声音的特性课前预习

罗菊珍

如果你爸爸在外出差，他用一个陌生的电话号码打电话回家，只说一个字“喂”，你能听出是你爸爸打来的吗？你感冒了，有时说话声音变得像换了另一个人似的，你知道为什么吗？学校早操时使用扩音器，为什么就可以让每一个同学听到广播声？

我们先一起来做几个实验.

实验１

取一根橡皮筋，将它拉长到一定长度，固定在图甲的Ｍ、Ｎ两点间，从橡皮筋的中间向外拉到Ａ点，放手，我们可以听到橡皮筋振动发出的声音；再从橡皮筋的中间向外拉到Ｂ点，放手，可以听到橡皮筋发出的声音有些不同.

拉到Ｂ点时听到的声音要响些，我们说它的响度大，响度由物体振动的幅度（振幅）决定，振幅越大，响度越大.

实验２

将完全相同的另一根橡皮筋拉得长些，固定在Ｍ′、Ｎ′两点间，如图乙所示.从橡皮筋的中间向外拉到Ｂ′点（Ｂ′点和Ｂ点到橡皮筋的距离相等），放手，仔细观察橡皮筋的振动，认真听橡皮筋发出的声音，比较与图甲中橡皮筋拉到Ｂ点时发出声音的区别.

我们发现，在Ｂ点时，橡皮筋ＭＮ振动得慢些，发出的声音比较粗犷；在Ｂ′点时，橡皮筋Ｍ′Ｎ′振动得快些，发出的声音比较高亢.我们把物体每秒钟振动的次数称为频率.物体振动快，频率大，发出声音的音调就高.

实验３

你紧闭双眼，让两个与你朝夕相处的同学分别说一句“你好”，你能判断是哪个同学在向你问好吗？

当然可以.这是因为声音的第三个特征——音色不同，音色由发声体本身决定.

预习了“声音的特性”这一节内容，你会知道声音有三个特性：音调、响度和音色.音调由频率决定，响度由振幅决定，音色跟发声体本身有关.

例 下列词语中的“高”字是指音调的是（）.

Ａ． 不敢高声语，恐惊天上人 Ｂ． 高歌猛进

Ｃ． 请勿高声喧哗 Ｄ． 女高音

解析响度一般用“大小”来叙述，音调一般用“高低”来形容，但在生活中，常会有些相同的表达方式，要根据语言环境去分析.Ａ、Ｂ、Ｃ都是指响度，只有Ｄ是指音调.选Ｄ.

练习

１． 男同学从儿童到青年有一段变声期，经过变声期，发出声音的________变低了.

２． 有经验的人拍拍西瓜就可以判断西瓜的好坏.西瓜发声是由于________产生的，好坏是根据________判断.

参考答案：１． 音调 ２． 振动音色

责任编辑 程 哲

小资料

次声波武器声波武器是根据共振原理（共振是一种物理现象，是指振动体在周期性变化的外力作用下，当外力的频率与振动体的固有频率相等或很接近时，物体振幅急剧增大的现象）直接作用于人体，或利用声波的某些特性发挥其军事作用的新概念武器.目前军事领域中应用的主要是次声波部分.次声波是指振动频率低于20 Hz的声音，因为它们已经低于人类听觉的下限，所以人是听不见的.和可闻声波相比，次声波在介质中传播时，能量衰减缓慢，隐蔽性好，不易为敌人察觉，所以军事上常用次声波接收装置来侦察敌情；另一方面，次声波武器还是直接消灭敌人的有生力量，其杀伤原理就是利用和人体器官固有频率相近的次声波与人体器官发生共振，导致器官变形、移位、甚至破裂，以达到杀伤目的.次声波武器分为两类：①“神经型”次声武器：次声波作用于人体时刺激人的大脑，引起共振．轻者感觉不适，注意力下降；严重时使人神经错乱，丧失思维能力.②“器官型”次声武器：当次声波频率和人体内脏器官的固有频率（4 Hz～18 Hz）相近时，会引起人的五脏六腑产生强烈共振.轻者肌肉痉挛，呼吸困难；重者血管破裂，内脏损伤，甚至迅速死亡.次声武器的优点：①突袭性：传播迅速、隐蔽性强.②作用距离远：声波的频率越低，介质对它的吸收就越小，波的传播距离也就越远.③穿透力强：传播介质对低频率的声波吸收较小，所以次声波具有很强的穿透能力.一般的可闻声波，一堵墙即可将其挡住，而次声波能穿透几十米厚的钢筋混凝土.④次声波在杀伤敌人的同时，不会造成环境污染，不破坏对方的武器装备，可作为战利品，取而用之.目前次声武器研究面临的难题是声波能量和声波定向问题，所以真正应用于战争的次声武器还不多见.