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【高效课时通】2014-2015学年八年级物理上册(教科版):第三章+声+备课参考(PDF版)


第三章 摇 声
1. 摇 认识声现象

第三章摇 声

声源:正在发声的物体叫做声源。 固体、液体、气体都可作为声源 ì ? 声音可以在固体、液体、气体中传播,真空不能传声 ? 声? 现 í声音的传播 声波:声音是一种波,随声源振动不断向远处传播 象? 声速:v 固 > v 液 > v 气 ? ?人的发声和听声能力

r />
声音的产生

{

声音是由物体振动产生的

{

是靠水和空气振动发出的。

一、声音的产生
妈妈做饭的时候,厨房里响起了悦耳的锅碗瓢盆交响曲; 安静的阅览室里,只有我们翻动书本时发出的轻微的哗哗声。 我们身边的很多东西都可以发出声音,你有没有想过物体发声 时与不发声时有什么不同? 物体发声时有什么共同特征? 让 我们一起来做几个小实验吧。
过摇 程 (1) 拨动吉他的弦,待弦 (2) 摸着自己的喉部, 体 发声时, 弦在振动; 当弦被 也停止 现摇 象 结摇 论

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 二、声的传播

图书馆的阅览室里,大家都在静静地看书,突然,大家都往 一个地方看去, 原来那里传出很不合时宜的声音— — —手机铃 声,实在不应该! 因为这个手机铃声影响了他人的学习。 那 么,手机铃声在一个地方产生,又是如何向其他地方传播的呢? 它的传播需要条件吗? 下面,我们就拿手机来做实验吧!
过程 (1) 首先, 把手机放在桌面上, 拨通手机 (2) 找一个密封良好的玻璃瓶 现象 听到手机铃声 结论 声音能在空气 中传播 声音能在固体 中传播

发声后再摁住弦

摁住时, 弦停止振动, 发声

发声的物体都 话时,喉部不振动 说话时, 喉部在振动; 不说 振 动 停 止, 发 在振动;

验不说话时和说话时喉 部的运动变化情况

盖子,拨通手机

子,把手机放进玻璃瓶里, 拧紧 还是能听到铃声

按住鼓面

并敲 打 鼓 面, 然 后 用 手 面被按住时, 鼓面不发 声, 纸屑静止在鼓面上

(3) 在鼓面上撒些纸屑 鼓面发声, 纸屑跳起; 当鼓

声停止

(3) 把上一个实验中的瓶子做 装满水的桶中,再拨通手机

好防水准备, 然 后 把 瓶 子 放 到 还是能听到铃声

声音能在液体 中传播

声停止。

概念规律 (1) 声音是由物体的振动产生的,振动停止,发

(4) 把手机放进一个广口玻璃 铃 声 越 来 越 小, 瓶里密封,拨通手机, 然后把瓶 最后甚 至听不到 里的空气慢慢抽出来 铃声了

声音不能在真 空中传播

詪詪詪詪 现象放大法 声的物体都 詪詪詪詪 摇 摇 在击鼓发声时,为了说明 在振动,固体、液体、气体 詪詪詪詪詪詪詪詪詪 鼓面 振 动 发 声, 采 用 了 一 种 都能够振动发声。 “ 现象放 大 法 冶 , 即 把 一 个 不 詪詪詪詪詪詪 (2 )“振 动 停 止, 发 太明显的物理变化过程通过 詪詪詪詪詪詪詪 声 停 止 ” 不 能 理 解 为摇 一种巧妙的设计,让大家更直 詪詪詪詪詪詪詪詪詪 接、更明显地感受到这种变化 “ 振 动 停 止, 声 音 消 詪詪詪詪詪詪詪詪詪 现象的方法。 类似的也可在 失” 。因为振动停止, 只 詪詪詪詪詪詪詪詪詪 鼓面上 撒 些 细 沙 ( 黄 豆 或 泡 是发声体不再发声,而原 詪詪詪詪詪詪詪詪詪 沫塑 料 ) , 敲 击 鼓 面 发 声 时, 来发出的声音仍可继续 詪詪詪詪詪詪詪詪詪 可看到细沙在鼓面上跳跃。 传播并存在。 詪詪詪詪詪 (3 ) 只 有 正 在 发 声 詪詪詪詪詪詪詪 的物体才是声源。能够发出声音的物体若此时没有发声, 那么 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 它也不是声源。 詪詪詪詪詪詪 (4) 不同声源的发声部位不同。优美的琴声来自琴弦的振 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 动,青蛙“ ”的叫声出自它鸣囊的振动, “哗哗”的瀑布声 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪

(2) 正在发声的物体叫做声源。 (1 ) 一 切 发

摇 摇

声不能在真空中传播。

质称为声的 介质。 一切固体、 液体、 气体都是传播声的介质。 相应的振动,这些随发声体振动的介质, 又带动较远的其他介 量,声的传播过程是一个能量传递的过程。 (2) 声传播的具体过程:振动的物体带动周围的介质产生

概念规律 (1) 声的传播需要介质, 凡是能够传播声的物

质振动,使振动向外传播,发声体产生的振动,由近及远地传播

就形成了声波。 因此,声是以声波的形式传播的, 声波具有能 叫做声速。 声音在不同的介质中的传播速度是不相同的。 一般 19 (3) 声音传播需要时间,声音传播的距离与所用时间的比 J 摇

说来,声音在固体中比在液体、气体中传播得快,在气体中传播 声音在空气中 (15 ℃ ) 的传播速度为 340 m / s, 应

340 m / s。 值大小。

得最慢。 一般情况下,声音在空气中(15 益 ) 的传播速度大约是 该作为常数记住,平常我们讲的声速,指的就是此

詪詪詪

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪

八年级物理( 上) 教科版    (1) 声是一种波, 声波跟水波相似, 向平静的水 面投一小石子,水面就会形成一圈一圈的水波,不断

三、人的发声和听声能力

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 地向远处传播。 詪詪詪詪詪詪    (2) 月球上没有空气, 登上月球的宇航员, 即使彼此距 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 离很近,也只能靠无线电交谈,因为声在真空中不能传播,无 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 线电波在真空中能传播。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪
物体的振动会产生声,但是并不是所有产生的声都能被人

一、声的产生

词中发出声音的声源是什么。 咆哮:摇 摇 摇 摇 。

在咆哮,黄河在咆哮 ……冶 , 请你用所学的知识判断这几句歌

园冶 的歌咏比赛, 他们饱含激情地唱道 “ 风在吼, 马在叫, 黄河

例 1 初二(2) 班 的 同 学 在 参 加 学 校 “ 创 建 和 谐 平 安 校

耳觉察到。 当蝴蝶和蜜蜂飞来时, 我们往往只能听到蜜蜂的 “ 嗡嗡冶 声,却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声; 夜晚, 猫、 狗、 老 鼠能听到人耳听不到的声。 这是为什么呢? 科学家们经过研究发现,人耳所能听到的声是有一定范围 的,并不是什么声都能听到。 比叫做频率,用字母 f 表示。 频率的单位是赫兹( Hz) ,简称赫。 概念规律 (1) 物理学中, 物体振动的次数与所用时间的

(1) 风在吼:摇 摇 摇 摇 ;(2) 马在叫:摇 摇 摇 摇 ;(3) 黄河在 我们把正在发声的物体叫做声源, 而发声的物体都

在振动。 “ 风在吼 冶 这里的声源是空气, 空气的振动发声,“ 马 河水。

在叫冶 的声源是马的声带,而“ 黄河在咆哮 冶 中发声的物体是黄 (1) 空气摇 (2) 马的声带摇 (3) 黄河水 判断声源要注意两点: 一是哪个物体发出的声音, 二 是这个物体的哪一部分振动产生声音。

