《飞马》第二季 声光力系列⑦
总第十四章 声音从哪里来?——让振动开口的魔法
——正文开始——
【段落一 故事·彩虹琴的失踪】
清晨,彩虹教室传来一阵"叮咚"脆响,像露珠落在玉盘。孩子们循声找去,却发现玫马最爱的"彩虹琴"——一块用玻璃棒敲击就能发出七彩音色的自制乐器——竟碎成一地,只剩一根断弦在风中微颤。
"谁动了我的琴?"玫马鼻尖发红。
红马蹲下,用尾巴轻触断弦——"嗡——"低频震颤沿着尾毛传进耳膜,"凶手不是谁,而是'振动'自己!今天,我们就让振动开口说话,把彩虹琴的真相敲出来!"
【段落二 起因·振动先动,声音后到】
红马让孩子们围成一圈,把断弦固定在桌边,用手一拨——"嗡!"弦动,耳膜痒;再用手按住弦——"咔!"声停。
"看见没?弦动→声起;弦停→声灭。声音的第一条家常话:先振动,后发声;没有振动,就没有声!"
灰马举手:"那空气呢?真空呢?"红马眨眨眼:"别急,咱们一段段敲。"
【段落三 物理现象·声音诞生的全过程】
红马用慢镜头手势分解:
① 物体受击→产生机械振动;
② 振动推挤周围空气(或液体、固体)→形成疏密相间的"声波";
③ 声波像弹簧一样传播→到达人耳;
④ 耳膜被疏密波推拉→大脑翻译为"声音"。
"总结:声源→介质→传播→接收,四步走,缺一步都'聋'!"
【段落四 具体现象·七大声源大汇演】
1. 弦振动——彩虹琴、吉他、橡皮筋;
2. 膜振动——鼓面、话筒振膜、拍手;
3. 板振动——敲桌子、摔门板;
4. 空气柱振动——排箫、瓶子吹奏、汽车排气管;
5. 液体表面振动——雨滴砸水面"嗒嗒";
6. 固体颗粒振动——沙锤、摇铃;
7. 电弧振动——闪电"劈啪"高温膨胀。
每演示一种,红马就让孩子们"用手触+用耳听":手感到麻,耳朵听到响——"麻=振动,响=声音",双向验证。
【段落五 相关现象·声音的三大"性格"】
性格①:需要介质
真空罩实验:电铃响→抽气→声渐小→几乎无声;进气→声恢复。结论:真空不能传声,空气是"声音高铁"。
性格②:有速度
常温空气声速≈340 m/s;水中≈1500 m/s;钢铁≈5000 m/s。闪电先见光后闻声,正是因为光速30万km/s"秒杀"声速。
性格③:会反射、折射、衍射
山崖回声:反射;夜晚声波弯向地面:折射;门缝听见走廊说话:衍射。
【段落六 知识点总结】
红马口诀:
"振动生声波,介质是高铁;
疏密传能量,耳膜来接收;
真空没声响,速度介质定;
反射折射衍,声音也'拐弯'。"
【段落七 知识点论文】
标题:《彩虹琴断弦事故调查报告——兼论弦振动频率与张力关系》
作者:红马、玫马、灰马
摘要:使用慢镜头手机App测得断弦基频f=196 Hz(G3),计算弦张力T=4μL²f²(μ线密度0.00018 kg/m),发现长期振动导致金属疲劳;提出"交替调音+限幅橡皮"维护方案。
结论:声音是振动的孩子,振动过烈也会"拆家";掌握频率与张力,才能"唱得久"。
【段落八 物理小实验】
实验①:橡皮筋吉他
材料:鞋盒、橡皮筋5根、铅笔、调音App。
步骤:
① 把橡皮筋套在盒上,间距相等;
② 用铅笔在盒边缘移动"桥"位置,改变有效弦长;
③ 拨弦,App测频;记录:弦越短→频率越高→音调越高。
结论:频率与弦长成反比。
实验②:空气柱吹奏
材料:吸管、剪刀。
步骤:剪短吸管→吹→音调升高;把吸管插入水杯,边吹边慢慢压下水面→音调再升高。
结论:空气柱越短→频率越高→音调越高。
实验③:真空罩静音
材料:真空罐、小电铃、蓝牙温度计。
步骤:电铃响→抽真空→声音消失,温度不变;说明声音需介质,热量传播另有一套。
【段落九 给小读者的思考处】
1. 闪电过后5秒听到雷声,雷电距你多远?(提示:340 m/s)
2. 把耳朵贴在铁轨上,为什么远处火车"先声夺人"?
3. 用两根不同粗的橡皮筋,哪根频率高?为什么?
4. 设计一个"声音报警器":利用振动+空气柱,让石子落地时发声。(材料不限,画图即可)
【段落十 下章预告】
红马把真空罩掀开,一束阳光射进,尘埃颗粒闪着金光——
"振动敲开了'声'的大门,下一束'光'已经在路上!
总第十五章《光从哪里来?——让色彩跳舞的电磁波》
看彩虹、看影子、看3D打印笔的七色线条,
怎样从'发光体'跳到'视网膜',再跳进我们的心里!"
——本章完——