1　声音从哪来

火星数据库

自然界里处处有声音（sound）。我们能通过声音获取大量的信息，也可以得到艺术的享受。

想一想

声音究竟是如何产生的？声音是由什么构成的？

声音的产生

在开始演出之前，乐队的鼓手会先击打一下鼓，检测鼓的声音是否正常。常见的鼓是由一张皮革展开后固定在一个空盒子的表面上制成的。当鼓槌敲击皮革时，皮革就会产生震颤。这个震颤会在一秒钟内上下震动多次，这就产生了声音。如果在鼓面上放一些纸屑，你就会发现，击鼓时纸屑会在鼓面上跳舞。

舞台的灯光亮起来了，演出正式开始。吉他手、鼓手、萨克斯手……大家各司其职，配合默契。体育馆的上空荡起了美妙的音乐。每种乐器虽然形状、材质不同，音色和演奏方式也不尽相同，但都是通过振动发声的。

乐器通常可以分为三种主要的类型：打击乐器、弦乐器和管乐器。

打击乐器是一种以敲击、摇动、摩擦、刮等方式产生效果的乐器族群。鼓、锣、乐器受到打击时发生振动，从而产生声音。

弦乐器的发音方式是依靠机械力量使绷紧的弦振动发音，常见的有二胡、小提琴和钢琴等。长而粗的弦发出的音调低，短而细的弦发出的音调高；绷紧的弦发出的音调高，不紧的弦发出的音低。

管乐器的发音方式是由演奏者向管中吹气，吹出的气流使管内空气柱作周期性的振动所产生的。常见的管乐器有长笛、萧、萨克斯管等。

演出进行了一半，最精彩的部分即将到来，乐队带来了他们最新的主打单曲。歌手们大声地歌唱，歌迷们尽情地欢呼。

歌手们能唱出美妙的歌曲，是因为人的喉咙也是一件乐器。人的喉咙内部的肌肉叫作声带。人在说话或者歌唱时，气流通过声带，使声带颤动，从而能够发声。当然，如果你边说话边用手摸脖颈喉头的位置，就会有非常明显的振动的感觉。

可见，一切的声音都是由发声体振动而产生的，发声体叫作声源。各种乐器、人的声带在发声时都是声源。当发声体停止振动，声音也立即停止。

当然，在自然界中也存在着很多的演唱家，它们用神奇的声音为我们的生活增添了很多的乐趣。

动物的声音

对于动物来说，声音可以派上很大的用场：有些动物利用声音作为联络工具，有些动物则利用声音辨别方向、寻找猎物。动物发声的方法也有很多种：蟋蟀靠摩擦专门的部位发声；知了靠振动薄膜状的音盖发声；青蛙则用声带发声。

青蛙不但有能够振动的声带，而且它的嘴下有一个囊袋。当青蛙的声带振动发声后，声音会通过囊袋共振作用加强到最大。

夏日里烦人的“嗡嗡”声并不是从蚊子嘴巴里发出来的，而是当蚊子飞行时，翅膀迅速振动发出的。蚊子飞行时翅膀每分钟能振动250~600次，这样引起的空气振动就是我们听到的蚊子的“叫声”了。

响尾蛇是一种剧毒的爬行动物，当它遇到敌人或急剧活动时，迅速摆动尾部，每秒钟可摆动40~60次，能长时间发出响亮的声音，致使敌人不敢近前，或被吓跑，故称为响尾蛇。响尾蛇的尾巴上有一个像哨子一样的硬壳，叫角质轮。角质轮里是两个空泡，响尾蛇一摇尾巴，就能发出“嘎啦”“嘎啦”的响声。

声音的传播

想一想

各种声音是如何传到你的耳朵里的？

打鼓时，鼓会振动——鼓面在前后方向上迅速反复弯曲。振动的鼓面来回推动周围的空气分子，空气分子之间相互碰撞，并以波的形式向前传递能量，从而使声音从鼓面一直传到人的耳朵里，并作用于人耳，产生听觉。声音的这种波，我们叫它为声波。

现在我们总结一下，声音从发出到被我们接收到经历的过程：

三百多年前，德国科学家葛利克做过一个实验：他把钟表放在一个接有抽气机的玻璃罩内，然后把罩里的空气慢慢抽出来。这时，钟摆的嘀嗒声逐渐减弱，最后几乎听不到了。葛利克又把空气放进罩子里，人们又听到了钟摆的嘀嗒声。

