4 聽到聲音
哇哦，樂隊的演奏越來越精彩了啊！真是非常享受這么美妙的演唱會。
嗯嗯，可是歌曲是如何傳到我們的耳朵里的呢？真是奇怪。
不知道了吧，所有的聲音都是以聲波的方式在介質中傳播的，從聲源一直傳播到我們的耳朵。
哇哦，你好厲害，可是我還是有個疑問，那我們為什么能聽見聲音？
這個嘛，我也不太清楚，應該是我們的耳朵里有竊聽器吧。
那好吧，演唱會結束我們一起找火星博士給我們講講吧！
火星數據庫
提起耳朵，我們都非常熟悉。我們可以聽到美妙的音樂，可以聽到動物的叫聲，也能聽到別人的說話聲，耳朵功不可沒。
想一想
耳朵是通過什么途徑讓我們感知聲音的呢？
耳朵的結構
根據聲音從自然環境中傳送至人類大腦的過程，可以把耳朵的結構分為三部分，外耳、中耳、內耳。
外耳
外耳包括耳廓和外耳道。耳朵的結構中唯一可見的部分是耳廓，它有著特殊的螺旋形結構，最先對聲音做出反應。耳廓的作用像一個漏斗，這樣有利于收集聲音。收集到的聲音傳入外耳道，外耳道長約2~3厘米，呈“S”形彎曲。
中耳
中耳由鼓膜、聽小骨、咽鼓管組成。中耳在聲音傳播過程中主要起能量轉化和擴大聲音的作用，中耳能將傳入外耳的聲音放大20倍左右。
鼓膜：又稱為耳膜，位于外耳道的底部，分隔外耳道與鼓室腔；是個橢圓形半透明的薄膜，有一定的彈性和張力。鼓膜相當于一個振動膜，聲波經過外耳道，然后使鼓膜振動。
聽小骨：由錘骨、砧骨、鐙骨構成，它們互相由關節連成一串，叫聽骨鏈。聽小骨總重不過50毫克，是人體內最小最輕的骨。鼓膜的振動使依附于鼓膜上的錘骨柄動作，再將振動傳遞至砧骨和鐙骨。由于聽骨鏈的結構相當于一個杠桿，振動從錘骨傳遞到鐙骨能量會放大1.3倍。
咽鼓管：連接著中耳腔與咽腔。主要功能是引導鼻咽部氣體進入鼓室，以維持鼓膜兩側壓力平衡，從而保證鼓膜的正常振動。
內耳
內耳由半規管、前庭、耳蝸組成。
半規管：半規管由三部分構成，三個半規管分別叫作外半規管、前半規管和后半規管。每個半規管大致呈半圓形，它們彼此交通，又互相垂直。半規管內充滿著淋巴液，在半規管根部膨大的地方是內神經細胞集中的地方，它是重要的動平衡感受器。
前庭：前庭就是介于三個半規管和耳蝸之間的一個較大的骨性腔，內含有兩個膜性囊：橢圓囊和球囊。它們互相交通，而且球囊向前連通蝸管，橢圓囊向后連通三個膜半規管。前庭中包含有豐富的毛細胞，毛細胞是重要的視神經細胞，所以前庭也是重要的維持人平衡的一個結構。
耳蝸：人的耳蝸形似蝸牛殼，由一條骨性的蝸管圍繞一錐形的蝸軸盤繞2.5~2.75周所構成。耳蝸內含有聽覺感受器。聽覺感受器的作用是把傳到耳蝸的機械振動轉變成聽神經纖維的神經沖動。神經沖動傳至各級聽覺中樞，經過多層次的信息處理，最后在大腦皮層引起聽覺。
聽覺的形成過程
根據耳朵的構成和每部分的功能，聽覺的形成過程大致是：外界的聲波經過外耳道傳到鼓膜，鼓膜的振動通過聽小骨傳到內耳，刺激了耳蝸內對聲波敏感的感覺細胞，這些細胞就將聲音信息通過聽覺神經傳給大腦的一定區域，人就產生了聽覺。
