1、 1 / 2通过制作齿轮音阶乐器验证音频理论实验内容按照音阶的比例制作齿轮，然后将它们固定在同一个电机的转轴上。使其转动后，用纸片或薄塑料板接触齿轮，可以发出声音并进行演奏。我们曾经告诉学生：声音是由物体的振动产生的。所以在阐述物体振动发声现象时，要把声音与物体的振动紧密联系起来。通过观察发声物体，可以发现影响声音高低、强弱的条件。要验证这些条件是否正确，需要在实际操作中使物体产生振动，并试着控制声音的高低、强弱。所需材料自制齿轮【0.2mm 厚的塑料板（氯乙烯板亦可） 。文件打孔器（做齿时使用） ，直径56mm、长 15cm 的无头传动轴，螺母 18 个】 ，电机【最好是安静的小型电机（唱机
2、的电机，电脑冷却扇的电机，电扇的电机等） 】 ，用于组装的板和木片，工具，连接电机和齿轮的橡胶接口。实验方法1声音的高低是由 1 秒钟的振动频率决定的。把齿轮安装到电机上，使其旋转，用纸片接触齿轮会发出声音。一边改变转速（即改变频率） ，一边辨析音调的变化。接下来，试着发出自己想要的音调。如果发出的声音与计算结果相一致，就证明音调是由频率决定的。试着发出“多来米”的音。2从理科年表中查出音阶的频率。这些数据用起来比较麻烦，需要把它换算成适当的比率（表 1） 。表一音阶 频率（Hz） 齿数 角度多 c1 261.63 12 30.0来 d1 293.66 14 27.0米 e1 329.63 1
3、5 24.0发 f1 349.23 16 22.5梭 g1 392.00 18 20.0拉 a1 440.00 20 18.0西 h1 493.88 23 16.0多 c2 523.25 24 15.03在实验过程中不要改变这个“比” ，把齿轮安装在同一根传动轴上，每个齿轮的转速都是一样的。4如果把高音的“多”定为 24 个齿，则需要根据它来考虑其他齿轮应该有几个齿。降 1 个 8 度的“多”为 12 个齿，其他齿轮通过比例计算就可以得出齿数。在做齿之前，先计算出每隔多少度打一个齿（参照表 1） 。5如图 1 所示，用文件打孔器制作齿轮。把标有角度的圆形纸片和塑料板一同放入打2 / 2孔器。齿轮做成后，把 8 个齿轮放在一起，再将中心开孔（图 2） 。6把打好孔的塑料板装在轴上，同时用螺母固定。用橡胶接口连接电机和齿轮轴，在不影响转动的情况下允许有一点偏差。在模型店里可以买到带有胶管和螺旋弹簧的弹簧接口。笔者使用的是燃料管（图 3） 。7接通电源之前，先确认是否能灵活地转动。接通电源后，用纸片接触齿轮，看看音阶是否准确。演奏小学课本上的简单曲目。把纸片粘在纸杯底部，可以使声音变得更大。用箱子等进行实验，可以发现共振箱的原理。这个实验美中不足的地方，就是声音比较尖锐。但它可以得到一个能用于演奏的音阶。能够在实验中产生计算出音调，这证明了法则的正确。
