关于此实验
所有声音都始于某种振动。拨动一根弦、敲一下鼓，或把尺子搭在桌边弹一下，仔细听听。然后改变发声物：把弦变短、绷得更紧或变细，把鼓变小，或者把尺子变短，听听音高是如何升高的。敲得更用力，声音会更响，但音高不变。观察空气粒子如何传递振动，直到振动到达你的耳朵。
学习目标
- 解释声音是由振动物体产生的
- 描述声音如何通过空气传到耳朵
- 了解长度、绷紧程度和厚度如何改变声音的音高
- 区分音高（高或低）和响度（响或轻）
使用方法
- 1选择“弦”，然后按“拨动”。观察弦并听一听。什么在移动？
- 2先把弦变短，再变长。每次都拨一下。什么时候声音更高？
- 3先把弦绷得更紧，再把它变细。哪些变化会让音高升高？
- 4选择鼓。比较小鼓和大鼓，以及绷紧的鼓皮和松弛的鼓皮。
- 5选择尺子。从一段长长地伸出边缘的尺子开始，一步一步缩短。声音会发生什么变化？
- 6改变敲击力度，再试一次。音高会变化，还是只有响度会变化？观察声波来确认。
模型
假设
- 弦由钢制成，就像吉他弦一样，两端固定。鼓皮沿着整个边缘夹紧，尺子是钢制的，一端固定。
- 你听到的声音由每个物体的振动频率产生，所以即使演奏同一个音，弦、鼓和尺子发出的声音也各不相同。
- 图像和空气运动的速度放慢了40倍。你听到的声音和数字则是按实际速度呈现的。
- 一把很长的尺子每秒振动不到20次。你能看到它摇晃，但它发出的声音太低，人们不容易听清。
在课堂上试试这个实验
- Q1吉他为什么有粗细不同的琴弦？
- Q2吉他手怎样才能在同一根弦上弹出更高的音？
- Q3为什么大鼓发出的声音比小鼓低？
- Q4如果你在太空中大喊，有人能听见吗？为什么不能？
- Q5把手放在喉咙上，哼唱一下。你能感觉到什么？
常见问题
音高和响度有什么区别？
音高指声音的高低，取决于物体每秒振动多少次。响度取决于振动幅度的大小。用力拨弦会产生更大的振动，所以声音更响，但音高不变。
声音是怎么传到我耳朵里的？
振动物体会推挤它旁边的空气。那些空气粒子又推挤下一个粒子，这种挤压以声波的形式在空气中传播，直到到达你的耳朵，也使你的鼓膜振动起来。
为什么琴弦、鼓和尺子发出的声音各不相同？
每个物体都会以不同的速度同时进行多种振动。这些额外振动的组合称为泛音，每个物体的泛音都不同，因此吉他和鼓听起来从来不一样。