一、实验推理法──“真空铃实验”
实验过程:如图所示,在用抽气筒不断向外抽气的过程中,听到的声音渐弱,但依然可以听到声音。原因由于玻璃钟罩气密性、抽气筒等原因,不可能将玻璃钟罩完全抽成真空,二是小电铃与钟罩底座或顶部接触,声音可以通过固体传播。通过实验让学生有一个直接的感性认识,然后再引导学生进行合理的分析推理:如果没有空气,将听不到声音。进而得到结论:“声音的传播需要介质,真空中不能传声”
典型试题:
例1(北京密云)课堂上,老师给同学们做了这样两个声学实验,图甲是将一把钢尺压在桌面上,一部分伸出桌面。当用手拨动其伸出桌外的一端时,钢尺发出声音。图乙是老师把电铃扣在钟罩里并让其发声,我们既可听到清脆的铃声。当老师用抽气机抽掉钟罩里的空气时,我们发现,随着钟罩里的空气逐渐变少,铃声逐渐变小。这两个实验能说明声音的传播需要介质的是_____________实验(选填“甲”或“乙”)。
【解析】甲实验说明声音是由物体的振动产生的,乙实验说明声音的传播需要介质。
二、放大法(转换法)
1.探究声音产生的条件(如图所示)
声音是由物体的振动产生的,有些声源的振动效果显著,可以直接观察,而有些声源的振动效果较弱,不易直接观察。在实验中可以通过一些转换,对声源的微弱振动进行放大,进而探究声音产生的原因。比如:在发声的纸盆上放小纸屑,纸屑跳动;将敲击后的音叉放入水中,水花四溅;在桌面上放小豆粒(小玻璃球、小纸屑、一杯水),敲击桌面,观察其跳动等。
2.探究振幅对响度的影响(如图2)
在鼓面上撒些小纸屑,然后用不同的力度敲击鼓面,听声强弱的变化同时观察小纸屑跳动的高度,从小纸屑的跳动程度判断振幅的大小,从而得出振幅与响度的关系:“振幅越大、响度越强”。
典型试题:
例2(泉州)如图所示,在探究“声音是由物体振动产生”的实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。这样做是为了( )
A.将音叉的振动时间延迟
B.使音叉的振动尽快停下来
C.使声波被多次反射形成回声
D.将音叉的微小振动放大,便于观察
参考答案:D
三、类比法
1.声波概念的引入:声波比较抽象,同学们不易理解,借助水波进行类比,使学生有一个直观的感性认识,从而认识声波。
2.利用“波形”判断乐音和噪声、比较振幅对响度的影响
如图所示,通过波形理解乐音和噪声的根本区别:“乐音的振动是由规律的,而噪声的振动是杂乱的、无规律的”。
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