養樂多響笛

出自 全民科學平台
於 2018年11月27日 (二) 15:30 由 劉恩佑 (對話 | 貢獻) 所做的修訂 (測試響笛時把波長記錄下來,隔三天後在以相同吸管長度下在測一次,那麼響笛波長有何變化?為甚麼?)
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一、需要材料

  • 養樂多瓶 1個
  • 吸管 3根
  • 絕緣膠帶
  • 雙面膠
  • 熱熔膠

二、製作步驟

  1. 將養樂多瓶上的鋁箔紙撕掉
  2. 瓶口黏上一圈雙面膠
  3. 將氣球黏到瓶口
  4. 並且從另外一面黏上絕緣膠帶
  5. 在養樂多底部戳一個洞
  6. 把其中一根吸管從洞插進去直到碰到氣球
  7. 把吸管跟瓶子接觸的地方黏上熱熔膠
  8. 在從瓶子側面戳一個洞並插上吸管

三、原理

  • 將空氣吹入瓶中,使瓶內氣壓增加。當瓶內壓力增大時,欲使瓶內外壓力箱等,氣球皮會脹大。在脹大同時,原本與吸管接觸的氣球皮會分離,讓氣體從吸管流出,使氣球皮回復原狀,緊貼附吸管。重複以上步驟,氣球皮會因為不斷震動推出氣體而發出聲音,稱為「音波共振」
  • 因此改變長吸管的長度會發現高低音的不同

四、場地需求與注意事項

  1. 盡量在空曠戶外實驗
  2. 避免再室內實驗,產生極大噪音
  3. 務必不要對著別人耳多吹,若造成他人傷害請自行負責。

五、活動:測試聲波高低

(一)活動教學

  1. 做完以上步驟就趕快來測試八!
  2. 先將手機下載一個App:「phyphox」(Android以及ios都可以)
  3. 試著在短管吹氣,利用phyphox來看音波高低(下面教學)
  4. 將常吸管加長
  5. 在吹短吸管,利用phyphox在來看音波高低(下面教學)

(二)phyphox教學

1.開啟App介面,並點選「Audio Spectrum (聲音頻譜)」
養樂多響笛 phyphox教學 1.jpg

2.點選「Raw Data (原始數據)」
養樂多響笛 phyphox教學 2.jpg

3.點選三角形符號開始錄聲波
養樂多響笛 phyphox教學 3.jpg

六、探究問題

製作響笛過程中哪個步驟最難?

解答

當我們把吸管變長之後,波長及高低產生什麼變化?

解答

吸管的長短跟聲音的波長及聲音高低有何關聯?

解答

測試響笛時把波長記錄下來,隔三天後在以相同吸管長度下在測一次,那麼響笛波長有何變化?為什麼?

解答

為甚麼會產生「共振」?

解答

泛音」是甚麼? 跟響笛有甚麼關聯?

泛音就是物理學上的「諧波」。諧波頻率是基頻的倍數,會相較於其他頻率會有較高的振幅。
這也就是為甚麼樂器無法準確發出單頻率,人就是用這個原理來分辨聲音是誰所發出來的。