声现象知识点总结(全).doc
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声现象知识点总结(全).doc
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第四章声现象
4.1声音的发生与传播
1、一切发声的物体都在振动。
用手按住发音的音叉,发音也停止,该现象说明振动停止发声也停止。
振动的物体叫声源。
练习:
①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,其振动频率一定在20-20000次/秒之间。
②《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”,这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。
③敲打桌子,听到声音,却看不见桌子的振动,你能想出什么办法来证明桌子的振动?
可在桌上撒些碎纸屑,这些纸屑在敲打桌子时会跳动。
2、声音的传播需要介质,真空不能传声。
在空气中,声音以看不见的声波来传播,声波到达人耳,引起鼓膜振动,再通过其他组织刺激听神经,把这种信号传递给大脑就产生了听觉。
练习:
实验可得结论真空不能传声,月球上没有空气,所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在真空中也能传播,无线电波的传播速度是3×108m/s。
②“风声、雨声、读书声,声声入耳”说明:
气体、液体、固体都能发声,空气能传播声音。
3、声音在介质中的传播速度简称声速。
声速与介质和温度有关。
一般情况下,v固>v液>v气声音在15℃空气中的传播速度是340m/s合1224km/h,在真空中的传播速度为0m/s。
练习:
☆有一段钢管里面盛有水,长为L,在一端敲一下,在另一端听到3次声音。
传播时间从短到长依次是钢管、水、空气。
☆运动会上进行百米赛跑时,终点裁判员应看到枪发烟时记时。
若听到枪声再记时,则记录时间比实际跑步时间要晚(早、晚)0.29s(当时空气15℃)。
☆下列实验和实例,能说明声音的产生或传播条件的是(①②④)①在鼓面上放一些碎泡沫,敲鼓时可观察到碎泡沫不停的跳动。
②放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声;③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些一次慢些,比较两次不同;④锣发声时,用手按住锣锣声就停止。
4、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。
如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来,此时障碍物到听者的距离至少为17m。
在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足0.1s最终回声和原声混合在一起使原声加强。
利用:
利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度,测量方法是:
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。
二、我们怎样听到声音
1、声音在耳朵里的传播途径:
外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,人就听到了声音.
2、耳聋:
分为神经性耳聋和传导性耳聋.
3、骨传导:
声音的传导不仅仅可以用耳朵,还可以经头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉。
这种声音的传导方式叫做骨传导。
一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。
4、双耳效应:
人有两只耳朵,而不是一只。
声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。
这些差异就是判断声源方向的重要基础。
这就是双耳效应.
4.2乐音(音调、响度、音色)
乐音及三个特征
1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。
2、音调:
人感觉到的声音的高低。
用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现:
划的快音调高,用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现:
橡皮筋振动快音调高。
综合两个实验现象你得到的共同结论是:
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1s振动的次数叫频率,物体振动越快频率越高。
频率单是赫兹,记作Hz。
练习:
解释蜜蜂飞行能凭听觉发现,为什么蝴蝶飞行听不见?
蜜蜂翅膀振动发声频率在人耳听觉范围内,蝴蝶振动频率不在听觉范围内。
3、人的听觉频率为20Hz—20000Hz
(1)次声波:
频率低于20Hz的声音叫做次声波。
特点:
频率低,传播距离远,无孔不入等,主要发生于大型的自然灾害:
地震、海啸、火山爆发、台风、核爆炸等。
(2)超声波:
频率高于20000Hz的声音叫做超声波。
特点:
频率高,波长短,方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等,可用于测距、测速、清洗、焊接、B超等。
(3)动物的听觉范围通常与人不一样,比如狗的听觉范围就比人的听觉范围大,猫、蝙蝠、海豚的听觉上限都比人类高。
大象的语言对人类来说就是次声波。
(4)、人能听到声音的条件:
必须要有发声体、介质、良好的听觉器官、足够的响度和一定的频率范围。
4、响度:
人耳感受到的声音的强弱。
响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。
物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。
振幅越大响度越大。
增大响度的主要方法是:
减小声音的发散。
练习:
☆男低音歌手放声歌唱,女高音为他轻声伴唱:
女高音音调高响度小,男低音音调低响度大。
☆敲鼓时,撒在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响跳动越高;将发声的音叉接触水面,能溅起水花,且音叉声音越响溅起水花越大;扬声器发声时纸盆会振动,且声音响振动越大。
根据上述现象可归纳出:
⑴声音是由物体的振动产生的⑵声音的大小跟发声体的振幅有关。
5、音色:
由物体本身材料,结构,方式决定。
人们根据音色能够辨别乐器或区分人。
6、区分乐音三要素:
闻声知人——依据不同人的音色来判定;高声大叫——指响度;高音歌唱家——指音调。
音调:
B高
响度:
A大
声速:
A=B
4.3噪声与环保
1、当代社会的四大污染:
噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。
2、物理学角度看,噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音;环境保护的角度噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
3、噪声的等级和危害:
人们以分贝为单位表示声音的强弱。
大于50dB,会影响休息和睡眠;大于70dB,会影响学习和工作;大于90dB,会破坏听力。
为了保护听力,声音不能超过90dB;为了保证学习和工作,声音不能超过70dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过50dB。
4、控制噪声的途径:
①在声源处减弱噪声,比如摩托车的消声器。
②在传播过程中减弱噪声,比如城市的隔离墙,公路边的植物等。
③在人耳处减弱噪声。
耳机,耳塞等。
4.4声现象在科技中的应用
1、超声波及其利用
(1)定义:
频率高于20000Hz的声波叫作超声波。
(2)特点:
频率高,波长短,容易会聚,成一束定向发射。
(3)利用:
声呐,回声定位,B超,检查金属,击碎人体结实,清洗物品等。
2、次声波
(1)定义:
频率低于20Hz的声波叫作次声波。
(2)特点:
频率低,波长长,在空气中传播的距离远,耳机不易被吸收。
(3)应用:
可以预测海啸,火山爆发,雷暴,龙卷风等。
2、声的利用:
(1)利用声来传递信息。
当声音在传播过程中遇到障碍物时,声音就会被反射回来形成回声,根据声音返回的时间,可以判断障碍物的位置。
现在人们用来探测海底的“声呐”装置,医学上的“B超”等,都是利用了回声的原理。
(2)利用声波传递能量。
声音以波的形式向外传播,即物体振动的能量可以通过介质以声波的形式传递出去。
如声波可以用来清洗钟表等精密机械;外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石等。
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