在每秒钟内振动 100 次冶 。

例如某声源的振动频率 f = 100 Hz,它表示的物理意义是 “ 声源 (2) 人的声带振动,可以发出声音; 声波传入人耳中, 触动

二、声的传播

鼓膜,则会产生听觉,使我们听到声音。

叫做超声;低于 20 Hz 的声,叫做次声。

的声的频率范围是 20 Hz ~ 20 000 Hz。 高于 20 000 Hz 的声,

(3) 人的声带能够产生 64 Hz ~ 1 300 Hz 的声;人耳能听到

锣声,这是因为摇 摇 摇 摇 中不能传声。

上由于没有空气,宇航员即使再用力敲打, 他也不能直接听到

例 2 敲打铜锣, 因锣面 摇 摇 摇 摇 而发出声音; 而在月球

詪詪詪 (2) 人与动物的听声范围不同,狗、猫、 、海 能听到超 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 声,水母能听到次声。 詪詪詪詪詪詪詪詪
  (1) 人耳的声学构造:我们的耳朵主要分为三个部分,外

次声的。

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 的声才能引起人们的听觉,人耳是听不到超声和 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪

(1) 声的频率范围是很宽的,但只有 20 ~ 20 000 Hz

月球上即使面对面讲话,也听不到声音。 振动摇 真空

要介质,月球上听不到锣声是因为月球上没有空气,是真空,在

敲打铜锣引起锣面振动,而发出声音,声音的传播需

声音是由物体振动产生的; 固体、 液体、 气体都是传 播声音的介质,通常我们听到的声音是靠空气传播的, 真空不 摇 摇 能传声。 例 3 玻璃鱼缸中盛有金鱼, 用细棍轻轻敲击鱼缸上沿, D郾 水—鱼 B郾 空气—水—鱼

J摇 20

詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 耳、中耳及内耳。 詪詪詪詪詪詪    (2) 听觉产生的途径: 空气的振动→ 鼓膜振动→ 听小 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 骨、半规管、前庭→听觉神经。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪    (3) 耳聋的分类与治疗: 一般来说, 耳聋分两类。 一类是 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 神经性的,是由听觉神经损坏而引起的;一类是非神经性的, 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 是声音的传导发生障碍 ( 如耳膜损坏 ) 而引起的, 前者不易 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 治愈,后者比较容易治疗。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪    (4) 骨传导:声音可以通过头骨、 骨传到听觉神经, 声 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 音的这种传导方式叫做骨传导。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪    淤骨传导的原理:固体可以传声。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪    于骨传导与空气传播的区别:a郾 速度不同,空气传播的速度 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 等于声音在空气中的传播速度,约为 340 m/ s,骨传导速度是声 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 音在固体中的传播速度,远大于空气传导的速度;b郾 听觉效果不 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 同,骨传导引起的听觉效果往往更强烈——声更大。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪    盂骨传导应用实例: 贝多芬耳聋后牙咬着木棍的一端, 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 把另一端搭在钢琴上听自己弹钢琴; 捂住双耳, 依然能够听 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 到牙齿的咬合声。 詪詪詪詪詪詪

  我们是怎样听到声音的

金鱼立即受惊,这时鱼接收到声波的主要途径是( 摇 摇 ) 。 C郾 鱼缸—水—鱼 A郾 鱼缸—空气—水—鱼

接收到声波的主要途径是:鱼缸—水—鱼。 C

能很快作出反应。 因为题目中说鱼 “ 立即受惊 冶 , 因此这时鱼

速度比在气体中大,因此,通过固体或液体传声的速度较大,鱼

质有关,声音在固体中传播速度比在液体中大, 在液体中传播

缸、水到鱼;一条是鱼缸、 空气、 水到鱼。 声音的传播速度与介

从题中提供的条件可知声音传到鱼的途径有两条: 一条是鱼

敲击玻璃鱼缸, 鱼缸振动发声, 声音传播需要介质,

声音在固体物质中的传播效果比在气体物质中好。

三、人耳的听声能力

嗡声,这是由于( 摇 摇 ) 。

例 4 人们听不到蝴蝶飞的声音,却可以听到蚊子飞的嗡

A郾 蝴蝶翅膀软,声音太小 范围内

B郾 蝴蝶翅膀每秒振动的次数低于 20 次,不在人耳的听觉

C郾 蝴蝶翅膀振动时不会发出声音

D郾 蚊子数量多,蝴蝶数量少

所以人们听不到蝴蝶飞的声音。 B

蝴蝶翅膀每秒振动的次数低于 20 次,不在人耳的听觉范围内,

能引起人们的听觉的声音频率范围为 20 ~ 20 000 Hz,

上摇 下

第三章摇 声

在文学作品中, 要从意境中去理解和掌握相关的声 空气中的声速随气温的升高而加快, 每升高1 益 , 每秒传播的 摇 摇 距离大约增加 0. 6 m。 音的描述,从物理的角度来欣赏和诠释相关的声现象。 另外,

只要物体振动就会产生声波, 但并不是所有声波都 能引起人耳的听觉。 例 5 下列情景反映了什么物理知识?

13 847 m, 甲船上的实验员向水里放一口钟, 船上准备了一些

里传播速度的实验,实验人员将两只船开到湖里去, 两船相距

例 7 1827 年,在日内瓦湖上进行了第一次测定声音在水

(1) 喇叭放音乐时,纸盆上黄豆“ 翩翩起舞冶 ( 图 3-1-1) 。

火药以备点燃,乙船上实验员向水里放一个接收装置, 用来听 听到钟声。

取水里传来的钟声。 这个实验,测得在看见火药闪光后约 10 s (1) 求声音在水中的传播速度。 依据速度公式 v =

(2) 请你设计实验粗略测定 15 益 空气中的声速。

线,能实现 10 m 间的通话( 图 3-1-2) 。

(2) “ 土电话冶 用细线连接贴着纸片的两节竹筒并张紧细 第一个实验,当喇叭放音乐时, 纸盆会振动, 从而引

图 3-1-1

摇 摇 摇

图 3-1-2

的距离以 及 传 播 这 段 距 离 所 用 时 间, 就 可 粗 略 测 出 声 速 的 大小。 火药的作用是告诉乙船上的人钟声开始传播,10 s 后听到 s 1 3847 m = = 1 384. 7 m / s。 t 10 s

s 可知,只要我们能测出声音传播 t

个实验,声音是沿着细线传播的,说明固体能够传声。 传声。

起黄豆的“ 翩翩起舞冶 ,说明了声音是由物体振动产生的; 第二

钟声,说明声音从甲船处传到乙船处所用时间 t = 10 s,已知甲、 乙两船相距 s = 13 847 m,v = 由于声音在空气中传播的速度较快, 因此, 测量的距离应 (1)1 384. 7 m / s

(1) 声 音 是 由 物 体 振 动 产 生 的。 摇 ( 2 ) 固 体 能 够

尽量大一些,以减小测量的误差。

很多同学会误认为细线太细, 不可能传播声音, 声音

仍然是沿空气传播的,但是如果自己动手做一做就会发现,用土 电话听到的声音,比不用土电话听到的声音要更清晰更响亮,既 使轻声对话筒说话, 对方也能听清楚, 这说明声音是沿细线传 摇 摇 播的。 例 6 阅 读 声 速 与 气 温 有 关 的 小 短 文, 回 答 后 面 两 个

(2) 淤让甲、乙两人相距 s = 500 m;

时用秒表开始计时,听到声音时结束计时, 测出声音传播的时 间 t; 盂由 v = s 计算出声音在 15 益 空气中的传播速度; t

于甲开枪( 发令枪 ) 同时用令旗示意, 乙从看到甲的示意

问题。

声音的传播速度与温度有关,声音在热空气中的传播速度

比在冷空气中的传播速度大。 由于温度对声音传播速度的影 响,声音的传播方向会发生弯曲。 例如,晴天的中午,地表迅速 升温,地表附近的气温较上层的气温高, 声音在地表附近的传 播速度较上层快,在地面上声源发出的声音向四周传播时是向 上拐弯的,因而地面上的人就不容易听到远处的声音; 而在天 气晴朗时的傍晚,太阳落山以后,地面的温度开始降低,使得地 表的温度比上层的气温低, 声源发出的声音向下弯曲, 多半沿 地面传播,人耳便容易听到声音。 (1) 赤日炎炎,在沙漠或戈壁滩即使相距不太远的人也难 (2) “ 姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船 冶 说的是在清冷的

