[实用新型]一种可量化的声音特性探究实验装置

说明书

本实用新型涉及一种可量化的声音特性探究实验装置，包括操作台，操作台台面上的左端设有立柱，立柱右侧壁上设有振动尺，操作台台面上的右端设有弧形显示屏，弧形显示屏的弧形半径等于振动尺的长度，弧形显示屏上设有观测点，位于中心点和观测点处的弧形显示屏内部设有红外线发射装置和接收装置，操作台台面上的右上角处设置有方形显示屏，弧形显示屏内部还设置有计数器、存储器、信号转换电路和弧形显示屏控制电路，弧形显示屏上中心点处的红外线接收装置依次与计数器、存储器和弧形显示屏电性连接，弧形显示屏上观测点处的红外线接收装置依次与信号转换电路和弧形显示屏控制电路电性连接，能够探究声音高低与振动频率、声音大小与振动幅度以及音色与材质之间的关系。

技术领域

本实用新型涉及声音特性探究教学仪器，尤其涉及一种可量化的声音特性探究实验装置。

背景技术

声音具有三种特性：1.声音有音调高低的变化，2.声音有响度大小的不同， 3.声音有音色的区别。

教学中，现行的办法是敲击音叉，使之发声，由于音叉振动幅度不容易观察，所以还必须借助其它物体——观察乒乓球被音叉弹开来感受到音叉在振动发出声音，或转动自行车踏板带动后轮转动，把薄型材料在钢条上刮擦使之发声，比较刮擦半径不同的钢条，发出的音调不同；或手工转动不同齿数的齿轮，将薄型材料在不同齿数的齿轮上刮擦使之发声，体验振动的快慢与音调的变化有关系；由于手工操作转速不稳定，不容易控制变量，对声音特性无法达到理想的教学效果，实验相对不科学、不规范。

申请号为CN201420153087.1的声音特性探究实验仪器，是一种可对声音三种特性进行有效探究的教学仪器。该装置设有底座、电机、驱动轴、至少2个齿轮和至少2片刮擦片；电机设于底座上,驱动轴与电机输出轴连接,各齿轮间隔设于驱动轴上,各齿轮的齿数不同,各刮擦片材质不同,刮擦片设有刮擦片和共鸣腔部。使用时,刮擦片插入刮擦片伸入孔中并固定,刮擦片的舌擦部与齿轮触接。既可以演示实验也可以分组实验,由于电机转速稳定,各刮擦片插入口角度相同, 控制变量效果较好，带共鸣腔的不同材质的舌擦片可放大声音,便于实验者观察、使用探究仪做实验。

但是上述的声音特性探究实验仪器是通过电机旋转驱动轴上的刮擦片，各个刮擦片材质不同、刮擦片设有刮擦部和共鸣腔部。使用时，是将刮擦片插入刮擦片伸入孔中并固定，让刮擦片的刮擦部分与齿轮触接。通过刮擦片与齿轮的接触发生振动，带共鸣腔的刮擦片可以发出声音。现有的实验装置是通过调节电机旋转的速度来改变刮擦片振动的快慢；在小学科学教材中，关于振动概念的理解是通过拨动尺子来改变振动的快慢。由此发现，像调节电机旋转来改变刮擦片振动的实验装置和课本展示的最简单的钢尺的振动原理不太相似，不易引起小学生的共鸣；同时，通过控制齿轮的齿数来体现振动频率，这一科学概念在讲解过程中存在一定的难度，会增加学生学习的困惑，不利于实验过程的操作。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型所提供的一种可量化的声音特性探究实验装置，无需通过外部器械周期性的碰撞，只需要用手将振动尺拉动，就可记录下尺子运动的幅度与频率，教师可手持实验装置走近学生，近距离向学生讲解实验现象，清晰明了。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：