用塑料瓶制作振动演示器

文／江苏省南京市玄武高级中学梅园校区 夏梓瑜

学了“声现象”的知识后，我了解到，声音是由物体振动产生的。物体的振动会带动周围介质一起振动，从而把声音传播出去，但是这种振动往往难以用肉眼观察到。课堂上，老师给我们演示了音叉的振动实验。我们观察到，振动的音叉可以将悬吊的乒乓球弹开，也可以激起水花。这种将本来不容易观察到的现象变得一目了然的方法就是转换法。

课后，结合所学的内容，在老师的指导下，我用常见的塑料瓶制作出了“振动演示器”。首先，我准备了几个不同的塑料瓶、一些彩色泡沫小球、一把剪刀、一个小刀、一个气球和一些纸张（塑料纸、牛皮纸、手工折纸、硫酸纸等）。具体制作过程如下：

1.选取两个合适的塑料瓶，将其中一个塑料瓶（瓶1）的瓶盖去掉，从瓶身中间横切开，保留带有瓶口的部分（如图1）；选取合适的纸张或者橡皮膜（气球）套在瓶口。

图1

2.将另一个塑料瓶（瓶2）的瓶盖去掉并在瓶身挖个缺口，缺口的大小正好可以放下瓶1 的瓶口，并将瓶1竖直插入该缺口（如图2）。

图2

图3

3.将一些彩色泡沫小球放入瓶1 中，然后对着瓶2 的瓶口讲话，就可以看到彩色泡沫小球跳动起来了。

其原理和“在鼓面上放一些米粒、纸屑等轻小物体，当我们敲击鼓面时，这些轻小物体会跳动起来”的实验是相同的。当我们对着瓶2 的瓶口讲话时，声带的振动会带动瓶内空气振动，进而带动套在瓶1 上的纸张或者橡皮膜振动。我们的肉眼很难观察到这种振动，但瓶中放置的彩色泡沫小球却能轻易地被弹起。

我发现，泡沫小球弹跳的高度不仅和声音的大小有关，还和套在瓶口的材料有关。起初，我用原瓶盖进行实验时，小球几乎不会弹跳起来；之后，我使用不同材质的纸张和橡皮膜分别进行实验，发现手工折纸和硫酸纸效果最好。这不禁让我想到伟大的发明家爱迪生，为找到合适的灯丝材料而进行的无数次实验，这种科学精神值得我们敬佩和学习。