15 益 空气中较为准确的传播速度。

榆重复测 3 次,利用几次测量值求平均值, 即得到声音在

  本节在中考中主要考查声音的产生条件、 传播条件、 传播

特点,以及声能、人耳的听声能力等, 考题以填空题、 选择题为 音的产生和传播特点。

主。在新情景中考查同学们的应变及迁移能力, 解题应紧扣声 例 1 ( 2011 ·济宁中考) 为了探究声音产生的原因,小明

和小华一起做了下面的实验: 小明把手放在喉咙处大声讲话, 感觉喉头振动了;小华把正在发声的音叉放在水中, 水面激起 了水花。 通过对这两个实验现象的分析, 你能得出的结论是:

以听清对方的大声喊叫, 其中一个主要原因是声音传播时向 摇 摇 摇 摇 拐弯。

深夜,姑苏城外寒山寺的钟声因传播的途径向摇 摇 摇 摇 拐弯而 传到枫桥边。 声音在空气中的传播速度跟气温有关, 平常所说空

摇 摇 摇 摇 。 小华同学用手使劲敲桌子, 桌子发出了很大的声 J 摇 21 响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象, 你的改进方法是:摇 摇 摇 摇 。 发声的音叉在振动,当音叉接触水面时,水面会激起

上拐弯,清冷的深夜,寒山寺的钟声向下拐弯。

是向温度低的方向拐弯,赤日炎炎,地表温度较上层高,声音向

度。 另外,通过题目中的两个例子可以看出, 声音的传播特点

气中的声速 v = 340 m / s 是在温度为 15 益 的条件下的传播速

水花,也说明了发声的物体在振动;当敲击桌子时,桌子会振动 这样会观察到纸片跳动,从而证明发声的桌面在振动。 发声的物体在振动摇 在桌面上撒一些纸屑

发出声音,但直接观察不到,我们可以往桌面上放一些碎纸片,

八年级物理( 上) 教科版 同物质的密度、声音在不同物质中传播的速度, 根据表中提供
空气 物质的密度( kg / m )
3

摇 摇

例 2 ( 2011 ·呼和浩特中考 ) 下表列出了相同条件下不

摇 摇 D. 声音在金属中传播的速度小于它在气体中传播的速度

的信息,可以得出的结论是( 摇 摇 ) 。
1. 29 330

氧气 1. 43 316

铝 2 700

铁 7 900

铅 11 300 1 300

在铅中的传播速度要小于在铁和铝中的传播速度, 所以 A 不 题意;根据表格中的数据可以得知,铝、铁、铅都是固体,而空气 音在铝中的传播速度大于在氧气中的传播速度,所以 B 不符合 符合题意;根据表中的数据可以得出,铝密度比氧气密度大,声

根据表中的数据可以得出,铅的密度最大,但是声音

摇 摇 A. 声音传播的速度随着物质密度的增大而增大 B. 声音传播的速度随着物质密度的增大而减小

声音传播的速度( m / s)

5 100

5 000

和氧气是气体,声音在固体中的传播速度大于声音在气体中的 传播速度,D 不符合题意。 C

C. 声音在金属中传播的速度大于它在气体中传播的速度

2. 摇 乐音的三个特征

ì ? ? ? 乐音 í响度 ? ? ? ?音色

音调

{

定义:乐音的高低

决定因素:声源的振动频率 决定因素

{

定义:人耳能感觉到的声音的大小

{

声源的振动幅度

人与声源的距离

{

定义:声源自己特有的声音特色 决定因素:发声体本身的特点

的高低叫做音调。 在我们的同学中, 女同学发出的声音尖细, 音调高; 男 同 学 发 出 的 声 音 低 沉, 音 调 低。 声音为什么会有这些不同呢? 声音是由物体振动产生的, 物体的 振动有快慢之分, 那么这些声音的高低 跟物体振动快慢是否有关呢?
图 3-2-1

摇 摇 我们在欣赏音乐时, 会听到高低不同的声音, 我们把乐音

一、音调

示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。 拨动钢尺,听它 振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢, 改变钢尺伸出桌 边的长度,再次拨动。 比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声 的音调。 注意使钢尺两次的振动幅度大致相同。 结论:物体振动得快, 发出声音的音调就高; 振动得慢, 发 出声音的音调就低。

我们选择一把钢尺来设计和进行实验。 如图 3 - 2 - 1 所

二、响度

詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 粗细、松紧程度有关。振动部分的弦越紧、越短、越细,音调就 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 越高;反之,振动部分的弦越松、 越长、 越粗, 音调就越低。 二 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 胡弦、吉他弦、小提琴弦等弦乐器的音调变化原理就是这样 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 的。管乐器发声的音调高低是由管内空气柱振动部分的长 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 短、粗细决定的,管越粗、振动的空气柱越长,则音调越低,如 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 笛子的音调变化。每个击打类乐器的音调是固定了的, 因为 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 每个击打类乐器振动发声部分的长短、 粗细、 原料等均已固 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 定,实验室中不同型号的音叉的长短、粗细均已固定,敲击音叉 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 时,每个音叉的频率、音调都是固定的,且与其他音叉不同。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪
  弦乐器振动发声的音调与弦振动部分的长短、 用大小不同的力敲同一面鼓时, 我们听到的声音大小不

  乐器上的音调:

同;调节电视机音量,我们也可以听到大小不同的声音。 那么 声音的大小又跟什么有关呢? 生活经验告诉我们, 距声源越 远,听到的声音就越小,距声源越近, 听到的声音就 越大。 可见声音大小跟人们距离声源的远近有关。 选择音叉和轻质小球来进行实验。 如图 3 -2 -2 所 是否还有其他因素会影响声音大小呢? 我们通过

概念规律 音调是指乐音的高低, 是由声源的振动频率决 定的。 声源振动越快,频率越高,发出声音的音调就越高;反之 音调越低。

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 “大”或“小”。 詪詪詪詪詪詪 (2) 音调的高低是指声音的粗细, 不是指声音的响与不 J摇 22 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 响,也不是指声音的大小。例如: 在音乐中, 同一音阶中 1、2、3 、 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 ·
4、5、6、7、1 音调逐步升高。 同一介质中,频率不同的声音传播速度相同。

(1) 音 调 用 “高” 或 “低” 来 形 容, 而 不 能 用

示,用小锤轻敲一次音叉和重敲一次音叉, 观察小

球被弹开的距离,同时听音叉发声的大小。 轻敲时 声音小,小球被弹开的距离小; 重敲时声音大, 小球 被弹开的距离大。
图 3-2-2

结论:小球被弹开的幅度越大,说明音叉振动的幅度越大, 音叉振动的幅度越大,声音越大;幅度越小,声音越小。 也叫音量。 概念规律 (1) 人耳能感觉到的声音大小叫做 响度, 响度

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 (4) 人 们 常 说 的 “这 首 歌 的 调 很 高” “男 高 音” “女 中 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 音”,指的就是声音音调的高与低。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪

