内容正文:
声音的产生和传播
【知识点梳理】
1.声音是由于物体的振动产生的,振动停止,发音也停止。正在发声的物体叫声源。
2.声音的传播需要介质(物质),介质包括气体、固体、液体等。声音不能在真空中传播。
3.声音是以声波的形式传播的,声波(声音)遇到障碍物会反射回来即回声(可用于测距离)。
4.声波的应用:胆结石
电极
椭圆形反射镜
(1)超声波粉碎胆结石
(2)探测海水深度
(3)声纳
(4)超声波捕鱼
(5)B超
5.声音传播的快慢与介质和温度有关,声音在不同的介质和温度下,传播的速度不同。同一温度下,声音在气体中传播最慢,在固体中传播最快;在同一物质中,温度越高,声音传播越快。在15时,空气中声音传播的速度是340m/s。气温每升高1℃ , 每秒传播的距离约增加0.6 米。
6.回声:声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就形成了回声
区分回声与原声的条件:
如果障碍物离人较远,使回声到达人耳的时间比原声晚0.1秒以上(在15℃空气中,距声源至少17米处反射),人耳就能把回声和原声区分开,如果回声和原声到达人耳的时间相差不到0.1秒,人们就分辨不出原声和回声,但会觉得声音更响。
回声的应用:回声可以用来测量距离。
测量原理:其中t为从发声到听到回声的时间; v为声音在介质中的传播距离;
四、声音和噪声
1.声音的三个特性(三要素):音调、响度、音色。
(1)音调
指声音的高低。音调是由频率决定的。频率是指物体在1s内振动的次数,单位是赫兹(赫),振动越快,频率越大,音调越高。
人能够听到的声音频率范围大约是20~20000Hz。
超声波:高于20000Hz的声波;
次声波:低于20Hz的声波。
生活中的超声波:
蝙蝠在飞翔时会发出超声波,并通过接收碰到猎物后返回的超声波,来辨别猎物的方位及距离。医生利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息,确诊病情,然后采取相应的治疗措施。
超声波清洗器、超声波牙刷
生活中的次声波:
大象可以利用次声波进行交流
在地震和海啸中大多数野生动物没有死亡,是因为它们能听到次声波。
(2) 响度
受振幅与声源距离的影响。振幅越大,响度越大;离声源越远,响度越小。声学上用分贝作为单位来计量声音的大小,符号为dB。
(3) 音色
不同的声源发出的声音音色不同。音色受发声体的性质、形状和发声方法的影响。生活中我们能辨别出演奏的乐器名称、区分动物的叫声等都是运用了音色的不同。
2.噪声。
(1)概念:凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。噪声在物理特性上表现为杂乱无章的波形。
(2)控制噪声的措施:
防止噪声的产生;
阻断噪声的传播;
防止噪声进入耳朵。
国家规定工厂、工地的噪声应不超过85~90dB;居民住宅区的噪声白天不超过50dB,夜间不超过40dB。
【典例精讲】
考点一 超声波与次声波
1.【广州】如图所示,根据图片所给的信息,判断下列说法中正确的是( )。
A.蝙蝠可以发出频率为400Hz的声音
B.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
C.人的听觉频率范围比人的发声频率范围要大
D.15Hz的声音只要振幅足够大,人耳是能听到的
答案:C
解析:根据图中所给的信息可知,人和蝙蝠的发声频率范围都比听觉范围要小,都只能听到一部分频率的声音。人和蝙蝠的听觉范围不完全相同:人耳只能听到20~20000Hz的声音,而蝙蝠能听到1000~120000Hz的声音。
考点二 声音的传播条件、音调、超声波与次声波、防治噪声的途径
2.关于声音,下列说法中正确的是( )。
A.太空中宇航员对话,说明声音可以在真空中传播
B.手在小提琴的不同位置上按弦,主要目的是改变响度
C.道路两旁的隔音墙是在声源处减弱噪声
D.B超检查身体是超声波在医学中的应用
答案:D
解析:声音的传播是需要介质的,它既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播,但不能在真空中传播。音调的高低与发声物体振动的频率有关,频率越高音调越高。减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声;阻断噪声的传播;在人耳处减弱噪声。超声波是频率高于20000Hz的声波,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。
太空中宇航员能对话但不是直接对话,即使很近的距离也要通过无线电对话。手在小提琴上不同位置按弦,主要目的是改变音调(振动频率)而不是改变响度。
考点三 防治噪声的三种途径
3.下列做法中,属于在传播途径中控制噪声的是( )。
A.汽车进入市区后禁止鸣喇叭 B.图书馆里不能大声喧哗
C.飞机旁的工作人员戴上耳罩 D.高速公路两侧安装透明板墙
答案:D
解析:减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