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趣味物理实验 看看声音能传递什么

小实验 / 2016-12-26 / 花香调 / 1204℃

一、声音能传递信息

信息是人们直接或间接感知的一切有意义的东西。任何事物每时每刻都在发出信息。善于收集和处理信息是学习物理及科学研究的重要技能。我们整天与声音打交道,生产、生活、医学及科学上声的应用也非常普遍。

下面的现象,你了解吗?想一想,它们能给我们带来什么信息?

(1)在日常生活中,人们挑选瓷器时,总是要轻轻地敲敲、听听,以此来判定瓷器的好坏(挑西瓜也常常用这个方法)。

(2)灌开水时,仅听声音便可知热水瓶是否灌满。

(3)在一只玻璃杯中先后装入不同量的水,用细棒轻轻敲击,会听到不同频率的声音。与此类似,当医生在给病人检查腹部是否有积水时,常会用手轻轻敲击患者腹部,细细倾听其发出的声音,此为“叩诊”。

(4)工厂里,工人师傅可以用螺丝刀听出机器内部运转是否正常。

(5)蝙蝠的视力很差,它们又只在夜间活动和觅食,它们是用什么方法绕开障碍物并确定目标位置和距离的?

(6)为了开辟新航道,科学探测船上装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,利用你已有的知识,你能简单地说明其中的道理吗?

总结:上面的一些现象,说明声音能传递信息。

二、声音能传递能量

下面是声波与我们熟悉的水波进行的比较,请仔细思考:

水波是一种波动

声波也是一种波动

水波能使水面上的树叶随之起伏

声波能使物体(如火焰)摇动吗?

水波能传递能量

声波也能传递能量吗?

上表中,我们根据两个对象(水波和声波)之间在某些方面的相同或相似(都是一种波动),而推出它们在其他方面也可能相同或相似。这种推理方法叫类比,通过类比,我们不仅猜测“声波也能传递能量”,而且找到了验证我们的猜测是否正确的思路和方法:即只要证明声波能使物体随之摇动,也就证明了“声波能传递能量”。

关于声波能传递能量,小汉设计出了下面简便易行的小实验,请你做一做。

(1)取一块橡皮薄膜,蒙在圆筒的一端,绷紧后用线扎好,再取一块薄玻璃镜碎片(或光洁度好的其他反射面)粘在薄膜上(不要在正中间)。如图那样,使碎镜片对准太阳光,在稍远处墙上可观察到一个光斑。

固定好圆筒,然后对准圆筒大声讲话,你会发现,墙上的光斑亦会随着跳动。这是因为人讲话时,声波使薄膜振动起来。由于粘在薄膜上的碎镜片的“光放大”作用,使这一微小振动“放大”为明显的光斑跳动。

(2)将点燃蜡烛放在扬声器适当距离,使扬声器发声,可以看出扬声器前蜡烛火焰来回摆动。

(3)试着做下面的实验:取两只完全相同的音叉,按图所示的方式放置,注意要让两音箱的开口端相对。用细线悬挂一个泡沫塑料球(或乒乓球)与左边的音叉轻轻接触。用锤敲击右边的音叉使其振动发声。观察左边的音叉及泡沫塑料球的反应,你会发现泡沫塑料球被弹起。这时用手握住右边音叉的叉股,使其停止振动。我们会听到左边音叉发出的声音。左边音叉为什么会发出声音呢?通过该实验能得出哪些结论?



选自:《初中物理自制教具》
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