(3) 声音在介质中的传播速度与声音的振动频率无关, 在

动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。

(2) 物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。 物体在振

(3) 响度跟声源的振幅和人与声源的距离有关。 振幅越

大,响度越大,振幅越小,响度越小;人距离声源越远,听到声音 的响度越小,反之响度越大。 声音的响度反映声音具有的能量大小, 声音是从

摇 摇

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 发声体向四周传播能量的,越到远处,声音具有的 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 能量越小,因此,减少能量的分散, 保持声音集中, 就能增大声 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 音的响度。 詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪   ①物理意义不同。响度是指声音的大小程度; 音调是指 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 声音的高低程度。 詪詪詪詪詪詪   ②决定因素不同。响度是由发声体的振幅决定的, 振幅 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 越大,响度越大,振幅越小, 响度越小; 音调是由发声体振动 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 的频率决定的,振动频率越小, 音调越低, 振动频率越大, 音 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 调越高。 詪詪詪   ③与距离声源远近的关系不同。响度跟距声源的远近有 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 关,离声源越近,响度越大,离声源越远,响度越小;音调的高 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 低跟距离声源的远近无关, 不管在哪里, 听到同一声源的声 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 音,其音调总是相同的。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪
含义是不同的,主要表现在以下几方面: 在教室里,熟悉的同学喊你的名字,虽然看不到他的人,你 也能说出他是谁;让不同的乐器同时演奏同一首曲子, 我们能 区分出哪一种声音是什么乐器发出来的。 其实这就是声音的 第三个特征的体现和应用。   音调和响度虽都是乐音的特征, 但两者的物理

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 越快,音调越高。如果图形的波峰越高, 说明发声体振幅越大, 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 声音响度越大。此外,不同音色的声波波形图也会有所不同。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪
相同的距离内的波峰越多, 说明发声体振动频率

特点。

概念规律 声波波形可以反映声波的音调、 响 度 和 音 色 图 3-2-3 所示为一列声波的波形图。 如果图形中

第三章摇 声

图 3-2-3

一、音调

例 1 “ 男高音冶 和“ 女低音冶 中的高和低是指什么?

声的频率低。

高音是指歌唱家发声的频率高; 低音是指歌唱家发

三、音色

这里的高低是指音调的高低,即频率的高低。

对于生活中对声音的描述而言, 高和低有着丰富的 内涵,它既可指响度,又可指音调, 具体指什么, 要依上下文而 定。 请多留心日常生活中人们常说的各种声音的高低,思考它 们的物理含义。 摇 摇

特有的声音特色,叫做音色。

概念规律 (1) 由于物体材料和形状不同, 就会构成自己

二、响度

例 2 “ 震耳欲聋冶 反映了声音的摇 摇 摇 摇 很摇 摇 摇 摇 。

振动情况不同,发出的声音音色就不同。

决于发声体本身,由发声体的材料和结构决定。 不同发声体的 (3) 音色是我们分辨各种声音的依据。

(2) 音色反映了每个物体发出的声音特有的品质, 音色取

的大小,而不管音调高、低,都可能会出现“ 震耳欲聋冶 。 响度摇 大

“ 震耳欲聋冶 明显是指声音的大小, 也就是声音响度

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 食、起居、健康、训练等因素而变化。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 (2) 声音在传播过程中, 音色和音调是始终不变的, 但响 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 度会随着传播距离的增大而逐渐减小。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 四、声波波形
在示波器上显现的图形会有什么不同呢? 下面我们来研究研究。
过摇 程 1郾 将不同频率的音叉用相 观察示波器上的波形图 音调低 音调高的波形 更密 音调高 响度小 响度大的波峰 更高 响度大 手风琴 不同音色的声 音波形也不 二胡 相同 同力 度 敲 响 后 靠 近 话 筒, 现摇 象 结论

(1) 同一个人的音色会随着年龄的增长, 以及饮

响度是指声音的大小, 是由振幅决定的, 振幅越大, 响度越大,振幅越小,响度越小。 如果声音响度很大,就会引起 人耳处鼓膜的振动幅度很大,如果振动的幅度超过鼓膜承受的 摇 摇 限度就会出现耳聋的情况。 病,听诊器能( 摇 摇 ) 。 例 3 医生用听诊器听病人的心脏、肺发出的声音进行诊

有一种能够显示声波图形的仪器叫做示波器。 不同的声音

A. 改变发声体振动的频率,使声音的音调变高 B. 改变发声体振动的振幅,使声音的响度增大 C. 减少声音的分散,使传入人耳的声音响度增大 D. 缩短医生与声源的距离,使传入人耳的声音音调变高

诊器传到人耳,这样做减少了声音在传播过程中的分散, 使能 量更集中,相当于增大了声音的响度。 因此,选项 C 正确。 C

把听诊器靠近病人的心脏、肺等部位,声音就沿着听

2郾 将同一音叉用不同的力 示波器上的波形图 度敲 响 后 靠 近 话 筒, 观 看

J摇 23

声音在线状物体中传播, 能减少声音能量的分散, 使 声音更集中,相当于增大了声音的响度,“ 土 冶 电话就是利用该 原理制成的。

3郾 将二胡声和手风琴声通 示波器上的波形图 过话 筒 转 入 示 波 器, 观 看

三、音色

不同的人讲话时声音的哪种特征来判断的( 摇 摇 ) 。

例 4 我们闭着眼睛也能听得出熟人的说话声,这是根据

八年级物理( 上) 教科版 C郾 音色 A郾 音调 D郾 频率 B郾 响度 摇 摇 B郾 牛叫的声音音调低,响度小 C郾 牛叫的声音音调高,响度小

变其音色,音色也叫音品,是指发声体发出的声音的品质,我们 可以根据音色来辨别发声者是谁。 C

不同的人发声时可以控制其响度和音调, 但无法改

D郾 牛叫的声音音调低,响度大

音色决定于发声体本身, 不同发声体的材料等情况 不同,发出声音的音色就不同, 音色是我们分 辨 各 种 声 音 的 依据。

发出的声音大,即响度大,故 A、B、C 错。 D

音尖细,即振动频率较高, 音调较高。 但牛的叫声明显比蚊子

牛叫的声音较低沉,即振动频率较低,音调较低;蚊子发出的声

音调和响度取决于不同的条件,它们之间没有联系。

不要将音调和响度混为一谈, 二者的物理意义和决 定因素不同。

四、声波波形

图和摇 摇 摇 摇 图,响度相同的是摇 摇 摇 摇 图和摇 摇 摇 摇 图。

示的振幅与时间关系的波形,其中声音音调相同的是摇 摇 摇 摇

例 5 图 3-2-4 所示的是声音输入到同一示波器上时,显 点考查音调、音色、响度的区别和对声波波形图的认识。 自制的哨子,他把用筷子制成的杆 的( 摇 摇 ) 。 A. 音调 摇 摇 摇 B. 响度 摇 摇 摇 C. 音色 摇 摇 摇 D. 振幅 图 3-2-5 所示是一位学生在吹奏 例 1 ( 2011 · 新 疆 中 考 ) 如 本节知识在中考中出现得较多,常以填空、选择题出现,重

相同时间内振动的次数相同,所以甲、乙两图声音的音调相同。 丙两图声音的响度相同。 声音的振幅相同,其响度就相同,乙、丙两图振幅相同,所以乙、 甲摇 乙摇 乙摇 丙

声音振动的频率相同, 其音调就相同, 甲、 乙两图在

图 3-2-4

上 下 拉 动 时, 是 在 改 变 声 音
图 3-2-5

相同时间内声波波形的波峰数越多, 说明其振动频 率越快,音调越高;振幅越大,说明其响度越大。 例 6 蜜蜂载着花蜜飞行的时候,它的翅膀平均每秒振动

气柱的振动频率,即改变了哨子的音调。 摇 摇 A

杆上下拉动时,即改变了哨子内的空气柱的质量和体积,改变了空

吹哨子时哨子内的空气柱振动发声。 把用筷子制成的

300 次,不载花蜜时平均每秒振动 440 次, 有经验的养蜂人能 什么特征来辨别的( 摇 摇 ) 。 A. 声音的音调 C. 飞行路线的形状 辨别蜜蜂是飞出采蜜,还是采了蜜飞回来。 养蜂人主要是根据 D. 飞行高低 B. 声音的响度

