《3．1-1》聲音的產生

☆上課時，除了老師講課的聲音，教室內、外還有哪些聲音？(P.74)

‧教室內可以聽到翻課本、打開鉛筆盒、同學發表、移動椅子等聲音。

‧教室外可以聽見吹哨聲、班級做操口令、鳥叫等聲音。

☆哨子是怎麼發出聲音的？(P.75)

‧透過人吹入的氣流，引起哨子內空氣振動，發出聲音。

☆為什麼這些聲音聽起來有些大聲？有些小聲？(P.75)

‧物體振動的大小會影響發出聲音的大小。

☆生活中，我們可以聽到許多聲音，這些發出聲音的物體有什麼共同特徵呢？(P.75)

‧發出聲音的物體都會振動。

「發出聲音的物體」實驗：(P.76)

☆這些發出聲音的物體，有什麼共同現象？(P.77)

‧這些發出聲音的物體都有振動現象。

【聲音的產生】物體可以發出聲音，主要是因為「空氣」的存在。

‧當物體受到力的作用而產生振動時，會推動周圍的空氣，使空氣也產生振動，然後空氣就會一層一層把振動的能量向四面八方傳遞，傳到耳朵時，使耳膜跟著振動，經由聽神經傳到大腦，因此我們就聽到了聲音。

‧我們可以聽到各種不同的聲音，是因為每種物體振動的現象都不太一樣，使得聲音的傳遞方式也不太一樣，才會使我們聽到各種不同的聲音。

【知識庫-動物的聲音】不同的動物會發出不同的聲音來溝通

例如雄蟋蟀摩擦翅膀發聲求偶，海豚利用聲音來探測周圍環境、尋找食物、聯絡夥伴等。

《補充》

•聲音對許多動物來說是傳達訊息的重要語言，然而並非所有動物發出的聲音都有意義，例如有些飛行、步行或取食的聲音，就不一定有特定的生物學意義。

•除了人類、鳥類和蛙，昆蟲也是利用聲音傳遞訊號來進行溝通的高手。

•昆蟲在經過長期的演化後，發展出多樣的發音方式，甚至同種昆蟲具有多樣的發音方式。

•Ewing (1989) 將昆蟲的發音方式分為五類：振動發音(vibration)、敲擊發音(percussion)、摩擦發音 (stridulation)、鳴膜發音(click mechanisms)、噴氣發音(air expulsion)。《動物的發聲方法》動物發出聲音的方法各有不同

•人藉由聲帶發音，蟬則以腹部膜片振動發出聲音，而蛙則只有雄蛙會鳴叫。

•雄蛙鳴叫時，先吸一口氣到肚子裡，然後像吹氣球般的把位於喉嚨下方或兩側的鳴囊鼓出來，就在把氣從肚子吹到鳴囊時，振動了位於喉頭的聲帶，並發出聲音，最後聲音經鳴囊傳出去。藉由鳴囊產生共鳴的效果，小小的蛙才能發出嘹亮的聲音。

《練習做做看》

1 (  )可以發出聲音的物體，有什麼共同的現象？

      (1)都是黑色的

    　(2)都會產生振動

    　(3)都是固體

    　(4)都是液體。

2 (  )下列關於動物利用不同方式發聲溝通的敘述，哪一項不正確？

    　(1)狗會利用叫聲發聲　

      (2)鳥類會利用鳴叫發聲　

      (3)雄蟋蟀會利用摩擦觸角發聲

    　(4)海豚在水中也能發出聲音

3 (  )下列哪種樂器是因為「摩擦振動」而產生聲音

     　(1)小提琴

     　(2)鋼琴　

       (3)太鼓

     　(4)笛子。

《練習做做看-解答》

1.(2)          

2.(3) 解：雄蟋蟀是利用摩擦翅膀發聲。

3.(1) 解：(1)小提琴是因為摩擦；(2)鋼琴和太鼓是敲擊；(4)笛子是吹風

《3．1-2》聲音的大小(P.78)

☆敲紙盒時，如果越用力敲，紙片跳動會越明顯。物體振動和聲音的大小有什麼關係？

•物體振動越大，聲音就越大聲；物體振動越小，聲音就越小聲。

☆透過觀察橡皮筋的振動，了解振動大小與發出聲音大小的關係。(P.79)

