關於此實驗
所有聲音都始於某種振動。撥動一條弦、敲一下鼓，或把尺搭在桌邊彈一下，仔細聽聽。接著改變發聲物：把弦變短、繃得更緊或變細，把鼓變小，或把尺變短，聽聽音高如何升高。敲得更用力，聲音會更大，但音高不變。觀察空氣粒子如何傳遞振動，直到振動傳到你的耳朵。
學習目標
- 解釋聲音是由振動的物體所產生
- 描述聲音如何透過空氣傳到耳朵
- 了解長度、繃緊程度和厚度如何改變聲音的音高
- 區分音高（高或低）和響度（大聲或小聲）
使用方法
- 1選擇「弦」，然後按下「撥動」。觀察弦並聽一聽。什麼東西在動？
- 2先把弦變短，再變長。每次都撥一下。什麼時候聲音比較高？
- 3先把弦繃得更緊，再把它變細。哪些變化會讓音高升高？
- 4選擇鼓。比較小鼓和大鼓，以及繃緊的鼓皮和鬆弛的鼓皮。
- 5選擇尺子。從一段長長地伸出邊緣的尺子開始，一步一步縮短。聲音會有什麼變化？
- 6改變敲擊力度，再試一次。音高會改變，還是只有響度會改變？觀察聲波來確認。
模型
假設
- 弦由鋼製成，就像吉他弦一樣，兩端固定。鼓皮沿著整個邊緣夾緊，尺子是鋼製的，一端固定。
- 你聽到的聲音由每個物體的振動頻率產生，所以即使演奏同一個音，弦、鼓和尺子發出的聲音也各不相同。
- 圖像和空氣運動的速度放慢了40倍。你聽到的聲音和數字則是以實際速度呈現的。
- 一把很長的尺子每秒振動不到20次。你看得見它搖晃，但它發出的聲音太低，人們不容易聽清楚。
在課堂上試試這個實驗
- Q1吉他為什麼有粗細不同的琴弦？
- Q2吉他手如何在同一根弦上彈出更高的音？
- Q3為什麼大鼓發出的聲音比小鼓低？
- Q4如果你在太空中大喊，有人聽得見嗎？為什麼聽不見？
- Q5把手放在喉嚨上，哼唱一下。你能感覺到什麼？
常見問題
音高和音量有什麼不同？
音高是指聲音的高低，取決於物體每秒振動多少次。音量則取決於振動幅度的大小。用力撥弦會產生更大的振動，所以聲音更大，但音高不變。
聲音是怎麼傳到我的耳朵裡的？
振動的物體會推擠旁邊的空氣。那些空氣粒子又推擠下一個粒子，這種擠壓以聲波的形式在空氣中傳播，直到抵達你的耳朵，也讓你的耳膜振動起來。
為什麼琴弦、鼓和尺子發出的聲音各不相同？
每個物體都會以不同的速度同時進行多種振動。這些額外振動的組合稱為泛音，每個物體的泛音都不同，因此吉他和鼓聽起來從來不一樣。