初中物理竞赛教程(基础篇)第2讲_简单声现象
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第2讲简单声现象2.1 学习提要2.1.1 声音的产生声音是由物怅的振动产生的,各种振动着的发声物体郁叫做声源。
固体、液体、气体的振动都可以发出声音,成为声源。
声音从声源处传播到耳中,引起鼓膜振动,我们就听到了声音。
2.1.2 声音的传播发声体的振动在空气中是怎样传播的呢?我们不妨先看一下这种现象,如图2 _ 1所示。
水平悬挂的长弹簧,原先每一圈弹簧的间距是相等的,当推动它的右端后,可以见到弹簧每一圈的间距发生了变化,弹簧中出现的疏密相间的形状会从右端逐渐传向左端,我们看见的是弹簧形成的疏密。
当发声物体振动时,附近的空气分子就会形成像弹簧中一样的疏密。
这些疏密相间的形状.向四面八方传播开去就形成了声波,如图2-2所示,是用橡皮锤击打音叉,音叉推动周围的空气形成声波过程的示意图。
但要注意在声音的传播过程中,传播的尽是疏密相间的形状和能量,振动的空气分子并没有随声波向前移动。
图2-1 图2-2 图2-3声音的传播需要物质(介质),在没有传声物质的空间(真空)中是无法传播的。
如图2 - 3 为真空铃实验装置,当接通电源可清楚地听到铃声。
在用抽气机抽出玻璃罩里面空气的过程中,可以发现里面闹钟发出的声音越来越小。
当玻璃罩里面的空气被抽光时,声音就无法传播出来了。
停止抽气,并让空气重新进人玻璃钟罩内,铃声将会重新出现。
这一实验研究说明声音无法在真空中传播,声音的传播依赖于介质。
声音的传播需要时间,在不同的介质中声速不同,如表2-1所示。
一般情况下,v 固体>v 液体>v 气体。
声速还跟介质的温度有关。
如:15℃时空气中的声速为340m/s ,气温每升高1℃, 声音在空气中传播的速度就增加0.6 m/s 。
表2-1 不同介质中声音的传播速度声音在传播过程中遇到障碍物,会发生以下情况:一部分声音在障碍物表面反射,出现回声现象,它符合光的反射定律。
人耳能分辨出两次声音的时间间隔一般为0.1s 以上,所以与 原声到达人耳的时间差大于0.1s 如人就觉得有回音。
八年级物理第二章《声现象》知识点归纳声音是我们日常生活中经常接触到的物理现象之一,它是物体振动在介质中的传播所产生的机械波。
声音不仅在人类沟通和交流中起着重要的作用,而且在科学研究和工程应用领域也具有广泛的应用。
本文将对八年级物理第二章《声现象》的知识点进行归纳和概述,帮助读者更好地理解该章节内容。
一、声音的产生和传播1. 声音的产生:声音是由物体的振动引起的,物体振动使空气分子振动,进而传递能量形成声波。
2. 声音的传播:声音是通过介质传播的,主要传播介质是气体、液体和固体。
在这些介质中,声波会引起介质分子的振动传递,形成声音的传播。
二、声音的特性1. 声音的强度:声音的强度取决于声源的振幅大小,与传播距离成反比。
强度的单位是分贝(dB)。
2. 声音的频率:频率表示声音发生振动的快慢,单位是赫兹(Hz)。
不同频率的声音会产生不同的音调。
3. 声音的音调:音调是声音的高低音程,与声音的频率有关。
频率越高,音调越高。
4. 声音的响度:响度是声音的主观感觉,与声音的强度有关。
响度越大,声音越响亮。
三、声音的传播特性1. 声音的直线传播:当声音在均匀介质中传播时,其传播路径是直线。
2. 声音的反射:声音遇到障碍物时会发生反射,根据入射角和反射角的关系可以推导出声音反射定律。
3. 声音的折射:声音由一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象,根据折射定律可以计算折射角度。
4. 声音的衍射:声音通过一个障碍物边缘时会发生衍射现象,衍射角度与波长有关。
四、声音的利用1. 声音的通信:声音是一种重要的通信工具,人们可以通过声音进行语言沟通和传递信息。
2. 声音的测量:利用声音的传播特性和声波传播的原理,可以进行声音的测量和分析,例如使用麦克风进行声音录制和音频信号分析等。
3. 声音的工程应用:声音在工程领域具有广泛的应用,如音响系统设计、声纳探测、音频信号处理等。
总结:通过对八年级物理第二章《声现象》知识点的归纳和概述,我们了解到了声音的产生和传播原理,以及声音的特性和传播特性。
知识点1:声音的产生与传播1、声音的产生(法)总结:声音是由物体的_______产生的。
振动的物体叫。
一切发声物体都在.振动停止,发声人靠振动发声,风声是振动发声,管制乐器靠里面的振动发声,弦乐器靠振动发声,鼓靠振动发声。
发声体可以是体、体和体;2、声音的传播需要.体、体和体都可以传播声音;不能传声,月球上(太空中)的宇航员只能通过交谈;声音以的形式向前传播(类比法)注:有声音物体一定振动,有振动不一定能听见声音3、声速(1)声音在不同介质中的传播速度一般。
