对“探究音调和频率的关系”演示实验的改进建议

1、对“探究音调和频率的关系演示实验的改进建议对探究音调和频率的关系演示实验的改进建议实验是中学物理课程的关键环节，实验的直观性，将直接影响学生对相关内容的理解。教材上给出的演示实验是学校进展实验的根本参考标准。例如，教材上关于音调的演示实验是拨动钢尺，笔者觉得不够直观，假设教师不给予足够的讲解，学生很容易得出错误的结论。这就需要执教者发散思维，从生活中取材，采用更加直观的演示实验来激发学生参与和探究的兴趣。 这个演示实验的器材是学生的身边之物，易引起学生的操作兴趣，但是笔者认为此实验现象不明显，存在以下几处缺乏：1、按紧钢尺时，钢尺发出的声音是很小，几乎听不见，假设不按紧听到的声音是钢尺打击桌面

2、发出的声音，并非钢尺发出的声音。2、音调的选择范围较小，音 调差异不明显。3、此实验不是一个直接性关系的实验，是通过改变尺子的长度到达改变频率。假设不加以引导提示，确定就是观察尺子振动快慢和听音调，学生容易得出结论：尺子越长。音调越低，认为音调最根本的是跟尺子长短有关而不是跟频率直接相关。所以在有的习题里面学生就容易写出此类不确切的答案。4、人眼的视觉暂留的时间是0.05-0.2秒，但是人要听到声音频率必须大于20HZ，也就是说每振动一次的时间最多是0.02秒。钢尺振动的时间小于视觉暂留的时间，学生看到钢尺振动大部分是连续的，振动越快反而感觉像没振动一样。因此容易得出错误的结论：尺子伸出桌面越

3、长，振动越快，音调越低。笔者在两年的教学中，每每讲到这一部分的知识时总有很多学生得出这一结论：尺子伸出桌面越长，振动越快，音调越低。对此，笔者都要反复讲解，对学生的错误结论进展纠正，交流后发现科组内其他教师也有同样的困惑。经过反复考虑和理论，笔者认为可采用以下几种方法对上述实验进展补充。以期获得更好的效果。方法一：用琴弦代替钢尺，实验装置如图2，用手指拨动琴弦可发出悦耳的声音，学生的兴趣马上被调动起来。教师用手指按住琴弦，改变发声体的长度，此时琴弦的声音洪亮、变化明湿，学生听得非常清楚。随着发声的琴弦变短，音调叫显升高。教师可请几位同学亲自动手操作。感受其中的变化。最后，可以用无线话筒拾取声音

4、输入电脑，用虚拟示波器软件配合电脑输出波形图，在屏幕上就可以得到明显的波形图，弦越长。音调越低，图像分布越疏，说明振动的频率越低，如图3、图4所示。通过计算机的辅助实验，使实验的效果明显得多。此实验增强了学生的动手才能，同时加强了学生对波形图的理解。方法二：准备几根长约60至70厘米的有皱褶的软塑料管。可选取几种管径一样但皱褶间隔不同的塑料管。演示操作非常简单，可让学生在教师的指导下完成：用手握住塑料管的一端。使管子在空中较快地旋转，就会发出悦耳的声音，旋转的速度不同，发出声音的音调也就不同，塑料管旋转得越快，由于发声的频率增大，发出的音调越高。演示时稍改变其旋转速度，就会发现发声的音调不同，

5、且整个教室均可很明晰听到、看到，效果非常明显。在塑料管旋转时，因为旋转端快速运动使之气压减小，空气从手握的管端流向旋转端，从而发生振动，其振动频率南管子皱褶的间隔及空气的流速决定。方法三：用发音齿轮演示。如图5所示，发音齿轮的中轴上附有三个齿轮片分别是40齿、60齿、80齿。以一定的速度转动中轴，分别用纸片接触三个齿轮片，就会清楚的听到三次不同的声音，纸片划过40齿齿轮片时声音音调最低，纸片划过80齿齿轮片时声音音调最高。图6所示的发音齿轮原理和图5所示发音齿轮一样。 上述几种实验方法新颖有趣，操作起来简单方便，现象明显。在实际教学中，教师可根据详细情况选取其中的一些方法对教材中的实验进展补充。以上是笔者