利用高中实验室配备的“电子元件盒”与学生共同研制音箱

利用高中实验室配备的“电子元件盒”与学生共同研制音箱河北承德实验中学 封小为 067001摘 要 利用高中实验室配备的仪器编号为8013的“电子元件盒”，与学生共同研制立体声音箱。关键词 电子元件盒 13个元件 结构简单 便于制作高中物理实验室配备的编号为8013的“电子元件盒”，为我们提供了电阻、电容、集成电路等比较齐全的电子元件，对我们进行各种探索实验很有帮助。笔者和学生利用它研制了立体声音箱，效果很好。现介绍如下：一 理论分析我们知道，笛子声音清脆，而箫的声音低沉，究其原因就是它们的管长不同，气流吹入口的位置不同。根据这个原理，我们就可以制作出不同声音效果的音箱。我们把喇叭镶嵌到密封的长短不同的木箱上，然后在每一个木箱的合适位置开一个圆孔（放音孔），这样，一个个声音效果不同的音箱就作成了。因为喇叭边缘与音箱的喇叭孔封闭性很好，所以，当喇叭纸盆震动时，就会扇动音箱中的空气，使音箱中的空气也跟着震动，产生共振音，共振音从放音孔放出，与喇叭发出的声音混合，从而产生奇妙的音响效果。为了便于理解，我们可以做个实验：把录音机的喇叭镶嵌到音箱上，还用原来的录音机功放电路推动喇叭，结果发现，喇叭在音箱上发出的声音与喇叭在录音机上发出的声音大不相同。喇叭在音箱上谐振出来的声音显得浑厚悦耳，且延音很长，而喇叭安装在录音机上，发出的声音就会尖利嘶哑，且延音明显变短。可见：录音机音质不如音箱，就是因为音箱的箱体是密封的，能够产生共振音；而录音机的机壳四处透风，不能产生动听的共振音。二 模具制作为了使声音更好地谐振，必须确定音箱的合适的长宽高比例及其大小，特别是音箱的前后长度，笔者制作了一个可变体积的音箱，这个音箱的后面板可以象活塞一样在箱体内前后移动，从而改变音箱的体积，可以更好地测试声音的和谐程度。这样就可以让学生自己试听，从而确定出自己喜欢的音箱的尺寸，使其制作的音箱更符合自己的听觉需求。三 箱体制作因为“电子元件盒”提供的功放块功率比较小（3W×2），所以，没必要使用厚质箱板，使用材质较薄的、木器店扔掉的或家居装修时废弃的面板即可，外面还有木纹，又不必刷漆，做成即用。另外，薄质板材也便于学生用小刀裁割、开孔。因为箱板过薄，粘合面较小，不易粘牢，可以用木棱制作一个长方体框架，然后将面板直接粘到框架上，音箱箱体就制作好了。在箱体正面开出喇叭孔和放音孔即可。为了使音箱美观，放音孔要加以装饰。将旧电池上的圆金属盖用电钻打孔，用粗木棒对准圆金属盖的钻孔用力转动，使孔的边缘向盖内略微凹翻。使其外形美观且边缘不再锋利，然后粘到放音孔上。四 焊接电路音箱的电路比较简单，包括两个喇叭和一块集成电路在内共13个元件。（注意：浙江余姚仪器厂生产的“电子元件盒”中没有给出相关图纸，出厂时元件已经插在线路板上，没有焊接，但出厂时集成电路就插错了，应将集成电路掉转180°。所以，笔者绘制了相关图纸，希望大家按图检查，然后焊接，以免错接导致集成电路烧毁。）五 测试效果把线路板从音箱的喇叭孔放入音箱内（因为音箱是封闭的，只能将元件从喇叭孔或放音孔放入音箱中），并将电源线、声道输入端用接线柱引出，固定到音箱的后面板上。然后将电源线与直流3V电源连接，把MP3的左、右声道分别输入到音箱的L、R输入端，调节MP3的音量大小，音箱就会发出优美的音乐声了。六 加入电源和音量调节旋钮使用外接电源、没有音量调节旋钮会使音箱显得美中不足。为了使音箱自身能够控制自己的音量，把“电子元件盒”为我们提供的两个电位器分别串联到音箱的L、R输入端，然后将电位器固定到音箱的前面板上，我们就可以通过调整电位器来调整输入信号的强弱，进而控制音箱的音量大小。如果能够找到交流220V变3V变压器，利用“电子元件盒”为我们提供的整流二极管和一个电容，按下图连接后，将电源电路装入音箱，然后与线路板对接，这时音箱就变成了有源音箱。（整流二极管采用IN4001或IN4007等均可，电容容量小一点的也可）“电子元件盒”为我们提供了光敏电阻、发光二极管、双联电容、电感等多种电子元件，它给我们的学习和研究提供了广阔的空间，希望我们能够开阔思路，带领学生制作出更多更实用的电子作品，来激发学生的学习兴趣，以提高他们的创新能力。电子邮箱：fengxiaoweiqwe用稿通 知封小为老师： 您好！您的投稿利用高中实验室配备的“电子元件盒”与学生共同研制音箱（文号：WL 081473）经本刊编辑部审理，认为符合录用要求，但由于本刊版面有限，因而未能被采用。我们非常理解您开展教学研究的艰辛与不易，期待自己的教研论文能够发表与交流。基于以上考虑，我们拟作以下处理：您的论文将刊登在2008年中学物理教学参考课改专辑（全国统一连续出版物号：CN61-1033/G4；国际标准连续出版物号：ISSN1002-218X）公开发表，刊名、开本、版心、封面设计、印制档次等与主刊一致，出版时间拟定为2008年8月。课改专辑出版属于自费形式，完全采取自愿的原则。出版后给论文作者每篇免费赠送样刊一本，如需多本者每本另收成本费。若您同意自费出版论文，请于2008年5月 30日前，将版面费300元由邮局汇至：陕西师范大学杂志社财务科 仲理 收 邮编：710062，汇款时在附言栏内请注明“文号”（如：WLXXXX）。若您还自愿参加本刊举办的“2008年全国中学物理新课程教研论文评优”活动，本刊将组织专家评出一、二、三等奖。可汇款50元评审费和证书工本费，从邮局汇至：陕西师范大学杂志社财务科 仲理 收 邮编：710062，汇款时请在附言栏内注明“评审费与文号（如：WLXXXX）”字样。 咨询电话：029-85308684phy中学物理教学参考杂志社 2008年5月8日