(2)声速与介质的有关。
15℃时空气中的声速为m •s -1。
(3)声音在中的传播速度最快,其次是在中,在中传播的速度最慢。
声音传播的速度与介质的______和______有关。
一般来说,v 固_____v 液_____v 气,温度越高,声速_____。
4、回声回声:声音在传播过程中,如果遇到,就会被回来,形成回声。
回声产生的条件:回声到达耳朵比原声晚秒以上,人耳才能把回声和原声分开。
那回声在生活中的应用:回声测距、音乐大厅的设计。
5、人耳听声人耳是由外耳、中耳和内耳构成的。
外界传来的声音引起的振动,这种振动产生的信号经过及其他组织传给,把信号传给,人就听到了声音。
在声音的传播过程中,如果任何部分发生障碍,人都会失去听觉。
如果只是传导障碍,可以通过“骨传导”使人重新感知声音。
骨传导:声音通过头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉的传导方式。
音乐家贝多芬耳聋后,就是用牙咬住木棒的一端,另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声,继续进行创作的,这是利用__________来听声音的。
知识点2:声音的三大特性1、音调声音的叫音调。
例如:女高音、男低音、声音尖细、声音低沉频率:(1)物理意义:频率是描述物体的的物理量。
(2)定义:叫频率。
(3)单位:()超声波和次声波一般人的听力范围:,振动频率低于Hz 的叫声波;振动频率高于Hz 的叫声波。
波形图:试比较甲、乙两音叉的音调的高低波形越密集,声音的频率越,音调越。
八年级物理上册“第一章机械运动”必背知识点一、声音的产生1. 声音的本质:声音是由物体的振动产生的。
一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。
但需要注意的是,声音并不会立即消失,因为原来发出的声音仍可以继续传播。
2. 声源:发声的物体叫声源。
人说话、唱歌靠声带的振动发声,婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声,清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声。
这些振动频率一般都在20-20000次/秒之间,即人耳的听觉范围内。
3. 振动与发声的关系:振动是发声的充分必要条件。
没有振动就没有声音,振动停止则发声停止。
二、声音的传播1. 传播条件:声音的传播需要介质,真空不能传声。
固体、液体和气体都可以作为声音传播的介质。
2. 传播方式:在空气中,声音以看不见的声波形式传播。
声波到达人耳,引起鼓膜振动,人就听到声音。
3. 声速:声音在介质中的传播速度简称声速。
声速的大小跟介质的种类和温度有关。
一般情况下,声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢。
在15℃空气中的声速约为340m/s(或1224km/h),在真空中的传播速度为0m/s。
三、回声1. 回声的形成:回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。
2. 听见回声的条件:原声与回声之间的时间间隔在0.1秒以上,且障碍物到听者的距离至少为17米 (声速按340m/s 计算)。
3. 回声的利用:利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近等。
具体方法是测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。
四、声音的特性1. 音调:声音的高低叫音调。
音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。
物体在每秒内振动的次数叫频率,单位是赫兹(Hz)。
2. 响度:声音的强弱 (或大小)叫响度。
响度跟发声体的振幅和距发声体距离的远近有关。
振幅越大、距发声体越近,响度越大。
3. 音色:音色反映了声音的品质与特色。
初中应用物理知识竞赛专题讲座2专题二声现象【知识要点解读】1.声音由物体的振动产生。
振动停止,发声一定停止,但声音不一定消失(原来发出的声音仍继续传播)。
固体、液体、气体都可以因振动发出声音。
如“风声、雨声、读书声”分别是由气体、液体、固体的振动而发出的。
发声物体的振动有的我们能直接观察到,如吉他发声时弦线的振动;有的我们不易直接观察到,如敲桌子时桌面振动。
但我们可以触摸感觉到,或在桌面上放纸屑,让桌面振动“显示”出来。
2.声音的传播一定需要介质。
声音可以在固体、液体、气体中传播。
声源振动的物体带动周围的介质产生相应的振动,这些随发声体振动的介质又带动较远的介质振动,由此使振动向外传播形成了疏密相间的声波。