时,调节音量按钮实质就是改变了声音的( 摇 摇 ) 。

例 2 ( 2011 · 衡阳中考 ) 使用随身听 ( MP3、 MP4……)

A. 频率摇 摇 摇 B. 音调摇 摇 摇 C. 响度摇 摇 摇 D. 音色

度,故选 C。 摇 摇

调节音量按钮会改变声音的强弱, 目的是为了改变声音的响 C

物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,

300 Hz,而不载花蜜飞行时的振动频率为440 Hz, 由此可知, 养 蜂人是根据声音音调的不同来辨别的。 A

越大,音调越高。 此题中, 蜜蜂载着花蜜飞行时的振动频率为

在声现象中,物体每秒钟振动的次数叫做频率,频率

表演者在模仿歌星演唱时主要是模仿歌星声音的( 摇 摇 ) 。 A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 频率

例 3 ( 2011 · 苏州中考 ) 在一些 “ 模仿秀 冶 电视节目中,

振动的频率大小决定了声音音调的高低。 摇 摇 J摇 24 确的是( 摇 摇 ) 。 例 7 牛叫的声音与蚊子“ 叫冶 的声音相比较,下列结论正

为每个人的声音的音色不同,在一些“ 模仿秀冶 电视节目中,表演 者在模仿歌星演唱时,主要是模仿歌星声音的音色,故选 C。 C

另一个特征— — —音色。 听朋友打来的电话,凭声音就知道是谁,因

不同的声源发出的声音,除了音调、响度之外,声音还有

A郾 牛叫的声音音调高,响度大

第三章摇 声

3. 摇 噪 摇 声
{ 环保角度:干扰人们正常休息、学习和工作的声音
物理学角度:杂乱无章的不规则振动产生的声音

ì ? ?噪声的来源:生产中的机器、各种类型的车辆、生活中的鞭炮、空调、冰箱、 ? ?摇 摇 摇 摇 摇 吸尘器等等 噪声 í 危害:“ 隐形杀手冶 ?噪声的危害及等级划分 等级:以分贝为单位 ? 在声源处减弱 ? ? ?噪声的控制 在传播过程中减弱

定义

{

{

在人耳处减弱

那么我们应该如何描述噪声的强弱呢?

一、噪声及其来源
上课时,周围施工场地传来搅拌机、打桩机的声音,让同学 们觉得心烦意乱;某市场里熙熙攘攘的嘈杂声, 让居住在这里 的人们寝食不安;夜晚公路上汽车的鸣笛声让住在公路附近的 人们从睡梦中惊醒;音乐课上我们饱含激情,放声歌唱,可是嘹 亮歌声会引起邻班上课的同学的不满。 声音多种多样,优美的乐音令人心情舒畅, 而杂乱的声音— — — 噪声则令人心烦意乱。 究竟什么是噪声,它有什么特点呢? 概念规律 (1) 从物理学角度看, 噪声来源于杂乱无章的

30 ~ 40 dB 是较为理想的安静环境; 超过 50 dB 就会影响睡眠 和休息; 为 了 保 证 工 作 和 学 习, 声 音 不 能 超 过 70 dB; 超 过

的强弱。 0 dB 是人刚能听到的最微弱的声音— — —听觉下限;

概念规律 (1) 人们以分贝 ( 符号 dB ) 为单位来表示声音

90 dB, 听力会受到严重影响, 发生耳聋、 头痛、 高血压等疾病; 突然暴露在 150 dB 的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全 息;超七十,误学习,超九十,坏听力。 (2) 噪声的危害: 失去听力。 这些数据可归纳为: 三四十, 理想音; 超五十, 无休 淤心理效应:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息。 盂物理效应:高强度噪声能损坏建筑物。 有声音。

不规则振动;从环境保护的角度看,一切干扰人们休息、学习和 工作的声音都是噪声。 活噪声等。 (2) 噪声有:工业噪声、 交通噪声、 建筑施工噪声、 社会生

人神志不清,休克或死亡。

于生理效应:耳聋、头痛、消化不良、视觉模糊等,严重时会使 (1)0 dB是人刚能听到的最微弱的声音,并不是没

声和撞击铁轨声;飞机的轰鸣声等。 的喧哗声等。

于交通噪声:汽车、摩托车的马达声和喇叭声;火车的鸣笛

淤工业噪声:电锯声、电钻声、施工爆破声等。

榆社会生活噪声:家庭噪声, 娱乐场所、 商店、 集贸市场里 振动时发出的声音。通过示波器观察噪声的波形, (1) 从物理学角度看, 噪声是由发声体做无规则

盂建筑施工噪声:筑路、盖楼时的打桩声等。

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 看到的是杂乱无章的波形。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 (2) 从环境保护角度看, 所有的声音都可能成为噪声, 例 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 如:当有人休息时,其他人唱歌或放音乐,此时的歌声或音乐妨 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 碍了他人休息,对于休息的人来说,就是噪声。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 (3) 物理学角度的噪声也有响度、 音色、 音调, 只不过是噪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 声的响度大、音色杂,且响度的变化毫无规律,其波形图是杂乱 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 的齿状形,我们不做研究。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 二、噪声的大小及危害
相关资料表明: 不太强的噪声, 如高声喧哗 , 街道上的吵 闹声,使人感到厌烦,分散注意力,影响工作,妨碍休息;比较强

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪 (2) 分贝( dB) 是声音的响度大小的单位, 分贝数越大, 响 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 度越大,噪声的分贝数越高, 对人类及其他 生 物 的 危 害 性 就 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 越大。 詪詪 (3) 噪声污染跟水污染、 大气污染、 有毒的固体废弃物污 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 染一起是当代社会的四大污染。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 (4) 噪声同时也有能被利用的一面。随着现代 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 科学技术的发展,人们也能利用噪声造福人类, 例 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 如利用噪声除草,利用噪声诊病等。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 (5) 各大城市的主要交通路口或广场、商场附 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 图 3-3-1 近等设有噪声强度显示仪,如图 3-3-1 所示,其作 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 用是反映某时刻该地的噪声强弱。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 三、控制噪声
生活中,我们不可避免的受到噪声的危害, 人们已学会应 用各种方法来控制噪声。 例如,在井下打钻的工人经常佩戴耳 塞或耳罩;遇到强度大的声音 ( 如打雷 ) , 人们会捂住耳朵; 现 代交通工具安装消声器来减少汽车的噪声污染;城市绿化不仅 能给人们带来清新的空气,而且对控制噪声也有益等。 器或换用噪声小的机器,或安装一些消声装置。 概念规律 (1) 在声源处减弱噪声。 例如改造噪声大的机 J摇 25

的噪声,如织布机,铆钉机,电锯的声音,使人感到刺耳难受,时 间久了会引起噪声性耳聋,还会引起心血管系统和中枢神经系 统的疾病,产生心律不齐、 血压升高、 消化不良等症状; 更强的 噪声,如喷气式飞机和水泥球磨机的噪声, 几分钟时间就会使 人头昏、恶心、呕吐,像晕船似的;极强的噪声,会影响胎儿的发 育,妨碍儿童智力发展,甚至直接造成人和动物的死亡。

的工厂,或门窗背向工厂, 或在马路和住宅间设立屏障或植树 造林,使传来的噪声被反射或部分被吸收而减弱。 (3) 在人耳处减弱噪声。 例如人在工作时佩戴个人防护

(2) 在传播过程中减弱噪声。 例如使居民区远离有噪声

八年级物理( 上) 教科版 用具。 从声音的产生、 传播、 接收来看, 控制噪声应着眼 例 4 无声手枪为什么会“ 无声冶 ?

