2.1 声音的产生与传播
声源
正在发生的物体叫做声源。
固体、液体和气体都能发生,都可以是声源。
发声体
振动部位
钢琴
琴弦
人
声带
鸟
鸣膜
笛子
空气柱
蝉
鼓膜
蟋蟀
翅膀
声音的产生
声音的产生:由于物体的振动,振动停止,发声停止。
转换法 探究声音是由物体振动产生的
序号
转换法示例
1
在物理学中,对于一些看不见、摸不着的东西或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究方法称为转换法
2
将纸屑放入发声的扬声器中,或将发声的音叉放入水中,通过纸屑跳动或溅起的水花反映扬声器或音叉的振动,用的都是转换法。
声音的传播
概念
定义
介质
能够传播声音的物质
真空不能传声:声音的传播需要介质,所以真空不能传声。
声速
概念
定义
公式
常数
影响因素
声速
表示声音传播的快慢
v=s/t
v=340m/s(15℃空气中)
介质的种类和温度
回声
形成:声音在传播过程中遇到障碍物会被反射。
条件:人耳分清前后两个声音的时间间隔大于0.1s。
回声测距:由于回声与原声在均匀介质中都沿直线传播,根公式s=vt,可以利用回声测量距离。
某同学在距离山崖1400m远处高喊一声,8s后听到回音。那么当时的声速是多少?
参考答案
350m/s
听觉的形成
听觉形成路径:
声波——>外耳道——>鼓膜振动——>听小骨——>
耳蜗——>神经末梢——>大脑(产生听觉)
2.1.1 方法清单
理想实验法探究真空不能传声
为了探究真空不能传声这个问题,小明设计了如下实验方案:他把一个正在发声的电铃放在玻璃罩内(如图所示),
逐渐抽出其中的空气,听到的铃声越来越小,最后几乎听不到铃声了。
(1)小明听到的铃声越来越小是因为__,由此小明得出结论,空气__传播空气。
(2)在这个实验中,小明得出结论采用的科学方法是()
A. 控制变量法
B. 归纳法
C. 类比法
D. 理想实验法
(3)在实验中,小明并没有完全听不到铃声,可能的原因是什么?
参考答案
(1)玻璃罩内的空气越来越稀薄 不能
(2)D
(3)可能是空气没有被抽干净,电铃与固体相接触,固体也能传声。
2.2 声音的特性
音调和频率
概念
定义
影响因素
音调
声音的高低
由发声体振动的频率决定的
频率
表示物体振动快慢的物理量。等于物体1s内振动的次数。频率的单位时赫兹,简称赫,符号时Hz。
-
音调的高低取决于振动的频率。频率越高,音调也越高;频率越低,音调也就越低。
如图所示,7个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击他们,可以
发出“1、2、3、4、5、6、7”的声音来。这些声音产生的原因和决
定音调的因素分别是()
A. 瓶子和水的振动,水的高度
B. 水振动,瓶内空气柱的高度
C. 瓶内空气振动,水的高度
D. 瓶内空气振动,瓶内空气柱的高度
参考答案
A
超声波和次声波
概念
定义
特点
超声波
频率超过20,000Hz的声音
具有定向性好和穿透力强的特点
次声波
频率低于20Hz的声音
具有在传播过程中衰减少、能绕过障碍物、传播距离远、破环性大的特点
人的听觉范围是20~20,000Hz之间的声音。
如图是人和一些动物的发生频率和听觉频率范围,下列说法正确的是()
A. 人类听不到的次声波,某些动物可能能够听到
B. 人的发声频率在人的听觉频率范围之内,所以人一定能够听到别人发出的声音
C. 大象之间的“交谈”有时用超声波,声音很小,人类听不到,但大象们能听清
D. 因为大象和狗的“发声频率”没有重合区域,所以狗的叫声大象永远也听不见
参考答案
A
响度和振幅
概念
定义
影响因素
响度
声音的强弱(或大小)叫做响度
由发声体振动的幅度决定
振幅
物体振动的幅度,也是物体离开原来位置的最大举例
-
发声体的振幅越大,发出的声音响度就越大;振幅越小,发出的声音响度就越小。
音色
概念
定义
影响因素
音色
音色又叫音品或音质,它反映乐声音的品质和特色
发声体的材料、结构等
2.2.1 方法清单
音调、响度、音色的辨析
如图所示,苗族“鼓舞”是国家首批非物质文化遗产,该舞是围绕“苗鼓”展开的,
