初中物理簡易聚音傘實驗設(shè)計

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


找兩把同樣的雨傘,一塊手表,兩段粗鐵絲。先將一把傘撐開放在空地上,用鐵絲把它支起來(如圖)。你把耳朵伸進去聽一聽聲音,你會發(fā)現(xiàn),各處的聲響略有不同,沿著傘柄你會找到聲音最響的一個位置。在這個位置掛上那塊機械手表,它不停地發(fā)出滴嗒聲。將另一把傘架在這把傘的對面,雖然相距幾米,你卻能在傘里聽到對面?zhèn)憷飩鱽淼氖直淼牡梧暋?p>


“聚音傘”就是一個能夠反射聲波的凹面鏡。根據(jù)波的反射定律,凹面鏡對聲波的反射和對光波的反射是一樣的。傘式太陽灶能把太陽光會聚到焦點,“聚音傘”也能把遠處來的聲波會聚到焦點。你聽到聲音最響的那一點,就是聚音凹面鏡的焦點。手電筒里的反光鏡是個凹面鏡,光源放在它的焦點,它就能反射出一道光柱。把聲源放在凹面鏡的焦點上,反射出的聲波也和那道光柱相似,方向性強,能量集中。掛表的傘把輕微的滴嗒聲反射出去,被聽音的傘收集,會聚到了焦點,你把耳朵伸到那里自然會聽到聲音了。
我們的耳朵就有會聚聲音的作用,當(dāng)聲音微弱時我們常用手掌幫助耳朵會聚聲音,那手掌就相當(dāng)于凹面鏡。
各種高音喇叭的喇叭筒,都有會聚聲音的作用。喇叭筒就象探照燈里的反光鏡,喇叭膜就象探照燈里的光源,經(jīng)過喇叭筒的反射,擴音器里的聲音可以傳得很遠,沒有喇叭筒的喇叭,聲音就弱得多了。
傳說有這么一個歷史故事,說一個聽覺不好的國王總聽不清大臣的上奏,后來有位工匠獻了一張圖,說只要照著這張圖來蓋一座新王宮,國王坐在寶座上就能聽清站在遠處的大臣的說話聲。國王按照他的圖紙修建了新王宮,果然聽清了大臣的上奏。
那個聾國王的王宮,就是根據(jù)凹面鏡對聲波的反射原理設(shè)計建造的。國王的寶座放在一個焦點上,大臣上奏的地方在另一個焦點上,經(jīng)過凹面墻壁的反射,把大臣的聲音會聚到了國王的寶座上,所以他就能聽清楚了。
這個故事是否真實,我們不必考證。這種可以聚集聲音的建筑卻是存在的,英國倫敦的圣保羅大教堂,有個奇妙的圓屋頂,在那里輕輕說話,遠處的人也能聽清。



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