物理老师演示纸杯留声机走红b(用纸杯制作留声机原理)

封面新闻记者苏定伟 实习生陈恩凤
1、2、3、4、5、6!60岁的中学物理实验老师对着一个纸杯吼完数字,稍作停顿后, 1、2、3、4、5、6!又从纸杯里回放传递出来。9月4日,一段“纸杯留声机”的视频在网上热传,谁制作出这样的纸杯留声机?视频的背后是一名“80后”的创业故事,他离开大学校园教师岗位,凭借自己的动手实验能力办“创坊”,汇聚全国物理实验发烧友。
物理老师演示纸杯留声机走红b(用纸杯制作留声机原理)
中学物理老师发布“纸杯留声机”视频
“真没想到这个视频会这么火!”60岁的朱向阳是江西省信丰中学物理实验老师,在村小代课4年,后来在乡镇中学当副校长,教初中教物理。20年前,由于教学成绩突出,从乡镇上调到信丰中学,一直从事物理教学实验。“我都不给学生上课了,都是为物理老师准备好实验,有时我会给老师们上实验课!”朱向阳是江西省特级教师、江西省自制教具能手、赣州市政府特殊津贴专家、信丰县“十佳道德模范”。信丰中学成立了朱向阳名师工作室,团队有物理组7名教师,地理组3名教师。
一个普通的塑料杯怎么能够把人的声音固定、储存和回放呢?
“这个是我朋友设计的,他知道我喜欢动手,拿过来给我看看效果怎么样。这个就是以前的留声机的工作原理,它在纸杯的杯底上固定了一根钢针,人对着纸杯说话,声音的振动引起杯底的振动,振动的钢针在塑料杯上划下痕迹,留下的就是声道。还原的时候,让钢针的针尖放到声道上,然后转动那个杯子,带动纸杯的底部振动,把声音还原出来。”
“这个东西人家早就搞出来了,只不过我们把一个简单的东西做出来供教学,通过实验让学生或者大众知道,要有创新意识,要有发明意识。”
朱向阳老师介绍,这套“纸杯留声机”是“创坊”坊主田若平给他快递过来的,“每年全国物理学会年会,我们会碰面,会交流一些实验创意。”平时两人微信联系,一有好的想法,就在微信上交流。收到“纸杯留声机”后,朱向阳老师喊了几个同学,先向同学们演示,再叫同学们动手组装。开始大家都不信,一个普通的纸杯真能保存和回放声音?当听到纸杯里回放出声音时,大家都惊呆了。
“这是一个很有趣的声现象实验,虽然留声机早已有了,现在也已被淘汰,利用简易器材制作成具备录音、放音的有趣功能,作为科普特别是科学教学的实验素材,就是通过实验来培养学生和大众的创新意识和创新精神。”

一群物理实验发烧友的狂欢:听到欢呼,有点上瘾
田若平老师毕业于广西师范大学科学教育研究所。读研的时候,北京奥运后,他和导师做了一个科技奥运畅想的联动装置去参展,“我是第一次感受到孩子们对于科学实验的兴趣和爱好,每一个孩子的笑脸和专注都让我很感动,也体会到了自己工作的意义和价值。”
毕业留校,工作7年后,田若平老师辞去工作,自己创业专职做科普。全国有很多人对科普非常喜欢,包括一些乡村中学老师,但由于条件局限,他们很少有交流机会,能不能汇聚这些爱好者的力量,一起服务于大众?他组建了一个“科学物语”实验团队,一帮物理实验的发烧友组成了一个民间的学会,进行不定期的实验探讨和交流。
2019年5月之前,田若平的“下海”就只经营一个微信公众号。有一天,重庆的黄根老师在群里发一个贴子,想很喜欢做实验的老师那里去拜访学习、交流探讨,他就做了个邀请帖,居然来了50人。人,越来越多,都得带着自己的得意作品,给大家展示一下,或者讨论改进完善。会议结束时,田若平做总结的时候,“有很多人都流眼泪了,因为我们50多个人里面有一些都是快退休了,甚至还有一些县城的乡村老师,他们很热情,对事情很专注,但是没有得到相应的回报或实验条件。”有这么多的草根爱好者喜欢科学实验,那我就把这他们组织起来,‘科学物语’由此而来。”
这群民间发烧友去了北京、上海,到处参加科普活动,还参加世界科技教育大会,面向全球表演“科学秀”,甚至成参加中美科技交流项目,“听着现场孩子们的欢呼声,很震撼,有点上瘾。”目前这个群体100人左右,有兼职成员,有大学生爱好者,有一线教师,他们都喜欢动手,善于创新。
田若平主导的“我创造 我快乐”的大型科学实验展演的全国活动,实际上就是一场科学秀,已经开展了90场。前段时间,陕西宝鸡科技馆请田若平面向全市公众做一场科普活动,居然人山人海!“活动档期已经排到十月底了!”

声音刻录到塑料杯上,留给下一代回放出来
1877年爱迪生第一次将“玛丽有只小羔羊”这句话刻录在锡箔纸上时,他肯定想不到,在之后将近150年间,各种录音放音装置层出不穷。黑胶唱片留声机、钢丝录音机、磁带录音机、MP3、CD机等等。然而就是这些富有时代色彩的发明与创造,在它们所对应的那个年代,都留下了浓墨重彩的一笔,也给那个年代的人们带来了无尽的欢乐与享受。
“纸杯留声机”已经第三代了:第一代,有一个长长的管子做尾巴,里面藏有马达,组装起来费时费力,可以录音时长10秒左右;第二代,去掉了长尾巴,将马达固定到了斜面板上,节省了空间,但是马达和圆盘的变速比例不完善,录音时长太短,不足6秒,每次录音只有塑料杯的三分之二利用起来,其余表面浪费。因为变速比的问题,电机旋转时速度过高噪音太大,往往掩盖了回放声音。还有一个关键问题,转速快了之后,机器整体振动明显,回放时针尖很容易脱轨,致使难以播放出来声音。
第三代配置了更加静音的电机马达,改变了圆盘的直径,让转速比更加合理,旋转起来几乎静音,可以更加清晰地听到回放,也不容易脱轨。同时还更改了设计,并利用螺丝位置尺调节后,将塑料杯的外表面全部利用起来录音,长达15秒。第三代还配备了充电锂电池,让此留声机更加便携,随时随地即可展示留声回放的精彩时刻。不要小看这短短的15秒,这可是人类的一大步呀!不同人的声音,录进去后播放出来听得出区别,而且很明显。“只要留存记录的杯子存在,这个声音可以永世保存。”(受访者供图)
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