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 除或降低声源噪声。 詪詪詪詪詪詪詪

于消声、 隔声、 吸声三个环节, 其中最根本的是消

弹发射时火药的爆炸声控制在消声装置内,让它在这一装置内 很快地减弱,使枪声非常小。 声冶 。 因为无声手枪把声音在声源处减弱了, 所以会 “ 无

所谓“ 无声冶 其实是在枪上安装一个消声装置, 把子

一、噪声及其来源

C郾 隔壁装修房屋的电锯声 D郾 摇篮旁母亲的催眠歌声

A郾 悦耳的风铃声

例 1 从环境保护的角度看,下列属于噪声的是( 摇 摇 ) 。 B郾 远处隐约的鞭炮声

无声手枪的消声装置与摩托车排气管上装的消声装 置相似,是在声源处减弱噪声的。 摇 摇 例 5 过去我国铁路的铁轨每隔 12郾 5 m 就有一个防止热

显会干扰人们的休息和工作,故选项 C 中的声音为噪声。 C

以认为不会干扰人们的休息和工作, 不属于噪声; 而 C 选项明

家都更易认定为乐音;B 选项由于是 “ 远处隐约 冶 的鞭炮声, 可

的工作、学习和生活,就可以判断它是否为噪声。 A、D 选项大

确是从环保角度来判断。 因此,看此声音是否会干扰人们正常

判断声音是否是噪声有两个分类标准, 而此题已明

缝,而宝成铁路 37 km 超长无缝铁轨已铺设成功。 人们铺设超 长无缝铁轨除了可以提高火车的速度外,还有什么意义? 由于铁轨与铁轨之间存在伸缩缝, 使得火车在行驶

胀冷缩的伸缩缝,现在铁轨的长度在 1 km 以上才有一个伸缩

时,每节车厢的前后车轮都会在伸缩缝处产生振动而发出较大 是非常大的。 现在更换了无缝铁轨,则可以避免这种情况的发 生,从而大大减弱了火车行驶时的噪声。 减弱火车在行驶时所产生的噪声。 面的知识进行考虑。 避免车轮驶过伸缩缝时,产生较大的噪声, 从而大大 的“ 咯噔冶 声,这样, 所有的车轮在驶过伸缩缝时, 产生的噪声

环境保护的角度即看声音是否干扰人们休息、 工作、 学习的角度。

二、噪声的大小及危害
摇 摇 A郾 无声的世界

例 2 一般理想的声音环境是( 摇 摇 ) 。

联想火车在普通铁轨上的运行情况, 并联系噪声方

B郾 30 ~ 40 dB 的安静环境 D郾 100 dB 以上的环境

C郾 80 ~ 90 dB 的热闹环境 声音对人的健康是至关重要的, 但却不能一点声音

  人们对环保越来越重视了,处理城市噪声已成为一项重要 简答题。

受不了;短时间处于 80 ~ 90 dB 的乱哄哄场面 ( 如下课时同学 dB 以上,多呆一会就会影响听力,造成头疼、 烦躁, 更不用说长 时间了,所以只有 B 项正确。 B 闹着玩 ) 是可以的, 但不能长时间生活在此环境中; 至于 100

也没有,若周围没有丝毫声音, 人会感到恐慌、 孤立无援, 甚至

的民生工程,因此,本节知识成了中考内容之一,主要考查减弱 例1 ( 2011 · 湘 潭 中 考 ) 在 声 源 处 减 弱 噪 声 的 B. 在耳孔内塞棉花 D. 安装双层真空玻璃窗

噪声的方法及对知识的应用分析能力,题型有选择题、填空题、

是( 摇 摇 ) 。

A. 建隔音墙 C. 禁止鸣笛

通 常 情 况 下, 居 民 居 住 环 境 的 噪 声, 白 天 不 超 过 50 dB,夜间不 能 超 过 40 dB, 人 们 理 想 的 声 音 环 境 是 30 ~ 40 dB,工地、工厂等地的噪声不应超过 85 ~ 90 dB。

棉花属于在人耳处减弱噪声; 禁止鸣笛是在声源处减弱噪声; 安装双层真空玻璃窗是在传播过程中减弱噪声。 故选 C。 C

建隔音墙属于在传播过程中减弱噪声; 在耳孔内塞

三、控制噪声
摇 摇

控制噪声,属于在产生环节控制噪声的是( 摇 摇 ) 。 J摇 26 C郾 在高噪声环境下工作的人戴耳罩 D郾 在公路两侧设置声音屏障 B郾 学校附近禁止汽车鸣笛 A郾 临街的房屋安装隔声玻璃

例 3 通常,人们会从噪声的产生、 传播及接收三个环节

板等。 这些措施的共同点是( 摇 摇 ) 。 A郾 减少大气污染 C郾 缓解“ 热岛效应冶

人为本。 如主要城区汽车禁鸣、 机场搬迁、 铁轨两旁安装隔声 B郾 降低噪声污染 D郾 绿化居住环境

例 2 ( 江西中考) 近年来,城市建设和发展越来越注重以

属于在声源处控制噪声;选项 C 是在人耳接收处控制噪声。 B

选项 A、D 是属于在传播过程中控制噪声;选项 B 中

噪声大,铁轨两旁安装隔声板是为了阻挡声音的传播,因此,这 些措施的共同点都是降低噪声污染。 B

汽车禁鸣是减少噪声的产生, 机场搬迁是因为机场

控制噪声的三种措施:一在声源处减弱噪声, 二在传 播过程中减弱噪声,三在人耳接收处减弱噪声。

将三个措施的目的依次结合控制噪声的三个途径进 行分析,即可得到结论。

第三章摇 声

4. 摇 声与现代科技
形成原因 回声 辨别时间 ì ? 应用:回声测距 ?共鸣 ? 频率高于 20 000 Hz 的振动产生的声波 ? 声与现代科技 í超声波 特点:定向性好,穿透力强,易获得较集中的声能 ? 应用:测距、测速、清洗、焊接、碎石等 ? 频率低于 20 Hz 的振动产生的声波 ?次声波 应用:预测地震、台风和监测核爆炸等 ? ?声识别技术:声技术与计算机技术相结合

{

{

{

摇 摇 夏天的雨季里,闪电过后,我们会听到连续不断的雷声;春 游时,在大山之中大喊一声, 远处传来你的声音; 在教室里说 话,人感到声音较响,在空旷操场的草地上说话,却感到说话的 声音较小。 这都是怎么回事呢? 同样声音在空气中传播,为何 出现如此大的差异呢? 实验证明,当声音在传播过程中遇到障碍物时能被反射回 来,就像朝墙上掷出的乒乓球, 当乒乓球碰到墙后会反弹回来 一样,这样就形成了回声。 概念规律 (1) 当声音在传播过程中遇到障碍物被反射回 来的现象叫做回声现象,被障碍物反射回来的声音,叫做回声。 (2) 人耳分清回声与原声的条件是, 当反射回来的声音和 原声传到耳朵的时间间隔大于 0. 1 s 时,耳朵能分辨出回声与 原声,否则只能使原声加强。 (3) 如图 3-4-1 所示, 人要听到回声, 人与反射物之间的 距离至少为 17 m。

一、回声

摇 摇 (2) 物体间发生共鸣的条件: 一物体已经振动, 另一物体 与振动物体的振动频率相同且距离较近。 摇 摇 (3) 声的共鸣中,与声源共鸣的物体吸收了随声波传来的 能量。 摇 摇 在夏季,每当日落西山夜幕降临时,蝙蝠便飞出来觅食,它 们在空中忽上忽下,施展各种特技捕食昆虫, 即使四周一片漆 黑,也能准确地捉到微小的飞虫。 蝙蝠为什么能在黑暗中飞翔呢? 人们做了一个实验:把蝙 蝠的眼睛蒙起来,让它继续飞行,结果它不仅飞行正常,而且还 能捕捉飞虫;再把蝙蝠的耳朵堵上,让它飞行,结果失去了听觉 的蝙蝠到处乱撞, 甚至撞到地上。 原来蝙蝠是用耳朵来 “ 看 冶 外界事物的。 科学家发现, 蝙蝠在 飞行中,喉管内会产生一 种超 声 波, 如 图 3 - 4 - 2 图 3-4-2 所示,这种超声波通过嘴 和鼻孔发射出来,遇到物体便被反射回来, 再由蝙蝠的耳朵接 收,蝙蝠的耳朵接收到反射回来的超声波后, 就能准确判断目 标位置和它距目标的距离。 于是, 如果是食物就捕捉, 如果是 障碍物便躲开,人们称这种利用回声探测目标的方法为 “ 回声 定位冶 。 概念规律 (1) 超声波是频率高于 20 000 Hz 的声波。 (2) 超声波的特点是有良好的定向传播性, 有较强的能 量,具有较强的穿透力,并且能够携带信息,具有信息特征。

