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1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2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。3（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=B44.3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。