核心概念
物理學
頻率
聲波
音調
引言
您知道並非所有動物都用耳朵來聽聲音嗎？例如，蛇透過它們的頜骨感知聲波！許多昆蟲透過觸角感知聲波。雖然這些檢測聲音的方法可能不同，但它們都對我們的耳朵所感受到的相同事物做出反應，即環境中的聲波。在這個活動中，您將用非常簡單的材料產生一些令人印象深刻的聲波，並觀察這些聲波是如何產生的。準備好製造一些噪音吧！
背景
聲音以聲波的形式傳到我們的耳朵。類似於海浪，聲波是由給定介質中的振動或運動產生的。當波在海洋中時，介質是水。在聲波的情況下，波傳播的介質是我們周圍的空氣。就像海浪可以起源於某人跳入水中一樣，聲波起源於振動物體，例如音叉或吉他弦。
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當有人跳入海洋時，他們會排開周圍的水，並導致水分子相互碰撞。這些水分子又撞到其他水分子，波就會在水中傳播。類似地，當吉他弦被撥動時，琴絃會振動，擾動它周圍的空氣粒子。這些空氣粒子撞到周圍的空氣粒子，使聲波在空氣中傳播。這些粒子以與吉他弦振動相同的頻率（或速率）振動。
不同頻率的聲波聽起來對我們的耳朵是不同的。我們認為較高頻率的聲波是高音調的聲音。類似地，較低頻率的聲波具有較低的感知音調。在這個活動中，您將建立一個樂器並使用它來探索聲波的特性。
材料
一張紙
一把剪刀
尺子
準備
用剪刀從紙上剪下一個三英寸乘八英寸半的矩形。
沿長度方向將您的矩形對摺，使較短的末端接觸。做一個牢固的摺痕。
在您的矩形摺疊的情況下，將每個末端折回到中間摺痕處，方向與您原來的摺疊方向相反。您的紙張應有三個摺疊，從側面看時呈“W”形。
將您的紙張翻轉過來，使您的第一個摺疊面向您。
握住摺疊的紙張，用剪刀在摺疊的中心處剪出一個小三角形（底部四分之一英寸到二分之一英寸）。如果您展開紙張，它看起來應該像一個小菱形。
步驟
保持紙張摺疊，將其翻轉過來，使切口位於背對您的一側。
水平握住紙張，使其看起來有點像紙嘴。
輕輕地將紙嘴的兩片嘴唇壓到您自己的嘴唇上。透過將您的食指或中指按入頂部摺痕，並將拇指按入底部摺痕來將其固定到位。
保持嘴唇分開，用力吹氣（不要撅嘴，保持它們放鬆）。
如果您沒有立即聽到聲音，請嘗試稍微張大嘴，並稍微張大您的紙嘴。
嘗試略微不同的配置，直到您發出響亮的嘎嘎聲 - 當您聽到它時就會知道！
在觀察的同時練習您的嘎嘎聲。當您發出嘎嘎聲時，您注意到了紙張的什麼？它在移動嗎？您會如何描述這種運動？
找到您紙嘴唇之間可以存在的最小間隙，同時仍然能發出聲音。聽聽這個聲音。它聽起來像什麼？
找到您紙嘴唇之間可以存在的最大間隙，同時仍然能發出聲音。聽聽這個聲音。當間隙較小時，與間隙較大時相比，聲音有何不同？一個聲音比另一個聲音低還是高？
附加：測試不同大小的三角形切口。切口的大小如何影響您喇叭的聲音和效能？
觀察和結果
在這個活動中，您在探索聲音的物理原理的同時製造了許多噪音！您應該觀察到，當您的紙喇叭發出嘎嘎聲時，它也會在您的手中輕輕振動。這告訴您一些關於您用喇叭產生的聲音的資訊。當您向其中吹氣時，您會導致紙張振動。這些振動產生聲波，當這些聲波到達我們的耳朵時，我們會將它們感知為獨特的嘎嘎聲。
當您縮小喇叭的間隙時，您應該注意到聲音變得更高。因為您將相同量的空氣強行透過較小的空間，所以您使紙張振動得更快。我們的耳朵將那些更快的振動感知為更高音調的聲音。這類似於吉他上較細的弦發出更高音調的聲音的方式 - 因為它們可以更快地振動，因此產生更高頻率的聲波。
當您擴大紙喇叭中的間隙時，您應該注意到聲音變得更低。在這種情況下，您在吹入相同量的空氣的同時增加了空間，並且紙張產生的振動變慢了。這些較慢的振動會產生較低頻率的聲波，我們的耳朵將它們感知為較低音調的聲音。
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