(1)在課本或板夾上套上一條橡皮筋，並用長尾夾固定橡皮筋的位置。

(2)將橡皮筋下拉1公分，輕輕彈撥橡皮筋，觀察橡皮筋的振動情形及發出的聲音。

(3)將橡皮筋下拉4公分，用力彈撥橡皮筋，觀察橡皮筋的振動情形及發出的聲音。

※橡皮筋須固定在較厚或較硬的書本上，避免橡皮筋套上後使書本彎折。

•彈撥橡皮筋時，若拉扯超過橡皮筋可伸縮的範圍，則會有斷裂的危險。

•彈撥橡皮筋所發出的聲音可能包含橡皮筋本身振動產生的聲音，以及橡皮筋打到書本後，書本振動產生的聲音。

！！注意！！  ☆不可以朝著人彈射橡皮筋，以免受傷。

               ☆橡皮筋勿過度拉扯，避免斷裂。

☆我用不同大小的力彈撥橡皮筋，橡皮筋振動的大小改變時，聲音有什麼不同？(P.79)

•彈撥橡皮筋的力越大，橡皮筋振動越大，發出的聲音也越大。

☆怎麼知道彈撥橡皮筋用的力大小呢？(P.79)     

•手拉橡皮筋越長，彈撥橡皮筋的力就越大。    

☆橡皮筋振動大小和發出聲音大小的關係

☆我想試試看撥動尺，結果會一樣嗎？(P.79)

•撥動尺的結果和彈撥橡皮筋結果相似。

•直尺振動越大，發出的聲音也越大。

《練習做做看》

1.( 　)當物體的振動停止時，我們還是可以聽見物體持續發出聲音。

《練習做做看-解答》

1.╳ 解：物體停止振動時，聲音也會停止。

《3．1-3》聲音的傳播

☆生活中會聽到各種不同大小的聲音，我們如何聽到這些聲音？(P.80)

•運動場上裁判鳴槍、啦啦隊敲擊加油棒、喉嚨吶喊的加油聲等各種聲音，都是經由空氣傳到我們的耳朵。

☆空氣無所不在，是不是空氣把聲音傳過來的？(P.80)

•物體振動時，會使周圍的空氣跟著振動，並將聲音傳到我們的耳朵。

☆聲音除了可以在空氣中傳播，還可以透過什麼傳播呢？(P.81)

•還可以透過水、桌子、門板等傳播。

☆在水中還可以聽到聲音嗎？(P.81)

•可以，水可以傳播聲音。

•音樂可以從空氣透過水傳播出去，使水中的舞者聽見聲音

•海豚的聲音可以透過水傳播出去，幫助海豚互相溝通

《補充》

•海豚可以用位於呼吸孔下面的鼻氣囊發出各種頻域很寬的聲音。

•人們將海豚發出的聲音大致分為三類：調頻的口哨聲 (whistle)、脈衝式的聲音(clicks)

和連續變頻信號(chirps)。

•海豚一般用口哨聲和脈衝式的聲音來進行溝通，有些海豚會用獨特的口哨聲來標識自己的身分。該信號通常都有指向性，用來作回聲定位，連續變頻信號會隨著與目標物體距離縮短而變得更密集，而且是所有水生哺乳動物中能發出響度最大的一種聲音。

•海豚藉由發出聲響，用聽覺器官接收回聲來探測周圍環境，尋找食物、聯絡夥伴。

☆除了空氣可以傳播聲音之外，聲音也可以透過液體、固體傳播 (P.82)

•將耳朵靠在桌面上，由桌子傳來的敲擊聲和空氣中聽起來不一樣 ð 固體可以傳播聲音。

•耳朵貼在門板上，可以聽到門外的聲音。

•樓上鄰居走路很大聲，在樓下會聽到碰碰跳跳的聲音，所以固體也可以傳播聲音。

•我有聽過古代作戰時，會趴在地上去聽敵軍是否來襲。

•隔壁鄰居敲擊牆壁或整修，在家都會聽到。

《補充》

•骨傳導耳機是透過共振傳遞聲波，讓聲音藉由骨骼傳遞到大腦，不同於傳統耳機透過空氣振動的方式。

•所以使用骨傳導耳機時，不用把耳機塞進耳朵中，只要將耳機放在耳朵前方，就能直接聽到音樂。由於是開放式配戴方式，所以同時也能聽得到外面的聲音，若身旁有車子經過或按喇叭也能聽得到，使用上也就更安全。