3.声音在不同介质中传播速度不同,一般情况下,声音在固体中传播最快,液体次之,气体最慢。
15℃时空气中声速是340m/s。
固体传声快且声能损失小,固体的传声效果最好。
4.人耳能区分两次声响的时间间隔为0.1s。
要想把回声和原声区分开,人离反射声音的障碍物的距离至少为17m。
5.人耳感知声音的过程:外界声源振动,介质将外界传来的声音由外耳道传至鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜振动带动听小骨振动传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑。
6.声音的三个特征:音调、响度和音色。
音调指声音的高低。
音调跟发声体振动的频率有关,频率越高,音调越高。
通常所说的女高音是指音调高,即说话的频率高。
响度指声音的大小。
响度与发声体振幅(振动的幅度)有关。
振幅越大,响度越大。
响度还跟人耳距发声体的远近有关。
音色指声音的特色。
音色与发声体的材料和结构有关,音色常用来区分不同的发声体。
7.减弱噪声的途径主要是:在声源处减弱(改造声源结构以减小噪声强度,在声源处加防护罩,在内燃机排气管上加消音器等),在传播过程中减弱(用隔音或吸音材料、植树,把噪声与外界隔离),在人耳处减弱(戴防噪声耳塞、双手捂住耳朵等)。
【知识拓展】1.在利用声速进行有关计算时(例如回声测距离),可以认为声音在同一种介质中沿直线匀速传播,可以利用s=vt计算。
初中物理竞赛辅导―声现象初中物理竞赛辅导资料类别:姓名:(一)声现象一、知识点:1、声音的发生:一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也就停止。
声音是由物体的振动产生的,但并不是所有的振动都会发出声音。
2.真空中的声音传输(1)声音要靠一切气体,液体、固体作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质。
登上月球的宇航员即使面对面交谈,也需要靠无线电,那就是因为月球上没有空气,真空不能传声(2)声音在不同的介质中以不同的速度传播3、回声:声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来人再次听到的声音叫回声(1)区别回声与原声的条件:回声到达人的耳朵比原声晚0.1秒以上。
(2)低于0.1秒时,则反射回来的声间只能使原声加强。
(3)利用回声可测海深或发声体距障碍物有多运4.音调:声音的高度称为音调,由发声体的振动频率决定。
频率越高,音调越高。
5.响度:声音的大小称为响度。
响度与扬声器振动的振幅以及声源到人耳的距离有关6、音色:不同发声体所发出的声音的品质叫音色7、噪声及来源从物理角度看,噪声是指发声体做无规则地杂乱无章振动时发出的声音。
从环保角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音属于噪音。
8、声音等级的划分人们用分贝来划分声级。
30db-40db是理想的安静环境。
超过50分贝会影响睡眠,超过70分贝会影响睡眠以上会干扰谈话,影响工作效率,长期生活在90db以上的噪声环境中,会影响听力。
9.噪声衰减方式:可在声源、传播过程和人耳处减弱。
10.声音利用:声音可以传递信息;声音可以传递能量。
2、练习1、当你吹笛子时,用手指按住或放开不同的孔就会发出高低不同的声音,奏出动听的音曲.笛子是靠声音,如图所示,如果笛子,若将。
第1页孔全堵上,其发音的音调笛孔全打开,发音的音调2.列车进入隧道前必须鸣笛。
如果列车速度为80km/h,空气中的声速为340m/s,且司机在鸣笛两秒钟后听到隧道入口处悬崖反射的回声,则列车与隧道入口处的距离为____________________。
第二章声现象声音是什么呢?我们可以把声波类比于水波来认识,声音是一种波,我们把它叫做声波。
1、声音的产生条件①通过声带振动、打鼓鼓面振动、敲打桌子时桌子振动来探究声音的产生条件②通过探究我们发现:声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声停止(注意:不是声音消失)。
(振动的振不能写成震)2、声源:正在发声的物体叫做声源。
固体、液体、气体都可以作为声源。
例如:“风声、雨声、读书声,声声入耳”,其中风声是由振动发声的;“雨声”是由振动发声的;“读书声”是由振动发声的。
有些声源的振动,我们感觉不到,需用转换法来体现。
转换法:转换法是将不容易直接观察到的细微现象,通过某种方式把它形象、直观地呈现出来的一种科学探究方法。
如:把物体的振动转换成碎纸屑的跳动、泡沫小球的摆动、乒乓球的跳动、水花飞溅等可见的现象来体现发声体在振动。