保護耳朵
外界環境中的聲音并非都是和諧悅耳的。那些影響人們學習、工作和休息的聲音，叫作噪聲。長期生活在噪聲環境中的人，聽覺會受到影響，并容易患神經衰弱、高血壓等疾病。如果突然暴露在極強的噪聲下，鼓膜會破裂出血，使人失去聽覺。
為了保護耳和聽覺，除減少和消除噪聲外，平時還應當注意做到以下幾點：
1．不要用尖銳的東西挖耳朵，以免戳傷外耳道或鼓膜；
2．遇到巨大聲響時，迅速張開嘴，使咽鼓管張開，或閉嘴、堵耳，以保持鼓膜兩側大氣壓力平衡；
3．鼻咽部有炎癥時，要及時治療，避免引起中耳炎；
4．不讓污水進入外耳道，避免外耳道感染。
想一想
播放自己錄在手機里的說話聲，感覺這個聲音不太像自己的聲音，這是為什么呢？
骨傳導
我們平時交流的時候，對方的聲波通過振動我們的耳膜一路傳導到聽覺神經，最后被大腦接收后，我們就產生了聽覺。聲音傳輸途徑是：聲波—耳廓—外耳道—鼓膜—錘骨—砧骨—鐙骨—半規管—前庭—耳蝸—聽神經—聽覺中樞。這樣的傳導過程可以稱為空氣傳導，簡稱為氣導。
當我們自己說話的時候，我們也能聽見自己的聲音，此時我們聽到的聲音已經不是單純的氣導產生的聽覺了，同時還存在另外一種方式——骨傳導。它是利用骨頭振動的原理，將聲音傳到自己的頭骨上，通過頭骨，直接傳送到內部耳神經，不需要耳膜的振動。聲音傳輸途徑是：聲波—顱骨—半規管—前庭—耳蝸—聽神經—聽覺中樞。
讓我們一起體驗幾個有趣的現象，更加直觀理解骨傳導原理。
1．聽自己的錄音好像不是自己的聲音？
利用高保真的錄音設備，錄下一個人的說話或者唱歌的聲音，最后再播放出來，很多人會感覺這個聲音不太像自己的聲音。就是因為，錄音設備錄下來的只是自己的氣導音，而平時自己說話時，自己聽到的是骨導與氣導兩種途徑傳過來的聲音。
2．我們為何能聽見自己咬牙、撓頭、刷牙聲呢？
你嘴巴閉上，上下牙齒輕輕咬動，別人聽不到任何聲音，但自己能夠聽到清晰的牙齒聲音，就完全是骨傳導傳到內耳的聲音。另外，我們在撓頭、刷牙、吃脆餅干的時候，聽到的這些聲音都是通過骨傳導傳入大腦的。
3．鯨魚體外沒有耳朵，它們是如何聽到聲音的？
科學研究發現，鯨魚在大海里對聲音的敏感程度超出人類的想象！鯨魚的體外之所以沒有耳朵，是因為它生活在深海環境，深海里沒有空氣。早在我們人類發現骨傳導原理之前，鯨魚就已經用它的下顎骨作為它的耳朵，利用骨傳導的原理“聽”到聲音，在深不可測的大海里生活。
4．貝多芬耳聾后如何創作音樂的？
著名的作曲家貝多芬，在晚年出現了聽力衰退的癥狀，但他還是堅持他的作曲工作，為了彌補因聽力衰退對作曲工作的影響，貝多芬利用了振骨傳音的原理，用牙咬住指揮棒的一頭，再將指揮棒的另一頭按在鋼琴上，以指揮棒為傳播體將鋼琴聲的震感通過牙齒，頭蓋骨傳送到聽覺神經，來完成他的作曲工作。
火星實驗室
彈回來的聲音
實驗器材
紙筒2個（可用保鮮膜的軸心紙筒來代替） 鬧鐘1個 書1本
實驗步驟
1．將鬧鐘拿在手上，將手臂伸直，試一試能聽到鬧鐘的嘀嗒聲嗎？
