初二物理蝉是怎么发声的
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/24 14:49:15
初二物理蝉是怎么发声的
初二物理蝉是怎么发声的
初二物理蝉是怎么发声的
翅膀震动发声的.
使空气振动
翅膀!
其种类较多,雄蝉的腹部有一个发声器,能连续不断地发出响亮的声音;雌蝉虽然在腹部也有发声器,但不能发出声音。
全世界蝉的种类繁多,有3000多种,我国目前已知的有200种左右。在我国,土地辽阔,一年四季均有蝉鸣。春天有“春蝉”,鸣叫时大喊“醒啦——醒啦”;夏天有“夏蝉”,鸣叫时大喊“热死啦——热死啦”、“知了——知了”;秋天时有“秋蝉”,鸣叫时大喊“服了——服了”;冬天有“冬蝉”,鸣叫时大...
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其种类较多,雄蝉的腹部有一个发声器,能连续不断地发出响亮的声音;雌蝉虽然在腹部也有发声器,但不能发出声音。
全世界蝉的种类繁多,有3000多种,我国目前已知的有200种左右。在我国,土地辽阔,一年四季均有蝉鸣。春天有“春蝉”,鸣叫时大喊“醒啦——醒啦”;夏天有“夏蝉”,鸣叫时大喊“热死啦——热死啦”、“知了——知了”;秋天时有“秋蝉”,鸣叫时大喊“服了——服了”;冬天有“冬蝉”,鸣叫时大喊“完了——完了”。
蝉为什么喜欢激昂高歌,扯着“嗓门”大喊大叫呢?法国著名昆虫学家法布尔百思不得其解。他活了90多岁,把毕生的精力都倾注在昆虫学的研究上,写下100多万字的研究论文集——《昆虫记》。他曾对蝉进行了多年的观察研究,并做了极其生动而细致的描述。对蝉的鸣叫他是这样描写的:“蝉的翼后的空腔里,带着一种像钹一般的乐器。它还不满足,还要在胸部安置一种响板,以增强声音的强度,这种蝉为了满足对音乐的嗜好,确实作了很大的牺牲。因为有这种巨大的响板,使得生命器官都无处安置,只好把它们压紧到最小的角落里。为安置乐器而缩小内部器官,这当然是极热心于音乐的了。”
然而,法布尔为了弄清蝉究竟为什么要那样没完没了地拉着“肚皮”的钹,起劲地唱歌,是不是它根本就没有听到自己的大“嗓门”,怕别人也和自己一样还没有听到,才故意提高“嗓门”呢?于是,他进行了实验,来验证一下雄蝉究竟能不能听见声音。
他站在雄蝉的背后,在距离很近的地方大声讲话,使劲吹哨子,拍巴掌,用石头与石头撞击……使用种种响声来吓唬蝉。可是蝉满不在乎地继续唱歌。真是两耳不闻身后事,一心只唱只了歌。后来,法布尔索性找来两枝打野兽的火枪,里面装满火药,在蝉的旁边连连发射,声如霹雳,可是“歌手们”照样悠闲自得地唱着,连一点竟怕和不安的表现也没有。于是法布尔得出的结论是:雄蝉是没有听觉的,它听不见周围发出的任何声音,甚至连自己声嘶力竭的鸣叫也完全听不到,它是个地道的“聋子”。
雄蝉聋不聋呢?
