2 一敲三响
小呆，猜个谜语好不好？
没问题！你快说吧。
谜面：一言既出，驷马难追。（打一物理名词）
光速！
给你稍微提示一下：谜面中有“言”，那就是与说话或者声音有关，并且很难追上。
哦，声音很难追上？我猜不出来，你还是直接告诉我吧。
哈哈，是声速！快让火星博士带我们一起了解更多关于声速的知识吧！
火星数据库
声音在介质中传播的情况大致是这样的：声源产生振动以后，就引起了它周围的介质发生相应的振动，最后以声波的形式向四面八方传播出去。声波借以传播的介质可以是气体、液体，也可以是固体。
想一想
声音在气体、液体、固体中传播得一样快吗？
声速
在剧院看你最喜欢的乐队的演出，在场的每个观众都能听得到，但是距离舞台越远的人听到歌曲的时间越晚。如果你在前排，你便立刻可以听到美妙的音乐声；如果你在体育馆的场外，你听到的音乐声要比乐队实际演奏滞后1秒钟；如果你在离体育馆1千米以外的某个地方，那么你将在3秒后听到不是非常清晰的歌声。
如果你注意观察的话，就会发现在夏日的夜晚，远处一道闪电划过漆黑的夜空，过了好一会儿才会听到隆隆的雷声。
这些现象都说明，声音从远处传到我们的耳朵里是需要时间的。声音传播的快慢用声速来描述。声速的大小与介质的种类有关，还与介质的温度有关。
测量空气中的声速
1708年，英国科学家威廉·德罕姆成为第一批准确测定声音速度的科学家之一。他站在英格兰埃塞克斯阿普穆斯特教堂的屋顶，注视着大炮从19千米远的地方开火。他记录大炮发出闪光和听到爆炸声间的时间间隔，经过多次测量后取平均值，得到与现在相当接近的声速数据，在温度20℃下，声音的速度为每秒343米。
1738年，法国有几位科学家做了类似的实验，他们把两门大炮架在相距27千米的两个山头上。先在甲山放炮，乙山上的人计算从看见炮火到听到炮声的时间；然后再在乙山上放炮，甲山上的人计算时间。实验结果显示：从甲山到乙山声速都是一样的，都是每秒337米。
后来又做了多次实验，证明声波在空气里的速度和声音本身没有关系，炮声和雷声，高音和低音，声速都是一样的。但是，空气的温度不同，声速就不同了：-30℃时声速为313米／秒，100℃时声速为386米／秒。也就是说，温度越高，声速越快。大约气温每升高1℃，声音速度就要增加0.6米／秒。在20℃的空气里，声波的速度是344米／秒，现在通常说的声速就是指这个速度。
想一想
你能用一块秒表，根据闪电和雷声的时间差，计算出打雷的地方有多远吗？
一敲三响
我们来一起做一个小实验：在操场上，有一个金属管道，我们在它的里面灌上水。一个同学在管道的一端敲一下，另一个同学贴在管道的另一端听，如果金属管道足够长，操场足够空旷，他就会听到三声响。
你有没有对敲一下响三下感到困惑呢？
我们已经知道，声波可以在固体、液体和气体中传播。但是，声波在不同介质里的传播速度是不同的。他听到的第一个响声是金属管传送来的，声波在金属里跑得最快；第二个响声是管里的水送来的，声波在水中跑得不算慢；第三个响声是空气送来的，它跑得最慢，也最微弱。如果两位同学相距不太远，也可能只听到两声响，第一声响和第二声响的时间间隔太短，人的耳朵分辨不出来。
想一想
请你对声音在铁、水、空气中传播的速度从快到慢进行排序。
第一次测定声波在水中的速度，是公元1827年在瑞士的日内瓦湖进行的：两位测量者分别坐在两只船上，两船相距14千米，在一只船上系上一口钟并将钟沉入水下，当敲响钟时，船上的火药同时发光。在另一只船上系上一个听音器并沉入水下，然后注意观察甲船，看见闪光后马上记时间。这只船上的测量者在看到火药发光10秒后，从听音器听到水下传来的钟声。可以计算出声音在水中的传播速度大约为1450米／秒，是声音在空气中传播速度的四倍多。
固体中的声速也各不相同，经过反复测定发现，声波在固体中有纵波和横波两种传播形式，这两种波的波速也不相同。例如，在不锈钢中，纵波速度是5790米／秒；横波速度是3100米／秒。在金属中，铍是传声的能手，在用铍做的棒内，声波的纵波速度达到12890米／秒，是大气声速的38倍。聚乙烯塑料传声本领较差，聚乙烯棒中的纵波速度只有920米／秒，不及水中声速速快。软橡胶富有弹性，声波在里边走不动，速度只有30~50米／秒，还不及空气中的声速呢！
不同介质中的声速
空气中不同温度下的声速
回声
生活中，我们都有过这样的经历，即站在山谷里，对着山谷大声喊：“喂，你好呀！”然后侧耳倾听，我们就会听到同样的声音，即“喂，你好呀！”你知道为什么会出现同样的声音吗？
其实，这就是我们常说的回声。我们都知道，声音是以波的形式开始传播的，当声波在传播的过程中，碰到障碍物，如山谷、高大的建筑物等，便发生反射。
