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1、物理小實(shí)驗(yàn)報告 初二四班 許夢?!緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹柯曇魝鬟f能量。【實(shí)驗(yàn)儀器】礦泉水瓶,蠟燭,氣球,熏香,音響。【實(shí)驗(yàn)原理】聲具有能量,也可以傳遞能量。聲音是由振動產(chǎn)生的,傳遞聲的過程就是傳遞振動的過程,有振動就有能量,利用振動就是利用能量。實(shí)驗(yàn)通過模擬鼓面振動,觀察能量的傳遞,是否使燃燒的蠟燭熄滅。【實(shí)驗(yàn)過程】1. 將礦泉水瓶切割,套上氣球。2. 瓶口對準(zhǔn)點(diǎn)燃的蠟燭,敲擊繃緊的瓶底氣球。3. 當(dāng)力量較大時,蠟燭熄滅?!舅伎寂c再實(shí)驗(yàn)】煙圈實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯, 但感覺蠟燭火焰熄滅是被瓶子里產(chǎn)生的氣體“吹滅”的。因?yàn)闅馇虮∧な艿角脫艉?會使瓶內(nèi)氣體的體積減小,瓶內(nèi)氣體受到擠壓就會由瓶口噴出。于是我又做了如下
2、實(shí)驗(yàn)。用燃燒的香的煙霧充滿瓶中,再敲擊橡皮膜,就會看到從瓶口飛出一個個煙圈,仔細(xì)觀察是煙圈將蠟燭的火焰吹滅的。而且煙圈飛出的頻率與手指敲擊瓶底橡皮膜的頻率相同,而與敲擊橡皮膜發(fā)出的聲音的頻率相差很遠(yuǎn)??梢娺@個實(shí)驗(yàn)來并不能完全說明聲波傳遞能量。 我們教科書中有個實(shí)驗(yàn)是說明聲波傳遞能量的。我也參照做了下。將點(diǎn)燃的蠟燭放在音箱的圓孔前面,打開音響,調(diào)整音量,火苗便隨節(jié)奏舞動,音量大時舞動的幅度大,音量小時舞動的幅度就小。 附:聲破酒杯的解密總是看到有人用聲音使酒杯破碎,這是不是聲音傳遞的能量的應(yīng)用呢?首先要清楚,與地球上所有物質(zhì)一樣,每一塊玻璃都存在一個天然的共振頻率,一旦外界擾動,如聲波的頻率與之
3、相匹配,便可能讓玻璃產(chǎn)生大幅度的震蕩乃至引發(fā)破碎。事實(shí)上,每件材料的表面都遍布大量的微小裂紋和破碎,只是它們實(shí)在太過微小,人的肉眼無法看出來。但這些裂紋的形態(tài)分布可以千差萬別,兩個在肉眼看起來完全一樣的玻璃杯,其強(qiáng)度可能完全不同,從而其中一個可以承受更高的音量,而另一個卻不行。其次,想震碎玻璃,音量是非常重要的一項(xiàng)參數(shù),這是因?yàn)橐袅康拇笮≈苯诱扔谀隳茏尡又車諝夥肿赢a(chǎn)生震蕩的幅度大小。簡單來說,你發(fā)出的聲波從一個空氣分子傳往下一個空氣分子,直到擊中玻璃杯。當(dāng)音量提升時,實(shí)際上你給玻璃杯施加的壓力就增加了。這就像你推一個蕩秋千的孩子,你推得越猛,這孩子蕩地就越快,但你如果推的太頻繁,你會發(fā)現(xiàn)
4、每次推力產(chǎn)生的效果不大,你必須等秋千下降到一定的地方再用力推一下才能達(dá)到最好的效果也就是說你推的頻率必須跟秋千的頻率保持一致就像聲音的頻率必須吻合玻璃杯的自然共振頻率一樣。在探索頻道播出了一期節(jié)目,搖滾歌手杰米·維德拉在節(jié)目中用12只玻璃酒杯做實(shí)驗(yàn)。結(jié)果他成功的用自己的聲音讓其中一只玻璃酒杯震碎。這是首次在錄像條件下證實(shí)人類的聲音可以震碎一只玻璃杯。維德拉震碎玻璃杯時的嗓音大小為105分貝,這幾乎和手提鉆工作時候的聲音相當(dāng)。并非所有人都能發(fā)出這樣的聲音。歌劇演唱家們常年累月進(jìn)行艱苦的訓(xùn)練,從而使他們能夠長時間地發(fā)出超過100分貝的響亮聲音,而一般人們說話的聲音只有大約50分貝。因此,
5、物理學(xué)家指出,盡管用嗓音震碎玻璃杯是可能的,但你的嗓音必須非常嘹亮并且運(yùn)氣要好。如果你能讓玻璃杯振動起來,這還并不就意味著你能讓它破碎。破碎的發(fā)生很大程度上取決于其原始內(nèi)部缺陷的存在情況。因此要想確保表演的成功,演員最好事先精心挑選一個存在微小裂紋,容易在震動下破碎的玻璃杯。事實(shí)上,在共振作用下聲波能夠震碎玻璃等制品,這種現(xiàn)象早已屢屢成為藝術(shù)作品尤其是推理作品中的橋段。阿加莎·克里斯蒂的短篇小說海倫的臉中,就是利用收音機(jī)播放歌劇男高音唱段震碎了玻璃毒瓶。日劇神探伽利略、名偵探柯南真人版等都有利用共振的相關(guān)橋段。 哈利波特第三部電影中,哈利他們想進(jìn)公共休息室,胖夫人卻要他們欣賞她可以震
6、碎杯子的驚人歌喉當(dāng)然,她最終失敗了,偷偷在墻上撞碎了杯子。藝術(shù)作品中的橋段可能會有夸張,對具體的量化數(shù)據(jù)也不嚴(yán)格,但這些橋段的使用,說明共振原理、及其能產(chǎn)生的效果,早已為人熟知和認(rèn)可。 最強(qiáng)大腦中的選手用人聲震碎高腳杯,實(shí)在有些不可思議。但使杯子真正破碎的是杯子中的吸管!所有人都認(rèn)為吸管如此軟的東西對振破玻璃杯不會產(chǎn)生什么影響,因此相信表演者是為了“更清楚地觀察杯中振動的頻率而放一根吸管進(jìn)去”,其實(shí)玻璃雖然硬,但玻璃杯的壁卻非常脆,隨便做個試驗(yàn)就會知道,敲擊單獨(dú)一點(diǎn)使玻璃杯破碎的力是非常小的,吸管的速度提升后完全能夠提供這樣的力量。表演者要做的是用自己的聲音使玻璃杯提供的共振腔中的空氣振動起來,帶動吸管高速撞擊杯子的壁,使杯子破碎。第一次的放置方式,不管表演者如何控制,吸管都會很快飛出杯子,這是因
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