传音装置和电吉他的研制

(广东石油化工学院,广东 茂名 525000)

1 引言

“电磁感应的产生条件”是高中电磁学的核心内容,揭示了电磁感应的实质,是后面学习的“楞次定律”“自感和互感”等多个章节的重要基础。高中物理课程标准要求：理解感应电流的产生条件，能够举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

电磁感应原理在生活中的应用十分广泛,与音乐联系紧密，容易激发学生兴趣和探究欲望。自制的“传音装置”以及“电吉他”都与音乐有密切的联系,在教学中运用这两个教具，不仅让学生了解电磁感应在生活中的应用,而且更能激发学生的学习兴趣,使得学生更加自觉、主动地去学习和探究,最终掌握原理,学以致用。

2 研制意图

传音装置是在法拉第实验的基础上设计而成,通过连接手机和音箱,可以让音响播放手机中的音乐,从而创设出愉悦的物理学习环境,激发学生兴趣,同时也引发学生思考该装置的传音原理,激发学生的求知欲。

电吉他是在切割磁感线实验的基础上设计而成,能够实现弹奏音乐的效果。在课堂上运用自制的电吉他可以活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣,引导学生将电磁感应原理应用到实际生活中,激发学生实践的愿望,鼓励学生尝试制作电吉他,培养学生的动手能力。

3 制作与应用

3.1 传音装置

3.1.1 制作材料

主要的制作材料为：大、小螺线管，手机耳塞，音频线等。

3.1.2 原理

手机播放音乐时,音乐的高低起伏伴随着电流的变化,即与手机相连的大螺线管的电流发生了变化,根据电流的磁效应,通电螺线管内会产生磁场,而变化的电流会使磁场也发生变化,磁通量发生变化,从而使插在大螺线管中的小螺线管产生感应电流,通过音频线输入音箱,即可听到手机中播放的音乐。

3.1.3 实验设计与使用

实验设计如图1所示，将大螺线管通过手机耳塞改装成的线路与手机相连,小螺线管通过音频线与音箱相连,将小螺线管插入大螺线管中,播放手机中的音乐,就可以听到音箱在播放手机中的音乐。也可以将手机与小螺线管相连、音箱与大螺线管相连,会得到同样的效果,可据教学的实际情况适当调整。

图1

3.1.4 使用效果

自制的传音装置在教学使用中,效果显著,且可以活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣。引导学生对此装置进行分析,帮助学生进一步地掌握和运用电磁感应原理,在巩固知识的同时达到了学以致用的目的。

3.2 电吉他

3.2.1 制作材料

主要的制作材料为：木板，指板，琴弦，上、下弦枕，强磁铁，大头钉，弦钮，弦钉，音箱等。

3.2.2 原理

6根琴弦首尾相连串联在一起,并通过导线与音箱相连,琴弦下端安放一块强磁铁。拨动琴弦时,琴弦做切割磁感线运动,琴弦中就会产生感应电流,通过音箱的放大就可以听到电吉他弹奏的声音。

3.2.3 实验设计与使用

实验设计图如图2所示，打开音箱的开关,拨动琴弦,即可弹奏自制的电吉他。

图2

3.2.4 使用效果

自制的电吉他在教学中使用,声音效果显著,充分活跃了课堂的氛围,吸引了学生的注意力。让学生了解电磁感应在音乐中的应用,可以激发学生尝试制作电吉他的愿望,提高学生的动手能力。

4 自制教具在教学中的应用示例

如图3所示，笔者以教学流程图的形式来说明两个自制教具在教学中的应用及使用意图。