下列说法正确的是()
A. 鼓手敲击鼓的频率越大,鼓的响度越大
B. 有经验的人听下鼓声,就能区别是“苗鼓”还是其他区域鼓,是因鼓声的音色不同
C. 敲鼓的力量越大,鼓声的音调越高
D. 距鼓越远,听到的鼓声频率越低
参考答案
B
利用声波图识别声音的特性
如图所示声波的波形图,说法不正确的是()
A. 甲、乙的音调相同,音色不同
B. 甲、乙的音调不同而响度相同
C. 乙、丁的音调、响度均不同
D. 甲、丁的音调、音色都相同
参考答案
C
2.3 声的利用
声与信息
概念
内容
举例
声音传递信息
是指通过分析声音或回声得到某些信息
(1)听到上课铃声——知道上课时间到了;(2)医生使用听诊器—利用声音诊病;(3)雷声——要下雨了。(4)声纳——探测海水深度、鱼群位置。
声与能量
概念
内容
举例
声具有能量
传递声音实际就是传递能量得过程
(1)医学——利用超声波去除人体内得结石;(2)工业——利用超声波切割坚硬物体、清洗精细机械、除尘;(3)生活——利用超声波洗牙。
下列对声得应用案例中,主要利用声波传递能量得是()
A. 瓜农根据拍打西瓜发出得声音就能判断西瓜得生熟
B. 医生利用听诊器可以了解病人心脏跳动得情况
C. 利用声纳测海深
D. 将扬声器对准火焰,播放音乐,火焰跳动
参考答案
D
回声定位与声纳
概念
内容
回声定位
蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些超声波碰到墙壁或昆虫等物体会反射回来,根据回声传来得方位和时间,蝙蝠可以确定目标得位置。蝙蝠采用超声定位得方法叫做回声定位。
声纳
收到蝙蝠回声定位得启发,人们制成了超声雷达,又叫声呐。
2.3.1 方法清单
区分声音传递的是信息还是能量
如图甲所示,击鼓传花是大家熟悉的游戏,游戏的人通过鼓来判断是否停止传花,
这说明鼓声能__;如图乙所示,人对玻璃杯大声喊话,玻璃杯会破裂,这说明声音可以__。
参考答案
传递信息 传递能量
利用回声测距离
汽车沿平直公路匀速驶向一座高山,汽车的速度为10m/s,声速为340m/s,
途中司机按了一声喇叭,2s后听到回声,司机按喇叭时汽车距离山脚多远?
参考答案
350m
2.4 噪音的危害和控制
噪音的产生及其来源
概念
界定
来源
噪音
(1)从物理学角度,发声体做无规则振动时发出的声音就是噪音;(2)从环境保护角度讲,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪音。
(1)交通噪音;(2)工业噪音;(3)建筑噪音;(4)社会噪音。
噪音强弱的等级和噪声危害
噪音强弱的等级:以分贝(dB)为单位来白哦是声音强弱的等级。
声音强弱的等级
人的感觉(噪音危害)
声音举例
0dB
人们刚刚能听到的最微弱声音
——
10dB
相当于微风吹树叶的声音
钟表滴答声
30~40dB
叫理想的安静环境
鸟鸣
>50dB
能影响睡眠和休息
一般说话
70dB
会干扰说话,影响工作效率
大声说话
>90dB
听力会受到严重影响,并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病
电锯工作发出的声音
150dB
鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力
火箭、导弹发射的时声音
噪音的控制
序号
控制方法
具体操作
1
防止噪音产生(在声源处减弱)
给机器加橡皮垫来吸收它的震动;给汽车和摩托车安装消声器;手机调成静音等。
2
阻碍噪声传播(在传播过程中减弱)
在马路和住宅间设置屏障或种植树木;关闭门窗后教室外的吵闹声会小很多等。
3
防止噪音进入耳朵(在人耳处减弱)
人在工作时佩戴耳塞、耳罩等。
2.4.1 方法清单
减弱噪音的方法
噪音令人心烦意乱,是四大污染之一。如图所示:图甲是摩托车的消声器;
图乙是穿越北京动物园的“隔音蛟龙”;图丙是工厂用的防噪音耳机。请分
析:“摩托车的消音器”是在__减弱噪音;“隔音蛟龙”是在__减弱噪音;
“防噪音耳机”是在__减弱噪音。
参考答案
声源处 传播过程中 人耳处