三、超声

二、共鸣

中 t 为从发声到听到回声的时间间隔, v 声 传播速度。 (5) 声反射的快慢、 强弱, 与声传播中遇到的障碍物的形 状、材质、位置等因素有关, 据此, 人们可利用声的反射探测距 离、检查物体、获得信息。

(4) 回声的重要应用是测距离。 测量原理:s = v 声 ·

图 3-4-1

1 t, 其 2 为声音在介质中的

在用吉他弹奏之前演奏者会先调音。 当手指按在第五弦 的第五品位置时,手指拨动第六弦, 可第五弦也随之而振动发 声了。 为了揭开这个谜, 我们用甲、 乙、 丙三个音叉来做实验, 其中甲、乙音叉的频率相同,丙音叉频率不同于甲、乙音叉。 让 三个音叉相互靠近,用橡皮锤敲击甲音叉时, 发现乙音叉也随 之振动发声,但丙音叉没有反应;当敲击乙音叉时,甲音叉随之 振动发声, 丙音叉无反应; 当 敲 击 丙 音 叉 时, 甲、 乙 音 叉 均 无 反应。 由此实验可知,将两个频率相同的音叉靠近时, 一个音叉 振动发声,另一个音叉也会随之振动发声, 这种情况跟这两个 物体的频率有关。 概念规律 (1) 当频率相同的两个物体靠近时, 一个物体 振动发声,会引起另一个物体也振动发声, 这种现象叫做声音 的共鸣。

度,绘出水下数千米深处的地形图,渔民捕鱼时利用声呐来获得 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 水中鱼群的信息等。 詪詪詪詪詪詪詪 (2) 利用超声波能量大而且能量集中的特点, 可以用来切 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 削、焊接、钻孔、清洗机件, 也可以用来处理种子和促进化学反 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 应,还可以利用超声的能量特点制成超声加湿器等。 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 (3) 由于超声波碰到杂质或介质分界面时有显著的反射 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 现象,所以可以用来探测工件的内部有无缺陷, 超声探伤的优 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 点是不损伤工件,可以探测大型工件。同时,在医学上可用来探 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 27 测人体内部的病变,如“B 超”就是利用超声波来显示人体内 J 摇 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 部结构图像的。 次声是频率低于 20 Hz 的声音, 它的频率范围大致为 1 ~ 20 Hz。 次声波的特点是:次声在传播过程中能量衰减很小,因 此穿透能力极强,破坏性极大。 (1) 用来预测自然灾害。 如火山喷发、 龙卷风、 雷暴、 泥石

(1) 科学家根据超声波的回声定位的原理, 发明 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 了声呐。利用声呐系统, 人们可以探知海洋 的深

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪

詪詪詪詪詪詪 四、次声 1 . 次声波

2 . 次声的应用

八年级物理( 上) 教科版 流、台风、海啸、地震等自然灾害发生前都会先有强烈的次声辐 射,因而可以利用次声监测仪进行预测。 (2) 利用极光产生次声波的特性来研究极光活动规律。 (3) 根据次声波在海水中能够远距离传播以及声速随温 度变化十分灵敏的特点, 建立海域监测网, 可以计算出大范围 内海洋的平均温度,达到海洋监测目的。 (4) 根据在大气层内进行核爆炸会产生巨大的次声波的 特点,用一种高灵敏度的监测装置就可以探测到核爆炸的强度 和位置,建立全球性核试验监测网,力保和平利用核能。 次声波的破坏性极大,由于次声波的穿透性极强, 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 几乎没有什么办法能够消除它对人体的危害, 人 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 们唯一能做的是在各种次声源 ( 如交通工具、 打桩机等 ) 上安 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 装减振器,把它对人体的危害降到最低限度。 不同的人有不同的音色,正如不同的人有不同的指纹特征 一样,每个人都有自己的声纹特征,这样,声音就可以作为一个 人的识别标志。 声识别的基本过程是:通过预先录入说话人的 声音样本,提取说话人独一无二的语音特征并保存在数据库 中,应用时将验证人的声音与数据中的特征进行匹配, 从而确 定说话人的身份。 (1) 模拟声音的应用— — —利用电子蜂鸣器, 模拟雄蚊的声 音,制成驱蚊盒以驱赶蚊虫; 模拟猫发出的超声波制成的用以 灭鼠的超声猫。 (2) 智能玩具、一些机器设备以及银行保险服 务机构上利用语音识别技术。 (3) 制造声纹锁, 用于手机、 计 算机系统,增加一道安全有效的“ 防火墙冶 。 方法不能用来测量月亮与地球的距离,其原因是摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 。

鱼群、潜艇等,也可用来测量海深。 由于海水的导电性良好,电 磁波在海水中传播时,吸收非常严重,因而电磁雷达无法使用; 因为超声波碰到杂质或介质分界面时有显著的反射现象,利用 声波雷达— — —声呐,可以探测出海底及潜艇的距离。 由于声波 的传播需要介质,月亮和地球之间有真空部分,因此,不能用超 声波来测量月亮与地球之间的距离。 在利用回声定位计算时, 要注意时间是一个来回的 时间,故探测海底( 或海中物体) 深度时,s = v· t总 。 2 3 000摇 声音不能在真空中传播

利用超声波的定向性好,可以探测水中物体,如探测

詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪 五、声识别技术 1 . 声识别技术

2 . 声识别技术应用

例 4 生活在海边的渔民经常看见这样的情景: 风和日 丽,平静的海面上出现一把一把小小的 “ 降落伞 冶 — — —水母, 它 们在近海处悠闲自得地升降、 漂游, 忽然水母像接收到什么命 令似的,纷纷离开海岸, 游向大海。 不一会儿, 狂风呼啸, 波涛 汹涌,风暴来临了。 就画线部分,以下解释合理的是( 摇 摇 ) 。 A郾 水母接收到了次声波 B郾 水母接收到了电磁波 C郾 水母感受到了温度的变化 D郾 水母感受到了地磁的变化

四、次声

例 1 你站在离墙 10 m 处对墙高声喊一声, 高墙反射回 来的回声到达你的耳朵要多长时间? 你能将回声与原声区分 开吗? s 2伊10 m s 抑0. 06 s。 由 v= 得 t= = t v 340 m / s t = 0. 06 s<0. 1 s,不能区分开回声与原声。 声与原声。 式求得 t = 反射回来的回声到达耳朵要 0. 06 s, 不能区分开回

一、回声

在发生前都会辐射出次声波, 有些生物的听觉范围很广, 它们 能听见某些次声,利用这些前兆可以预测灾害事件。 因此, 人 们根据 这 些 生 物 ( 或 动 物 ) 的 反 应 来 判 断 一 些 灾 害 事 件 的 发生。 风暴发生时,产生了次声波, 次声波传播的速度比风 暴本身快得多,因此,水母预先知道了风暴的来临。 — —声纹锁。 只要主人说 例 5 图 3-4 -3 是一种新型锁— 出事先设定的暗语就能把锁打开, 别人即使说出暗语也打不 开。 这种声纹锁辨别声音的主要依据是( 摇 摇 ) 。 A郾 音调 B郾 响度 C郾 音色 D郾 声速 能,能代表不同人的声音特征的只有音色。 不同的人有着各自不同的声音特色, 这就是音色, 因此, 音色如同指纹一样具有可 识别性。
图 3-4-3

