内容正文:
第二章 声现象
——划重点之精细讲义系列
知识点1:声音的产生与传播
1.声音的产生:
声音是由物体振动产生的,正在振动的物体叫声源;一切发声体都在振动,振动停止,发声停止,不能说声音停止。
2.声音的传播:
(1)声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是固体、液体和气体,真空不能传声。
(2)声音是以波的形式传播的,叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。
注意:有声音一定有声源在振动,但有声源振动不一定能听见声音。
3.声速:
(1)声波在介质中的传播速度叫声速,声速大小跟介质的物态和温度有关。一般情况下,声音在固体中传播最快,液体中较快,气体中最慢,即v固>v液>v气。
(2)在15℃时,空气中的声速是340m/s。
(3)声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵,人听到反射回来的声音叫回声。
4.回声及其利用:
(1)回声跟原声区分开来最少需要0.1s,此时障碍物到听者的距离至少为17m。
(2)回声利用:利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近;测量中要先知道声音在海水中的传播速度。
(3)回声测距方法:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。
【典例1】下列实验中,不是验证声音产生条件的是( )
A.敲击音叉,将正在发声的音叉触及面颊
B.敲击鼓面时,撒一些轻小的纸屑在鼓面上
C.将正在发声的闹钟放入玻璃罩中,并用抽气机逐渐抽出罩内空气
D.说话时,把手指放在喉咙处
【典例2】在探究“声是怎样产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹开,这样做是为了( )
A.使音叉的振动尽快停下来
B.把音叉的微小振动放大,便于观察
C.延长音叉的振动时间
D.使声波被多次反射形成回声
【典例3】国庆期间爸爸带小杜同学去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车正匀速远离一座高山,鸣笛4s后听到回声,若当时汽车行驶时的速度是25m/s。(15℃时声音在空气中的速度340m/s)求:
(1)从鸣笛到听到回声,车行驶了多远?
(2)回声经过的路程是多少?
(3)听到回声时,车离高山多远?
【典例4】为了测量某根铁管的长度,我们在铁管的一端敲一下,人的耳朵贴在铁管的另一端会听到两次声音,其时间间隔为2.6s,已知声音在空气中的传播速度是340m/s,铁管的长度是1020m,人听到的两次声音中,后听到的声音是在______(介质)中传播的,声音在空气中传播的时间是______,声音在铁管中的速度是______m/s。
知识点2:声音的特性
1.声音的特性:音调、响度和音色。
(1)音调是指声音的高低。音调高低是由声源振动的频率决定的,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(2)响度是指声音的大小。响度与声源振动的振幅有关,振幅越大,响度越大;响度还与距声源的远近有关,距声源越近,响度越大。
(3)音色是指声音的品质与特征,它与声源的材料、结构和振动方式有关。不同物体发出声音的音调和响度可能相同,但音色却一定不同。
2.超声波与次声波:
人所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波(很多动物能够利用超声波交流),低于20Hz叫次声波(地震时会产生次声波)。
3.超声波和次声波的应用
(1)超声波的波长短,在均匀介质中能沿直线传播,应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像等。
超声波
特点
应用或危害
方向性好,传播距离远
声呐、倒车雷达、超声导盲仪(传递信息)
穿透能力强
B超、金属探伤仪(传递信息)
振动强烈
清洗物体、碎石、击碎结石(传递能量)
(2)大自然的许多活动伴随有次声波产生.比如地震、火山喷发、台风、海啸等.通常次声波对人体有害.次声波频率低,其最显著的特点是传播距离远,不容易被吸收。
【典例5】如图所示,在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.敲打丁瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口,甲的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,甲的音调最高
D.只要物体振动发声我们就一定能听到声音
【典例6】频率很高的超声具有很好的方向性(即集中在一定的方向上传播),坚硬物(如石块)容易吸收超声而被粉碎,松软的物质则能让其通过。目前医学上治疗肾结石,可以不必做外科手术,只需用超声碎石的办法,无损伤地将石块击碎而自然地从人体内排出。下列关于超声的说法中,正确的是( )
A.超声可应用于验钞机 B.超声可应用于微波
C.超声可应用于电视遥控器 D.超声可应用于潜艇上的声呐系统
【典例7】如图甲、乙所示的是声波波形图,______的频率高,______的响度大。
【典例8】如图,在击鼓传花游戏中,鼓响花传,鼓停花止,这主要是利用鼓声来