關(guān)于聲音的探究

四川省成都市嘉祥外國(guó)語(yǔ)學(xué)校北城分校 任翔杰

一、提出問(wèn)題

在學(xué)習(xí)了有關(guān)“聲音”的知識(shí)后，有兩位同學(xué)一起去室外用水桶接水，隨著桶內(nèi)水量的增加，她們聽到的水聲出現(xiàn)了變化。于是，我指導(dǎo)她們進(jìn)行了下列的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

二、實(shí)驗(yàn)材料

我們準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有：8個(gè)500 mL的量筒、1根玻璃棒、1個(gè)正常的碗、1個(gè)有裂紋的碗、1把茶壺、1個(gè)暖水瓶。

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)1：在8個(gè)500 mL的量筒中分別裝入不同高度的水，然后讓一名學(xué)生分別向各個(gè)量筒內(nèi)吹氣，可以聽到每個(gè)量筒發(fā)出的聲音都不同。（見圖1）

圖1

實(shí)驗(yàn)2：繼續(xù)用實(shí)驗(yàn)1中的8個(gè)裝水的量筒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，拿一根玻璃棒分別用相同大小的力去敲擊它們，也會(huì)聽到它們所發(fā)出的聲音都不同。（見圖2）

實(shí)驗(yàn)3：將1個(gè)正常的碗和1個(gè)有裂紋的碗放在實(shí)驗(yàn)桌上，分別用玻璃棒敲擊兩個(gè)碗時(shí)，能夠聽到有裂紋的碗發(fā)出沉悶的聲音，而正常的碗發(fā)出清脆的聲音。（見圖3）

圖2

圖3

實(shí)驗(yàn)4：將暖水瓶放在桌子上面，用茶壺向其中倒水，隨著暖水瓶?jī)?nèi)水量的增加，聽到的聲音變得越來(lái)越急促。（見圖4）

圖4

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

聲音的三要素是音調(diào)、響度、音色，它們分別與發(fā)聲體的振動(dòng)頻率、振動(dòng)幅度和材料、結(jié)構(gòu)相關(guān)。

五、實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)中，我們用玻璃棒去敲擊裝有水的量筒，發(fā)生振動(dòng)的是量筒和其中的水。水越多，振動(dòng)得越慢，則音調(diào)越低；水越少，振動(dòng)得越快，則音調(diào)越高。這樣就造成我們聽到的聲音不同。

如果是對(duì)著量筒吹氣，則振動(dòng)的是里面的空氣柱，音調(diào)的高低取決于空氣柱的長(zhǎng)短?？諝庵介L(zhǎng)，振動(dòng)越慢，音調(diào)越低，反之則音調(diào)越高。

敲擊有裂紋的碗發(fā)出的聲音的音色遠(yuǎn)比正常的碗差，因此通過(guò)音色這一點(diǎn)就能把壞碗鑒別出來(lái)。當(dāng)然，在實(shí)際操作時(shí)還可以用辨別音調(diào)、觀察形態(tài)等方法，但主要還是通過(guò)音色來(lái)鑒別的。

不同長(zhǎng)度的空氣柱，振動(dòng)發(fā)聲時(shí)的頻率不同，空氣柱越長(zhǎng)，發(fā)出聲音的音調(diào)越低。暖水瓶中水越多，空氣柱就越短，發(fā)出聲音的頻率就越高，音調(diào)也就越高。特別是在水剛好倒?jié)M的瞬間，音調(diào)會(huì)陡然升高。通過(guò)聽聲音的高低，我們就能判斷出水是否已經(jīng)倒?jié)M了。

六、交流與體會(huì)

聲音是人類獲取信息的主要途徑之一，但它傳遞給我們的可不僅僅是語(yǔ)言，還有很多隱藏的信息。比如我們可以利用超聲波來(lái)做B超檢查，從而判斷人體的健康狀況。除此之外，聲音在生活中還有很多應(yīng)用等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。