Ein Oszilloskop ist eine Maschine, mit der Schallwellen visualisiert werden können. Wenn wir die Lautstärke eines Tons erhöhen, wird die Amplitude der Welle erhöht. Die Frequenz einer Welle hängt von ihrer Tonhöhe ab. Wenn die Tonhöhe hoch ist, ist die Frequenz der Welle hoch. Dies bedeutet, dass die Welle auf einer Oszilloskopspur gequetscht aussieht.
In dieser Übung erstellen die Schüler ein Diagramm, das zeigt, wie sich eine Oszilloskopspur auf den Klang einer Schallwelle auswirkt . Die Schüler können die Wellenform mithilfe der Funktionen zum Zuschneiden und Ändern der Größe ändern. Sie können diese Aktivität erschweren, indem Sie die Änderungen in den Wellen quantifizieren. Wenn die Welle beispielsweise doppelt so laut ist, ist sie doppelt so hoch.
(Diese Anweisungen sind vollständig anpassbar. Nachdem Sie auf "Aktivität kopieren" geklickt haben, aktualisieren Sie die Anweisungen auf der Registerkarte "Bearbeiten" der Aufgabe.)
Erstellen Sie ein Storyboard, das zeigt, wie sich eine Oszilloskopspur auf den Klang der Schallwelle auswirkt.
Binden Sie die Schüler ein, indem Sie einfache Gegenstände verwenden, um Schallwellen zu visualisieren, sodass abstrakte Konzepte greifbarer und einprägsamer für Klasse 2–8 werden.
Das Sammeln von leicht verfügbaren Gegenständen stellt sicher, dass alle Schüler teilnehmen können. Gummibänder können Saiten nachahmen, während Becher und Lineale als Stützen und Verstärker dienen.
Zeigen Sie, wie Vibrationen Schall erzeugen, indem Sie die Gummibänder an einem Becher oder zwischen zwei Stützen zupfen oder klopfen. Heben Sie die sichtbare Bewegung und den erzeugten Ton hervor.
Ermutigen Sie die Schüler, die Spannung oder Länge des Gummibandes anzupassen und zu beobachten, wie sich Tonhöhe und Lautstärke verändern. Diese praktische Manipulation hilft ihnen, physikalische Veränderungen mit den Toneigenschaften zu verbinden.
Lassen Sie die Schüler einfache Wellenformen auf Papier skizzieren, um laute, leise, hohe und tiefe Töne darzustellen. Dieser Schritt baut eine Brücke zwischen Hörerfahrung und visueller Darstellung von Schallwellen auf.
Ein Oszilloskop zeigt Schallwellen als visuelle Spuren. Lautere Töne erscheinen als höhere Wellen (höhere Amplitude), während höher klingende Töne Wellen haben, die enger beieinander liegen (höhere Frequenz).
Amplitude auf einer Oszilloskop-Spur zeigt die Lautstärke eines Tons. Wenn die Amplitude steigt, wird der Ton lauter, und die Spur wird auf dem Bildschirm höher.
Um Tonhöhenänderungen auf einem Oszilloskop zu zeigen, erhöhen Sie die Frequenz der Welle—dadurch erscheinen die Wellen enger zusammengepresst. Bitten Sie die Schüler, Spuren mit gleicher Amplitude, aber unterschiedlichen Frequenzen zu vergleichen, um ein klares Beispiel zu erhalten.
Versuchen Sie Aktivitäten, bei denen Schüler Wellenverläufe zeichnen oder verändern und Werkzeuge zum Zuschneiden und Ändern der Größe verwenden, um verschiedene Töne und Lautstärken zu vergleichen, oder erstellen Sie eine Tabelle, um zu zeigen, wie Änderungen in Amplitude und Frequenz die visuelle Spur und den Klang beeinflussen.
Höher klingende Töne haben eine größere Frequenz, was bedeutet, dass mehr Wellenzyklen in der gleichen Zeit auftreten. Daher wirkt die Spur auf dem Oszilloskop komprimierter oder 'gequetscht'.