【第2.01讲】声声慢

【第2.01讲】声声慢

同学们好！欢迎来到物理老师讲物理。

上一章，我们学习了与我们息息相关的“时间”和“空间”的运动变化。今天，我们开始学习有关声音的新的一章。
想想看，生活中声音是不是同样与我们息息相关？当一个人离开母体，降临到人世间，带到人间的第一份礼物就是“一声清脆的、崭新的、自豪的、惊愕的啼哭”，这一声啼哭，向人们宣告：“我来也！”接着，师长的训斥；庆典的礼炮；情人的呢喃；婚礼进行曲；汽笛声；掌声；电话声；施工的噪音；心跳声；救护车的警笛声……直到哀乐声响起。各种声音，相伴一生，不绝于耳！那我要问，这些声音是怎么来的？又是怎样被听到的？不着急，听我慢慢道来。

请跟我一起做一个动作。用手摸着自己的喉咙，然后“啊~~”一声，你的手有没有感觉到喉咙的颤动？这实际是声带在振动。当你不出声了，声带也就停止振动了。这个例子告诉了我们什么你知道吗？这个例子告诉我们，声音是由物体的振动而产生的，一旦振动停止，发声立即停止。

▲图1：唱歌时摸喉咙

人发出的声音是由声带的振动产生的，我已经明白了。那其它的各种各样的声音又是怎么来的呢？回答是：一切声音都是物体振动产生的，无一例外。如：敲桌面一下，就有一声敲击的声音，这个声音是桌面的振动产生的。用笔写字也有沙沙的摩擦声，这个声音更多的是纸的振动产生的。往瓶里灌开水，听到的声音是瓶内空气的振动产生的。悠扬的笛声是气体在笛子的空腔内振动产生的。婉转的小提琴声是琴弦的振动产生的。一块石头投入水里，是水的振动产生的……

老师刚才举的这些例子，只有水的振动看得见，其它的都看不见，怎么证明这些所谓的“振动”不是想象出来的呢？绝不是想象出来的，都是真真切切客观存在的。随着这一章的学习，你会知道桌面的振动平常我们看不见，但是聪明如你，转动一下脑筋就有办法看见了。要不要我告诉你？你只要在桌上放个东西，比如乒乓球，然后再拍一下桌子，乒乓球是不是弹起来了？桌面的振动这不就看见了嘛。还有，敲音叉也不容易看到音叉在振动，你只要把音叉轻轻插入水面，就可以看见振动。或者，更直接的，用手摸一下音叉臂，也能感觉到振动的存在。

▲图2：振动的音叉插入水面

听到这，张亮同学脑洞大开，想到一个问题：用最新科技，能不能发明一种悦耳的发声器，发出不来源于振动的声音？这个想法是不可能实现的奇思异想。因为这种发明的思路违反了声音的基本原理。没有振动人耳就听不到声音，只有振动传导到人耳，才能引发鼓膜跟随着一起振动，人才能听到声音。所以，一切声音都来源于振动，振动停止，声音停止。

声音是如何传播的呢？声音是声波在介质中传播。同学们应该知道，宇航员在没有空气的太空中，即使对面说话也要用无线电通话，否则互相是听不见的。原因就是没有空气作为介质，声音也就无法传播。这就证明了，真空不能传声，声音的传播需要介质。不但空气能传声，固体、液体都能传声，并且固体传声，传得快，集中，不易散失，传得远。查表可知，钢铁传声的速度为5200m/s，水传声的速度为1500m/s，空气是340m/s。这个340m/s，也就是我们常说的“音速”，特指声音在空气中传播的速度。“超音速”就是比340m/s更快的速度。此外，声速还与介质的温度有关，温度越高，声速越大。

好，下面同学们解释一下，“隔墙有耳”是什么道理？“隔墙有耳”的意思是小心隔壁房间的人可能偷听到我们讲的话。那隔壁的人是怎么听见的呢？显然，是墙壁能传声。大家看古装剧，常有这样的情节，将军趴在地上听声音，能听出敌军即将来临。这都是固体能传声的例子。同学们能不能举一个水能传声的例子？（我提示一下，钓鱼）

还要知道一点，声波在传播时遇到障碍物是要反射回来的，这就是所谓的“回声”。不是所有的回声都能听见，只有回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以上，才能被听见。否则回声就会与原声混在一起，无法分辨，效果是使原声得到加强，也就是调音师所说的“混响”。混响随环境而改变，比如同一个人在小教室讲话 和在大礼堂讲话 以及在山谷中讲话，声音的效果会截然不同。我给大家模仿一下。

（“欢迎收听物理老师讲物理”）

障碍物与人之间的距离超过17m，人耳就能分辨出回声了。但是如果太远，反射声波沿途散失完了也听不见回声。

要知道，回声是有很多应用的，如：回声测距，回声定位，回声测速等等。

【小结一下】

1. 这一讲我们了解了声音的由来，一切声音都来自振动，没有振动就没有声音。

2. 有了振动，还需要传播的介质，声音才能够传播到我们的耳朵里，被人听见。气体、液体、固体都可以传声，它们传声的速度排序是：固体传声最快，液体次之，气体传声最慢。

3. 声音传播途中如果被阻挡还会反射，这就形成了回声。

【思考题】

声音中蕴含了丰富的信息，也潜藏着巨大的商机。人类发明了很多发声的装置，从各种乐器到各种各样的耳机、喇叭、音箱，它们突破了人类嗓音的极限；可是你知道有哪些专门用来听声的装置吗？尤其是那些可以突破人类听力极限的听声装置。

今天就到这儿，咱们下一讲再见！

【备课手稿】