用校音器做聲音共鳴的小實驗

用校音器做聲音共鳴的小實驗

特古斯

(通遼職業(yè)學(xué)院內(nèi)蒙古 通遼028000)

收稿日期：(2015-04-27)

校音器是用于校正音高或給予標(biāo)準(zhǔn)音高的工具.常見的校音器有音叉、音管(簧管和哨管)、圓盤校音器、電子校音器等.共振是一種常見的自然現(xiàn)象,聲音的共振通常叫做共鳴.為了讓學(xué)生進一步加深對共鳴知識的理解和掌握，筆者在“聲音的共鳴”教學(xué)中增設(shè)了利用圓盤校音器完成聲音共鳴現(xiàn)象的趣味實驗，取得了良好的教學(xué)效果.

1準(zhǔn)備材料

13音圓盤校音器，音叉440.0Hz，共鳴箱等.

2實驗原理

如圖1所示,圓盤校音器的基本結(jié)構(gòu)主要由裝有13片金屬舌簧的簧盤和帶有13個吹氣孔的底盤及標(biāo)有C,c ,C#,D,D#,E,F,F#,G,G#,A,A#,B等音名字母的金屬圓蓋組成.

圖1　圓盤校音器外形

如圖2所示,在金屬簧盤13片金屬舌簧下面均有小方格孔，即舌簧片被固定在簧盤的間隙當(dāng)中，當(dāng)向某一個吹氣孔里吹氣時,與該吹氣孔對應(yīng)的簧片就開始振動，這便產(chǎn)生一種頻率的標(biāo)準(zhǔn)音，向不同的吹氣孔里吹氣時校音器均發(fā)出不同頻率的標(biāo)準(zhǔn)音，本校音器可以提供如：C,c ,C#,D,D#,E,F,F#,G,G#,A,A#,B等不同頻率的標(biāo)準(zhǔn)音.如圖3所示,將校音器靠近440 Hz音叉的共鳴箱開口附近，沿校音器A吹氣孔用力吹氣時,音叉就會發(fā)生鳴響，其原因是音叉的固有頻率恰好等于校音器A孔發(fā)出的聲音信號的頻率，即440 Hz.

圖2　金屬簧盤

圖3　校音器正對著音叉共鳴箱開口

3實驗步驟

(1)將校音器置于音叉共鳴箱開口附近，向校音器吹氣孔A內(nèi)用力吹氣時,校音器發(fā)出440 Hz聲音，當(dāng)結(jié)束吹氣后馬上仔細觀察音叉的動靜.

(2) 將校音器置于音叉共鳴箱開口附近，按先后順序分別向校音器C,D,E,F,G,B等吹氣孔內(nèi)用力吹氣時,校音器均發(fā)出不同頻率的聲音，當(dāng)結(jié)束吹氣后分別一一觀察音叉的動靜.

通過實驗發(fā)現(xiàn)：只有實驗步驟1中觀察到明顯的共鳴現(xiàn)象，而實驗步驟2中都沒有觀察到共鳴現(xiàn)象.實驗表明,只有當(dāng)音叉的固有頻率與校音器吹出氣流的振動頻率相同時才會發(fā)生共鳴現(xiàn)象.

此實驗取材容易、操作簡單、生動有趣、觸類旁通、效果明顯，對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力和創(chuàng)新能力均有幫助.