第一次听到的声音是从你的嘴巴里发出的原声。而第二次听到的声音就是回声，是你发出的原声在传播的过程中，遇到障碍物反射回来的声音。回声比原声弱，这是因为声波在传播的过程中会减弱。原声和回声之间不仅仅是声音的强弱不一样，它们之间还有时间差，肯定是先听到原声，再听到回声。
想一想
我们平时在家里，在教室说话时，听不到自己的回声，这是为什么呢？
科学家经测试发现，人耳只能分辨出前后相差0.1秒以上的两个声音，如果原声和回声在时间上小于0.1秒，那就听不到回声。所以，当我们在较小的空间说话时，声波在传播的过程中很快就被障碍物（如说墙壁，家具等）反射回来，原声和反射回来的声音之间的时间间隔太短了，会混合到一起，人耳无法分辨。比如你在房子里大吼一声，声音会被多次反射，你听到的不再是你发出的声音，而是这些声音混合后的混音。
但是声音并不总是被反射，当声音遇到一个柔软的表面，如垫子、多孔的墙壁、沙发、地毯等就会被吸收，而不能被反射。
大型的剧院里充满了回声和混响，声音经过多次反射就会发生混响。为了控制音乐效果，大型剧院对回声的控制很严格。如果没有足够混响，音乐听起来太单薄就缺乏活力；但如果有太多的混响，声音就听起来乱七八糟。为了达到最好的音效，剧院的墙壁都是进行了特殊的处理，有用的混响声音能直接反射到观众席，其他多余的混响声音可以被面板、幕布等材料吸收。
火星实验室
水下音乐
实验器材
小气球 收录机 耳塞 水盆 清水
实验步骤
1．找一个小气球，把收录机（或收音机）的耳塞装进球内，吹鼓气球，用线扎紧气球口。
2．打开收音机播放一段音乐，音量要开得稍大一些。记录你的发现，思考为什么会发生这样的现象。
3．打一盆清水，将带有耳机的气球完全侵入水中，记录你的发现。如果把耳朵贴在水盆壁上，记录你的发现，思考为什么会发生这样的现象。
实验现象
当气球没有放入水中时，如果你的耳朵贴着气球，就会听到从里面传来了音乐声。当把气球放入水中，如果你把耳朵贴在水盆壁上，也能听到悦耳的音乐，比在空气中还清楚哩！
实验原理
原来液体、固体和气体都能传播声音，在水盆里，声音的振动引起周围水分子的振动，并撞击盆壁，引起盆中分子的轻微振动，使声音能够传播，所以，耳朵靠在盆壁上，能听到音乐声。
但是，由于水面有一层薄膜，声音的振动又太小，不容易越出水面，结果，把声音“关”在水里，外面自然就听不到了。
【火星实验】
实验名称：声控灯
实验器材：声控灯套件
实验过程：扫描二维码，关注“火星人俱乐部”微信公众号，回复关键词“声控灯”即可观看精彩视频内容。
火星故事
北京天坛三大声学奇迹
天坛是明清时代皇帝祭天的场所，其设计巧妙，色彩调和，建筑艺术高超，是中国非常出色的古建筑之一。天坛的主要建筑物回音壁以及皇穹宇前甬道的对话石和三音石，有着奇妙的声现象。
回音壁：这是皇穹宇的外围墙，呈正圆形，直径65.1米，厚0.9米，墙面光洁平整，如果两个人分别站在东西两侧墙根，面向北低声说话，就像听电话一样清晰。原来，墙面内圆，表面又极平滑，声波的波长比圆墙半径小得多，声波以束状沿墙面有规则地连续反射前进，传到对方所站的地方，所以能听得很清楚。
对话石和三音石：对话石指皇穹宇前甬道第18块石板，站在这块石板上，可与相距36米之遥的东配殿东北角或西配殿西北角上的人对话，虽然彼此都看不见，但声音却清晰如电话在握。而站在皇穹宇门前的第一块石板上发一声，可以很清楚地听到一声回音；站在第二块石板上发一声，能有两次的回音；站在第三块石板上发一声，就能有三声回音，这就是著名的“三音石”。原来，围墙是正圆形，每块石板距四周墙壁距离不等，发声的位置不同，所以能听到次数不同的回音。
头脑大爆炸
课后练习
1．把正在响铃的闹钟放到玻璃罩中，逐渐抽出其中的空气，声音逐渐减小直到消失；再让空气逐渐进入玻璃罩，声音从无到有，从小到大，这说明（ ）。
A．空气不能传声
B．固体不能传声
C．液体不能传声
D．真空不能传声
2．把耳朵贴在长铁管的一端，在铁管的另一端敲击铁管，出现的现象是（ ）。
A．只听到从空气传来的声音
B．只听到从铁管中传来的声音
C．先听到从铁管中传来的声音，后听到从空气中传来的声音
D．先听到从空气中传来的声音，后听到从铁管中传来的声音
3．声音在夜晚比白天传得更远的主要原因是（ ）。
A．夜晚更安静
B．夜晚地面温度低
C．夜晚地面温度高
D．夜晚比较黑
4．声音的传播需要______。
5．请按照声音在其中的传播速度从大到小排序_________
①液体 ②固体 ③气体
6．声音在空气中的传播速度为_________米／秒（m/s）。
7．声控灯中的传声器是将____信号转换为____信号。
8．简述声控灯的原理