初中物理音調(diào)和響度課外實(shí)驗(yàn)

【目的和要求】
了解音調(diào)高低與聲源振動(dòng)頻率的關(guān)系和響度大小與聲源振幅的關(guān)系。

【儀器和器材】
發(fā)音齒輪（齒數(shù)為40、50、60、80），轉(zhuǎn)臺(tái)，硬紙片，音叉（附共鳴箱），音叉槌，吊在支架上的輕質(zhì)小球。

【實(shí)驗(yàn)方法】
1．音調(diào)與頻率的關(guān)系
把發(fā)音齒輪固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，搖動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。再拿一塊硬紙片接觸其中一個(gè)齒輪的鋸齒，如圖1．55－1所示。紙片就振動(dòng)起來，發(fā)出聲音。改變轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，可以聽到紙片發(fā)出的聲音音調(diào)也隨著改變。轉(zhuǎn)速越大，音調(diào)越高。

保持齒輪的轉(zhuǎn)速不變，用硬紙片接觸不同的齒輪，紙片就發(fā)出不同音調(diào)的聲音。齒輪的齒數(shù)越多，硬紙片和它接觸時(shí)發(fā)出聲音的音調(diào)就越高。
實(shí)驗(yàn)表明：聲音的音調(diào)是由聲源振動(dòng)的頻率決定的。頻率越大，音調(diào)越高；頻率越小，音調(diào)越低。
2．響度與振幅的關(guān)系
將音叉插在共鳴箱上，將吊在支架上的輕質(zhì)小球貼近音叉的一叉股。用音叉槌輕敲一下音叉，小球被推開的幅度不大，音叉發(fā)出的聲音響度��；重敲一下音叉，小球被推開的幅度增大，音叉發(fā)出的聲音響度增大。表明聲源振動(dòng)的振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。

【注意事項(xiàng)】
發(fā)音齒輪軸上的螺帽必須擰緊，以防齒輪打滑，影響實(shí)驗(yàn)效果或被甩出傷人、損壞齒輪。

【參考資料】

1．音調(diào)與頻率的關(guān)系，還可用驗(yàn)音盤（圖1．55－2甲）來演示。把驗(yàn)音盤固定在轉(zhuǎn)臺(tái)的軸上，用橡皮管把吹氣管和皮唧連接起來，并把吹氣嘴固定在支架上，對(duì)準(zhǔn)某一列小孔（圖1．55－2乙）。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使驗(yàn)音盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，然后踏動(dòng)皮唧，用吹氣嘴對(duì)準(zhǔn)驗(yàn)音盤上的小孔吹氣（用口吹也可以），空氣柱振動(dòng)發(fā)聲。把吹氣嘴從驗(yàn)音盤邊緣向中心移動(dòng)（不用最里面一列不均勻小孔），保持轉(zhuǎn)速不變，得出音調(diào)與頻率的關(guān)系。

2．音調(diào)與頻率的關(guān)系，還可用兩個(gè)頻率不同的音叉直接演示。辦法是在每個(gè)音叉的叉股上固定—根細(xì)鋼針，另備一塊被煙熏黑的玻璃板。用音叉槌敲擊音叉，使兩音叉振動(dòng)發(fā)聲，并同時(shí)勻速地在玻璃板上移動(dòng)。移動(dòng)時(shí)必須注意要使兩音叉的鋼針尖恰好與玻璃板接觸，在玻璃板上得到如圖1．55－3所示的兩條曲線。比較兩條曲線，得出頻率與音調(diào)的關(guān)系。

3．用上述的一個(gè)音叉和熏黑的玻璃板，在音叉槌輕擊和重?fù)魞煞N情況下，在玻璃板上得到如圖1．55－4所示的兩條曲線。比較兩條曲線，得出響度與振幅的關(guān)系。

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