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蘇科版八年級物理《第一章 聲現(xiàn)象》知識梳理
1.聲音的產(chǎn)生與傳播
A. 聲音的產(chǎn)生
聲音是 .正在發(fā)聲的物體叫做 人說話時的發(fā)聲是靠聲帶的振動,婉轉(zhuǎn)的鳥鳴聲是靠氣管和支氣管交界處鳴膜的振動,弦樂器(二胡、京胡、琵琶、提琴等)的發(fā)聲是靠弦的振動,管樂器(笛、簫、黑管、號等)的發(fā)聲是靠管中的空氣振動,打擊樂器(鑼、鼓等)的發(fā)聲是靠鑼面和鼓膜的振動.
B. 聲音的傳播
聲音可以在 、 和 中傳播,但不
2、能在 中傳播.
一般說來, 的傳聲能力比液體的強,液體的傳聲能力比氣體的強.
C. 聲波
聲音是一種波,叫做聲波.可將不可見的聲波與可見的水波進行類比,以理解聲波.
由于發(fā)聲體的振動產(chǎn)生的聲音在介質(zhì)中傳播時,在介質(zhì)中形成疏密相問的波向四周傳播,傳入人耳后就激起耳內(nèi)鼓膜的振動,人便聽到了聲音.
發(fā)聲停止是指聲源停止向外界傳送聲波,而已經(jīng)傳送出去的聲波仍可繼續(xù)傳播.如閃電和雷聲是同時產(chǎn)生的,人們在看到閃電后幾秒鐘才聽到雷聲,此時聲源處的振動早已停止了.
聲波在傳播的過程中,若遇到山崖、墻壁、高大建筑物等障礙物,就會被障礙物的表面
3、反射回來,形成回聲.若回聲與原聲的時間間隔不小于0.1 S,人耳就能聽到回聲,否則,回聲和原聲混在一起,使原聲加強,修建劇場、禮堂、音樂廳都要考慮回聲,以免影響音響效果.聲音的反射也遵守光的反射定律.利用回聲現(xiàn)象制成的回聲測深儀、水聲定向器、超聲探傷儀等廣泛應(yīng)用于礦床勘探、材料探傷、水深測量、魚群探測等方面.
兩列聲波在某種物質(zhì)中傳播時相遇如振幅增大,響度就增大,這種現(xiàn)象在聲學(xué)上叫做聲音的共鳴.二胡、小提琴等各種樂器在制造時都充分考慮了這一原理.
物體除了能反射聲波,也能吸收聲波,特別是軟的多孔的材料吸收聲波的效果更好.播音室內(nèi)的墻壁和地面都要用吸收聲波的材料來減少雜音的干
4、擾.
D.聲能
聲音具有能量,這種能量叫做 .聲波在傳播的過程中,隨著時間的推移,聲能逐漸減小,若設(shè)法使聲波向某一方向傳播,則聲能就集中,聲波就能傳得遠(yuǎn)些,醫(yī)用聽診器、廣播喇叭之所以制成那種形狀,就是利用了這個道理.
E.聲速
(1)定義: 叫做聲速.
(2)決定因素
①聲速與傳播聲音的介質(zhì)有關(guān).空氣中的聲速約為 米/秒.一般說來,聲音在固體中傳播得最快,在液體中次之,在氣體中最慢,真空中的聲速為零.
②聲速還與傳
5、播聲音介質(zhì)的溫度有關(guān),溫度越高,聲速越大.
聲音在同一種介質(zhì)中傳播時,聲速不變,頻率、音調(diào)不變,但振幅減小、響度減弱.
頻率不同的聲音在同一種介質(zhì)中能傳播的距離不同,頻率越小,能傳播的距離越遠(yuǎn).當(dāng)一個樂隊慢慢地從很遠(yuǎn)的地方向你走來時,你先聽到的是音調(diào)低沉的鼓聲,以后才聽到音調(diào)較高的喇叭聲、笛聲、鈴聲,就是這個道理,其原因是頻率越大的聲波,在傳播的過程中被介質(zhì)吸收得越多.
2.樂音的特征
A. 樂音的三要素
、 和 組成聲音的三要素.
(1)響度
①定義:聲音的
6、 叫做響度.聲源振動的幅度叫做振幅.
②決定因素:聲音的響度與聲源的振幅有關(guān),振幅越大,響度越大;聲音的響度還與距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān),距離聲源越近,響度越大.
(2)音調(diào)
①定義:聲音的 叫做音調(diào).聲源每秒振動的次數(shù)叫做頻率.頻率的單位為 (Hz).
②決定因素:聲音的音調(diào)決定于聲源振動的頻率,頻率越大,音調(diào)越高.
弦樂器的音調(diào)決定于弦的長短、粗細(xì)和松緊.弦的材料(密度)一定時,弦越短、越細(xì)、越緊,其發(fā)出聲音的音調(diào)越高.管樂器的音調(diào)由發(fā)音部分的氣體體積大小決定,體積越小,音調(diào)越高.
人的發(fā)聲頻率大約在85
7、 Hz~1100 Hz之間,一般說來,成年男子的聲帶長而厚,振動頻率為90 Hz~140 Hz,而成年女子的聲帶短而薄,振動頻率為270 Hz~550 Hz,所以女子說話的音調(diào)比男子高些,兒童聲帶更短、更薄,童音的音調(diào)比成人的高.
