《表1 泡沫颗粒间距：启发式物理演示实验教学模式探索——以声悬浮实验为例》

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《启发式物理演示实验教学模式探索——以声悬浮实验为例》

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选本征频率27.98 kHz的换能器，由信号发生器产生正弦电压，经过功率放大器后输入换能器，装置如图3（a）所示。调节频率使换能器达到谐振，通过示波器测量电压信号，峰峰值一般在75～100 V的范围。以下实验的悬浮物皆为直径1.5～2.5 mm、密度0.3～0.5 g/cm3的白色泡沫颗粒。主要演示包括:（1）将换能器与反射端竖直正对，连续调节两者距离，使之满足半波长整数倍关系，产生稳定悬浮；（2）改变发射反射端的形状，观察形状对悬浮的影响；（3）改变反射端位置和朝向，观察对声悬浮的影响；针对演示实验所观察现象的同时做了相应的声压场可视化仿真。在图3（b）中泡沫颗粒沿轴线悬浮，任意选择3组相邻颗粒，其间距D（最近邻颗粒间距）由米尺和反射镜测量[16]，如表1所示。经实验观测，相邻泡沫颗粒间距不受端面形状影响，在误差范围内相等，且根据λ=2D得到波长。在实验精度内都近似于该换能器超声波长理论值1.24 cm。