← 返回实验导航
一、实验目的
探究发声体振动的 振幅 与 响度 之间的关系。
二、实验原理
响度由发声体振动的 振幅 决定:振幅越 大,响度越 大;振幅越 小,响度越 小。
- A — 振幅(振动时偏离平衡位置的最大距离),单位:cm
- 本实验 固定伸出长度(L = 12 cm),只改变拨动时的振幅,做到控制变量。
- 发声演示用固定频率 f = 256 Hz(中央 C 附近),音量(gain)随振幅增大而增大:增益 g = 0.05 + (A−0.5)/(4−0.5) × 0.25,落在 0.05~0.30。
- 拨动幅度越大 → 振幅越大 → 响度越大;拨动幅度越小 → 振幅越小 → 响度越小。
三、实验器材
钢尺(或刻度尺)1 把;稳固桌面 1 张;本互动另配 发声演示(点击"拨动发声"可听到不同响度,便于对比)。
四、实验步骤
- 将钢尺一端用力压在桌边,使该端固定,另一端伸出桌面(本实验伸出长度固定)。
- 用大小不同的力拨动伸出端,使其振动幅度不同,听其 响度(声音的大小)。
- 改变拨动 振幅 A(轻拨 → 重拨),重复比较响度变化。
- 多次测量,归纳"振幅 — 响度"的关系(注意控制伸出长度与频率相同)。
五、互动模拟(可拖拽)
💡 用鼠标上下拖动钢尺 伸出端的黄色把手(●) 设定拨动振幅 A(向上拖越大);点"拨动发声"听响度大小。伸出长度已固定为 L = 12 cm。
拨动振幅 A = 2.0 cm
响度:中
发声频率 f = 256 Hz
拨动振幅 A:2.0 cm
六、数据记录
| 次数 | 拨动振幅 A / cm | 响度 |
| 点击"记录当前数据"添加行 |
七、探究结论
发声体振动的 振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。在频率(音调)相同的情况下,响度由振幅决定。
八、注意事项
- 本实验应 保持伸出长度与频率相同,只改变拨动幅度,控制变量。
- 振幅过大可能使钢尺折断或发声过响;演示时 音量适中,保护听力。
- 响度是 人耳对声音强弱的主观感受,与振幅有关,还与距离发声体的远近有关。