第一章:聲現象

一、聲音的產生與傳播

聲的產生:聲是由物體振動產生的;一切發聲的物體都在振動,振動停止,發聲停止。

聲音的傳播:聲音的傳播需要介質(傳播聲音的物質叫介質),真空不能傳聲。固體液體氣體都可傳聲。

聲波:發聲體振動會使傳聲的空氣(介質)的疏密發生變化而產生聲波。(水波和聲波類比

決定聲速快慢的因素:1、介質種類。2、介質溫度。

記住:15℃速度:340m/s。

實驗:測聲音在空氣中的傳播速度

1、 兩人相距s(如:300m,距離不要太短,否則時間太短,測不準)

2、 甲點燃爆竹。

3、 乙看見爆竹爆炸的火光時開始計時,聽到爆竹聲時計時結束,測出時間t

4、 計算:v=s/t

回聲:聲音的一種反射現象。回聲是由於聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。如果回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上人耳能把回聲跟原聲區分開來,此時障礙物到聽者的距離至少為17m。在屋子裡談話比在曠野裡聽起來響亮,原因是屋子空間比較小造成回聲到達人耳比原聲晚不足0.1s 最終回聲和原聲混合在一起使原聲加強。

利用:利用回聲可以測定海底深度、冰山距離、敵方潛水艇的遠近。測量中要先知道聲音在海水中的傳播速度,測量方法是:測出發出聲音到收到反射回來的聲音訊號的時間t,查出聲音在介質中的傳播速度v,則發聲點距物體:s=vt

☆運動會上進行百米賽跑時,終點裁判員應看到槍發煙時記時。若聽到槍聲再記時,則記錄時間比實際跑步時間要

(早、晚)0.29s (當時空氣15℃)。

☆下列實驗和實例,能說明聲音的產生或傳播條件的是( ①②④ )①在鼓面上放一些碎泡沫,敲鼓時可觀察到碎泡沫不停的跳動。②放在真空罩裡的手機,當有來電時,只見指示燈閃爍,聽不見鈴聲;③拿一張硬紙片,讓它在木梳齒上劃過,一次快些一次慢些,比較兩次不同;④鑼發聲時,用手按住鑼鑼聲就停止。

Q:敲打桌子,聽到聲音,卻看不見桌子的振動,你能想出什麼辦法來證明桌子的振動?

A:可在桌上撒些米粒,這些米粒在敲打桌子時會跳動。

二、我們怎樣聽到聲音

人耳的構造:外耳、中耳、內耳。

感知聲音的過程:聲源的振動產生聲音→空氣等介質的傳播→鼓膜的振動。(外界傳來的聲音引起鼓膜的振動,這種振動經過聽小骨及其他組織傳給聽覺神經,聽覺神經把信號傳給大腦,這樣人就聽到了聲音)。

骨傳導:聲音通過頭骨、頜骨也能傳到聽覺神經,引起聽覺,聲音的這種傳導方式叫骨傳導。

○雙耳效應:聲源到兩隻耳朵的距離一般不同,聲音傳到兩隻耳朵的時刻、強弱及其他特徵也不同,這些差異就是判斷聲源方向的重要基礎,這就是雙耳效應。

三、聲音的特性

音調:聲音的高低,跟物體振動的快慢有關,物體振動的快,發出的音調就高;振動的慢,音調就低;頻率決定音調。(實驗探究見左下圖)

頻率:物體振動的快慢,物體1S振動的次數叫頻率。

人耳聽覺範圍:20Hz-20000Hz。

超聲波:高於20000Hz的聲音。(蝙蝠、海豚可發出)

次聲波:低於20Hz的聲音。(地震、海嘯、颱風、火山噴發)

響度:聲音的強弱叫響度。響度跟振幅有關,振幅越大,響度越大。人耳聽到的響度還與人耳到聲源的距離有關。(實驗探究見右下圖,乒乓球的作用是把音叉的微小振動放大)

音色:聲音的特色。音色和發聲體的材料、結構有關。


第一章:聲現象


探究音調和頻率 探究響度和振幅的關係

○ 聽診器:減少聲音分散,增大響度。

○三種樂器:打擊樂器、絃樂器、管樂器。

樂器(發聲體)的音調:長短(長的音調低)、粗細(粗的音調低)、鬆緊(松的音調低)決定了音調的高低。

☆男低音歌手放聲歌唱,女高音為他輕聲伴唱:女高音音調高響度小,男低音音調低響度大。

☆敲鼓時,撒在鼓面上的紙屑會跳動,且鼓聲越響跳動越高;將發聲的音叉接觸水面,能濺起水花,且音叉聲音越響濺起水花越大;揚聲器發聲時紙盆會振動,且聲音響振動越大。根據上述現象可歸納出:⑴ 聲音是由物體的振動產生的 ⑵ 聲音的響度跟發聲體的振幅有關。

四、噪聲的危害和控制

當代社會的四大汙染:噪聲汙染、水汙染、大氣汙染、固體廢棄物汙染

噪聲:物體做無規則振動發出的聲音(物理學角度)。從環保角度看,凡是妨礙人們正常休息、學習、和工作的聲音,以及對人要聽到的聲音產生干擾的聲音,都屬於噪聲。

噪聲強弱的等級和危害:分貝(dB)為單位來表示聲音的強弱,0dB是人耳能聽到的最微弱的聲音;30-40dB是較理想的安靜環境。為了保護聽力聲音不得超過90dB;為了保證工作和學習,聲音不得超過70dB;為了保證休息和睡眠,聲音不得超過50dB

控制噪聲:防止噪聲的產生;阻斷噪聲的傳播;防止噪聲進入人耳。即:1、在聲源處減弱噪聲(如:禁止鳴笛,發動機安裝消聲器等);2、在傳播途中減弱噪聲(隔音牆、隔音板,種樹,關門窗等);3、在人耳處減弱噪聲(戴防噪聲耳罩,耳朵中塞棉花)。

五、 聲的利用

聲與信息:聲能傳遞信息。(雷聲、B超、敲擊鐵軌等)

回聲定位:聲波發出遇障礙反射,根據回聲到來的方位和時間,確定目標的位置和距離(蝙蝠)

聲吶:根據回聲定位。

聲與能量:聲能傳遞能量。(超聲波清洗精密儀器、碎石)


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