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4探索尺子的音高变化探索尺子的音高变化振动尺子---我能听到和看到的尺子伸出桌面的长度（厘米）我的预测我听到的我看到的音高的变化顺序音高振动的快慢音高振动快慢音高变化柱状图低较低较高高音高681012161820尺长（厘米）•1．电话的原理及其发明过程。•2．超声波与次声波。•3．什么是声学？•4．和暖瓶有关的声音问题。•5．为什么感冒时人的声音会改变？•6.什么是音高，它跟什么因素有关系？•知识拓展电话的原理及其发明过程•电话通信是通过声能与电能相互转换，并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。两个用户要进行通信，最简单的形式就是将两部电话机用一对线路连接起来。•（1）当发话者拿起电话机对着送话器讲话时，声带的振动带动空气振动，形成声波。•（2）声波作用于送话器上，使之产生电流，这被称为话音电流。•（3）话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内。•（4）受话器的作用与送话器刚好相反——把电流转化为声波，通过空气传至人的耳朵中。•这样，就完成了最简单的通话过程。如今，电话走进了千家万户，你知道电话是谁发明的吗？•电话的发明人是贝尔。贝尔于1847年生于英国，年轻时跟父亲从事聋哑人的教学工作，曾想制造一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器。•1873年，成为美国波士顿大学教授的贝尔开始研究在同一线路上传送许多电报的装置——多工电报，并萌发了利用电流把人的说话声传向远方，使远隔千山万水的人能如同面对面的交谈的念头。于是，贝尔开始了电话的研究。•1875年6月2日，贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机，一个偶然发生的事故启发了贝尔。华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了，华生拉开弹簧时，弹簧发生了振动。与此同时，贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来，还发出了声音，是电流把振动从一个房间传到另一个房间里了。贝尔的思路顿时大开，他由此想到：如果人对着一块铁片说话，声音将引起铁片振动，若在铁片后面放上一块电磁铁的话，铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流沿电线传向远处，远处的类似装置上不就会发生同样的振动、发出同样的声音吗？这样声音就沿电线传到远方去了。这不就是梦寐以求的电话吗？•贝尔和华生按新的设想制成了电话机。在一次实验中，一滴硫酸溅到贝尔的腿上，疼得他直叫喊：“华生先生，我需要你，请到我这里来！”这句话由电话机经电线传到了华生的耳朵里，电话成功了！1876年3月7日，贝尔成为电话发明的专利人。超声波与次声波•人耳能够听见的声音，其频率范围在20Hz～20000Hz之间。频率小于20Hz的声音叫做次声波，频率大于20000Hz的声波叫做超声波。•次声波和超声波在空气中的传播速度是相同的。•次声波的波长较长，传播距离较远，如地震、台风、核爆炸、海啸、火箭起飞、导弹的发射都能产生次声波。•超声波的波长短，直线传播的性能很好，可以定向发射来确定物体的位置，如声纳就是利用超声波来定位的，动物中的蝙蝠，海豚都能利用超声波的这种特性来进行定位。•超声波在医学上也有应用，“B超”就是利用B型超声波来检测人体内部器官的。另外超声波还可以粉碎小的微粒，用于表面清洗。“超声波加湿器”也是利用了超声波的特性。•什么是声学？•声学是研究声波的产生、传播、接收和效应的物理学分支学科。声音是人类最早研究的物理现象之一。声学是经典物理学中历史最悠久，并且当前仍处在前沿地位的物理学分支学科。•人类的所有活动几乎都与声学有关。从海洋学到语言音乐，从地球到人的大脑，从机械工程到医学，从微观到宏观，都是声学家研究的领域。•声学具有极其广泛的应用，如用声音辨别物体的方位、区别不同的人或者物体等，现在用超声波还可以检查体内器官。声学对国防也有许多重要用途。海洋中除声以外的各种信号都很难传到几米之外，因此利用回声探测水下物体（如潜艇、海底、鱼群、沉船等）是最有力的手段。近年来人们正在研究用声波监测地球内部的运动，最终争取实现对地震的准确预报，从而避免大量伤亡和经济损失。•声学和环境息息相关。现代社会的环境问题之一是噪声污染，如何降低噪声改善环境、提高人的工作效率、延长机器寿命也是声学的研究内容之一。•音乐是声学研究最早的主要课题，今日则已开始进入新的境界。电子乐器和计算机音乐的问世，为作曲家和演奏艺术家开辟了新的创作天地。电子音乐合成器产生的乐音既可以模拟现有任何乐器的声音，也可以创造出从来未有过的新乐音。和暖瓶有关的声音问题•（1）向暖瓶中倒水时声音为什么越来越高？•在倒水时，暖水瓶中的空气柱会振动,随着水位的升高,空气柱越来越短,空气柱振动的频率越来越大,音调就越来越高,所以根据声音音调的高低就能知道水是否已灌满。•（2）为什么开水倒在地上会发出“噗噗”的声音？•水煮开后，水分子的活动能力大为增加,分子间的吸引力大为减弱,这时,不仅液体表面的水分子会很快蒸发,而且液体内部的水分子也争先恐后地汽化飞出。因此，在开水四周总是夹着这一层富于弹性的水汽，所以开水着地时会发出“噗噗”低沉的声音。水温逐渐降低时，水分子的活动能力减弱了，分子间的吸引力增大了，液体内部的水分子不再汽化，包围着的水汽层逐渐消失，这时水着地就直接与地面接触，因而发出来的声音变清脆了。为什么感冒时人的声音会改变•鼻腔是人体的一个共鸣系统。由于鼻腔、鼻窦在结构上是一个整体，所以把鼻窦比为小提琴或胡琴的共鸣箱，有共鸣箱就能使声音悦耳、和谐。反之，感冒时鼻窦有疾患，失去了“共鸣箱”作用，悦耳的声音将会改变。什么是音高，它跟什么因素有关系•音高就是指声音频率的高低，是为了解决合唱、合奏的定音、作曲的定调和乐器制造的音高校正等需求而制订的统一音高标准。现行的国际标准音高是1939年5月国际标准协会在伦敦通过的，即a1＝440赫兹，也称“第一国际音高”或“音乐会音高”。这个音高标准可用多种方法取得，如音叉、定音笛、旋转圆盘等，现在最精确的方法是用铯-133原子振荡装置来进行定音。•但是有音乐心理学研究表明，音高并不只是简单的物理现象，这与听者的心理也有关联。所以，修正后的音高概念是指人对物体振动的频率的感受。从人的感觉上来说，高音尖细，低音浑厚。•