常见的声源总结:(1)弦乐器靠弦的振动发声(如小提琴、钢琴、二胡)(2)管乐器是靠内空气柱的振动发声的(如长笛、萧)(3)打击乐器靠鼓面或锣等的振动发声(如鼓、锣)(4)哺乳动物靠声带振动发声的(5)蝉靠胸部的两片鼓膜振动发声的(6)鸟靠鸣膜振动发声的(7)蟋蟀靠左右翅膀相互摩擦发声的(8)蝈蝈是靠两前翅摩擦引起振动而发声的(9)青蛙是靠气囊的振动发声的(10)蜜蜂、蚊子、苍蝇在飞行时有声音,是翅膀振动的原因(11)向暖瓶内灌水,是暖瓶里面的空气振动发声(12)气球爆炸,是气球膜的振动引起球周围的空气的振动发声3、.声音的传播通过宇航员在太空中通过无线电通话,我们可以知道声音的传播需要介质想一想老师的讲话声是怎样传入你们的耳朵里的呢?水中的鱼儿是怎么听到岸上人的脚步声的呢?医生用听诊器是怎么听到病人的心跳的呢?由此我们得出结论:声音可以在固体、液体、气体中传播,但不能在真空中传播。
声音的传播需要介质。
并且声音在不同介质中传播的速度不一样,一般情况下,声音在气体中传播的较慢,在液体中传播的较快,在固体中最快。
第二章声现象是八年级物理的一个重要章节,主要涵盖了声音的产生、传播和接收等方面的内容。
以下是对这一章节的知识点进行超详细总结:1.声音的产生:-声音是由振动产生的,当物体发生振动时,会引起周围空气的振动,形成声波。
-声音的振动源可以是弹簧、弦、膜等。
-声音的大小与振动源的振幅有关,振幅越大,声音越大。
2.声音的传播:-声音是通过介质传播的,介质可以是固体、液体或气体。
-在固体中传播的声音速度最快,气体中传播的声音速度最慢。
-声音传播的速度与介质的密度和弹性有关,密度越大,弹性越大,声音传播的速度越快。
3.声音的特性:-声音具有频率、振动数、声强和音调等特性。
-频率是指声音振动的次数,单位是赫兹(Hz)。
-振动数是指声音波动的次数,单位是圈。
-声强是指声音的强度,单位是分贝(dB)。
-音调是指声音的高低,与声音的频率有关,频率越高,音调越高。
4.声音的传播过程:-声音的传播可以分为发声、传播和接收三个过程。
-发声过程是指声音的产生过程,物体发生振动,引起空气的振动。
-传播过程是指声音从振动源传播到接收者的过程,通过空气中的分子相互碰撞传递能量。
-接收过程是指声音到达接收者的过程,接收者的耳朵接收到声音引起耳膜振动,再通过神经传递到大脑。
5.声音的传播路径:-声音在空气中传播时,会沿直线传播,遇到障碍物时会发生反射、折射和吸收等现象。
-声音的反射是指声波遇到障碍物时,发生反射从而改变传播方向。
-声音的折射是指声波传播过程中,由于介质密度的变化,使声波改变传播方向。
-声音的吸收是指声波能量被障碍物吸收而无法传播的现象。
6.声音的强度和音量:-声音的强度是指声音的能量,可以通过声强来表示。
-声音的音量是指人耳感受到的声音大小,与声音强度有关。
-声音的音量可以通过调整声音的强度来改变。
7.声音的频率和音调:-声音的频率是指声音的振动次数,频率越高,声音越尖锐,音调越高。
-声音的音调可以通过调整声音的频率来改变。
初中应用物理知识竞赛题精选分类解析专题二、声现象一.选择题1. (2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题)在“达人秀”节目中,演员用冬瓜、 土豆做成吹奏乐器,用它们吹奏出来的声音可能具有的相同特征是()A. 音调响度B.音色响度C.音色音调D.音色音调响度1・答案:A解析:演员用冬瓜、土豆做成吹奏乐器,二者咅色一定不同,用它们吹奏出来的 声音可能具有的相同特征是音调和响度,选项A 正确。
2. (2013全国初中应用物理知识竞赛)如图3所示,海北屮学有一个跑道为400m 的操场,在操场的主 席台和观众席上方一字形排列着A,B,C 三个相同的 音箱。
在一次运动会的开幕式上,站在操场中的所 有同学都可以听到音箱发出的足够大的声音,但站 在某些位置的同学却感觉听不清音箱中播放的内 容,在图3的123三个位置中,位于哪个位置附近的同学应该是“感觉听不清” 的?() A.l B.2 C. 3 D.在哪个位置都一样答案:A 解析:位置1声波干涉相互削弱,所以位于位置1附近的同学应该是“感觉听不 清”选项A 正确。
3. (2009年上海初中物理竞赛)在汽车、摩托车发动机的排气管上附加消声器, 目的是减弱噪声。
减弱噪声的位置在()A. 排气管上B.空气中C.人耳处D.发动机上3. 答案:A解析:发动机的排气管上附加消声器,减弱噪声的位置在排气管上,选项A 正确。
4.(无锡物理竞赛题)下图是探究声现象的四种实验情景,下列说法正确的是() 图3甲乙丙丁A.甲实验说明声音的传播需要介质B.乙实验说明钢尺振动的频率越高,响度越大C.丙实验说明音叉的振幅越大,音调越高D•丁实验说明声波不能传递能量4.答案:A解析:甲实验是把正在响铃的闹钟放在钟罩里,用抽气机逐步抽去钟罩里的空气, 听到的闹钟响声逐步减小,据此说明真空不能传声,声音的传播需要介质,选项A 正确;乙实验利用钢尺的振动来说明钢尺振动的频率越高,音调越高,选项B 错误;丙实验通过咅叉振动吋乒乓球弹开的远近说明咅叉的振幅越大,响度越人, 选项C错误;丁实验通过敲击橡皮膜时蜡烛火焰的摇动说明声波能够传递能量, 选项D错误。
