用热水瓶做两个声实验

虽说现在很多家庭有了饮水机，但热水瓶的使用还是很普遍的，现在我们用热水瓶做两个与声有关的有趣的实验。

把耳朵贴在空热水瓶的瓶口上，你就会听到嗡嗡的声音。以前许多老人到市场去买热水瓶的时候，常常这样做，据说这样可以鉴别热水瓶保温性能的好坏（这当然是不正确的）。实际上，这是一种共鸣现象。

在我们的周围总是有各种各样的声音，由于这些声音比较微弱，我们常常察觉不到。如果某些声音和热水瓶发生共鸣，声音就被放大了。这种声音和热水瓶的质量是没有什么关系的。把茶杯、饭碗、玻璃杯等器皿的口贴在耳朵上都会听到声音，但是声音的高低不同。你可以用两只耳朵对不同的器皿进行仔细的比较，就会发现器皿小，发出的声音音调就略高一点。这里面有一个规律，就是器皿里的空气柱越长，发出的音调越低。换句话说，音调低的声音和长空气柱发生共鸣，不同的音调对应着不同长度的空气柱。

古代我国曾经用空气柱的长度来校准各地方的尺子，以防止贪官污吏大尺收税小尺上缴。官府做了一个9寸长，一定粗细的管子，叫黄钟律管，作为尺长的标准。各地如法翻造。检查地方官吏是否伪造尺子的时候，只要将标准律管吹响，看看另一个律管是否共鸣就可以。这种检查十分严格，因为律管差一点就不会产生共鸣。

另一个实验是你天天都做过的，就是向热水瓶中灌开水。一般说来，任何人都能凭灌水所发出的声音来判断水是不是灌满了。

想一想，为什么灌的时候，声音的高低发生变化呢？灌热水瓶的时候，水搅动了瓶内的空气，使空气振动发出声音，和吹瓶子一样，空气柱越长发出的声音越低。随着水面的升高，瓶内空气柱不断地减少，音调也就跟着升高，当你听到声调升高到一定程度的时候，就知道热水瓶已经灌满了。

实际上，灌开水的时候，不仅声音的音调发生了改变，声音的响度也变了，刚开始时响度大，快满时，响度小。有人说，这是因为刚开始时从瓶口倒下的开水离水面较高，使水的振幅大，激起瓶内空气的振幅大，所以响度大。这只是其中一个方面，但不是最主要的。主要原因是，刚开始时，瓶内的水少，瓶内的空气就多，这些空气起共鸣的作用，也就是声音被放大了。随着瓶内的水越来越多，瓶内的空气就越来越少，声音被放大的程度越来越小了。吉他、二胡等乐器都有一个用木材做成的箱子，叫共鸣箱，它们共鸣箱的大小是不一样的。