用吸管做的一组声学实验.doc

用吸管做的一组声学实验.doc 用吸管做的一组声学实验 用吸管做的一组声学实验 唢呐、管子、双簧管等有簧片(俗称哨子)的管乐器，其簧片大都是苇竹竿做成的。 也有少数乐器使用其他做簧片。 那么，用一只喝饮料用的塑料吸管能不能做成簧片呢,经过反复实验， 我发现这是可能的。实验一 能发声的吸管器材:喝饮料用的塑料吸管、剪刀。实验:把吸管的一端用牙轻轻地咬平， 用剪刀把咬平处的两个角剪掉，形成上下两片三角形的簧片。 把吸管有簧片的一端放进嘴里本文由.coM收集整理，不要让它碰到牙、腮或舌头，练习通过吸管向外吹气。 初次试吹，若吹不出声音来，可再轻轻地咬咬簧片，并用唾液使簧片软化。 如果仍吹不出声，应齐根将三角形簧片剪掉，重新做一次，一定会成功的。有簧片的吸管之所以能发声，是由于当向吸管吹气时， 簧片在气流的作用下发生振动， 簧片的振动又引起吸管内的空气柱振动， 从而发出了声音。这是一切有簧片的乐器发声的基本原理。每次向这只吸管中吹气时， 它总是发出同一个音调的声音。 怎样才能使它发出另一个音调的声音呢,我们都有这样的经验: 管子越短的管乐器，发出的声音音调越高;越长的管乐器，发出的声音音调越低。实验二 音调的高低与管中空气柱的长短的关系器材:能发声的吸管、剪刀。实验:在向能发声的吸管中吹气时，它就发出一个音调一定的声音。用剪刀从吸管的另一端剪去约2cm，再试吹一下，音调变了吗, 变高了, 还是变低了, 再剪掉2cm呢,剪短了的吸管， 发出的声音的音调变了，而且是变高了，再剪短一些，音调又变高了这是由于吸管变短了，吸管内的空气柱就变短了，长短不同的空气柱振动的频率不同， 发出的声音的音调就不同。 较短的空气柱振动的频率较高， 发出的声音的音调就较高。 实验中，簧片未变，管长变了，其中的空气柱的长度变了， 所以发出的声音音调就变了，由此可知，听到的声音是空气柱振动发出的。那么， 是否可以做成一只能发出一个全音音阶的吸管呢,由实验二可知， 要使吸管能发出一个全音音阶中的7个音,就需能使空气柱改变成7个特定的长度,也就是使吸管改变成7个特定的长度。你注意过铜管乐队中长号(俗称伸缩喇叭或柱管)手演奏乐曲的情景吗, 他是用拉长、缩短铜管的方法吹出音调高低不同的声音的。 是否可以借鉴这一方法来实现我们的探究目标呢,实验三 能发出一个全音音阶 的吸管器材: 内径相差甚小且能相互套起来的吸管、刻度尺、剪刀。实验:在几只吸管中，很容易选出符合要求的吸管。 将吸管A的一端做成簧片，管长12cm(不含簧片，下同)，吸管B长10cm，吸管C长10cm，将A、B套在一起，组成长27.3cm的一根能发声的吸 管。 如果把此时吹出的声音作为do，逐缩短吸管的长度，你会听到吹出的声音的音调逐渐升高， 待到听到的声音为re时， 记下管的长度为22.9cm继续缩短管的长度，可听到吹出的声音的音调又继续升高， 待听到吹出的声音为mi时，记下管的长度为20.1cm依此类推，所得实验数据为下所示。音名doremifasollasi管长(cm)27.322.920.118.916.714.612.6注 此时可去掉C管 此时只余A管尽管这只能伸缩的吸管能够发出一个全音音阶， 但操作起来既费时又费力，极为不便。 如何解决这个操作问题呢,我想， 可以借鉴唢呐的构造和操作方法来解决这个问题。实验四 操作方便的能发出一个全音音阶的吸管器材:长为27.3的能发声的吸管、刻度尺、铅笔、剪刀。实验: 将上表中的实验数据所确定的长度，用刻度尺!铅笔标记在吸管上，如图3所示。 用剪刀仔细地在每个所标位置上，沿图中虚线方向剪两下，在该处形成黄豆粒大小的孔。如果用手指盖住全部6个孔,吹出的声音为do，则按图3所示由右向左依次放开一个孔, 吹出的声音就将分别是re、mi、fa、sol、la和si这就是一只操作方便的能发出一个全音音阶的吸管。当把所有的几个都盖住时， 空气柱的长度最长，其振动频率最低，发出的声音音调最低。 当把最左边的孔打开时， 因为该孔为吸管中的空气的逃逸提供了一条捷径， 该孔右边的那段管子相当于被截去， 此时空气柱的长度最短，其振动频率最高，发出的声音的音调最高。 当你要吹出某个音时，只需打开与其相应的x孔， 而x孔左边的各孔仍被封盖着，此时管长于x孔左边的管长， 其中的空气柱振动时所发出的声音，就是你要吹出的那个音了。