“聲現象”誤區剖析及情景辨析

〔關鍵詞〕 物理教學；聲現象；誤區；剖析；情景辨析

〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2011）07（A）—0085—01

在“聲現象”的學習中，由于教材內容簡單，學生實際經驗少，再加上一些錯誤生活經驗的影響，導致在學習中很容易形成一些錯誤認識。本文對聲學探究實驗中容易出現的誤區進行剖析，希望對大家有所幫助。

誤區

誤區一：聲源振動停止，聲音隨之消失。乍一看，這句話好像是對的，因為我們已有相關的生活經驗。在彈吉他時，用手按住琴弦，聲音立即消失；打鼓時，一旦用手按住鼓面，鼓聲立即停止等，教材其實對此早已闡明：正在發聲的物體都在振動，振動停止，發聲也停止。

但是“發聲停止”和“聲音消失”是有區別的。“發音停止”是指聲源不再振動、停止向外傳播聲波，但原先傳送出去的聲波仍要繼續傳播。在不考慮聲音損失的情況下，聲源停止振動后，離聲源距離不同的人仍能陸續聽到它原先發出的聲音，聲音并未隨聲源振動停止而消失。例如，雷電是大家最熟悉不過的自然現象，我們總是先看見閃電后聽到雷聲，但事實上雷聲和閃電是同時產生的，這說明當我們聽見雷聲時，那里聲源的振動早已停止。另外，聲音在傳播過程中遇到障礙物會發生反射，有時經過多次反射，就會形成回聲，如在山谷中喊話后，我們還能聽到自己的聲音，這就是回聲。

誤區二：只要有振動，就一定能聽到聲音。聲音的確是由物體的振動產生的，但并非所有的振動產生的聲音我們都能聽到。主要有以下四個原因：

1.聲音的傳播需要介質，它不能在真空中傳播，若物體在真空中振動，則不會有聲音。在月球上的宇航員即使近在咫尺，也不能直接對話，因為月球上是真空的，他們的說話聲不能傳播到對方的耳朵里，所以必須借助于無線電才能交談。

2.由于人耳及聽覺系統的局限性，使我們只能在一定范圍內聽到物體振動產生的聲音，即發聲體的振動頻率在20~20000Hz范圍內的聲音才能被人耳聽到，在此范圍之外的超聲波和次聲波，人耳無法聽見，如蝴蝶飛行時翅膀每秒才振動五六次，它發出的聲音人耳無法聽到，就覺得蝴蝶是悄無聲息地飛行。

3.聲音的響度必須足夠大，才能引起人耳內鼓膜的振動，人才能聽到聲音。所以發聲體的振幅必須足夠大，產生的聲音才能被聽到。同時，人與發聲體的距離也不能太遠，因為聲音在傳播過程中其響度會逐漸減弱。

4.人的聽覺必須正常。

誤區三：響度越大，音調越高。響度是人耳感覺到的聲音的大小，它與物體振動幅度的大小和離發聲體的遠近有關；音調是指聲音的高低，它由發聲體振動的頻率決定。給人的感覺是響度大、聲音大，音調高、聲音尖。可見，響度與音調沒有任何必然的關系。牛的叫聲響度很大，但音調很低；蚊子發出的聲音響度很小，但音調很高。特別要注意日常用語所指的聲音的“高”、“低”的含義不是唯一的，有時指響度，有時指音調，這要看具體情況而定。

情景辨析

情景問題一：一場戰爭過后，長官正在聽兩名傷兵匯報，甲說：“我正在巡邏，突然聽到一聲槍響，然后感覺腿部一陣劇痛，就倒在地上了。”接著乙匯報，乙說：“我在巡邏時，突然感覺胳膊一陣劇痛，然后聽到前面傳來槍聲，然后帶傷回營了。”長官聽了匯報后，說甲在說謊，應當重罰。同學們認為長官做的對嗎？

辨析：要評判長官的對錯需要知道子彈飛行的速度和聲音傳播的速度，聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，這個速度很快，所以在距離不大的情況下聲音傳播幾乎不需要時間，我們覺得聲音發生時就被我們聽到了。但是聲音和子彈比就不同了，子彈的速度能達到900m/s，比聲音的速度快多了，所以士兵被擊中時，聲音還沒有傳到，他不可能先聽到聲音。

情景問題二：在阿富汗戰爭期間，基地組織的恐怖分子躲進了山洞，美國陸軍很快就訂購了一種新式武器，使恐怖分子不得不走出洞穴，而且是用手堵著耳朵走出山洞的，你知道這是什么武器嗎？

辨析：通過情景我們可以推斷這種武器應該是聲學武器，這種新武器被稱為“聲波子彈”，它發出一種狹窄而強烈的聲波，聲波的強度遠遠超過人的承受極限。它可以繞過、穿過障礙物，并能輕而易舉地讓攻擊者喪失行動能力，這種武器現在主要配備在飛機上，可以瞬間制服劫機者。

編輯：張昀