多普勒效应的演示装置

多普勒效应的演示装置
王振环;陈廷
【摘要】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.
【期刊名称】《物理实验》
【年(卷),期】2011(031)002
【总页数】1页(P28)
【关键词】多普勒效应;蜂鸣器;声源
【作者】王振环;陈廷
【作者单位】乌鲁木齐八一中学,新疆,乌鲁木齐,830002;乌鲁木齐职业大学,新疆,乌鲁木齐,830001
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
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.
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.
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.
【相关文献】
[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.
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[4]梁旭.中学物理教学艺术研究[M].杭州:浙江大学出版社,2005.。