鏡片的震動(dòng)及觀察墻面上的光斑也由靜止開始運(yùn)動(dòng)兩種現(xiàn)象，體會(huì)聲音是振動(dòng)產(chǎn)生的。

3.探究聲音的響度

重復(fù)步驟1，引導(dǎo)學(xué)生觀察當(dāng)出現(xiàn)不同響度的聲音時(shí)，墻面上光斑的最大振幅也不同。響度越大，振幅也越大。其原因就是聲音振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)橡膠振動(dòng)。

4.探究聲音的音調(diào)

重復(fù)步驟1，引導(dǎo)學(xué)生觀察當(dāng)出現(xiàn)不同音調(diào)的聲音時(shí)，墻面上由激光形成的圖像不同。

4 在教學(xué)中的使用方法

1.可由此教具演示某段美妙的音樂(lè)的波形變化，創(chuàng)設(shè)物理情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.學(xué)生可自行發(fā)出do、re、mi、fa、 sol、la、si七個(gè)基本音級(jí)，觀察聲波波形的變化。

3.此教具可以結(jié)合投影儀等多媒體器件，進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。

4.也可以人手一套，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。

5.還可以鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手，制作教具，并分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。

5 設(shè)計(jì)特色

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了聲信號(hào)的可視化處理，打破了傳統(tǒng)的教與學(xué)形成的固定思維，巧妙地將看不見(jiàn)摸不著的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)、可測(cè)的光斑的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更有助于學(xué)生觀察理解現(xiàn)象，同時(shí)也達(dá)到激發(fā)興趣、培養(yǎng)能力的目的。

2.本實(shí)驗(yàn)裝置從聲音的產(chǎn)生，到聲音的響度、音調(diào)三個(gè)角度，逐步深入，更有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)裝置具有操作簡(jiǎn)單，攜帶方便，現(xiàn)象明顯且使用安全的特點(diǎn)。

4.實(shí)驗(yàn)裝置可以結(jié)合多媒體器材進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，又因其主要材料源于生活，成本低廉，可以進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。體現(xiàn)了物理源于生活，回歸生活的本質(zhì)。

5.也可引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生，自己動(dòng)手制作教具，從而達(dá)到了寓教于樂(lè)的目的。

6 注意事項(xiàng)

由于實(shí)驗(yàn)中用到了激光筆，使用時(shí)要注意引導(dǎo)學(xué)生正確操作，不要相互照射，以避免損傷學(xué)生的眼睛。

（欄目編輯 王柏廬）