第一章声现象一、声音的产生1、声音是由物体的产生的;(人靠声带振动发声、蜜蜂靠翅膀下的小黑点振动发声,风声是空气振动发声,管制乐器靠里面的空气柱振动发声,弦乐器靠弦振动发声,鼓靠鼓面振动发声,钟靠钟振动发声,等等);2、振动停止,停止;但声音并没立即消失(因为原来发出的声音仍在继续传播);(注:发声的物体一定振动,有振动不一定能听见声音)3、发声体可以是、和气体;4、声音的振动可记录下来,并且可重新还原(唱片的制作、播放);二、声音的传播1、声音的传播需要介质;、和气体都可以传播声音;一般情况下,声音在中传得最快,气体中最;2、真空不能传声,月球上(太空中)的宇航员只能通过交谈;3、声音以声波的形式传播;4、声速:物体在每秒内传播的距离叫声速,单位是m/s;声速跟和温度有关;声速的计算公式是v=s/t;声音在15℃的空气中的速度为。
三、回声声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵里,人耳听到反射回来的声音叫(如:高山的回声,北京的天坛的回音壁)1、听见回声的条件:原声与回声之间的时间间隔在s以上(教室里听不见老师说话的回声,狭小房间声音变大是因为原声与回声叠加重合);2、回声的利用:测量距离(车到山的距离,海的深度,冰川到船的距离);四、怎样听见声音1、人耳的构成:人耳主要由外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗及听觉神经组成;2、声音传到耳道中,引起鼓膜振动,再经听小骨、听觉神经传给大脑,形成听觉;3、在声音传给大脑的过程中任何部位发生障碍,人都会失去听觉(鼓膜、听小骨处出现障碍是传导性耳聋;听觉神经处出障碍是神经性耳聋)4、骨传导:不借助鼓膜、靠头骨、颌骨传给听觉神经,再传给大脑形成听觉(贝多芬耳聋后听音乐,我们说话时自己听见的自己的声音);骨传导的性能比空气传声的性能好;5、双耳效应:声源到两只耳朵的距离一般不同,因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及步调也不同,可由此判断声源方位的现象(我们听见立体声就属于双耳效应的应用);五、声音的特性1、音调:声音的叫音调,与发声体振动的频率有关,,音调越高(频率:物体在每秒内振动的次数,表示物体振动的快慢,单位是赫兹,振动物体越大音调越低;)2、响度:声音的叫响度;与发声体的、声源的距离有关,物体振幅越大,越大;听者距发声者越远响度越小;3、音色:声音的品质特征;与发声体的结构和材料有关,不同的物体的音调、响度尽管都可能相同,但音色却一定不同;(辨别是什么物体发的声靠音色)注意:音调、响度、音色三者互不影响,彼此独立;六、超声波和次声波1、人耳感受到声音的频率有一个范围:20H z~20190Hz,高于 Hz叫超声波;低于 Hz叫次声波;2、动物的听觉范围和人不同,大象靠次声波交流,地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波;七、噪声的危害和控制1、噪声:(1)从物理角度上讲物体做时发出的声音叫噪声;(2)从环保的角度上讲,凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声;2、乐音:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音;3、常见噪声来源:飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声;4、噪声的等级:表示声音强弱的单位是分贝,符号为dB。
第二章 声现象知识网络构建15340m/s 0.1s ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎨⎩⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎪⎨⎪⎩产生:声音是由物体振动产生的需要介质(固体、液体或气体),真空不能传声形式:以波的形式传播,也叫声波传播介质的种类影响因素声带介质的温度时空气中的声速是概念:声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来人再次听到的声音回声区分回声与原声的条件:回声到达人的耳朵比原声晚以上应用:声呐测距音调:取决于物体振动的频率声音的特性响度声现象℃20000Hz 20Hz B ⎧⎪⎨⎪⎩⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎩:取决于振幅和距发声体的远近音色:取决于物体本身超声波:频率高于的声次声波:频率低于的声大象利用次声波交流声学仪器接收到地震、台风、核爆炸产生的次声波人不能听到的声传递信息来确定其方位和强度声呐和超利用超声波传递信息声的利用回声定位、倒车雷达利用超声波传递信息利用超声波清洗钟表传递能量利用超声波击碎人体内的结石种类20Hz 20000Hz dB ⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩⎩⎩频率范围:从到乐音:有规律、好听悦耳的声音概念:发声体做无规则振动时所发出的声音等级单位:来源人能听到的声类型危害噪声噪声的危害和控制防止噪声产生控制噪声的途径阻断噪声传播防止噪声进入耳朵⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩知识能力解读知能解读:(一)声音的产生声音的产生条件:声音是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。
生活中有大量的事实可以说明声音是由物体的振动产生的,例如:人说话、唱歌时,用手摸着喉部,会感到此时喉部在振动;发声的音叉把悬挂的泡沫球弹起,说明发声的音叉在振动(如图所示);敲鼓发出声音时,放在鼓面上的纸屑在跳动,说明鼓发声时,鼓面在振动(如图所示)。
第二章 声现象§2.1 声音的产生与传播一、声音的产生1. 声音是由物体的振动产生的。
例如:说话声由声带的振动产生的;风声由空气的振动产生的;瀑布声音由水和空气的振动产生的;树叶沙沙声由树叶振动产生……2. 正在发声的物体叫做声源。
3. 一切发声的物体都在振动,振动停止,.....发声..停止..。
4. 记录声音的方式,由机械唱片发展至磁带、激光唱片、存储卡等。
二、声音的传播1. 传播形式:波的形式——声波。
声音在空气中如何传播?答:发声体的振动引起周围空气的振动,形成疏密相间的波动,向远处传播。
2. 声音的传播需要介质——能够传播声音的物质。
3. 介质可以是气体、液体、固体;真空不能传声。
三、声速——声音传播的速度1. 声速是表示声音传播快慢的物理量,其大小等于单位时间内声音通过的路程。
2. 空气中声音的传播速度一般取v=340m/s 。
为什么雷雨天我们先看到闪电,过一段时间才听到雷声?答:因为光速c=s m /100.38 远大于声速v=340m/s ,所以我们先看到闪电后听到雷声。
3. 影响声速大小的因素:(1)介质的种类;(2)介质的温度。
一般情况下,声音在固体中传播速度最快,在气体中传播最慢。
例:敲击装满水的钢管一端,在另一端能听到 3 次声音,依次从 钢管、水、空气 中传播。
4. 有关回声(1)回声是指声音在传播过程中,遇到障碍物反射..回来的声音。
(2)当人与障碍物的距离大于..1. 7m ..时,就可以区分原声和回声。
§2.2 声音的特性一、音调——声音的高低.1. 频率:物理学中,物体每秒内振动的次数。
单位:赫兹/赫,符号:Hz. ☆计算公式:Tn f .其中f ——频率,n ——振动次数,T ——振动时间。
☆物理意义:描述发声体振动快慢的物理量。
2. 声音的音调由发声体振动的频率决定。
频率越大,声音的音调越高。
☆不同发声体振动的频率相同,则音调一致。
第 2 讲简单声现象2.1学习概要声音的产生声音是由物怅的振动产生的,各样振动着的发声物体郁叫做声源。
固体、液体、气体的振动都能够发作声音,成为声源。
声音从声源处流传到耳中,惹起鼓膜振动,我们就听到了声音。
声音的流传发声体的振动在空气中是如何流传的呢?我们不如先看一下这类现象,如图2_1 所示。
水平悬挂的长弹簧,原来每一圈弹簧的间距是相等的,当推进它的右端后,能够见到弹簧每一圈的间距发生了变化,弹簧中出现的疏密相间的形状会从右端渐渐传向左端,我们看见的是弹簧形成的疏密。
当发声物体振动时,邻近的空气分子就会形成像弹簧中相同的疏密。
这些疏密相间的形状. 向四周八方流传开去就形成了声波,如图 2-2 所示,是用橡皮锤击打音叉,音叉推进四周的空气形成声波过程的表示图。
但要注意在声音的流传过程中,流传的尽是疏密相间的形状和能量,振动的空气分子并无随声波向前挪动。
图 2-1图2-2图2-3声音的流传需要物质( 介质) , 在没有传声物质的空间(真空)中是没法流传的。
如图真空铃实验装置,当接通电源可清楚地听到铃声。
在用抽气机抽出玻璃罩里面空气的过以发现里面闹钟发出的声音愈来愈小。
当玻璃罩里面的空气被抽光时,声音就没法流传出来了。
停止抽气,并让空气从头进人玻璃钟罩内,铃声将会从头出现。
这一实验研究说明声音没法在真空中流传,声音的流传依靠于介质。
2-3为程中,可声音的流传需要时间,在不一样的介质中声速不一样,如表气体。
