豐東國中 劉于綾 師

知道聲音是由物體振動所引起。 聲音的傳播必須依靠介質。 聲音在不同介質中，傳遞速度不同。 生活中聲音原理的應用。

同學們，大家想想

是鼓面偷偷接了電？ 豆子的品種不一樣？ 該不會是老師動了手腳！ 還是有其他原因，讓鼓面上的豆子跳舞了？ 想要知道原因，必須先了解聲音!

1. 取一支音叉，將音叉靠近耳朵，你是否聽到音叉 發出的聲音? 2. 以小槌敲擊音叉，再將音叉靠近耳朵，你是否聽 到音叉發出的聲音？

3. 將敲擊過的音叉放入裝水的水槽中，觀察 水面的變化。 4. 以小槌敲擊過音叉後再用手握住，並將音 叉靠近耳朵，你是否聽到音叉發出的聲音？

我們從探索活動一得知：由於物體的振動，才能產生聲音。 那麼，同學已經知道為甚麼鼓面上 的豆子會跳舞了嗎？！ 哈哈………………………………其實 就是因為敲擊鼓面，鼓面振動發出聲音， 而當鼓面振動時會使鼓面上的豆子跳動， 豆子因而開始跳起舞來！

說話或唱歌時，手輕按喉頭周圍，感覺聲帶中振動。 類似的經驗如音樂 播放時，手輕摸音箱，感覺振動。或打響一面鼓，再用手接住鼓面會得 到發麻的感覺。 當感覺消失時，是否還有聲響?

真空燒瓶實驗：  加熱：瓶內少許水，使水變成水蒸氣。  澆水：水蒸氣凝結，使燒瓶內部接近真空狀態。  搖動：是否有聽見聲音？  噴泉實驗：瓶內部壓力小於外界壓力，水由外往 內流成噴泉。

我們從探索活動二得知：產生聲音的條件，除了物體快速振動外，還需有空氣作為傳播聲波的介質，所以聲波是一種力學波。 聲波傳播的介質： 固體、液體、氣體均可作為介質

產生聲音的條件：  物體 。  要有 。 振動 介質 動腦時間 試想想在真實的太空中可不可以聽到爆炸聲？為甚麼？

聲音是一種波動，聲速的快慢與介質的性質有關，所以介質的種類、狀態、密度、溫度、溫度及濕度等因素，皆會影響聲速。 聲波傳遞需要介質（介質相同，波速 ）  在介質中的速率： (20℃) 相同 固體＞液體＞氣體＞真空

聲音在空氣中，聲速與溫度之關係式及 等速運動關係式：

動腦時間 打雷時，為何總是先見到閃電，才聽到雷聲？ 閃電和雷聲是同時產生的， 但因為光速極快，為300000公里/秒， 而空氣中的聲速僅為343公尺/秒， 故會先看到閃電，才聽到雷聲。

同學們，以此推論，因為固體的牆壁仍是傳聲介質，可以傳遞聲音，所以將耳朵貼緊牆面，是可以聽到牆壁的聲音。現代已經發展高科技電子監聽設備，即使貼在外牆，亦可聽到屋內人們的對話。

聲音和人們的生活習習相關。 拿一根管子，人站在管子的一端，耳朵貼緊管壁，於管子的另一端敲擊管子，耳朵可以聽到清楚的敲擊聲。

約一千七百年前，義大利的科學家 托里切利就提出了聲音是以空氣為介質來傳遞的觀念。 也曾經想過利用鈴聲無法在真空中傳播的實驗來證明自己所提出的主張，但是因為當時製造真空狀態的技術不夠成熟，所以無法達成他的心願。 後來英國的物理學家 波以耳 發明了抽氣機，將裝有鈴鐺的 容器抽成真空，重做實驗， 而證實了托里切利所提出的觀念

有關聲速的測量，早在西元 1636年港人梅爾森便已量出在空氣中的傳聲速度為 316 公尺/秒，其間雖經各國不斷測試， 但正確求出在氣體或固體中傳聲速度的方法， 則是1868年德國人孔特發現設計的，此即為著名的「孔特實驗」， 至於現今一般慣用的聲速 ( OoC 的空氣 ) 331公尺/秒，則是第一次世界大戰期間修訂沿用至今的。

如右圖，用橡皮筋將兩個塑膠袋分別套在洋芋片筒開口上，將蠟燭點燃放在右端開口處，以手輕敲左端，則燭火最初向哪一方偏移？ A: 右方。 你答對了嗎!

