土电话的原理基于固体声波振动传播，通过棉线作为高效介质实现远距离通话。以下是具体分析：

1. 核心原理

   声音通过物体振动传播，土电话利用棉线（固体介质）的高刚性将声波高效传递。当声源（如人声）使纸杯底部振动时，振动通过棉线传导至另一端，再由另一端纸杯传递至听者耳中。

2. 结构组成

   • 话筒与听筒 ：通常使用纸杯或塑料杯，底部剪开后用牛皮纸或薄纸制成振动膜，通过胶水固定并拉紧。

   • 传输介质 ：棉线作为固体连接两端的振动膜，其刚性远强于空气，能有效减少能量损失。

3. 工作流程

   • 声音通过空气传递至纸杯底部，引起纸壳振动；

   • 振动通过棉线传导至另一端，使另一纸杯底部振动；

   • 反射的声波通过空气传入听者耳中。

4. 关键条件

   • 棉线需保持绷紧状态，以确保振动有效传递；

   • 通话距离通常在100米以内，过长会导致信号衰减。

5. 历史意义

   土电话是电话机的早期原型，由中国人发明，利用固体振动原理实现了原始的远程通信，具有重要的科学和历史价值。