了解大鐘發(fā)聲原理

1、“了解大鐘發(fā)聲原理”一、 活動背景：我們剛剛學過了聲現(xiàn)象這一章內(nèi)容，大家都知道聲音的產(chǎn)生是由物體的振動產(chǎn)生的。但是具體是怎樣振動產(chǎn)生的？我們只有理論上的概念，沒有在具體實踐活動中真正體驗，因此我們就這個問題，結(jié)合生活中不乏許多地方都有鐘表的存在，取材方便、簡單。易于進行研究，就設計了一個綜合實踐方案：“了解大鐘發(fā)聲的原理”進行研究。二、 活動目標：1、 讓學生學會善于觀察和思考的能力，善于發(fā)現(xiàn)、善 于思考的學習品質(zhì)。2、 會把物理知識應用于社會生活。3、 培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識，拓展知識面。三、 活動過程：創(chuàng)設活動情境：教師在早上八點整的時候，要求學生聆聽從我們縣電業(yè)局的大樓頂端的大鐘上

2、發(fā)出的鐘聲，然后提問學生：為什么我們能聽到鐘聲？鐘聲是怎樣發(fā)出的？又是怎樣傳到我們的耳朵里呢？我們在生活中接觸多么？今天我們就結(jié)合課本走出學校，去生活中尋找這個課題的奧妙。我把本節(jié)分成三個過程：第一個過程：同學們親自來到電業(yè)局的郵電大樓下面，當整點的時候，觀察并記錄大樓頂部的大鐘是怎樣發(fā)聲的？觀察大鐘的鐘擺停了以后聲音是否也停了？并體會鐘聲的高低和傳的遠近。第二個過程：同學們是自己在家里找一個小鬧鐘，然后帶到學校，進行上勁以后，進行觀察聲音的產(chǎn)生和傳播，自己親自動手感受，然后寫出一篇“聆聽鐘表發(fā)聲的感受”心得體會。第三個過程：同學們是愛動手的學生進行小制作：根據(jù)物體發(fā)聲的原因和條件，進行音樂鬧

3、鐘小制作，充分鍛煉學生的動手操作能力。四、 活動小結(jié)根據(jù)學生親身經(jīng)歷的實踐活動，進行總結(jié)評價，五、 課外作業(yè)：抽出節(jié)假日和雙休日，到月山寺的鐘樓上面敲一下那里的大鐘。真正體會大鐘的發(fā)聲。六、 教學反思：在整個活動實施過程中，教師大膽地放手讓學生去鍛煉，注重培養(yǎng)學生動腦動手的能力、自主探究學習的能力、合作探究學習的能力、審美和創(chuàng)新的能力，使學生的各種能力得到充分的鍛煉和提高，真正體現(xiàn)了綜合實踐活動的特性?；顒诱n題：了解大鐘發(fā)聲原理活動時間：活動成員：九年級（7班）學生活動內(nèi)容：1、 創(chuàng)設情境，提出問題。2、 學生進行探究，研究大鐘的發(fā)聲和小鬧鐘的發(fā)聲。3、 學生親自體驗鐘聲，匯報心得體會?；顒映?/p>

4、果：調(diào)查大鐘發(fā)聲的心得體會、鬧鐘發(fā)聲的音頻資料效果:通過此次活動，教師大膽地放手讓學生去鍛煉，注重培養(yǎng)學生動腦動手的能力、自主探究學習的能力、合作探究學習的能力、審美和創(chuàng)新的能力。鐘表發(fā)聲的原理 鐘表的原理是用卷簧儲存以力矩形式表現(xiàn)的能量，用固定傳動比的多級齒輪，分別顯示不同的時間單位。用具有精確固定振動周期的盤簧，與非線性擺動的機械離合-制動器，專業(yè)上稱為擒縱機構，按照準確的角速度，將卷簧，儲存以力矩形式表現(xiàn)的能量釋放出來。不同指針的轉(zhuǎn)動角速度不一樣而各自恒定。在大鐘計時的過程中，當鐘擺的重錘下落，帶動軸轉(zhuǎn)動，并將轉(zhuǎn)動傳遞給守時機構。守時機構包括一套擒縱裝置和橫擺，擒縱裝置主要由棘輪和帶棘爪

5、的心軸組成，心軸上方與橫擺相連。當棘輪在重錘的帶動下轉(zhuǎn)動，上方的輪齒推開心軸上部的棘爪，使心軸轉(zhuǎn)過一個角度，而這樣剛好又使心軸下部的棘爪轉(zhuǎn)過來擋在下方輪齒的去路上，棘輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動將它推開后，心軸就轉(zhuǎn)回原來的位置，完成了一次擺動。心軸每擺動一次，棘輪都轉(zhuǎn)過一個相同的角度，而這種擺動的頻率通過連在心軸上的橫擺得到控制，從而具有等時性(如同單擺的等時性一樣，這種等時性是可以用經(jīng)典力學證明的)，這樣，將棘輪的運動通過中軸傳遞給表盤上的指針，指針就可以勻速轉(zhuǎn)動了。此外，由于橫擺擺動的頻率與橫擺的轉(zhuǎn)動慣量和棘輪施加給它的力量大小有關，而后者又最終由重錘所受的重力決定，不易調(diào)節(jié)，因此為方便對鐘表運轉(zhuǎn)速度進行調(diào)