2．拿出紙筒，透過它來聽聲音，試一試聽到鬧鐘的嘀嗒聲是不是變大了？
3．將2個紙筒排成“ㄑ”字形，開口朝向桌邊。讓鬧鐘靠在紙筒一端的開口，耳朵靠在另一個紙筒的開口（如圖）。這時可以聽到鬧鐘的嘀嗒聲嗎？
4．在兩個紙筒靠在一起的開口端立一本書（如圖），這時聽到鬧鐘的嘀嗒聲變大了嗎？
實驗現象
將鬧鐘拿在手上，能聽到鬧鐘的聲音；拿出紙筒，透過它來聽聲音，鬧鐘聲音會變大；將2個紙筒排成“ㄑ”字形，開口朝向桌邊，聽不到鬧鐘聲；在兩個紙筒靠在一起的開口端立一本書立書后，聽到鬧鐘的聲音更大。
實驗原理
聲音是以波的形式在空氣中向四面八方傳遞的，很容易逸散消失，紙筒可以讓聲波集中在紙筒里傳遞，因此可以讓我們聽到較遠距離的嘀嗒聲。當將紙筒排成“ㄑ”字形時，若沒有在開口處立書本，聲波傳入第一個紙筒后，就會從開口處傳出去，往四面八方散開，因此我們聽不到嘀嗒聲。若是在兩個紙筒的遠端立了一本書，就可把從第一個紙筒傳來的嘀嗒聲反彈進入第二個紙筒內，因此我們就可以聽到嘀嗒聲了。
【火星實驗】
實驗名稱：超聲波測距儀
實驗器材：超聲波測距儀套件
實驗過程：掃描二維碼，關注“火星人俱樂部”微信公眾號，回復關鍵詞“超聲波測距儀”即可觀看精彩視頻內容。
火星故事
人體發聲
人體的各個與發聲有關的器官就好像是—件樂器的各個部件。有人把“人體樂器”比喻為一件管樂器，另一些人比喻為簧振樂器，還有人則比喻為簧管樂器。
無論哪一種樂器發聲，都要有個動力即聲源。不管把人體看作管樂器或簧振樂器，“人體樂器”有一個聲能源，它也在“樂器”本身里面。人歌唱時用橫膈膜把肺部中的空氣“頂”上去，使聲帶振動，或者是在咽腔、鼻腔、口腔里發聲和共振。我國古代民間常用“丹田之氣”“以氣托聲”等描述，也屬此意。
“人體樂器”的發聲原理是氣流經喉管中聲帶的調制并經咽腔、鼻腔和口腔等共振產生。此外還包括口腔中舌頭，舌根、下巴的影響。
“人體樂器”有三個共鳴腔，即咽腔、鼻腔和口腔（至于民間藝人的語言，可能還有別的說法），它們直接起共鳴的作用。
頭腦大爆炸
課后練習
1．在探究人耳怎樣聽到聲音時，可以用肥皂膜模擬人耳的鼓膜。如圖所示，當喇叭發聲時，肥皂膜將（ ）。
A．靜止不動
B．一直向左運動
C．一直向右運動
D．振動
2．聲波傳入人耳的順序是（ ）。
A．耳道 鼓膜 耳蝸 聽小骨 聽覺神經
B．外耳道 鼓膜 聽小骨 耳蝸 聽覺神經
C．外耳道 聽小骨 鼓膜 耳蝸 聽覺神經
D．以上答案都不正確
3．對于人失去聽覺，下列說法錯誤的是（ ）。
A．人只要失去聽覺，就不能感知聲音
B．如果因為傳導障礙而失去聽覺，可以通過骨傳導來感知聲音
C．對于因傳導障礙而失去聽覺的人，只要設法將外界產生的振動傳給聽覺神經，就可以感知聲音
D．聲音可以通過頭骨、頜骨傳到聽覺神經，引起聽覺
4．蛇是一種可怕的動物，經常將頭貼在地面上，對外界聲音的刺激非常靈敏，但蛇沒有耳朵，它利用骨傳導方式來“傾聽”敵人的聲音。說明聲音可以通過______（固體、液體、氣體）傳播。
5．請簡述如何保護耳朵。