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既能動手操作又能用scratch模擬的聲波實驗
“小球自由落體彈跳3系列”是我嘗試scratch與物理結合的初步探索，之后我一直想做一些低年級孩子既能親手實踐，也能用scratch編程模擬出來的STEAM科學小實驗……】
知識引導和普及小時候我們看電影《六指琴魔》，其中天魔琴是一件大殺器，發出的琴聲可以殺人于無形，一個六指琴魔+一個天魔琴就可以滅了全武林，一點不比核武器遜色！類似的橋段也出現在了電影《功夫》里，不過這次獅吼功更勝一籌，包租婆善獅吼功，一招獅吼功大戰六指琴魔，壞人筋脈錯亂、衣服也被吼爛了。
雖說影視作品有些夸張，但還是有依據的。其中的原理是聲波！聲音也是一種能量！聲音始于空氣質點的振動，如吉他弦、人的聲帶或揚聲器紙盆產生的振動。這些振動一起表現為可視化波形的聲波推動鄰近的空氣分子，而輕微增加空氣壓力。壓力下的空氣分子隨后推動周圍的空氣分子，后者又推動下一組分子，依此類推。高壓區域穿過空氣時，在后面留下低壓區域。當這些壓力波的變化到達人耳時，會振動耳中的神經末梢，我們將這些振動聽為聲音。
聲波是聲音的傳播形式，聲波是一種機械波，由聲源振動產生。聲音傳播過程只是能量的傳遞過程，而不發生質量的傳遞。聲波能使其它物體振動，表明聲波具有能量。物體振動發出的聲波向四周傳播，聲波能量逐漸擴散開來。（開發利用：聲波吹灰器、聲波電動牙刷等商品）
再來幾個詞語概念普及傳播介質除了空氣，水、金屬、木頭等彈性介質也都能夠傳遞聲波，它們都是聲波的良好介質。在真空狀態中因為沒有任何彈性介質，所以聲波就不能傳播了。振幅表示質點離開平衡位置的距離，反映從波形波峰到波谷的壓力變化，以及波所攜帶的能量的多少。高振幅波形的聲音較大；低振幅波形的聲音較安靜。頻率聲波的頻率是指波列中質點在單位時間內振動的次數。以赫茲（Hz）為單位測量，描述每秒周期數。例如，1000 Hz 波形每秒有 1000 個周期。頻率越高，音樂音調越高。按頻率分類，頻率低于20Hz的聲波稱為次聲波；頻率20Hz~20kHz的聲波稱為可聽波，即人耳能分辨的聲波；頻率20kHz~1GHz的聲波稱為超聲波；頻率大于1GHz的聲波稱為特超聲或微波超聲。在這其中，次聲波的危害性是比較大的。次聲波具有很強的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障礙物。7000 Hz的聲波用一張紙即可阻擋，而7 Hz的次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土，地震或核爆炸所產生的次聲波可將岸上的房屋摧毀。
次聲波能致人于死。人體內臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似（0.01～20赫），倘若外來的次聲頻率與體內臟的振動頻率相似或相同，就會引起人體內臟的“共振”，從而使人產生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀，甚至使人的心臟及其它內臟劇烈抖動、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。
我們知道了原理，再回到現實。在現實生活中，有沒有獅吼功？有些歌手會用高腳杯來訓練自己唱歌音準， 對著杯子大聲唱出這個音，唱準了杯子就會碎，唱高了或者唱低了，杯子都不會碎。2005年5月美國探索頻道的《流言終結者》中，搖滾男歌手文戴拉在高速攝像機的監督下，把嘴邊的一個玻璃紅酒杯唱成了碎片。
這個，，對我們普通人來說，好像還是太難了哈！！
不過，有些小實驗我們還是很容易操作的，通過這個實驗來觀察“聲音”，看到聲音的能量（這個實驗可以作為親子實驗來跟孩子一起做）小實驗準備道具：
小收音機1個、氣球碎片1張、鹽少許、皮筋1個、紙筒1個
實驗過程：
1、將氣球碎片蒙住紙筒口，并用橡皮筋捆綁固定住。
2、將紙筒放在小收音機的喇叭位置處。
3、往氣球碎片上撒少許鹽粉。
4、開啟收音機，并適當調節音量，觀察鹽粉的情況。
通過實驗我們會發現，剛開始靜止的鹽粉，在開啟收音機后，鹽粉跟隨音樂的節奏抖動起來，并且音量越大，鹽粉抖動越劇烈。
原理：收音機的音樂響起時，引起紙筒內空氣振動，進而讓氣球碎片也跟著一起振動，于是我們看到氣球碎片上的鹽也振動起來。另外，聲音越大，物體振動幅度也越大。所以改變音樂聲音大小，也會相應引發鹽粒抖動的幅度。小資料：一些介質中的聲速
做完小實驗，我們還可以用scratch編程來復盤——跳舞的鹽粉！
同樣的，我們準備好道具——選好角色！我們讓紙筒放在鼓上，分別用話筒、電子琴和收錄機作為聲源。自己制作一個小白點代表鹽粉，放在氣球碎片上。
先制作一個表達“跳動”功能的新積木塊。之前，我們通過實驗發現“鹽粉跟隨音樂的節奏抖動起來，并且音量越大，鹽粉抖動越劇烈。”所以，跳動的幅度和頻率跟音量有關（也跟音樂節奏有關，我們暫不這么清晰表達——簡化我們的表達方式），我們接下來要表達的就是音量越大，鹽粉跳動的幅度和頻率越大，所以制作一個跟幅度和頻率相關的跳動積木塊。
制作鹽粒跳動程序也很簡單（當然這種偵測也比較粗糙，我們讓中低年級的小學生能夠明白其中的原理就夠了）
接下來用不同的聲源進行測驗！
（請原諒的我電腦的聲音，現在電腦運行聲音跟拖拉機一樣了
哈哈，跟實驗的效果是類似的！
轉發自“啟迪少兒”公眾號的原創文章
作者：北京通州的迪迪媽
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