初中物理簡易聚音傘實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


找兩把同樣的雨傘,一塊手表,兩段粗鐵絲。先將一把傘撐開放在空地上,用鐵絲把它支起來(如圖)。你把耳朵伸進(jìn)去聽一聽聲音,你會(huì)發(fā)現(xiàn),各處的聲響略有不同,沿著傘柄你會(huì)找到聲音最響的一個(gè)位置。在這個(gè)位置掛上那塊機(jī)械手表,它不停地發(fā)出滴嗒聲。將另一把傘架在這把傘的對面,雖然相距幾米,你卻能在傘里聽到對面?zhèn)憷飩鱽淼氖直淼牡梧暋?p>


“聚音傘”就是一個(gè)能夠反射聲波的凹面鏡。根據(jù)波的反射定律,凹面鏡對聲波的反射和對光波的反射是一樣的。傘式太陽灶能把太陽光會(huì)聚到焦點(diǎn),“聚音傘”也能把遠(yuǎn)處來的聲波會(huì)聚到焦點(diǎn)。你聽到聲音最響的那一點(diǎn),就是聚音凹面鏡的焦點(diǎn)。手電筒里的反光鏡是個(gè)凹面鏡,光源放在它的焦點(diǎn),它就能反射出一道光柱。把聲源放在凹面鏡的焦點(diǎn)上,反射出的聲波也和那道光柱相似,方向性強(qiáng),能量集中。掛表的傘把輕微的滴嗒聲反射出去,被聽音的傘收集,會(huì)聚到了焦點(diǎn),你把耳朵伸到那里自然會(huì)聽到聲音了。
我們的耳朵就有會(huì)聚聲音的作用,當(dāng)聲音微弱時(shí)我們常用手掌幫助耳朵會(huì)聚聲音,那手掌就相當(dāng)于凹面鏡。
各種高音喇叭的喇叭筒,都有會(huì)聚聲音的作用。喇叭筒就象探照燈里的反光鏡,喇叭膜就象探照燈里的光源,經(jīng)過喇叭筒的反射,擴(kuò)音器里的聲音可以傳得很遠(yuǎn),沒有喇叭筒的喇叭,聲音就弱得多了。
傳說有這么一個(gè)歷史故事,說一個(gè)聽覺不好的國王總聽不清大臣的上奏,后來有位工匠獻(xiàn)了一張圖,說只要照著這張圖來蓋一座新王宮,國王坐在寶座上就能聽清站在遠(yuǎn)處的大臣的說話聲。國王按照他的圖紙修建了新王宮,果然聽清了大臣的上奏。
那個(gè)聾國王的王宮,就是根據(jù)凹面鏡對聲波的反射原理設(shè)計(jì)建造的。國王的寶座放在一個(gè)焦點(diǎn)上,大臣上奏的地方在另一個(gè)焦點(diǎn)上,經(jīng)過凹面墻壁的反射,把大臣的聲音會(huì)聚到了國王的寶座上,所以他就能聽清楚了。
這個(gè)故事是否真實(shí),我們不必考證。這種可以聚集聲音的建筑卻是存在的,英國倫敦的圣保羅大教堂,有個(gè)奇妙的圓屋頂,在那里輕輕說話,遠(yuǎn)處的人也能聽清。



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