第3讲 声音的特征（讲义）-2023-2024学年八年级物理上册基础讲义（沪教版）

八年级物理基础讲义 第3讲 声音的特征 1． 基本概念 1. 乐音和噪声 从物理角度分析，乐音的振动波形是有规律的；噪音的振动波形是杂乱的、无规律的。 2. 乐音的特征 1) 响度：响度又叫音量，是人耳感觉到的_____________。响度和发声体的___________有关，______越大，响度越响。响度还跟_______________有关，_______越近，听到的声音响度越大。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。用喇叭可以减少声音的分散，使声音传播的更远些。 计量声音响度大小的单位是_________（dB）。普通的听觉感受： 分贝的大小 人的感受 0～20分贝 很静、几乎感觉不到，反而会引起恐惧、慌张的心情 20～40分贝 安静、犹如轻声絮语，人感觉舒服 40～60分贝 一般、普通室内谈话，生活正常 60～70分贝 吵闹，属于噪声，有损神经 70～90分贝 很吵、神经细胞受到破坏 90～100分贝 吵闹加剧、听力受损 100～120分贝 难以忍受、呆一分钟即暂时性耳聋 2) 音调：声音的______叫做音调。音调的高低是由发声体的________决定的。 物理学中，把物体______________叫做频率，用符号f表示，单位是_______，符号是Hz。音调的高低由声源的振动频率决定，频率越_____，振动越_____，音调越_____。 发声体振动的快慢与发声体的_______有关。 ①材料粗细和松紧相同，材料越短，频率越高 ②材料长度和松紧相同，材料越细，频率越高 ③材料长度和粗细相同，材料越紧，频率越高 通常女子声带的振动频率是男子的3～4倍，所以女子的音调普遍比男子高。 人能感受的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围大约从_____Hz到_________Hz。人们把高于_________Hz的声叫做超声波（supersonic wave）。因为它们超过了人类听觉的上限；把低于_____Hz的声叫做次声波（infrasonic wave）。因为它们超过了人类听觉的下限。人类能够听到的叫声音。 动物的听觉范围与人类有所不同。一些动物对高频声波反应敏感。 3) 音色：音色反映了声音的品质，是声音的基本特质之一。不同的发声体即便发出的声音音调和响度都是相同的，我们还是能够根据它们音色的不同将它们分辨出来。 不同发生体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。 下面分别是音叉、钢琴和长笛发出C调1（do）的波形图。 观察上面的波形图表明，不同的乐器或发声体发出的声音各有特色，它们是由不同频率的声音组合而成的。__________的情况不同，声音的音色也就不同。 a) 乐音和乐器 乐器可以分为三种主要的类型： i. 打击乐器：锣、鼓，鼓皮的振动发出声音。 ii. 弦乐器：二胡、古筝、小提琴、钢琴等。长粗松的弦发出的音调低；短细紧发出的音调高。弦乐器常有一个共鸣箱使声音更洪亮。 iii. 管乐器：长笛、萧等。包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发出声音。 3. 噪声的控制 声源的振动产生声音——空气等介质传播声音——鼓膜的振动引起听觉 噪声的控制可以从：_________________、_________________、_________________。 4. 生产生活中声音的应用 a) 声音与信息 大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等，都伴有次声波的产生。一些机器在工作时，也会产生人耳听不见的次声波。次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息，可以确定这些活动发生的位置和强度。 蝙蝠通常只在夜间出来活动、觅食。但他们从来不会撞到墙壁、树枝上，并且能以很高的精度确认目标。这是因为蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或者昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。 利用超声波定位的应用：超声导盲仪、倒车雷达、声呐探测、B超等。 b) 声音与能量 声波传递能量的性质应用在许多方面。一般来说，超声波产生的振动比可闻声更强烈，常被用来清洗物体。振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体 外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石：向人体内的结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，从而顺畅地排出体外。 2． 例题分析 1. 声音的三个特征是：_________、_________、_________。 2. 人耳感受到的声音的_________叫响度，常用单位_________表示响度的大小。 3. 声音的响度与发声体的_________有关；_________越大，响度越