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第二章
聲現象
§2.1
聲音的產生與傳播
一、聲音的產生
1.
聲音是由物體的振動產生的。
例如：說話聲由聲帶的振動產生的；風聲由空氣的振動產生的；瀑布聲音由水和空氣的振動產生的；樹葉沙沙聲由樹葉振動產生……
2.
正在發聲的物體叫做聲源。
3.
一切發聲的物體都在振動，振動停止，發聲停止。
4.
記錄聲音的方式，由機械唱片發展至磁帶、激光唱片、存儲卡等。
二、聲音的傳播
1.
傳播形式：波的形式——聲波。
聲音在空氣中如何傳播？
答：發聲體的振動引起周圍空氣的振動，形成疏密相間的波動，向遠處傳播。
2.
聲音的傳播需要介質——能夠傳播聲音的物質。
3.
介質可以是氣體、液體、固體；真空不能傳聲。
三、聲速——聲音傳播的速度
1.
聲速是表示聲音傳播快慢的物理量，其大小等于單位時間內聲音通過的路程。
2.
空氣中聲音的傳播速度一般取v=340m/s。
為什么雷雨天我們先看到閃電，過一段時間才聽到雷聲？
答：因為光速c=遠大于聲速v=340m/s，所以我們先看到閃電后聽到雷聲。
3.
影響聲速大小的因素：(1)介質的種類；(2)介質的溫度。
一般情況下，聲音在固體中傳播速度最快，在氣體中傳播最慢。
例：敲擊裝滿水的鋼管一端，在另一端能聽到
3
次聲音，依次從
鋼管、水、空氣
中傳播。
4.
有關回聲
(1)回聲是指聲音在傳播過程中，遇到障礙物反射回來的聲音。
(2)當人與障礙物的距離大于1
7m時，就可以區分原聲和回聲。
§2.2
聲音的特性
一、音調——聲音的高低.
1.
頻率：物理學中，物體每秒內振動的次數。
單位：赫茲/赫，符號：Hz.
☆計算公式：.其中f——頻率，n——振動次數，T——振動時間。
☆物理意義：描述發聲體振動快慢的物理量。
2.
聲音的音調由發聲體振動的頻率決定。頻率越大，聲音的音調越高。
☆不同發聲體振動的頻率相同，則音調一致。
3.
聲——次聲波、聲音、超聲波。人們把頻率低于20Hz的聲音叫做次聲波；頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲波；人類能聽見的范圍(20~20000Hz)叫做聲音。
☆為什么蚊子從耳旁飛過，你能聽到它翅膀振動所發出的聲音；一只蝴蝶飛過你的耳旁時，你卻聽不見？提示：蝴蝶翅膀的振動頻率小于10HZ，而蚊子的翅膀振動頻率為500——600HZ。
二、響度——聲音的大小(強弱).
1.
振幅是表示物體振動幅度大小的物理量。
2.
聲音的響度由振幅決定，振幅越大，則響度越大。
3.
聲音的響度還與人距發聲體的遠近有關。距離越遠，聲音的響度越小。
三、音色
1.
聲音的音色由發聲體本身(結構、材料)決定。
“未見其人先聞其聲”——依據音色辨別；
2.
音色是辨別不同發聲體的依據。
☆典型例題
1.
比較牛和蚊子的叫聲，牛的叫聲音調低、響度大；蚊子的叫聲音調高、響度小。
2.
一名男低音歌手正在放聲歌唱，一位女高音為他輕聲伴唱。男低音的音調低、響度大；女高音的音調高、響度小。
3.
樓道里掛牌常寫著“慢步輕聲”，“輕聲”是指減小聲帶振動的_幅度_。
4.(1)如雷貫耳說明聲音的：
響度大
;(2)
尖銳刺耳說明聲音的：
音調高
。
§2.3
聲的利用
一、聲與信息
1.
聲能傳遞信息。
2.
回聲定位的利用
(1)超聲導盲儀；(2)倒車雷達；(3)（仿生學）聲吶——探測海深、繪制海底地形圖、探測魚群
☆海底深度
3.
從異常聲音中獲取信息：醫生通過聽診器診斷疾病、汽車修理師傅聽汽車發動機的聲音判斷故障、鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌，從異常的聲音中發現松動的螺栓。
4.檢測方面:(1)B超;(2)超聲探傷儀——可檢測鍋爐是否有裂縫，并可測出有多大多深。
☆某汽車以54km/h的速度勻速駛向一座大山，司機想側汽車到大山的距離，按響喇叭后，繼續以原速度前進，經3s后聽到回聲。求汽車發聲處距大山有多遠？(請求出聽到回聲時汽車距大山有多遠)
解：汽車行駛的速度，時間；聲音傳播速度，時間.由公式可得：
汽車行駛的路程；
聲音傳播的路程；
汽車發聲處距大山的距離
二、聲與能量
1.
聲是一種波動，聲能傳遞能量。
（1）利用超聲波在液體中引起的強烈振動，來清洗鐘表等精細的機械；
（2）外科醫生利用超聲波振動除去人體內結石。
2.
聲波具有能量。Ⅰ.超聲波霧化(超聲波具有高能量)；Ⅱ.晚上拍手，走廊的燈自動亮了；
思考：超聲波為什么應用那么廣泛？
1）超聲波的穿透力強；2）超聲波方向性好；3）超聲波易獲得集中的聲能。
★巧計：辨別聲傳遞的是信息還是能量，就看聲有無引起其他物體變化，若有則傳播的是能量；若無則傳播的是信息。
§2.4
噪聲的危害與控制
一、噪聲及來源
1.
樂音：發聲體振動有規律，令人愉悅的聲音。
2.
噪聲定義：(1)物理學角度：發聲體無規則振動產生的聲音；
(2)環境保護角度：凡是妨礙人們正常的休息、工作、學習的聲音，
以及對我們要聽到的聲音產生干擾的聲音，都屬于噪聲。
★注：噪聲和樂音之間沒有絕對的界限。
3.
噪聲來源
交通運輸噪聲：汽車排氣聲、喇叭聲等；
建筑噪聲：修路、蓋樓時；
工業噪聲：車間機械工作的聲音等；
社會生活噪聲：主要來自娛樂場所、家庭噪聲等。
二、噪聲的等級與危害
1.
分貝(dB)——表示聲音強弱的等級。
▲注意：0dB是指剛剛引起聽覺，并不是指沒有聲音。
2.
噪聲的危害：
1）長期處于90dB以上的噪聲環境中，造成聽力受損……
2）30—40dB是較為理想的安靜環境；為了保證休息，聲音不能超過50dB；為了保證學習工作，聲音不能超過70dB；為了保護聽力，聲音不能超過90dB。
三、噪聲的控制——最終目的是降低人耳外聲音的響度.
1.
聲源處(防止聲音產生)：汽車的消聲器、槍上的消音器等以及“保持安靜”的標語；
2.
傳播過程中(阻斷噪聲的傳播)：道路兩旁種樹、隔音板等；
3.
人耳處(防止聲音進入人耳)：防噪聲耳罩、耳塞
文字說明
必要的文字說明
樂音的波形
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