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第四章 聲現(xiàn)象
第一節(jié) 聲音的產(chǎn)生與傳播
1、聲音生的條件：物體的振動(dòng)
2、對(duì)聲音的理解：
（1）固、液、氣都可振動(dòng)，都會(huì)發(fā)聲，也都可傳播聲音；
（2）一切發(fā)聲物體都在振動(dòng)，振動(dòng)停止，發(fā)聲停止，但聲音不一定消失，因?yàn)槁曇魰?huì)繼續(xù)在介質(zhì)中傳播且有回聲存在；
（3）物體振動(dòng)一定發(fā)聲，但人耳不一定能聽到聲音，因?yàn)槿硕苈牭降穆曇纛l率在20 H z～20000 Hz
3、聲源：發(fā)聲的物體稱為聲源
4、人耳聽到聲音的條件：有聲源，有介質(zhì)，人耳
5、介質(zhì)：固體、液體、氣體都可以充當(dāng)聲音傳播的介質(zhì)
6、證明發(fā)聲體在振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)（轉(zhuǎn)換法）：
（1）發(fā)聲的音叉在水中濺起水花 （2）人說(shuō)話時(shí)喉結(jié)在振動(dòng)
（3）敲鼓時(shí)鼓面發(fā)聲的同時(shí)，在其上面撒些紙屑（或米粒），發(fā)生紙屑（或米粒）在上下跳動(dòng)
（4）發(fā)聲的音叉能將輕質(zhì)乒乓球反復(fù)彈開
7、真空鈴實(shí)驗(yàn)：結(jié)論：在氣體減少的過(guò)程中聲音越來(lái)越小直至真空全部消失。
證明了真空不能傳播聲音，也證明聲音的傳播需要介質(zhì)
聲音以聲波的形式傳播；電磁波可以在真空中傳播。
9、聲速：聲音傳播的速度快慢。聲速的太小和介質(zhì)的種類、溫度有關(guān)。
一般情況下，v固＞v液＞v氣，聲音在15 o C的空氣中的傳播速度為 340 m/s
回聲：聲音在傳播過(guò)程中，遇到障礙物被反彈回來(lái)形成回聲。
回聲的利用：回聲測(cè)速、測(cè)距離、測(cè)深度
11、人耳區(qū)分回聲和原聲的條件：原聲和回聲時(shí)間間隔0.1 s以上或聲源和人耳距離間隔17m以上，若時(shí)間間隔小于0.1 s時(shí)，原聲和回聲混在一起，使原聲加強(qiáng)。
第二節(jié) 樂(lè)音
1 樂(lè)音三要素：音調(diào)、響度、音色
2、頻率：物體在1 s內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)；單位： Hz
3、頻率的物理意義：表示物體振動(dòng)的快慢
4 音調(diào)：
①定義：聲音的高低（或尖銳、刺耳、渾厚、低沉）
②影響因素：聲源振動(dòng)的頻率大小，頻率大音調(diào)高，頻率小音調(diào)低；還和聲源的形狀、尺寸和材料有關(guān)。
③音調(diào)的波形圖比較：波形越密集音調(diào)越高，越稀疏音調(diào)越低；波峰（或波谷）個(gè)數(shù)越多音調(diào)越高，個(gè)數(shù)越少音調(diào)越低：
圖一 圖二
圖一頻率小音調(diào)低，圖二頻率大音調(diào)高
④弦樂(lè)器的音調(diào)：弦越細(xì)、越短、越緊時(shí)，音調(diào)越高，反之越低；
管樂(lè)器的音調(diào)：管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，頻率越小，音調(diào)越低，反之音調(diào)越高。
⑤男高音、女低音里的高低指的是音調(diào)；同一音階中，1、2、3、4、5、6、7音調(diào)逐個(gè)升高。
⑥水杯琴由瓶中水柱的振動(dòng)發(fā)出聲音，水柱高的音調(diào)低，水柱低的音調(diào)高；
