陪孩子玩转科学小实验
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PART 02 声音小实验

声音也能“吹”起小球吗?

声音可以用耳朵听到,也可以用眼睛看到吗?怎样才能看到声音呢?

材料准备

塑料饮料瓶1只、吸管1根、毛绒球1个、剪刀1把、胶带1卷、锥子1把、小刀1把

实验步骤 >>>>>>

第一步:把饮料瓶剪成两半,留下瓶身的上半部分。

第二步:用锥子在瓶盖中心打一个直径约5毫米的圆孔。

第三步:盖上瓶盖,用手旋紧。

第四步:用胶带封住瓶子的另一端。

第五步:用剪刀在吸管的两端剪出一个十字形的开口,将剪开的部分向外弯折,其中一端与瓶盖的小孔贴合,并且用胶带粘牢。

第六步:找一个小小的毛绒球,放在吸管另一端的开口上,实验装置就完成了。

第七步:左手拿住瓶身,让塑料管向上,手指轻拍瓶身下面的胶带,看看毛绒球是否“跳”了起来。


想一想

1.为什么毛绒球会“跳”起来呢?

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2.手指拍击胶带的时候,你听到了什么声音?

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实验揭密

用锤子敲打鼓面,大鼓就会发出“咚咚咚”的声音。此时用手指触摸鼓面,你会发现鼓面在振动。如果用力按住鼓面,不让它振动,声音就会很快停止。这个例子告诉我们,声音是由于声源振动而产生的。声源振动使周围气体、液体、固体等物质的分子被压缩或稀疏,造成波动,这种波动连续交替地向四面八方传播开来,就叫声波。声波是我们的主观感受,客观上它只是物体机械振动的传播。

在实验中,用手拍打胶带的时候,产生了声波,声波传递到小球上,就把小球给“吹”起来了。

人耳接受声波频率的范围是有限的,频率太高太低的声波都不能引起人对声音的感觉。声波每秒钟振动的次数叫频率,单位是赫兹,简称赫。每秒钟振动一次是1赫。频率较高时,为计算方便,常以千赫为单位。人耳听到的最低音是20赫,最高音是20千赫。当然,还因人而异,年龄及环境也会对其有所影响。习惯上把这个频率范围的声波叫作声音或声波。频率低于20赫时,人耳就听不见了,称作次声波或超低声。

在索尼探梦科学馆里,有一个很有趣的装置,叫作“共振环”展台。这个展台上装着一组大喇叭,并且依次固定6个大小不同的金属环,它们的固有频率各不相同,从大到小依次增加。当通过喇叭发出声音时,随着逐渐增加声音的频率,会看到首先是大环开始剧烈振动,接着金属环依次抖动起来,随着声频的提高,会看到其他的金属环也会跟着抖动起来,通过这个装置,我们可以清楚地了解这些金属环的固有频率。而且还可以看到振动表现出来的是驻波的形式,同乐器发声的形式是一样的。但由于敲击发声往往是多个固有频率综合的结果,一般与“被共振”发出的声音有所差别。

TIPS 小贴士

❶手指拍击胶带时,胶带发出了声音,声波引起了瓶内空气的振动,这个振动作用传递到了小球上,就使小球“浮”起来了。

❷在制作实验装置时,使接口处尽量密封,实验效果会更好。