取一電鈴放在接有抽氣機的玻璃罩內，通電後，鈴槌敲擊而發出聲音，如右圖所示，若將鐘罩內的空氣漸次抽出時，其聲音的變化為何？ A: 逐漸變弱。 因為幫忙傳遞聲音的介質越來越少。

當遠處發生大爆炸時，為什麼我們先感受到地面的震動，然後才聽到爆炸聲？ 因為聲音在固體的傳播速度比在空氣中快。

打雷時，聽到雷聲的同時，門窗也跟著振動，這是什麼原因？ 因為雷聲是一種強度很大的聲波，利用空氣 為介質傳播，當聲波傳到耳朵時可使耳膜振動 ，也能使鄰近的門窗跟著振動。

為甚麼沒有正確握好的粉筆寫起來會發出尖銳刺耳的吱吱聲？為甚麼粉筆的下筆方向會造成不同的聲響？是甚麼決定我們聽到的音調？

在這個例子裡聽到的聲音是來自「黏住」與「滑開」。例如，當粉筆握得不正確時，粉筆會先黏在黑板上，但當寫粉筆的人力夠了，粉筆就有足夠的彎度，忽然開始滑動，然後振動，因此粉筆會規律地敲擊在黑板上，而發出我們聽到的吱吱聲。當振動降低時，粉筆和黑板間的摩擦力會增加，直到粉筆又黏在黑板上為止。

那種印地安人用的兩面咚咚鼓，若只在一面敲打，兩面都會震盪起來，即使這兩面鼓可能不在同一時間一起振盪。顯然振盪是由一面傳遞到另一面，且每一面都會有規律地振盪、減弱或幾乎停止。怎麼會這樣？

假設開始時只有一個鼓面在振盪，另一個是靜止的。振盪的鼓面推動它們之間的空氣，會引起另一側鼓面開始振盪。當第二面鼓面開始振盪時，同樣會引起兩者中間的空氣振盪，這樣會干擾第一面鼓的振盪，使它終於停下來，這時第二面鼓的振盪達到最高值，第一面鼓則完全靜止。接著情況就反過來，空氣把第二面鼓的振盪又傳給第一面鼓了。

當我燒水煮咖啡時，由水的聲音可知道它快要燒開了。首先它發出一種嘶聲，聲音會逐漸加大，但後來便被另一種更刺耳的聲音取代。當水要開始沸騰時，刺耳聲反而微弱下來。你能解釋這些聲音嗎？特別是水將要沸騰時，聲音反而減弱的現象。

第一個聲音是壺底受熱之後，水泡形成的聲音。每個水泡形成都發出輕微的響聲，集合在一起就形成我們聽到的嘶聲。持續加熱，水泡會離開壺底，上升進入冷水中破裂，發出較大的另一種聲音。水泡越來越多，這種聲音也越來越大。直到水快要開了，溫度夠熱到使水泡有機會升到水面才破裂，這種聲音有如水花濺起般微弱。等到水完全沸騰，所有的水泡都升到表面才破裂，聲音就明顯小了下來。

物理教學 示範實驗 教室 Demolab http://forum.phy.ntnu.edu.tw/Demolab/node/10 聲音的傳播 http://w1.chjhs.tyc.edu.tw/jim5631/sciencegroup/student_note/08_sound.doc 教育部教材資源中心高中物理 http://content.edu.tw/senior/physic/sj_sj/Contents/LP/Quiz/Q4_1.htm 物理馬戲團 天下遠見出版社 南一 自然與生活科技2上 康軒 自然與生活科技2上