多普勒效应的演示装置

王振环,陈 廷

(1.乌鲁木齐八一中学,新疆乌鲁木齐830002;2.乌鲁木齐职业大学,新疆乌鲁木齐830001)

多普勒效应的演示装置

王振环1,陈 廷2

(1.乌鲁木齐八一中学,新疆乌鲁木齐830002;2.乌鲁木齐职业大学,新疆乌鲁木齐830001)

利用简易材料自制了发声球,将发声球用弹弓在光滑的钢丝上发射出去,随发声球的移动可展现多普勒效应.

多普勒效应;蜂鸣器;声源

在普通高中物理课程标准实验教科书[1]“多普勒效应”[2]中有演示实验——蜂鸣器的音调变化,笔者按照教科书中介绍的方法演示该实验,发现实验效果并不理想.笔者受“鸣笛的火车靠近(远离)观测者可观测到多普勒效应”的启发,想到了用弹弓把发声装置发射出去,且用尼龙线约束蜂鸣器的运动,以此演示多普勒效应.经使用后发现,演示效果较好,且教具简单易制.

首先制作能被发射出去的声源,将其称为“发声球”,实物见图1.所需材料为有源蜂鸣器,纽扣电池(连接蜂鸣器的引脚,为其提供电能,再将蜂鸣器黏接在铁丝环上),少许海绵和长约10 m的尼龙线.

图1 发声球实物图

演示方法:把尼龙线穿过发声球上的铁丝环,拉紧尼龙线,再用弹弓发射发声球,在尼龙线的约束下,蜂鸣器沿着直线快速运动.如图2所示.

注意事项:

1)用绝缘胶带包住蜂鸣器和纽扣电池,再用胶把发声球包裹成外部坚硬的球形体,并且引出作为开关的引线,注意不要让胶堵塞蜂鸣器的扬声孔.

图2 用发声球演示多普勒效应的示意图

2)在尼龙线的末端放置少许海绵条,以免高速运动的发声球伤及拉线的人,并且可以保护发声球不被撞坏.

3)约束发声球运动的线也可用钢丝,不宜用铁丝(铁丝易折,不易拉直),也不宜用表面不平的钢丝索.钢丝的两端可能很尖,务必妥善处理.

该教具通过模拟火车鸣笛驶过而展现多普勒效应.在物理教学中以实验的方式重现物理情景,不仅有利于物理教学,也有益于培养学生的创新能力.

[1]人民教育出版社课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理(3-4)[M].北京:人民教育出版社,2007:41.

[2]姜洪喜,任敦亮.声波多普勒效应演示实验[J].物理实验,2006,26(9):36.

[3]孙明西.明显感受到多普勒效应现象的条件分析[J].物理教学探讨,2007,25(7上半月):19-20.

[4]梁旭.中学物理教学艺术研究[M].杭州:浙江大学出版社,2005.

[责任编辑:尹冬梅]

G633.7

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1005-4642(2011)02-0028-01

2010-09-03;修改日期:2010-11-30

王振环(1977-),男,江苏邳州人,乌鲁木齐八一中学一级教师,学士,从事中学物理教学工作.