许多灾害性现象如火山喷发、 龙卷风、 雷暴、 风暴等

A

五、声识别技术

s 2d = ,其中 s 为声音走过的路程, d 为发声体与反 v v 射物之间的距离。 ( 2 ) 回声比原声晚到人耳的时间在 0. 1 s 以 上才能区分开。 例 2 电影《 地道战》 内有一镜头,一人为了探得地下何处 在挖地道,他把地面挖一深坑,然后把一大水缸放在深坑里,四 周用土埋严,并把头钻进水缸听其声音。 他这样做有什么科学 道理? 活动时,声音从大地传到水缸,引起缸内空气振动而发声。 这样做的科学道理是声音共鸣时响度增大。 水缸相当于共鸣器, 当地下有人挖地道或在地道中

( 1 ) 注意在计算回声到达人耳的时间时, 利用速度公

摇 摇

声纹锁具有识别主人声音身份的功

C

二、共鸣

J摇 28

例 6 根据图 3-4-4 所示的三幅图,说明超声波在生产和 生活方面有什么应用。

二胡、 京胡等都有一琴筒, 琴筒就是共鸣器, 使弦振

例 3 科学工作者为了探测海底某处的深度,从海面上向 海底垂直发射超声波,经过 4 s 收到回波信号,海洋中该处的深 度是摇 摇 摇 m( 声音在海水中的传播速度是1 500 m / s)。 这种

三、超声

动发出的声音响度增大。
图 3-4-4

超声波有以下应用: 可以利用声呐测海深、 冰山距

离、敌方潜艇的方位等,可以检查人体内患病的部位及范围,可 以检查金属零件内部的裂纹等隐患,还可以利用超声波的高频 率清洗浸在清洗液中的精密机械或工具。 在工业上用来检验金属内部是否有裂痕、 气泡等;于 超声波易 获得集中的声能,可利用它来清洗、加工和消毒;盂超声波在医 学上应用很广,医院里的“ B 超冶 就是应用的超声波。

超声波的应用主要表现在:淤 超声波的穿透能力强,

摇 摇 例 2 ( 泰 州 中 考) 地 震 时 会 产 生 次 声 波 ( 频 率 低 于 20 Hz) 。 在远离地震中心、人无震感的区域, 次声波会引起某 些动物的反应。 由下表提供的数据可知,在远离地震中心的区 域,听觉上有明显反应的动物是下表中的( 摇 摇 ) 。
一些动物听觉的频率范围 蝙蝠 海豚 猫 大象 1 000 ~ 120 000 Hz 150 ~ 150 000 Hz 60 ~ 65 000 Hz

B

第三章摇 声

超声波具有方向性好、穿透能力强、 易获得集中的声

按了一下喇叭,经 4 s 后听到回声, 则听到回声时车与前面高 山相距多远?

能等特点。 摇 摇 例 7 某汽车以 10 m / s 的速度匀速驶向一座高山, 司机

摇 摇 A. 蝙蝠

注意的是,该司机在鸣笛后仍然向高山方向匀速行驶了 4 s。 由此,我们可画出大致的汽车运行及声音传播路线图,如图 34-5 所示,OB 为鸣笛时汽车到高山的距离,从鸣笛到听见鸣笛 这段时间 汽 车 运 动 距 离 是 OA 段, 声 音 传 播 经 过 的 距 离 是 OBA 段。 对于汽车有:s OA = v 车 ·t 车 , 对于声音有:s OBA = v 声 ·t 声 , 疫 汽车运动的时间与声音传播的时间相同 t 车 = t 声 = t, 且 s OBA = s OB + s AB , 亦 s OA = v 车 ·t = 10 m / s伊4 s = 40 m, 亦 s OBA = v 声 ·t = 340 m / s伊4 s = 1 360 m, 疫 2 s AB = s OBA - s OA = 1 360 m-40 m = 1 320 m, 1 320 m = 660 m。 亦 s AB = 2 此题综合性较强,也可改变已知条件多处设问。 如: 淤鸣笛时,车到高山有多远;于车速的大小是多少;盂听到回声 的时间等。 所以要对题目进行举一反三。 听到回声时,车与前面高山相距 660 m。

此题是汽车做匀速运动与声音传播相综合的题, 应

图 3-4-5

取。 次声波传播距离很远,在远离地震中心、人无震感的区域, 也有地震产生的次声波。 从表格信息可以看出,只有大象能听 到频率低于 20 Hz 的次声波。 故只有大象能听到这种声音,出 现较为明显的反应。 不同动物的听觉频率范围不同, 有的动物能听到超 声波,有的动物能听到次声波。 例 3 ( 大连中考 ) 下列事件中, 属于利用声传递能量的 是( 摇 摇 ) 。 A. 用声呐探测海底深度 B. 用超声波清洗眼镜 C. 医生用听诊器为病人检查身体 D. 听到隆隆的雷声预示着可能要下雨 D

本题用表格承载信息, 要注意表格信息的分析、 提

B. 海豚

C. 猫

1 ~ 20 000 Hz

D. 大象

解答本题首先要理清每个事例是利用声波传递信

息的 , 还是利用 声 波 传 递 能 量 的 。 用 声 呐 探 测 海 底 深 度 是 利用超声波探测海 底 信 息 , 医 生 用 听 诊 器 为 病 人 检 查 身 体 是为了探测人体是 否 存 在 病 变 , 听 到 隆 隆 的 雷 声 预 示 着 可 能要下雨 。 显然 , 它 们 都 是 利 用 声 传 递 信 息 。 只 有 超 声 波 清洗眼镜是利用超声波传递能量 。 利用听诊器为病人检查身体时, 人体内的声音通过 B

  本节知识从声学科技发展角度来学习声的应用,主要集中 体现为超声、次声、语音识别技术的应用, 在中考考查时, 对超 声、次声的特点及应用考查较多, 一般是以填空、 选择、 阅读题 的形式出现。随着声学科技的进一步发展, 本节在中考中的占 分量将有所增加。 摇 摇 例 1 ( 2011 ·绵阳中考 ) 以下利用了超声波的反射来获 取信息的是( 摇 摇 ) 。 A. 大象的“ 声音冶 交流 B. 蝙蝠的“ 回声冶 定位 C. 外科医生对结石病人的“ 超声冶 排石 D. 站在天坛中央说话,会感到声音特别洪亮

声音在空气中的传播速度是 340 m / s。 若一人对高墙喊一声, 2 s后听到回声,则此人距离墙是摇 摇 摇 摇 m。

软管里的空气传播到人耳, 减少了声音的分散, 提高了声音的 响度。 摇 摇 例 4 ( 广东中考 ) 速度是表示物体 摇 摇 摇 摇 的物理量。 速度是描述物体运动快慢的物理量。 声音在向前传

的,A 错;对结石病人的“ 超声冶 排石是利用了超声波传递能量,C 错;站在天坛中央说话,感到声音特别洪亮,是由于回声使声音加 强,D 错;只有 B 项蝙蝠的回声定位是利用超声波的反射来获取 信息。

大象的“ 声音冶 交流是靠大象发出和接收次声波实现

播过程中,遇到障碍物( 高墙) 会反射回来,我们根据公式 s = vt 可算出从发出声音到听到回声时, 声音经过的总路程 s = vt = 29 340 m / s伊2 s = 680 m。 由于声音经过的路程是人与高墙之间距 J 摇 1 1 离的 2 倍,故 s忆 = s = 伊680 m = 340 m。 2 2 运动快慢摇 340 运用回声测距时要辨清题意中的时间是指哪段过程 的时间。


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