6、試，橫擺兩端的配重物被設計成可以移動的，向外移則橫擺的轉(zhuǎn)動慣量增大，鐘速變慢，向內(nèi)移則轉(zhuǎn)動慣量減小，鐘速變快。這種鐘的缺點在于，重錘提供的驅(qū)動力在維持主要機械部分運轉(zhuǎn)的同時，也是推動橫擺擺動的唯一力量，而這個推力是與橫擺的擺動頻率相關的，當重錘提供的動力經(jīng)過數(shù)重機械結(jié)構最終傳遞到橫擺以后，其間的誤差已經(jīng)積累得非常大了。因此這種鐘走得“很不準確”。伽利略發(fā)現(xiàn)單擺的等時性以后，建議研制利用單擺作為核心守時裝置的計時器，這一提議在惠更斯手中得到實現(xiàn)。 大鐘的機械動力仍由重錘提供，但擒縱器的擺動頻率由單擺控制。一個與擒縱器心軸連在一起的L形桿伸向單擺，L形桿的桿頭分叉，剛好卡住剛性的擺棍，單擺擺動時帶

7、動L形桿轉(zhuǎn)動，從而把擺動的頻率傳遞給擒縱器。擺鐘的優(yōu)越性在于，單擺的頻率與推動它的初始力量無關，而只與重力和擺長有關，這樣守時機構就真的不再受到動力機構的干擾了。之后，惠更斯又發(fā)明了一種游絲擺輪裝置。游絲是一個螺旋形的彈簧，連在擺輪上，當擺輪向一個方向轉(zhuǎn)動，使游絲發(fā)生形變，產(chǎn)生一個力拉動擺輪回轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)過平衡位置后，游絲再一次發(fā)生形變，又產(chǎn)生一個反向的力，重新把擺輪拉回來。這樣就能維持一種能夠周期性的震動，像橫擺、單擺一樣，用來控制擒縱器的頻率。游絲擺輪與單擺一樣獨立于動力機構，其頻率不受其他機械部分影響，而利用游絲擺輪制成的鐘表相對于擺鐘的優(yōu)點主要在于不依靠重力，因此只要設計合理，那么其在移動

8、中仍可準確走時，也就意味著相對更加便攜。后來英國人哈里森發(fā)明的第一臺能夠精確運行的航海鐘就采用這種機構的。 了解了大鐘發(fā)聲原理，當大鐘發(fā)出聲音以后，通過介質(zhì)傳入人耳，外界傳來的聲音引起鼓膜的振動，帶動聽小骨及其他組織也跟著振動，這種振動又傳給耳蝸中的聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦，我們便聽到了聲音。鬧鐘發(fā)聲后的感想大千世界、蕓蕓眾生，自然界有各種各樣的聲音，有美妙的歌聲，有令人煩躁的噪聲，有悲哀的聲音，也有憤怒的聲音如果這個世界失去了聲音，就會變得一片死寂，人們的生活也沒有了任何意義。我現(xiàn)在站在大鐘下面，仰頭傾聽。滴答滴答，是時間的流淌.滴答滴答，是聲音的傳播。滴答滴答，是人生的感悟。忽然之

9、間，想到了物理課本上關于聲現(xiàn)象的描述，想到了聲音在空氣中的傳播速度是340米每秒，想到了聲音的傳播需要介質(zhì)，想到了影響聲速大小的因素，想到了聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，振動停止，發(fā)聲也停止。由此說來，若是大鐘的鐘擺不再擺動，那么大鐘豈不是也無法發(fā)聲了嗎。若是沒有了空氣，那聲音豈不是無法傳到我們的耳朵中去了嗎。如此一想，只能感嘆一句，物理存在于生活。聽，鐘聲又傳來了，那么響，那么清晰。那么鐘聲的大小和什么有關呢？這時候，我突然想到聲音的大小不就是物理上講的響度嗎？于是乎，答案很快就出來了。那就是和物體的振動幅度有關咯。振動幅度越大，產(chǎn)生的聲音的響度也就越大。而我們之所以聽到鐘聲能快速分辨出這就是大

10、鐘聲音，是因為大鐘有著它獨特的音色。 我?guī)е鴮︳[鐘發(fā)聲的好奇和疑惑，通過電腦查找資料，還了解到鬧鐘如果質(zhì)量不好，里面的時間基準石英晶體或基準電容受溫度及濕度影響較大，這些都會影響走時精度。一般石英電子鐘表都會在夏季（或潮濕季節(jié)）時走時慢，冬季（或干燥季節(jié)）時走時快。磁場的影響是暫時的，如遇到強磁場則停走，離開強磁場則續(xù)走，不會影響鐘表本身快慢。質(zhì)量較好的名牌石英電子鐘表受溫度及濕度的影響較小（一年內(nèi)誤差在1分鐘左右）。發(fā)條擰得緊些，它的形變就大些，因此具有的彈性勢能就多些，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能就多些，就能推動鐘表的齒輪做較多的功，使鐘表走的時間長些。 這一次的大鐘之旅，讓我對聲現(xiàn)象的理解更深了一

11、步。物理存在于生化活，我們應該從生活中感受物理的魅力。     聆聽鐘聲的感受 鐘聲不僅是提醒我們時間的工具，也是提醒我們勤奮守時的良師。    今天下午放學后，我和我們活動小組的同學一起來到電業(yè)局大樓下聽鐘聲，這也是我們的任務。時間已是5點多了，夕陽西下，與會照在鐘樓上在地面上留下了一條斜影。現(xiàn)在離整點還有一會時間，鐘聲暫時還不會響起。我們還要和鐘樓一起合影，所以就拿出照相機，可是由于鐘樓太高照到人就照不到鐘樓，所以我們就只能將鐘樓照下來而不露臉了。    看看表，還有5，6分鐘聲就要響起了“咚！”像是一段音樂，然后是一聲聲悠