用塑料瓶制作振動演示器

文／江蘇省南京市玄武高級中學(xué)梅園校區(qū) 夏梓瑜

學(xué)了“聲現(xiàn)象”的知識后，我了解到，聲音是由物體振動產(chǎn)生的。物體的振動會帶動周圍介質(zhì)一起振動，從而把聲音傳播出去，但是這種振動往往難以用肉眼觀察到。課堂上，老師給我們演示了音叉的振動實驗。我們觀察到，振動的音叉可以將懸吊的乒乓球彈開，也可以激起水花。這種將本來不容易觀察到的現(xiàn)象變得一目了然的方法就是轉(zhuǎn)換法。

課后，結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容，在老師的指導(dǎo)下，我用常見的塑料瓶制作出了“振動演示器”。首先，我準備了幾個不同的塑料瓶、一些彩色泡沫小球、一把剪刀、一個小刀、一個氣球和一些紙張（塑料紙、牛皮紙、手工折紙、硫酸紙等）。具體制作過程如下：

1.選取兩個合適的塑料瓶，將其中一個塑料瓶（瓶1）的瓶蓋去掉，從瓶身中間橫切開，保留帶有瓶口的部分（如圖1）；選取合適的紙張或者橡皮膜（氣球）套在瓶口。

圖1

2.將另一個塑料瓶（瓶2）的瓶蓋去掉并在瓶身挖個缺口，缺口的大小正好可以放下瓶1 的瓶口，并將瓶1豎直插入該缺口（如圖2）。

圖2

圖3

3.將一些彩色泡沫小球放入瓶1 中，然后對著瓶2 的瓶口講話，就可以看到彩色泡沫小球跳動起來了。

其原理和“在鼓面上放一些米粒、紙屑等輕小物體，當我們敲擊鼓面時，這些輕小物體會跳動起來”的實驗是相同的。當我們對著瓶2 的瓶口講話時，聲帶的振動會帶動瓶內(nèi)空氣振動，進而帶動套在瓶1 上的紙張或者橡皮膜振動。我們的肉眼很難觀察到這種振動，但瓶中放置的彩色泡沫小球卻能輕易地被彈起。

我發(fā)現(xiàn)，泡沫小球彈跳的高度不僅和聲音的大小有關(guān)，還和套在瓶口的材料有關(guān)。起初，我用原瓶蓋進行實驗時，小球幾乎不會彈跳起來；之后，我使用不同材質(zhì)的紙張和橡皮膜分別進行實驗，發(fā)現(xiàn)手工折紙和硫酸紙效果最好。這不禁讓我想到偉大的發(fā)明家愛迪生，為找到合適的燈絲材料而進行的無數(shù)次實驗，這種科學(xué)精神值得我們敬佩和學(xué)習(xí)。