研究聲波的干涉

【學生進行研究性學習，源于書本而高于書本，有時給予適當的幫助是必須的，但是有限度的，點到為止是一個原則。】

2.第二套方案

陳明：如圖3，我們把原來的探測系統改成話筒和音頻放大器及示波器組成。話筒將探測到的干涉信號通過音頻放大器放大后再用示波器顯示。

陳老師：具體試過了嗎？

密媛姍：我們在實驗室里反復試驗過，但不很理想，話筒在空間不同位置探測時，發現話筒放在有些區域時觀察到的現象與理論符合得很好，在振動加強區，觀察到的波形的波幅較大，振動減弱區，觀察到的波形的波幅較小；在有些區域波形波幅的變化比較無序，通過反復仔細的研究，我們發現話筒處在桌子附近或者在柜子、墻壁附近時，波形的波幅變化特別無序（常會出現一些新的波峰）。

【透過現象看到本質，在這種手腦并用、觀察與思考同步進行的活動過程中，學生學習的智商得到有效開發，情商不斷得到升華，這種教學效果在課堂中往往是無法得到的。】

陳老師：你們考慮過這是什么原因嗎？

密媛姍：我們分析過了，其原因主要是，周圍表面比較光滑的物體對聲波的反射比較強，對揚聲器發出的聲波具有很強的干擾作用，影響了對正常干涉現象的觀察。

陳老師：那么這個問題你們怎么解決呢？

何磊：這個問題我們也深入討論過了，做好這個實驗的關鍵是要控制反射波，但要消除反射波是不可能的，因此我們遇到了很大的困難。

陳老師：要控制反射波，并不是要消滅反射波，只要把反射波的影響控制在很小的范圍之內，不影響觀察效果就可以了。再努力一下，希望就在眼前！

【關鍵時推學生一把!】

3.第三套方案（幾天后）

何磊：老師我們成功了！

陳老師：別急，慢慢說！

何磊：起先我們是這樣考慮的，為了減小反射波.是否可用棉布把桌面或墻面遮擋起來，或者把實驗裝置放入類似蚊帳之類的空間內做實驗，但由于一時材料準備有困難，沒有馬上實施，后來我們在上體育課時，突然想到，操場不就是一個最佳的天然實驗環境嗎！于是一個新方案產生了。新方案的實驗器材與第二套方案完全相同，僅是改變一下實驗場所：我們把實驗器材放到操場草坪的中央做實驗，因為操場很空曠，周圍建筑物對波的反射的影響比較小，同時草坪對反射波有良好吸收作用，這樣反射聲波的影響就可忽略，也就能順利觀察到清晰的聲波的干涉現象。

【一個頭腦有準備的人隨時能產生創造的火花！教育的最大成功不在于教給學生多少知識，而是要讓學生成為一個頭腦時刻有準備的人！】

陳老師：你們講解一下實驗過程好嗎？

何磊：我們已經認真試驗過了。如圖4，把兩個小型揚聲器s1和s2相距68厘米放置，用頻率為f＝1000hz的低頻信號發生器推動它發出聲波（波長為34厘米，這時揚聲器之間的距離為2λ），這時我們用探測系統反復探測，測出s1和s2之間共有五處振動加強區（如圖4中實線所示，其中兩處在s1和s2附近沒有畫出），四處振動減弱區（如圖4中虛線所示）。保持s1和s2間距不變，改用f＝1500k的聲波做實驗（這時s1和s2之間距離為3λ），如圖5，我們探測到了七個振動加強區和六個振動減弱區。改變s1和s2的距離及聲波的波長，同樣得到了類似的結果。實驗現象非常清晰和穩定，實驗結果與理論分析得出的結論完全一致！