活动类型：展厅中展项辅导教育活动

展项名称：声驻波

目标对象：普通观众

受众人数：30～50人

活动时长：40分钟

展项位置：三楼基础科学厅

活动简介：本活动借助展品带领观众探究特殊合成波的奥秘，采用交流、提问、操作、抢答竞赛等互动方式，让观众由浅入深的了解声驻波诞生的原因，通过与其他普通声波的对比来引导观众认识声驻波的特点，从而正确的认识了解声驻波，探究声驻波的应用。

一、学习目标 

认知目标：知道声驻波产生的原因，了解其特点，体会声驻波的特殊性。

技能目标：通过活动让学生培养自主探究的能力，观察能力。

情感目标：通过提问和抢答小竞赛来激发学生们积极思考并提升对科学的兴趣，并且自主探究声驻波的拓展及应用。

二、重点与难点 

重点：认识声驻波，了解其特殊性。

难点：了解声音在玻璃管中的传播特性，并思考在生活中的运用以及科学意义。

三、教具学具 

多媒体课件、展项器材等。

四、学习过程 

1.课程导入：

师：同学们，欢迎来到基础科学展厅！（展示PPT课件），看了这个课题，你们想了解什么知识呢？

生A：什么是声驻波？

生B：它有什么特点？

生C：我们身边有什么用到声驻波了吗？

师：看来大家有很多想要了解的，我们一步步来，首先我们来看声驻波这个展项。

2、认识声驻波。

师：我们面前这件展品叫做声驻波，它是由一根透明的玻璃管，里头填充着一些泡沫塑料小粒，展品下方还有一个启动按钮。

师：这就不得不提驻波了，驻波是由振幅、频率、振动方向均相同而传播方向相反的两列波迭加而成的，在这个称之为声驻波的展品中，由扬声器发出的入射声波在管内的另一端发生反射并与入射声波互相迭加。入射声波与反射声波相互叠加，这样就形成了驻波。其中迭加振幅最大的点称为波腹，大家可以看到处于波腹地带的泡沫小粒跳舞最卖力；振幅最小的点称为波节，这个地方的泡沫小粒基本保持静止状态。 

3、介绍展项

（1）目标：通过展项的介绍，让学生们更深入了解声驻波，重点是通过展项体验直观认识其特点，并联想身边的案例。

（2）活动介绍

各位同学们好，欢迎来到基础科学厅，我们现在来观察一下“声驻波”这个展项。按下了这个启动按钮，就看到玻璃管内的泡沫小粒随着扬声器发出的声波跳起了舞。调节扬声器发出声音的大小，还能看到泡沫塑料小粒的舞姿发生了变化。为什么按下启动按钮或是调节扬声器的声音大小，会使泡沫小粒跳舞？

接下来，请同学们依次体验——“声驻波”。

（3）活动体验：通过参与该展项了解声音在一玻璃管中传播，由于玻璃管的另一端是封闭的，因此反射回来的声波与原来的声波叠加，使声音在其中形成一定的驻波，这驻波的波峰与波节使透明玻璃管中的液体、泡沫、碎屑等出现驻。并可以保持稳定状态。
操作方式：按下按钮观看里面的驻波形状。通过体验让学生们直观的感受的行星称重的魅力，激发探索科学的兴趣。

4、探索物理意义

接下来驻波的应用在生活不常接触，可是它真实存在。大家欣赏音乐剧，看电影为什么都喜欢去剧场感受震撼的音效呢？因为，在家里客厅或房间里，由于房间的尺寸和空间都很小，产生的驻波，就会与原来的声音产生共振，使得音质变差，而电影院比较空旷效果就相对比较好。声驻波的应用丰富了我们的生活，为科技的进步起到了积极作用。

五、反思总结

1、驻波可以被观察吗？

当把一块石头扔到水中，产生水波，水波向四周散开。水波碰到硬的物质就反射回来。当波源到反射面的距离等于半波长的整数倍时，我们就会看到驻波。

2、典型的驻波形成方式

紧靠陡壁附近的海水面随时间作周期性升降，海水往复流动，但并不向前传播，水面基本上是水平的，这也是由于受岸壁的限制使入射波与反射波相互干扰而形成了驻波。

3、驻波的应用

驻波的能量被封闭在相邻的波节和波腹之间，在此范围内能量反复流动，但能量不能越过波腹和波节传播。各种乐器，包括弦乐器、管乐器和打击乐器，都是由于产生驻波而发声。有时，为得到最强的驻波，弦或管内空气柱的长度L必须等于半波长的整数倍。

4、驻波完全有利吗？

驻波有它有利的一面，但是，有时也要避免驻波的发生。比如影院和歌厅经常把内部设计为圆形和扇形，就是为了避免形成强烈的驻波。

5、日常生活中有什么声驻波的现象？

声驻波现象在日常生活中的应用十分常见，例如：任意两面平行的墙壁之间都会有声驻波现象的产生，不平行的两面墙壁之间不会有声驻波现象的产生。此外，我们把耳朵凑在暖瓶口，会听到里面嗡嗡的声音，这也是声驻波现象。

其实，只要我们细心观察，很多科学道理就蕴含在生活当中。伟大的数学家华罗庚曾经说过：“科学的灵感并不是坐等而来的，如果说科学的发现有什么偶然的机会的话，这中偶然的机会也只能给那些学有所养善于思考的人。”因此，在日常生活中，只要我们细心观察，多问一些“为什么”，就会发现科学就在我们身边。

来源: 扬州科技馆