☆聲音可以透過哪些物質傳到我們耳朵？

•聲音會透過空氣、液體(水)、固體(棉線、桌子、牆壁)等物質傳到耳朵，我們才能聽見聲音。

【知識庫-無聲的外太空】

•太空中沒有空氣，也沒有其他可以傳播聲音的介質，實際上是聽不到任何聲音的。

•太空人必須透過電子設備才能聽見其他太空人說話，順利交談。

•聲音一定要有介質才能傳播出去，在太空中或真空狀態，沒有空氣當傳播聲音的介質，因此物體雖然有振動，人的耳朵也無法聽到聲音，需要透過電子設備才能交談。

【聲音的傳播】

•通常我們所聽到的聲音，幾乎都是以空氣為傳聲介質，所以我們才能聽到擴音器所播放的  下課鐘聲。像空氣這種能傳遞聲音的物質，稱為介質。

•聽覺的產生：當聲音由空氣傳入我們的耳內時，耳膜會隨之振動，再經由內耳神經傳到大腦，而引發聽見聲音的感覺。

•其他液體和固體也是良好的傳聲介質，例如：

ð輪船在水中行駛時，我們潛入水中時即可聽見槳葉打水的聲音。因此水也可以傳播聲音，其傳播性能比空氣佳。

ð把耳朵貼靠在鐵軌上，可聽到遠處火車行駛在鐵軌上的聲響。

ð物體彈性越佳，越容易傳聲；疏鬆、缺乏彈性的物體具有減音的效果，例如炭渣、稻草等。

《練習做做看》

1 ( 　)相同的聲音透過空氣、液體和固體傳播時，聽起來都不太一樣。

2 (　 )海豚的聲音不能透過水來傳播，所以海豚都是用肢體動作來互相溝通。

3 ( 　)海豚在水中可以互相溝通，是利用下列哪一種原理？　

       (1)空氣可以傳播聲音

     　(2)水可以傳播聲音

     　(3)固體可以傳播聲音　

       (4)海豚在水中無法溝通。

4 (　 )下列哪種聲音是透過固體來傳播？

     　(1)小鳥唱歌　

       (2)海豚聯絡同伴

     　(3)班長喊口令

     　(4)太空人用電子設備傳話。

5 (　 )將耳朵貼在門板上聽門外的聲音時，聲音會透過下列哪一種途徑來傳播？

     　(1)門→空氣　

       (2)空氣→門　

       (3)水→空氣　

       (4)空氣→水。

6 ( 　)將耳朵靠在桌面上，聽桌子傳來的敲擊聲時，為什麼和空氣中聽起來不一樣？

     　(1)因為桌子無法傳播聲音　

       (2)因為空氣無法傳播聲音

       (3)因為聲音傳播時透過的介質不一樣　

       (4)因為聲音無法同時透過桌子和空氣傳播。

7 (　 )水中的舞者可以聽見水池邊喇叭撥放的音樂，原因是什麼？

     　(1)音樂從空氣透過水傳播　

       (2)音樂從水透過空氣傳播　

       (3)音樂直接透過水傳播

     　(4)水無法傳播聲音，所以水中舞者無法聽見水池邊的音樂。

8 ( 　)在海岸邊聽見海浪拍打石頭的聲音，是透過什麼介質傳播？

     　(1)氣體　

       (2)液體

     　(3)固體

     　(4)以上皆非。

9 ( 　)下列哪一種聲音的傳播方式和太空人彼此交談的傳播方式相同？

     　(1)戴耳機聽音樂

     　(2)在水中聽到聲音

     　(3)操場跑步的聲音

     　(4)拉開拉鍊的聲音。

10.下列各種生活中的聲音主要透過什麼介質來傳播？

     ㄅ.固體  ㄆ.液體  ㄇ.氣體

(　 )(1)下課時，聽見下課的鐘聲         

(　 )(2)資訊課時，使用耳機聽音樂

(　 )(3)游泳課時， 聽到池底的馬達聲    

(　 )(4)體育課時，聽到吹哨子的聲音

(　 )(5)下課玩遊戲時，耳朵貼在教室門上偷聽教室內同學的說話聲

《練習做做看-解答》

1.○ 解：聲音透過不同的介質來傳播時，聽起來的感覺也會不太一樣。

2.╳ 解：海豚的聲音可以透過水傳播出去，幫助海豚互相溝通。

3.(2)   

4.(4)   

5.(2)

6.(3) 解：將耳朵靠在桌面上聽到的敲擊聲，包含桌子傳來的聲音與空氣傳來的聲音，與單純從空氣聽到的聲音會不一樣。

7.(1) 解：水池邊喇叭撥放的音樂，先透過空氣傳播，再透過水來傳播，使水中舞者可以聽見。

8.(1) 解：海岸邊→空氣(氣體)；海底→海水(液體)。

9.(1) 解：太空人需使用電子設備傳話，耳機為電子設備。     

10.ㄇ、ㄅ、ㄆ、ㄇ、ㄅ