庚王申

【关键词】 物理教学;“声现象”;实验;存

在问题;策略

【中图分类号】 G633.7

【文献标识码】 A

【文章编号】 1004—0463（2015）

04—0122—01

一、存在的问题

（一）“声音”与“振动”关系的直观实验存在的问题

课本上列举了一个用乒乓球贴近发声的音叉的例子，看到乒乓球向旁边跳动，证明发声体音叉在振动。这个实验中存在的不足是：乒乓球每次跳动的方向、幅度和快慢都有很大的随意性，无准确的规律，无法控制，对后面知识“声音特性”一节的学习会造成一定的障碍。如，学生看到的是乒乓球方向不一、振幅不一和快慢不一的无规律的碰撞音叉，似乎音叉的震动也是无规律的，而事实是音叉的振动是非常有规律的。

（二）声音的“响度”与“振幅”关系实验存在的问题

教材中为了测定声音的“响度”与“振幅”的关系，设计了这样一个实验：敲音叉看悬吊的乒乓球弹开幅度的大小。这个实验存在的不足是：敲击音叉时，发现乒乓球每次弹起的幅度和方向都会由于弹回时接触音叉的部位不同而不均匀地弹动。特别是用不同的力敲击音叉以显示不同的响度时，乒乓球第一下的振动幅度很大，很容易被理解为音叉对乒乓球的推动引起的，后面的振动弹起也很不均匀，使实验现象存在随意性和不准确性，这就给学生的学习带来困难，使实验中的主要研究对象受到干扰而存在一定的疑惑，难以准确而顺利地得出结论。

（三）“频率”决定“音调”高低实验存在的问题

教材上设计的实验是：将一根钢尺一端压紧在桌面上，一端伸出桌面，用力拨动伸出来的一端听声音。然后改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动，注意使钢尺两次的振动幅度大致相同。比较两种情况下，钢尺振动的快慢和发出的音调。此实验存在的不足是：1.振动快慢很难看得清楚、准确;2.拨动方向，开始向上和向下结果大不相同;3.实验中很难做到“两次的振动幅度大致相同”，因为钢尺伸出的长度发生变化，要使振动幅度大致相同，必须用不同大小的力量去拨动。而学生在做这個实验时第一感觉是其所用力量的大小，这必然会使学生误认为力的大小决定了音调的高低，引起知识性理解的错误。

二、对策

（一）借鉴 “卡文迪许扭秤”的思路解决发声与振动的关系

物理学中，把这种将微小的变化现象，转换成与之相互作用的其他的、较大的变化现象来研究的方法称之为放大法。很多实验都用到了这种方法，典型的例子是证实万有引力定律时用到的“卡文迪许扭秤”。笔者利用“卡文迪许扭秤”的思路将课本上的实验进行了改进。在投影仪台上放一盛水玻璃皿，敲击音叉发声后马上插入水中一部分，在它的周围迅速会有大量小水珠跳起，这就说明音叉在振动，投影仪把这个现象放大投影，看得更清楚。对于多数物体的敲击发声振动，如敲桌子，笔者把这个盛水玻璃皿放在其上，然后用一激光器，打出激光斜照在水面上，观察它反射到天花板或墙面上的光斑。当敲击时，由于角度和距离的关系光斑会在原位置上明显出现振动，把被敲物体原来几乎看不见的的振动，放大转换成光斑的大幅度振动。

（二）开拓实验思路解决声音与振幅的直观观察关系

由于运用了放大法显示振动发声，那么在探究响度与什么因素有关的实验中，只要改变上述实验中的敲击力度，使声音变得更响。同时来观察反射光斑偏离原来位置的大小幅度，就很明显地观察到：响度越响振幅就越大。而使用我们前面“振动发声”实验中的“盛水玻璃皿”或“小镜子”反射的方法，来观察光斑的变化，则就不存在这样的干扰。在任何物体表面，都会真实地反映振动的幅度和快慢。

（三）用简单而实用的方法解决频率与音调的直观关系

频率这个词对学生还是比较陌生的，应该主要强调快慢，要明显地让学生看到快慢的不同，然后听到音调的变化。在做了大量的实验后，让学生用不同的速度快速拉动拉链，并注意听拉拉链的速度不同时，拉链发出的音也不同。这个做法可以完全避免用力大小影响音调的误导，不存在用力大小因素，实验中也排除了其他干扰因素，只剩下快慢与音调的关系了，非常明了地突出了音调与快慢的关系。这样，就彻底解决了非主要因素对学习主要知识点的学习干扰，避免了次要因素对主要知识学习的误导，突破了教学的难点，突出了教学的重点。

编辑：谢颖丽