这是有关蝉的第一个谜。
100多年来,法布尔的结论一直被人们广泛接受。甚至直至20世纪80年代,小学的语文教科书中关于蝉的部分仍沿用法布尔的观点:蝉是一个“聋子”。
可是,100多年前,人们一直认为雄蝉是能听到声音的。并给雄蝉冠以“音乐大师”的美称。甚至直至目前世界上的竖琴都用蝉来装饰并做为标志。这里还流传着一个典故:相传,古代希腊有两位名噪全国的音乐大师爱诺莫斯和阿里士多。这天,两位古艺术家正在雅典展开一场轰动全国的竖琴冠军赛。论竖琴的演奏技巧,爱诺莫斯要比阿里士多略胜一筹。哪料到,爱诺莫斯正弹奏得妙音如珠、扣人心弦的时刻,竖琴的琴弦突然断了。在这刻不容缓的时刻,恰巧飞来一只鸣蝉,把琴声继续下去了。爱诺莫斯只好顺水推舟,模拟蝉的鸣声而假奏。由于模拟的太逼真了,弄的真假难分。爱诺莫斯赢得了这场比赛的胜利。为了感谢蝉的“救场”之恩,爱诺莫斯便在竖琴上装饰了蝉,以作标志。
当然这只不过是一个传说而已,但它反映了人们对蝉的听觉的看法,蝉要是个“聋子”的话,哪能及时飞来“救场”呢?
近年来,许多昆虫学家对蝉是“聋子”的结论表示怀疑。雄蝉有高度发达的发声器,能发出令人烦躁的高音。中、小型蝉类的呼叫声一般可达80分贝~90分贝,大型蝉类的呼叫声可高达100~130分贝。我国四川峨眉山等地的一种震旦马蝉,其群鸣声响彻整个山谷,震耳欲聋,使人不堪忍受。蝉为何使出那么大的劲儿来叫喊?目的是招引远处的雌蝉前来交配,繁衍后代。但是雌蝉的发声器官已经退化,它只能听?B style='color:black;background-color:#99ff99'>叫鄄醴⒊龅难?耄?囱撇蛔錾?U饩鸵馕蹲拧扒槁隆敝?涫敲挥小岸猿?钡模??墙?械ハ蛐陨?敉ㄑ丁R虼耍?鄄趺?B style='color:black;background-color:#99ff99'>叫时必须能听到自己的叫声,才能知道叫得如何,进行不断地校正自己的叫声,以便更有效地招引雌蝉。
昆虫学家经过解剖发现:蝉两侧腹室的外缘(第二腹节左右侧)各有一个稍突起的听囊,腔内约有1500个听觉单元。当外界声波激励听膜振动时,听神经细胞产生兴奋,其神经冲动沿听神经传入大脑的听觉中枢,产生相应的听感觉。雌蝉的听膜虽比同种雄蝉小,但听脊却明显的大,听脊比听膜对声音的敏感性更高。所以证明雄蝉并不是“聋子”,只不过听觉不如雌蝉玲罢了。
但科学家在研究中发现,雄蝉的声音是由第一、二腹节内的发生机的收缩运动,分别牵动两侧发生膜受迫振动而发出。盖在发声膜上方的背瓣(即“鼓盖”)和所形成的鼓室以及腹部两块左右对称的腹瓣(即“音盖”)和下面的左右腹室,都有调音和扩音功能,而腹室内壁的上半部为近似白色的皱褶膜,下半部为内倾而近似半透明的听膜,透亮如镜,故称“镜膜”。而雄蝉的褶膜、镜膜和腹壁膜是接受声波的听膜,又是鸣声的辐射膜,相当于我们使用的单卡录音机,它是两用的,既可以录音,又可以放音。单卡录音机不能同时使用两种功能,录音时不能放音,放音也不能录音。
所以有的科学家认为,雄蝉是个“半聋子”,即静止不叫唤时能听到声音,若是高亢鸣叫时,它就听不到任何声音。那么这样问题又上来了。事实上,多种蝉类都具有合唱(群鸣)的习性。你不妨仔细倾听一下,蝉鸣都是这样的:先是大家一齐叫,节奏十分整齐,然后一起停叫。可见雄蝉鸣叫时,显然需要听到其他同类的鸣叫,以便调节自己的叫声,参加合唱。
这样,说雄蝉的镜膜既是听膜又是扩音膜是不可理解的。
看来,雄蝉到底聋不聋,还需要进一步探讨。
雌蝉一定是哑巴吗?这是蝉的第二个谜。
表面上看来,捕捉到的雌蝉,都是不会鸣叫的,所以人们都称雌蝉为“哑巴姑娘”。从上面所讲的来看,雄蝉的“镜膜”兼有收音和扩音的作用,那么,它在鸣叫时,镜膜在扩音,就必然听不到自己的鸣叫声。这样,雌蝉又不会说话,雄蝉又听不到自己在叫些什么,这不成了雄蝉在瞎叫唤吗?这样怎么会让远处的雌蝉准确无误地找到“男友”呢?
