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数字化实验系统研发纪实-借助DIS为学生开启声学探索

时间:2023-07-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:凭借DIS声传感器和DIS天籁声学教学软件,学生可以进行广泛而深入的自主探究。声速测量,一直是传统声学实验的难点。DIS天籁声学教学软件开发成功后,研发中心将该软件作为测量共鸣点位置的工具,以声波发生器和共鸣腔为实验平台,实现了声速的精确测定。当振幅达到最大时,停止移动活塞,记录活塞的当前位置,得到共鸣点的位置。此外,学生自己玩出来的实验

数字化实验系统研发纪实-借助DIS为学生开启声学探索

信息技术工具的作用是全方位的。凭借DIS声传感器和DIS天籁声学教学软件,学生可以进行广泛而深入的自主探究。研发中心在这方面积累了大量的成功案例。

声速测量,一直是传统声学实验的难点。DIS天籁声学教学软件开发成功后,研发中心将该软件作为测量共鸣点位置的工具,以声波发生器和共鸣腔(杭州文思必得科教仪器有限公司生产)为实验平台,实现了声速的精确测定(图2—9—11)。实验过程如下:

图2—9—11 使用朗威®天籁声学教学软件和共鸣腔实现声速的精确测定

将话筒接入计算机,打开DIS天籁声学教学软件,使用单窗口显示,选择“外部输入”功能。启动声波发生器,将话筒移近共鸣腔左侧开口处,由左到右轻轻移动共鸣腔的活塞,由小到大逐渐改变共鸣腔的长度,同时仔细观察软件窗口中声波波形图线的振幅。当振幅达到最大时,停止移动活塞,记录活塞的当前位置,得到共鸣点的位置。继续增加共鸣腔的长度,可见声波的振幅出现回落后再次升高,待振幅达到最大意味着第二次共鸣的出现,记录活塞的当前位置……(www.xing528.com)

改变声音的频率,重复实验,将各次实验数据记入表格,代入声速计算公式v=λf(波长×频率。波长λ为两个共鸣点间距的两倍,已取平均值),求出各次实验对应的声速值。

声速测量实验数据及计算结果

由上表可见,实验测得的声速与理论值相比,均在误差范围之内。

使用DIS声传感器和DIS天籁声学教学软件能够完成的声学实验还有:声反射、声屏蔽、声传播、声的干涉和衍就更射多、拍了、。多普勒效应等。此外,学生自己玩出来的实验

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