(3)音色
音色反映的是聲音的品質(zhì),又叫音品.不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的響度和音調(diào)都可能相同,但音色不會相同.
借助示波器,可以觀察到不同音色的聲音,它們的波形是不同的.
B聲音的聽覺辨別及其應(yīng)用
在欣賞音樂時,樂隊里有各種樂器齊奏,它們的音調(diào)一樣,但我們還是能辨別出不同樂器發(fā)出的聲音,這里的區(qū)別就主要是音色.
3.令人
8、厭煩的噪聲
A. 聲音的分類
(1)從物理學(xué)的角度來看:樂音的波形是有規(guī)律的,樂音好聽悅耳;
噪聲的波形是雜亂無章的,噪聲難聽刺耳.
(2)從人的心理和環(huán)境保護的角度來看,凡是影響人們正常學(xué)習(xí)、工作和休息的聲音,都屬于噪聲.
由于聲音很難用精確的物理定量來劃分,而心理評價又帶有很重的心理成分,因而聲音的分類通常只能是相對的.
B.噪聲的來源
按噪聲的主要來源可分為三類:工業(yè)(包括建筑工業(yè))噪聲、交通噪聲、生活噪聲.
C. 噪聲的危害
人們用分貝(dB)為單位來表示聲音的響度.0 dB是人能聽到的最微弱的聲音——聽覺下限
9、.分貝值越大,響度越大.
(1)噪聲對人的影響
不同分貝的噪聲,對人的影響是不同的.30~40 dB是對人較為理想的聲音環(huán)境.70 dB以上的噪聲干擾交談,90 dB以上的噪聲將對人的聽力造成損傷,l50 dB及以上的噪聲會導(dǎo)致人的雙耳完全失去聽力.
為了保證休息和睡眠,應(yīng)控制噪聲不超過50 dB;為了保證工作和學(xué)習(xí),應(yīng)控制噪聲不超過70 dB;為了保護聽力,應(yīng)控制噪聲不超過90 dB.
(2)噪聲的物理危害
高強度噪聲能夠損害建筑;在特高強度噪聲下,就連發(fā)聲體本身也可能因疲勞而損壞.
D.噪聲的控制
噪聲從產(chǎn)生到引起聽覺有三個
10、階段:聲源的振動產(chǎn)生聲音 空氣與介質(zhì)的傳播 人耳鼓膜的振動.
(1)控制噪聲的主要途徑
①控制噪聲聲源.可以更換或改造噪聲大的機器或部件,在噪聲源的周圍加吸聲、隔聲的罩子,還可以在內(nèi)燃機的排氣管上加消聲器.
②阻斷噪聲傳播.可使裝有噪聲源的廠房讓窗背向居民區(qū),可以植樹造林、建立隔音屏障來反射或部分吸收傳來的噪聲.
③在人耳處減弱.
若條件許可,三管齊下,綜合治理,控制噪聲的效果將更好.
(2)以聲消聲
根據(jù)聲波的干涉原理,用話筒將噪聲收集起來傳送到專門的電腦進行分析.根據(jù)分析結(jié)果通過喇叭發(fā)出與原來反相的新噪聲
11、,使之與原噪聲相疊加,它們相互抵消而變得寂靜無聲.這種“以聲消聲”的新的反噪聲術(shù)稱做“有源消聲技術(shù)”.
4.人耳聽不見的聲音
A. 人耳聽覺的頻率范圍
人耳所能聽到聲波的頻率范圍通常在20~20 000 Hz之間,叫做可聽聲.
頻率于20 000 Hz的聲波叫做超聲波,頻率低于20 Hz的聲波叫做次聲波,也叫做亞聲波.
每個人的聽覺范圍并不相同,尤其以年齡不同而差異顯著.有些兒童可以聽到低于20 Hz、高達30 000 Hz甚至40 000 Hz的聲音.隨著年齡的增長,
能聽的最低頻率將升高,能聽見的最高頻率將降低,70歲以上的老年人一
12、般只能聽見1000~4000 Hz的聲音.
B超聲波的特點及其應(yīng)用
(1)方向性好
利用超聲波定向性好和在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點制成聲吶,進行水中觀察和測量.利用超聲波方向性好及多普勒效應(yīng)制成超聲波速度測定器.
(2)穿透能力強
在一些不透明的固體中能穿透幾十米的厚度.
以上兩個特點使得超聲波成為探傷、定位等技術(shù)的重要工具,如制作A超、B超、M超儀.
(3)易于獲得較集中的聲能
超聲波可以用來粉碎人體結(jié)石,對硬質(zhì)材料作切削、鑿孔、焊接等加工以及用來清洗、消毒等.
C次聲波的特點及其危害
(1)特點
次聲波可以傳得很遠(yuǎn),很容易繞過障礙物,而且無孔不入.
可通過次聲來預(yù)報地震、海嘯、臺風(fēng)、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害,以及監(jiān)測核爆炸.
(2)危害
人體各部分器官的振動頻率一般處在5~20 Hz的次聲頻段.如胸腔為5~9 Hz,腹腔為6~10 Hz,心臟為5 Hz,盆腔為5 Hz,頭部為20 Hz,全身為5~20 Hz.頻段為5~20 Hz的次聲波容易通過共振機理使人受到傷害.
一定強度的次聲波對人體會造成嚴(yán)重傷害.次聲波對機器設(shè)備、建筑物等會造成破壞.
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