原创《巧用电脑软件演示声波特性》
本文是用电脑有关专科开题报告范文与电脑软件和声波和特性类大学毕业论文范文。
声波,一种机械振动产生的机械波,与人类生活息息相关.在声波的学习中,有关声音知识是小学科学、中学物理的重点学习内容.教学中,对学生进行各种声波演示实验,教学效果更好.
要研究声波,首先要有能产生各种声波的信号发生器,现在中小学一般配备了教学信号源.这些信号源可以产生声波,可是产生的声波频率只能是某些特定频率,不能连续产生各种频率的声波,而且产生的声波信号强度小,要通过放大器才能带动音箱发出声音.
研究声波,还要有能测定声波的频率、强度和波形的仪器,现中小学实验室只有教学示波器能完成测量实验.可是示波仪显示声波较难调节,对声波的频率与强度的测量只能进行定性分析,不能精确测量.
由此可见,中小学教学中声波的实验完成率很低,如何能够方便清楚的演示声音的特性,是声波教学中的一个突出问题.
１ 巧用电脑软件解决器材不足的问题
现在有许多有关声波的电脑软件,这些电脑软件结合多媒体设备可以代替信号源和示波器,能够方便精确的研究声波特性.
１．１ 声波信号发生器
现在网上有很多音频信号发生器,笔者下载后进行对比,选出了一个操作简便、效果较好的软件———音频信号发生器软件(MyToneTest).直接打开就可使用,软件界面如图１所示.
音频信号发生器的使用:
(１)通过音量调节滑块可把音量从小连续调节到最大.
(２)通过信号频率调节滑块可把频率从２０Hz调节到２００００Hz.
(３)通过声道选择按钮可选择左声道、右声道、反相、同相.
(４)通过波形设置可选择不同的波形.
(５)通过开始与停止按钮打开和关闭声波信号.
连 接多媒体设备的两个音箱,调节好音箱音量,打开音频信号发生器,按要求调节音量、频率、波形,点击开始按钮,即可发出我们要求的声波.使用十分方便,不需要借助其他设备.
１．２ 声波的测量软件
声波的测量软件采用管乐指法对应图表自动校音器,如图２所示.自动校音器可以测量声波的频率,观察到声波频率的微波变化情况,还可测量声波的强度,观察声波的波形.
使用时利用多媒体电脑配备的话筒,就可接收到声波信号.为了使用方便,可适当增加话筒导线的长度.
２ 研究声波的特性
２．１ 声音的干涉
(１)把两个音箱放在一起,分别调节两个音箱的声音为同相和反相,让学生判断声音强度的大小.同相时两个音箱产生的声波相互叠加,学生听到的声音很强,反相时两个音箱产生的声音相互抵消,学生听到的声音减弱.
(２)把两个音箱的距离调节为１m 左右,然后把声频发生器的声音频率调到５０００Hz左右.墙面对这个频率的声音吸收比较大,因此学生听到的声音主要是两个音箱发出的声音.然后让学生移动身体,听不同位置的声音强度是否有变化.打开校音器,让多媒体设备的话筒在教室不同位置,让学生观察话筒接收到的声音强度的变化情况.
２．２ 声波的衍射
在桌面放置一个音箱,与其相距２m 左右固定好话筒,打开低频信号发生器与校音器.
把声波发生器的声波的频率调节到３００ Hz,观察校音器中声音强度,然后在话筒前１０cm 处放置一个厚约４０cm 的泡沫板,如图３所示,再观察声音的强度.把音波的频率调节到３０００Hz,做同样的实验.实验数据见表１.
差不多时衍射明显,障碍物的尺寸远大于波长时衍射不明显.
２．３ 声音的多普勒效应
(１)把校音器打开,信号发生器打开到某一频率.调节校音器的指针,恰好使校音器频率指针到正中间位置,如图４所示.
(２)把音箱放在桌面上不动,教师手拿话筒靠近或者远离音箱,观察校音器显示的声音的频率变化情况.观察方式有两种,可以通过数据观察,也可以通过指针观察.如果指针偏向左边,说明话筒接收到的声音频率变化;指针偏向右边,说明校音器接收到的声音频率变大.
(３)再把话筒固定,教师拿着音箱离开和靠近话筒运动,让学生观察话筒接收到的信号频率变化情况.
(４)教师拿着音箱做作圆周运动,让学生观察声音的音调变化情况.
通过上例可知,当音箱与话筒之间距离增大时,话筒接收到声音的频率变小;当音箱与话筒之间距离减小时,话筒接收到声音的频率变大.
３ 实验结论
利用声波软件结合多媒体设备演示声波特性有如下优点.
３．１ 所用器材方便简单
声波的产生与检测完全可利用声波软件和多媒体设备,不需要借助其他器材,解决了中小学声波教学中实验器材缺乏的问题.
３．２ 直观性强
教学中打开多媒体设备,将低频信号发生器与校音器软件在多媒体屏幕上显示出来,让学生都能清楚观察到演示效果.
３．３ 演示全面
几乎能演示声波的全部特性,在教学中可以根据需要选择某一方面进行演示.
３．４ 存在的不足及未来改进的方向在演示声波的干涉实验中,由于教室的反射波影响,所以干涉效果不是十分明显,笔者用激光测距仪测量观察点到两个波源的距离差,发现距离差与振动的强弱之间关系不是很明显.如果在教室安装吸音效果特别好的吸音材料,消除反射声波的影响,就可以定量的研究振动的强弱与观察点到两个波源之间的距离差关系.
用电脑论文参考资料：
括而言之:本文是关于用电脑方面的大学硕士和本科毕业论文以及电脑软件和声波和特性相关用电脑论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