声速还跟介质的温度相关。
如:15 ℃时空气中的声速为2-1 所示。
一般状况下,v340m/s,气温每高升 1℃,固体 >v 液体 >v声音在空气中流传的速度就增添0.6 m/s 。
表 2-1 不一样介质中声音的流传速度物质声音的传播速度 (m/s) 与空气中声速的比较空气(15℃)340 1.0 倍水1500 4.4倍木材(松树)3300 9.7倍铁、玻璃5000 14.7 倍声音在流传过程中碰到阻碍物,会发生以下状况:一部分声音在阻碍物表面反射, 出现回声现象,它切合光的反射定律。
人耳能分辨出两次声音的时间间隔一般为0.1s 以上 , 因此与原声抵达人耳的时间差大于0.1s 如人就感觉有回音。
比如北京天坛回音壁先滑圆型墙壁能使声音发主多次反射,这样就能听到另一端人的发言声。
另一部分会绕过阻碍物, 我们能隔墙听到相邻房间中的声音就是这类状况。
声音的种类令人感觉快乐的声音为乐音,它是声源有规律振动时产生的,如钢琴、胡琴等乐器在演奏乐曲时发出的声音就是乐音;令人讨厌的声音为噪声,一般桌由声源的无规律振动产生的,如汽车嘞叭声、机器的轰鸣声等。
减弱噪声的举措有三种:①削弱声源。
比如在噪声源处装上汲取噪声的仪器( 消声器)等。
②在流传过程中隔声、吸声。
比如在高等级公路双侧装上隔音板使噪声被反射,或栽种—定宽度的林带使噪声被汲取等。
③在接收处减弱噪声。
如在人耳处戴上耳塞,或在耳中塞—小团棉花等。
声音的三个特色1.音调声音有高有低,往常所说的声音高低,就是指音调的高低。
比如: 钢琴右侧琴键弹出的音调就比左侧琴键弹出的音调高吼喊声的音调比鸟鸣声的音调低。
音调的高低与发声体振动的快慢有关,在物理学中把物体每秒钟振动的次数称为频次。
频次用符号 f 表示,单位是赫兹,简称赫, 符号是 Hz。
比如音叉每秒振动 1 000 次,可表示为f=1 000 Hz 。
音调是由声源的频次高低决定的,频次高,声音就尖厉,音调就高;频次低,声音就低落,音调就低。
弦乐器的振动频次与振动部分弦的长短、粗细、松紧程度相关。
弦越细、弦越短、弦越紧,频次越高,音调也越高。
成年男子的音带长而厚,小孩和妇女的音带短而薄,因此成年男子的音调比小孩和妇女的低。
男低音频次约为65 Hz,女高音频次约为1100 Hz ,我国战国铸期间造的编钟由 65 个大小不一样的青铜钟构成,大的钟音调低落,小的钟音调高亢。
如图 2 - 4 所示, 5 个大小相同的瓶子中装有一些水,从左向右,瓶子里的水挨次减少,为了更容. 易看清楚每个瓶中的水量,能够在瓶里加人几滴墨水。
而后把瓶口放在嘴边吹吹看,从左向右,注意音调的变化 , 结果是什么样的呢 ? “吹”的过程是使空气柱振动发声,从左向右,空气柱愈来愈长,因此在吹的过程中,声音的音调应当愈来愈低。
.频次超出20000Hz 的声波称为超声波,频次低于20Hz 的声波称为次声波,它们都高出了人耳的听觉频次范围。
人耳将听不到。
2、响度图 2-4声音有轻有响,小雨声须侧耳聆听,雷声响彻云霄。
物理学中把人耳感觉到的声音强弱的程度称为响度。
响度又称音量或声量。
声音的响度与什么要素相关呢?响度与声源的振幅相关,振幅度越大,响度越大。
别的,响度还跟距离声源的远近有美,离声源越远,声音的能量越分别,听到的声音就越轻,响度越小。
在声学上,人往常用分贝(dB)作为单位来计量声音响度的大小。
分贝数越大,表示人耳感觉到的响度越大。
人们把人耳能听到的最小声音的大小定为0dB,当音量增添10dB,声音的响度则要扩大10 倍;音量增添20 dB 时,声音的响度就扩大100 倍。
人耳是敏感的声音接收器,声音达到八九十分贝,就有可能损害到耳朵。
.3、音色音色(也叫音品)反应的是声音的质量。
不一样的物体发出的声音,音色是不一样的。
如两个发声体即便发出的声音音调相同,响度也相同,但人耳还能分辨出来,就是因为它们的音色不一样。
比如,我们只需听发言声,就能判断出发言者是哪位熟人;用不一样的乐器演奏同一首曲子,能分辨得出用的是什么乐器,这些就是依据音色作出判断的。
不一样的乐器或发声体发出的声音是由不同频次的声音组合而成的。
研究表示,频次组合状况不一样,声音的音色就不一样。
2.2难点释疑声音的记录声音记录技术是人类文明发展史的一个重要方面,它与物理学的发展密不行分。
记录声音就是把发声体的振动状况保存下来并可随时将其复原。
从爱迪生的留声机到今天的 CD,声音记录技术大概经历了机械时代、电磁时代和光电数字时代三个阶段的发展。
(1)机械时代(留声机)特色:将振动直接记录在唱片上并复原出来。
(2)电磁时代(录音机)特色:振动话筒变换成电信号录音磁头记录在磁带上放音磁头复原成电信号扬声器复原成振动。
( 3)光电数字时代(CD机)特色:振动刻录在光盘上话筒CD机变换成电信号变换成数字信号计算机办理芯片计算机办理芯片办理为数字信号复原成电信号刻录机扬声器变换成激光强弱复原成振动。
