一种声波多普勒现象观测装置及实验方法
专利名称：一种声波多普勒现象观测装置及实验方法
技术领域：
本发明涉及一种物理实验装置，尤其涉及一种高中物理声学中的多普勒现象的观测 装置及实验方法。
背景技术：
中学物理教学关于声波的多普勒现象是一个难点实验， 一般有以下几种方案
1、 将蜂鸣器系在一个细绳的一端，手拿细绳的另一端并甩动，使蜂鸣器做水平面 上的圆周运动，学生在较远处就可以听到蜂鸣器发出音乐的音调发生变化，当蜂鸣 器远离学生时，应听到蜂鸣器发出声音的音调变高；当蜂鸣器靠近学生时，应听到 蜂鸣器发出声音的音调变低。但实际只听到音调在变化，而具体变大、变小不是很 明显，人是听不清楚的。
2、 用水波或光波的多普勒现象模拟声波的多普勒现象，但这种方法并不是声波的 多普勒现象，学生接受起来有困难。
3、 放火车从进站到出站的过程录象给学生看，这种方法不利于学生掌握知识，缺 乏真实的感受。
综上所述，目前国内还没有适合中学教学用的声波多普勒现象观测装置及实验方法。
发明内容
针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种直接观察声波多普勒现象的 装置及实验方法。
本发明的发明目的通过如下技术方案实现的
一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，包括蜂鸣器、电池、电池盒、运动杆、 DIS系统的声音传感器、采集器、电脑。其中，蜂鸣器用螺丝固定在电池盒上，电池盒 用螺丝固定在运动杆上。
本发明的实验过程是
1、将DIS系统的声音传感器、采集器与电脑连接，并启动相应软件，电脑屏幕呈现声波声强——声波频率界面。
2、 连接蜂鸣器，使它发出声音，同时用鼠标点击电脑界面中的"数据采集"按钮， 采集数据，在屏幕上会出现"现声波声强——声波频率"图像。
3、 先让蜂鸣器不工作，经几秒钟后，前后推动运动杆，使蜂鸣器先向着声音传感 器靠近，再远离传感器。
4、 用鼠标再次点击"数据采集"按钮，停止采集数据。
5、 在电脑界面上找到蜂鸣器不工作的频率图像，测出声波基音的频率；再找到蜂 鸣器向前运动时的频谱图像，测出声波基音的频率；最后找到蜂鸣器向后运动时的频谱 图像，测出声波基音的频率。
6、 比较得出的三个频率，就会发现当蜂鸣器靠近传感器，其频率变大，当蜂鸣 器远离传感器时，其频率就会变小。
7、 改变蜂鸣器的频率，重复以上步骤。
本发明装置利用简单易得的材料制成，本发明具有成本低廉、结构简单的优点，学 生可直观的观测出声波的多普勒现象。
附图为本发明一种声波多普勒现象观测装置结构示意图 图中标号说明
1——电池盒 2——运动杆 3——电池4——蜂鸣器 5——声音传感器
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明是如何实现的 实施例
1) 将声音传感器、采集器、电脑连接起来。
2) 将一节电池盒用螺丝固定在长50cm，宽2cm、厚0. 8cra的有机玻璃条上。
3) 将蜂鸣器(FT027——9A1)用螺丝固定在电池盒的一侧。
4) 打开声强——频率界面，点击"采集数据"按钮，开始采集数据。
5) 接通蜂鸣器的电源，使它开始发出声音。
6) 保持蜂鸣器静止，大约5秒钟。7) 使蜂鸣器向靠近声音传感器方向运动；然后，再使蜂鸣器向远离声音传感器方 向运动。
8) 用鼠标点击"采集数据"按钮，停止采集数据。
9) 利用DIS系统软件的分析功能，分别测量蜂鸣器静止、向前运动、向后运动时 声波的基音频率，并得出结论。
权利要求
1、一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，包括蜂鸣器、电池、电池盒、运动杆、DIS系统的声音传感器、采集器、电脑。
2、 根据权利要求1所述的一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，其特征在于利用DIS系统的声音传感器分别分别测量出蜂鸣器静止、向前运动、向后运动时声波 的基音频率。从而得出当声源以一定速度靠近传感器，其频率变大，当声源以一定 速度远离传感器时，其频率就会变小。
3、 根据权利要求1所述的一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，其特征在于蜂鸣器对于传感器相在一条直线上前后运动。
全文摘要
本发明公开了一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，该装置包括蜂鸣器、电池、电池盒、运动杆、DIS系统的声音传感器、采集器、电脑。其中，蜂鸣器用螺丝固定在电池盒上，电池盒用螺丝固定在运动杆上。其特征在于利用DIS系统的声音传感器分别分别测量出蜂鸣器静止、向前运动、向后运动时声波的基音频率。从而得出当蜂鸣器靠近传感器，其频率变大，当蜂鸣器远离传感器时，其频率就会变小。本发明具有成本低廉、结构简单的优点，学生可直观的观测出声波的多普勒现象。
文档编号G09B23/00GK101295450SQ20071003977
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月23日 优先权日2007年4月23日
发明者姚成兴, 董洁婷, 蔡文学 申请人:上海市嘉定区第二中学