这个实验告诉我们，声音只有通过某种物质才能传播出去，这种传播声音的物质就叫媒介，也叫介质。空气就是常见的一种介质。地球上由于有空气这种物质，所以人们才能够彼此交流。太空是一个寂静的世界，那里没有空气，即使近在咫尺，宇航员也只能通过无线电进行交流。

想一想

茫茫太空，寂静无声。

那浩瀚的海洋里有没有声音呢？

西方民间传说，海里有会唱歌的美人鱼；我国民间传说，海底住着龙王和他的子民们，每当夜幕降临后，龙宫里就传出动人心弦的龙宫之歌。这些神话传说说明很早以来，人们就听见了来自海洋的声音。

真实的海洋是一个喧闹的世界，这里有小青鱼发出的“叽叽”“叽叽”声，也有驼背鳟发出的“咚咚”“咚咚”声。鱼类的歌声并不是从喉咙里发出的，它们没有声带。鱼类发声主要靠鱼鳔的振动或者靠牙齿、鳍条、骨头的摩擦。鱼发声往往是鱼类求偶或者集群的信号，领头鱼发出一声呼唤，众鱼就会靠拢过来。

想一想

现在我们知道了，空气和液体都能传声，那固体能不能传声呢？

你可能早就玩过“土电话”了：用粗棉线把两个一次性的纸杯连在一起，绷紧棉线，一个人对着纸杯说话，另一人把纸杯贴在耳朵上，就能听见声音了。这个游戏说明了固体也能传声，绷紧了的棉线就是传播声波的物质。

想一想

真空能不能传声？

大量实验表明：声音的传播需要物质，科学家把能够传声的物质称为介质。传声的介质既可以是气体、液体，也可以是固体。

火星实验室

趣味实验

【火星实验】

实验名称：电子门铃

实验器材：电子门铃套件

实验过程：扫描二维码，关注“火星人俱乐部”微信公众号，回复关键词“电子门铃”即可观看精彩视频内容。

火星故事

“跳跃”的声音

1921年5月9日，苏联的莫斯科近郊发生了一次大爆炸。据调查，在半径70千米范围内，人们清清楚楚地听到了“轰隆”“轰隆”的爆炸声；但是从半径70千米到半径160千米的范围内，人们却什么也没有听到；奇怪的是，从半径160千米以外一直到半径300千米的远方，人们又听到了爆炸的轰鸣声。这可真是怪事！声音怎么会“跳”过中间这片区域呢？

物理学家发现，声音有一种“怪癖”，它在空气中爱从温度低、密度大的道路走。当遇到温度高、密度小的空气，声音便会向上拐弯到温度较低的空气中去。如果某一个地区，地面附近的气温变化比较复杂，这儿温度高，那儿温度低，声音经过的时候，一会儿拐到高空一会儿又往下拐，这样上上下下，就形成了上面所说的那种声音“跳”动的现象。

安徽省合肥市建好的长途电话大楼，楼顶耸立着一座塔钟。这塔钟准时打点，钟声悦耳，响遍全市。但是住在远郊的居民听到的钟声，有时候清晰，有时候模糊，有时正点，有时“迟到”。这是塔钟的失误吗？不是，这也是声音的“怪癖”——爱走气温低、密度大的道路引起的。天长日久，居民们得出一条经验：平日听不见或听不清钟声，一旦突然听得很清楚，就预示着天要下雨了，或正在下雨呢！这是因为这时空气湿度大，湿空气比干空气的密度大，容易传播声音的缘故。

头脑大爆炸

课后练习

1．关于声音的产生，下列说法正确的是（　　）。

A．—切发声的物体都在振动

B．不发声的物体肯定不动

C．一切振动的物体都在发声

D．以上说法都不对

2．在下列哪一种情况下，声音不能传播（　　）。

A．在空气中

B．在水中

C．在地面以下

D．在太空中

3．蚊子的发声方式跟下面哪个最接近（　　）。

A．青蛙

B．蟋蟀

C．麻雀

D．人

4．声音是由物体____产生的，声音____（选填“能”、“不能”）在真空中传播。

5．请举例说明声音能在固体、液体、气体中传播。

（1）_____ 证明声音在固体中传播。

（2）_____证明声音在液体中传播。

（3）_____证明声音在气体中传播。

6．简述电子门铃的工作原理。

课后拓展

1．找一找生活中还有哪些现象可以验证声音的产生。

2．看一看自己家的门铃是什么类型，跟我们制作的有什么区別呢？