多普勒效应你有没有注意到当警车迎面而来时,警笛的腔调会变得愈来愈髙?当警车离你而去时,警笛的腔调会变得愈来愈低?这类现象称作多普勒效应,多普勒在 1842 年发现了这个效应产生的原由。
假如声音的根源向来在挪动,声波会在声源的前面被挤压,而在声源的后边伸睁开来。
假如每秒钟有愈来愈多的声波传到你的耳朵,你就会听到比较高的音调。
假如每秒钟传到你耳朵的声波愈来愈少,你听到的音调就比较低。
多普勒效应有着宽泛的应用。
比如,超声波碰到迎面而来的物体,返回时的振动次数会增添,经过丈量这类变化的大小,能够计算出物体运动的速度。
超声波速度测定器就是依据这一原理制成的。
进一步的研究表示,全部波都能产生多普勒效应。
天文学家利用光波产生的多普勒效应测天体的速度,交通瞀察利用红外线产生的多普勒效应监测汽车能否超速行驶。
2.3例题精析对于声音在介质中流传的剖析和计算例 1 在一根较长的自来水管一端敲击了一下,在另一端能够听到几次声音?第一次是由什么传来的?【点拨】装满水的水管流传声音有三种物质:一是管外的空气,二是管内的水,三是金属管子(自来水管)。
因为这三种物质流传声音的速度均不相同,因此在另一端能够听到三次声音。
金属管子中的声音流传速度最快,人在另一端最初听到金属管子流传的声音,而空气流传声音的速度最慢,因这人最后一次听到的是空气流传的声音,中间的声音则是水流传的。
【答案】听到三次声音。
第一次是金属管传来的。
相关光速和声速的计算例 2 假如你在看见闪电后15s 才听到第一声惊雷,估量发生闪电的云层离你有多远? 有时在第一声惊雷以后,又能听到一阵隆隆的雷声,这隆隆的雷声是如何产生的?8【点拨】光和声波在空气中的流传速度分别近似为 3× 10 m/s 和 340 m/s ,光流传的速度远大于声音流传的速度,在估量的距离不是很大,如月球或其余星体到地球的距离时,一般可忽略光流传的时间,以看到光时辰开始计时。
有些题目以回声测距离时,不要忘掉声音经过的距离是往返的,间距不过行程的一半。
【解答】估量出雷声从云层流传到人的距离为s = vt = 340 m/s× 15 s = 5 100 m听到的阵阵雷声是因为人四周的建筑物发生的反射惹起的。
划分响度、音调解音色例 3 把本来每秒放映24 幅的电影胶片改为每秒放映36 幅,这样电影中本来是男的讲话声,听起来仿佛是女的在发言。
这是为何?【点拨】声音的高低叫音调,它是由物体振动的频次决定的。
频次越小,音调越低;频次越大,音调越髙。
男人说话时的音调较低,女人说话时的音调较高。
【答案】电影胶片放映速度由本来的每秒放映24 幅改为每秒放映36 幅,放映速度改变了,惹起胶片所记录的发言声音的放音频次发生了变化,使频次为本来的3/2 倍,即音调比本来变高了,因此男声听起来仿佛是女声了。
例 4 男低音歌唱演员独唱时由女高音轻声伴唱,对两人声音的描绘正确的选项是()A、男低音比女高音音调低, 响度大B、男低音比女高音音调低, 响度小C、男低音比女高音音调高, 响度小D、男低音比女高音音调高, 响度大【点拨】平时用语里声音的高、低有时指响度,有时指音调,含义不是独一的。
女高音和男低音,这里的髙、低指的是音调,它是由声源的振动频次决定的。
而轻声伴唱指的是响度,它是由声源振动幅度决定的。
【答案】 A 。
2.4 加强训练A 卷1、《黄河大合唱》中有一句歌词:“风在吼,马在叫,黄河在吼怒······”它们的声源分别是和。
可见,作为物质存在的三种形态,、、、都能发声,都能够作为声源。
2、龙舟比赛时,阵阵鼓声是由鼓面的而产生的,并经传入人耳,将敲响的鼓面用手一按,响声立刻消逝了,这是因为来吹,使笛管中的发生。
要使笛子发作声音,一定使劲3、物理学中,把声音的跟弦的、叫音调,音调由声源的决定。
弦乐器的音调高低和都相关。
拉二胡时,手指在琴弦上边上下挪动,是通过来改变的高低的。
4、男同学的声音往常比女同学烦闷、浑朴,原由是男同学声带振动频次,腔调较。
5、笛子和胡琴同时演奏一支乐谱, 一听声音就能差别出笛子声和胡琴声,这是因为它们的不一样。
6、以下实验与实例,不可以研究声音的产生与流传条件的是()A、用手机拨打放在真空罩内的BP机, BP 机显示手机号,却听不到BP机呼喊B、人们先看到闪电,隔一段时间才能听到远处的雷声C、往鼓面上撒一些泡沫塑料屑,击鼓时见到泡沫塑料屑不断地跳动D、登上月球的航天员们即便相距很近,也只好用无线电话谈话7、耳朵能听到声音是因为()A、振动在空气中流传形成声波B、振动在人体中流传形成声波C、声波激起人体浑身肌肉组织的振动 D 、声波激起耳朵鼓膜振动8、用两个金属盒或塑料瓶盖,中间串上一根塑料绳,做成一个土电话,这主假如利用了以下哪一点( )A、回声B、气体传声C、固体传声D、液体传声9、我国已多次进行了“神舟”号载人航天飞船的试验,不久我国多名航天员将乘坐宇宙飞船游览太空。