用發(fā)音盤演示音調與頻率的關系

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    【器材】
    發(fā)音盤(附吹氣嘴),手搖轉臺(J2129型),皮唧(J2613型),橡皮管等。
    【操作】
    (1)將發(fā)音盤固定在轉臺的轉軸上。用較長的橡皮管把皮唧(俗稱“皮老虎”)跟吹氣嘴連接好。
    (2)如圖2-11所示,均勻地搖動轉臺,發(fā)音盤就隨之轉動起來。當腳踏皮唧使吹氣嘴對準發(fā)音盤上某一列小孔(最里面的一列排列不均勻的小孔專為演示噪聲的產生而設置,本實驗不用)吹氣時,會引起氣流的振動,從而發(fā)出了聲音(這一步可用來說明氣體的振動發(fā)聲)。
    (3)改變轉臺的轉速,使吹氣嘴仍對準這一列小孔吹氣,則發(fā)聲的音調跟著改變。轉速越大,氣流振動的頻率就越大,發(fā)聲的音調也就越高。
    (4)保持轉臺的轉速不變,使吹氣嘴從盤邊第一列小孔往里順次移向第二、三、四列小孔,由于孔數(shù)逐列減少,氣流振動的頻率也順次變小,因而發(fā)聲的頻率逐漸降低。
    本實驗不僅演示了氣體振動能發(fā)出聲音,而且表明了聲音的音調與發(fā)聲體振動頻率的關系。
    【注意事項】
    (1)做好實驗的關鍵是吹氣嘴要對準發(fā)音盤的小孔吹氣,并且用力均勻地手搖轉臺與腳踏皮唧。表演時請學生協(xié)助。可讓學生手搖轉臺和腳踏皮唧,教師則專心操縱吹氣嘴。這樣可避免教師一人操作時顧此失彼。
    (2)為便于學生辨別音調的變化,在操作中應使轉速較快和吹氣較急。如果嫌聲音不夠響,可用擴音設備將聲音放大。
    (3)如果沒有皮唧,可利用氣墊導軌的小型氣源、吹風機或風箱。有一種吸塵器既能吸又能吹,也可用它來吹氣。
    【備注】
    (1)發(fā)音盤(又稱賽林盤)是一個金屬圓盤,一般開有五列小孔并排成五個同心圓。從外圓到內圓,孔數(shù)順次減少。除最里面的一列小孔排列不均勻外,其余四列小孔都分布均勻。除演示音調與頻率的關系外,發(fā)音盤還可演示噪聲的產生,其操作方法將在有關噪聲的實驗中介紹。
    (2)在演示中因氣流周期性穿過小孔,使圓盤上方的空氣受到壓縮,形成周期性振動的聲源,因此發(fā)出的聲音具有一定的頻率。這些聲音雖然聽起來比較單調,卻是悅耳的樂音。