有的科学家认为,当雄蝉拼命地高歌鸣叫时,能把方圆1000多米内的雌蝉召唤过来。当雌蝉飞到近距离时,雄蝉不断发出特有的低音量的“求爱声”,吸引雌蝉靠近。与此同时,雌蝉也能发出低音量应答声。这样相互默契才能达到交配目的。只不过雌蝉的这种低音量次声人耳听不到。
不过,它们是否真的用低音量的声音在“交谈”,这还是个谜。
若蝉是怎样计时的?这是蝉的第三个谜。
雌雄蝉交配后,雄蝉很快就衰老而坠地死去,留下雌蝉。雌蝉用尖尖的产卵器在嫩枝上刺一圈小孔,把卵产在树木的木质内部,还要在嫩枝的下端,用口器刺破一圈韧皮,使树枝断绝水分和养料的供应,嫩枝渐渐枯死。这样,有卵的树枝容易被风吹落到地面,以便孵化出来的幼蝉(叫幼虫)钻进土里。
蝉产下的卵半个月就孵化出幼蝉。幼蝉的生活期特别长,最短的也要在地下生活2~3年,一般为4~5年,最长的为17年。幼蝉长期在地下生活,有着冬暖夏凉的条件,也很少有天敌来威胁,倒也算自在。它们经过4~5次蜕皮后,就要钻出地面,爬上树枝进行最后依次蜕皮(叫金蝉脱壳),成为成虫。
同样另昆虫学家大惑不解的是,蝉能够非常准确地确定时间,在“地狱”恰倒好处的完成从幼虫到成虫的过渡生长,并适时离开“地狱”爬出地面。这是个不可思议的奇迹。尤其是17年蝉,这种蝉都是不多不少,精确地度过17年“地狱”生活才见天日。要见到它的子女,必须再过17年。因此昆虫学家们总是像天文学家等待日食和哈雷慧星一样等待着“17年蝉”的出现。
幼蝉在暗无天日的地下,既看不见日出日落,也没有寒冬酷暑,它们是如何计量时间的?这是科学界的一大未解之谜。
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蝉的腹部有一个发声器而这个发生器雄蝉有而雌蝉没有发生器所以也发不了声音。
根本原因是由于其腹部的薄膜振动而产生声音.
是鸣膜在发声
雄蝉腹部下方有一层薄薄的发音膜,当发音肌收缩时,引起发音膜振动。这些振动通过共鸣室最后发出响亮的声音来
会鸣的蝉是雄蝉,它的发音器就在腹基部,像蒙上了一层鼓膜的大鼓,鼓膜受到振动而发出声音,由于鸣肌每秒能伸缩约1万次,盖板和鼓膜之间是空的,能起共鸣的作用,所以其鸣声特别响亮。并且能轮流利用各种不用的声调激昂高歌。雌蝉的乐器构造不完全,不能发声,所以它是“哑巴蝉”。...
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会鸣的蝉是雄蝉,它的发音器就在腹基部,像蒙上了一层鼓膜的大鼓,鼓膜受到振动而发出声音,由于鸣肌每秒能伸缩约1万次,盖板和鼓膜之间是空的,能起共鸣的作用,所以其鸣声特别响亮。并且能轮流利用各种不用的声调激昂高歌。雌蝉的乐器构造不完全,不能发声,所以它是“哑巴蝉”。
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