用發(fā)音盤演示音調(diào)與頻率的關(guān)系

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    【器材】
    發(fā)音盤(附吹氣嘴),手搖轉(zhuǎn)臺(tái)(J2129型),皮唧(J2613型),橡皮管等。
    【操作】
    (1)將發(fā)音盤固定在轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸上。用較長(zhǎng)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?fù)u動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái),發(fā)音盤就隨之轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。當(dāng)腳踏皮唧使吹氣嘴對(duì)準(zhǔn)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(chǎn)生而設(shè)置,本實(shí)驗(yàn)不用)吹氣時(shí),會(huì)引起氣流的振動(dòng),從而發(fā)出了聲音(這一步可用來(lái)說(shuō)明氣體的振動(dòng)發(fā)聲)。
    (3)改變轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速,使吹氣嘴仍對(duì)準(zhǔn)這一列小孔吹氣,則發(fā)聲的音調(diào)跟著改變。轉(zhuǎn)速越大,氣流振動(dòng)的頻率就越大,發(fā)聲的音調(diào)也就越高。
    (4)保持轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)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(dòng)的頻率也順次變小,因而發(fā)聲的頻率逐漸降低。
    本實(shí)驗(yàn)不僅演示了氣體振動(dòng)能發(fā)出聲音,而且表明了聲音的音調(diào)與發(fā)聲體振動(dòng)頻率的關(guān)系。
    【注意事項(xiàng)】
    (1)做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是吹氣嘴要對(duì)準(zhǔn)發(fā)音盤的小孔吹氣,并且用力均勻地手搖轉(zhuǎn)臺(tái)與腳踏皮唧。表演時(shí)請(qǐng)學(xué)生協(xié)助??勺寣W(xué)生手搖轉(zhuǎn)臺(tái)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(shí)顧此失彼。
    (2)為便于學(xué)生辨別音調(diào)的變化,在操作中應(yīng)使轉(zhuǎn)速較快和吹氣較急。如果嫌聲音不夠響,可用擴(kuò)音設(shè)備將聲音放大。
    (3)如果沒(méi)有皮唧,可利用氣墊導(dǎo)軌的小型氣源、吹風(fēng)機(jī)或風(fēng)箱。有一種吸塵器既能吸又能吹,也可用它來(lái)吹氣。
    【備注】
    (1)發(fā)音盤(又稱賽林盤)是一個(gè)金屬圓盤,一般開(kāi)有五列小孔并排成五個(gè)同心圓。從外圓到內(nèi)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(diào)與頻率的關(guān)系外,發(fā)音盤還可演示噪聲的產(chǎn)生,其操作方法將在有關(guān)噪聲的實(shí)驗(yàn)中介紹。
    (2)在演示中因氣流周期性穿過(guò)小孔,使圓盤上方的空氣受到壓縮,形成周期性振動(dòng)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(tīng)起來(lái)比較單調(diào),卻是悅耳的樂(lè)音。