技术领域：
本发明涉及一种物理实验装置，尤其涉及一种高中物理声学中的多普勒现象的观测 装置及实验方法。
背景技术：
中学物理教学关于声波的多普勒现象是一个难点实验， 一般有以下几种方案
1、 将蜂鸣器系在一个细绳的一端，手拿细绳的另一端并甩动，使蜂鸣器做水平面 上的圆周运动，学生在较远处就可以听到蜂鸣器发出音乐的音调发生变化，当蜂鸣 器远离学生时，应听到蜂鸣器发出声音的音调变高；当蜂鸣器靠近学生时，应听到 蜂鸣器发出声音的音调变低。但实际只听到音调在变化，而具体变大、变小不是很 明显，人是听不清楚的。
2、 用水波或光波的多普勒现象模拟声波的多普勒现象，但这种方法并不是声波的 多普勒现象，学生接受起来有困难。
3、 放火车从进站到出站的过程录象给学生看，这种方法不利于学生掌握知识，缺 乏真实的感受。
综上所述，目前国内还没有适合中学教学用的声波多普勒现象观测装置及实验方法。
发明内容
针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种直接观察声波多普勒现象的 装置及实验方法。
本发明的发明目的通过如下技术方案实现的
一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，包括蜂鸣器、电池、电池盒、运动杆、 DIS系统的声音传感器、采集器、电脑。其中，蜂鸣器用螺丝固定在电池盒上，电池盒 用螺丝固定在运动杆上。
本发明的实验过程是
1、将DIS系统的声音传感器、采集器与电脑连接，并启动相应软件，电脑屏幕呈现声波声强——声波频率界面。
2、 连接蜂鸣器，使它发出声音，同时用鼠标点击电脑界面中的"数据采集"按钮， 采集数据，在屏幕上会出现"现声波声强——声波频率"图像。
3、 先让蜂鸣器不工作，经几秒钟后，前后推动运动杆，使蜂鸣器先向着声音传感 器靠近，再远离传感器。
4、 用鼠标再次点击"数据采集"按钮，停止采集数据。
5、 在电脑界面上找到蜂鸣器不工作的频率图像，测出声波基音的频率；再找到蜂 鸣器向前运动时的频谱图像，测出声波基音的频率；最后找到蜂鸣器向后运动时的频谱 图像，测出声波基音的频率。
6、 比较得出的三个频率，就会发现当蜂鸣器靠近传感器，其频率变大，当蜂鸣 器远离传感器时，其频率就会变小。
7、 改变蜂鸣器的频率，重复以上步骤。
本发明装置利用简单易得的材料制成，本发明具有成本低廉、结构简单的优点，学 生可直观的观测出声波的多普勒现象。
附图为本发明一种声波多普勒现象观测装置结构示意图 图中标号说明
1——电池盒 2——运动杆 3——电池4——蜂鸣器 5——声音传感器
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明是如何实现的 实施例
1) 将声音传感器、采集器、电脑连接起来。
2) 将一节电池盒用螺丝固定在长50cm，宽2cm、厚0. 8cra的有机玻璃条上。
3) 将蜂鸣器(FT027——9A1)用螺丝固定在电池盒的一侧。
4) 打开声强——频率界面，点击"采集数据"按钮，开始采集数据。
5) 接通蜂鸣器的电源，使它开始发出声音。
6) 保持蜂鸣器静止，大约5秒钟。7) 使蜂鸣器向靠近声音传感器方向运动；然后，再使蜂鸣器向远离声音传感器方 向运动。
8) 用鼠标点击"采集数据"按钮，停止采集数据。
9) 利用DIS系统软件的分析功能，分别测量蜂鸣器静止、向前运动、向后运动时 声波的基音频率，并得出结论。
权利要求
1、一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，包括蜂鸣器、电池、电池盒、运动杆、DIS系统的声音传感器、采集器、电脑。
2、 根据权利要求1所述的一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，其特征在于利用DIS系统的声音传感器分别分别测量出蜂鸣器静止、向前运动、向后运动时声波 的基音频率。从而得出当声源以一定速度靠近传感器，其频率变大，当声源以一定 速度远离传感器时，其频率就会变小。
3、 根据权利要求1所述的一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，其特征在于蜂鸣器对于传感器相在一条直线上前后运动。
全文摘要
本发明公开了一种声波多普勒现象观测装置及实验方法，该装置包括蜂鸣器、电池、电池盒、运动杆、DIS系统的声音传感器、采集器、电脑。其中，蜂鸣器用螺丝固定在电池盒上，电池盒用螺丝固定在运动杆上。其特征在于利用DIS系统的声音传感器分别分别测量出蜂鸣器静止、向前运动、向后运动时声波的基音频率。从而得出当蜂鸣器靠近传感器，其频率变大，当蜂鸣器远离传感器时，其频率就会变小。本发明具有成本低廉、结构简单的优点，学生可直观的观测出声波的多普勒现象。
文档编号G09B23/00GK101295450SQ20071003977
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月23日 优先权日2007年4月23日
发明者姚成兴, 董洁婷, 蔡文学 申请人:上海市嘉定区第二中学
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