吹空瓶子時(shí)的聲音由空瓶?jī)?nèi)的空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生，空氣柱越長(zhǎng)音調(diào)越低，空氣柱越短音調(diào)越高
5、大多數(shù)人能夠聽到的聲音的頻率范圍：20Hz-20000Hz；頻率高于20000Hz的為超聲波，頻率低于20Hz的為次聲波
超聲波頻率高，方向性好，易反射，在水中傳播距離遠(yuǎn)，穿透能力強(qiáng)，有很強(qiáng)的沖擊和破壞作用；
次聲波頻率低，在空氣中傳播距離遠(yuǎn)，傳播過(guò)程中不易損失，穿透能力強(qiáng)，多用于預(yù)測(cè)自然災(zāi)害的發(fā)聲，能量高的
次聲波對(duì)人體有極大的危害
6、響度：
①定義：聲音的大?。ɑ驈?qiáng)度）
②決定因素：和振幅有關(guān)，振幅越大響度越大，振幅越小響度越小
和離聲源的距離有關(guān)，距離越遠(yuǎn)響度越小，距離越近響度越大
③描述詞語(yǔ)：聲音洪亮、輕聲細(xì)語(yǔ)、震耳欲聾、調(diào)大或調(diào)小音量、高聲喧嘩
④響度的波形圖比較：波形越高，振幅越大，響度越大；波形越低，振幅越小，響度越小
圖三 圖四
圖三振幅大響度大，圖四振幅小響度小
7、音色：又叫音品
①定義：不同物體發(fā)出的聲音的特有品質(zhì)
②決定因素：由聲源的材料、結(jié)構(gòu)和振動(dòng)方式有關(guān)；只和聲源本身有關(guān)
③描述詞語(yǔ)：聲音好聽、聲音沙啞、“聞其聲而知其人”、語(yǔ)音識(shí)別等
④音色的用途：用來(lái)區(qū)分不同人物或物體
⑤音色的波形比較：不同聲音的音色不同，波形就不一樣
第三節(jié) 噪聲與環(huán)保
1、噪聲：從物理學(xué)角度——指的是發(fā)聲物體做無(wú)規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音
從環(huán)境保護(hù)角度——凡是影響人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，都屬于噪聲
噪聲分類：工業(yè)噪聲、交通噪聲、居民噪聲
2、聲級(jí)：聲音的大小用聲級(jí)表示； 單位：分貝，符號(hào)：dB
3、人們剛剛能聽到的聲音：0dB 較好的生活環(huán)境的聲級(jí)范圍：15 dB~40dB
人們開始心煩意亂的聲級(jí)范圍：＞70dB 人們聽力受損的聲級(jí)范圍：＞ 90dB
人耳鼓膜破裂出血的聲級(jí)范圍：＞ 15odB
4、抑制噪聲的三種途徑：聲源處、傳播途徑中、人耳處
例：①在聲源處減弱，如禁止鳴笛、禁止喧嘩等；
②在傳播途徑中減弱，如道路兩旁種樹、安裝隔音板，關(guān)閉窗戶等；
③在人耳處減弱，如用手捂住耳朵，戴頭盔，戴耳罩等。
第四節(jié) 聲現(xiàn)象的應(yīng)用
1、聲現(xiàn)象：包括人聽到的聲音、超聲波、次聲波
2、回聲定位：根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，可以確定障礙物的位置和距離，這種測(cè)距離的方法稱回聲定位
公式：S= 1/2 S聲=1/2 v t
3、聲現(xiàn)象的應(yīng)用：超聲波：聲吶、B超、超聲波清洗、超聲波碎石等
次聲波：常用于自然災(zāi)害的預(yù)報(bào)，比如火山爆發(fā)、風(fēng)暴、沙塵暴、核爆炸等
4、聲音的兩種用途：
（1）傳遞信息：比如醫(yī)生用聽診器、B超給病人檢查身體、聲吶探測(cè)海深和魚群、超聲波探傷、鐵路工人利用鐵錘敲擊鐵軌，由聲音判斷螺栓是否松動(dòng)、由雷聲知雨來(lái)、人類交流、次聲波預(yù)報(bào)自然災(zāi)害、語(yǔ)音識(shí)別等；
（2）傳遞能量：超聲波清潔、超聲波除塵、超聲波碎石、敲瓶底火焰搖動(dòng)等

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