唐兵

一、課標(biāo)要求

通過對教材上原有“聲信息與電信息”這一實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新，使實(shí)驗(yàn)過程的呈現(xiàn)更直觀形象，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，教學(xué)效果更好，完成以下目標(biāo)：

（1）通過對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)用更直觀形象的手段讓學(xué)生理解動圈式話

筒與揚(yáng)聲器的原理。

（2）通過本實(shí)驗(yàn)原理與發(fā)電機(jī)、電動機(jī)原理的對比，加深學(xué)生對

前后知識的聯(lián)系。

（3）通過實(shí)驗(yàn)活動培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的興趣，培

養(yǎng)學(xué)生自主探究的習(xí)慣和創(chuàng)新意識。

二、實(shí)驗(yàn)原型（教科版。如下圖）及不足之處

原實(shí)驗(yàn)一是對著紙片大聲說話，紙片振動并帶動線圈切割磁感線，連接線圈的示波器上圖形會發(fā)生變化，從而獲知聲信息可以轉(zhuǎn)化為電信息。二是給線圈通電后，線圈會在磁場里振動并帶動紙片振動，從而獲知電信息可以轉(zhuǎn)化為聲信息。在此實(shí)驗(yàn)中存在以下幾點(diǎn)不足之處：

（1）原實(shí)驗(yàn)一中要使用示波器，一般的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室都沒有配備。而且示波器上只顯示了波形的變化，學(xué)生聽不到還原的聲音。

（2）原實(shí)驗(yàn)二中紙片振動幅度過小，不容易觀察到紙片的振動，尤其是聽不到紙片發(fā)出的聲音。

（3）原實(shí)驗(yàn)裝置圖與話筒、揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)圖有較大差距，不方便學(xué)生理解原理。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的思想與原則

（1）放大實(shí)驗(yàn)效果，使學(xué)生（特別是教室后排學(xué)生）易于觀察。

（2）易化實(shí)驗(yàn)操作，減少教師工作量，節(jié)約學(xué)生學(xué)習(xí)時間。

（3）便于就地取材，最好廢物利用，節(jié)省開支，也利于學(xué)生復(fù)制。

四、實(shí)驗(yàn)器材

①飲料瓶（去掉瓶口瓶蓋）

②漆包線（引出線端與廢耳機(jī)插頭相接處應(yīng)去掉絕緣漆）

③廢耳機(jī)插頭（將兩根聲道線合并）

④一小段較粗的導(dǎo)線（彎折成支架，用來固定飲料瓶）

⑤強(qiáng)磁鐵（若磁性不夠，可多用幾枚疊加使用）

⑥鐵釘2枚（一枚用來固定支架，一枚用來放置磁鐵）

⑦木板（實(shí)驗(yàn)裝置的支撐面）

五、實(shí)驗(yàn)操作步驟

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將各部件整理成型，組裝好各部件。

（3）將電腦與本裝置相連，打開錄音軟件開始錄音，對著飲料瓶說話，錄制結(jié)束后播放剛才的錄音，探究話筒的原理。

（4）將電腦、功放與本裝置相連，電腦輸出音頻信息可以聽到飲料瓶發(fā)出了較明顯的聲音，線圈遠(yuǎn)離永磁鐵時瓶子不再發(fā)聲，探究揚(yáng)聲器的發(fā)聲原理。

六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）電腦還原出了本裝置錄制的聲音。

（2）本裝置作為電腦的揚(yáng)聲器時，發(fā)出的聲音較大；將線圈遠(yuǎn)離永磁鐵時飲料瓶不能發(fā)聲。

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)得出了動圈式話筒與揚(yáng)聲器的原理。

（1）話筒：電磁感應(yīng)，使線圈振動切割磁感線產(chǎn)生電流從而將聲信息轉(zhuǎn)換成電信息。

（2）揚(yáng)聲器：通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用，物體受力振動發(fā)聲從而將電信息轉(zhuǎn)換成聲信息。

八、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）將示波器換成電腦，利用錄音軟件錄制聲音，回放的時候可聽到較明顯的聲音，效果較好。

（2）將紙片換成飲料瓶，線圈繞在瓶頸上以利于它帶動瓶身振動，通入信號電流，可以聽到明顯的聲音，幾乎具備實(shí)用揚(yáng)聲器的功能。

（3）新裝置結(jié)構(gòu)圖與實(shí)用揚(yáng)聲器、話筒結(jié)構(gòu)圖相似，而且

方便學(xué)生看清它的構(gòu)造。

九、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）取材方便。本實(shí)驗(yàn)的主要器材都是利用廢品制作，一般在家用廢品中就可以找到。

（2）結(jié)構(gòu)簡單，便于復(fù)制。教學(xué)中即可以作演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生也很容易親手制作，成功率高，可以鍛煉動手能力。

（3）重復(fù)性強(qiáng)、節(jié)省材料。本裝置幾乎無損耗，不論教幾個班，用多少次，只要操作方法正確，均不需要重新添置材料。

（4）操作方便，現(xiàn)象明顯。改進(jìn)后讓實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備變得簡單，現(xiàn)象明顯、趣味性強(qiáng)。

十、反思與拓展

（1）本裝置需要較大的電流驅(qū)動，還沒有找到較小電流驅(qū)動的方法。

（2）繞制線圈的時候需要注意不能磨掉漆包線的絕緣漆，否則短路可能燒掉功放，因此使用使用之前最好用萬能表測一下線圈的電阻，3歐左右才是正常的。

（3）線圈的引出線端一定要去掉絕緣漆，這是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。