内容正文:
第二章·声现象
章节内容结构图
导学一·声音的产生与传播
知识点1:声音的产生
声音是由物体的振动产生的。
保存声音的原理:将发声体的振动记录下来,需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就会产生与原来一样的声音。
物理学研究方法:
①归纳法:通过对大量现象的对比、分析和总结,找出其中共同点的研究方法。
②比较法:通过对不同或有联系的两个对象或物理现象进行比较,从中寻找它们的不同点和相同点,揭示事物本质属性的研究方法。
③转换法(或放大法):将人们感知不到的物理现象转换为人们可以感知或容易观察到的物理现象的研究方法。
知识点2:声音的传播
实验:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,注意声音的变化;再让空气逐渐进入玻璃罩,注意声音的变化。
分析:空气传送了声音,如果没有空气(真空),声音无法传播。
物理学研究方法:
④理想实验法(科学推理法):以实验为基础,通过分析事实,推理得出结论的研究方法。
声音以波的形式传播着,我们把它叫做声波。
物理学研究方法:
⑤类比法:用一种已有的知识,来帮助理解可能看不见、摸不着、不形象直观的新知识,而所用的已有知识与新知识有许多类似之处。
声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质。(固体、液体、气体)
骨传导:声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经从而引起听力的传导方式。
知识点3:声速
声速:声音传播的路程与所用时间之比;(物理意义:声音传播的快慢)
声速数值上等于声音在每秒内传播的距离。
(1)同一介质种类,声速与介质温度有关。
(2)介质温度相同,声速与介质种类有关。
(3)一般来说,固体介质中声速>液体介质中声速>气体介质中声速。
常见:15℃时空气中的声速是340m/s。
声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射,声波的反射在人耳引起的感觉就是回声。
根据生活经验,离障碍物距离近时就感觉不到有回声,为什么?
当障碍物离人较远时,发出的声音经过较长的时间(大于0.1s)回到耳边,人们能把回声与原声区分开,所以听到回声;当障碍物离得太近时,声波很快被反射回来,回声和原声混在一起,分辨不出原声和回声,但会觉得声音更响亮。
回声测距:s=
导学二·声音的特性
知识点1:音调
频率:物理学中每秒内振动的次数。(描述物体振动的快慢)
振动越快则频率越大,振动越慢则频率越小。
频率决定声音的音调:频率高则音调高,频率低则音调低。
频率的单位为赫兹,简称赫,符号为Hz;
100Hz是指一个物体在1s时间内振动100次。
多数人能够听到的频率范围大约从20Hz到20000Hz;
声音:人类能听到的声。
超声波:高于20000Hz的声。(超过人类听觉上限)
次声波:低于20Hz的声;(低于人类听觉下限)
例如:发生地震、海啸、火山喷发、台风、核爆炸时会伴有次声波。
声音、超声波、次声波统称声。
知识点2:响度
物理学中,用振幅来描述物体振动的幅度。
物理学中,声音的强弱叫做响度。
振幅决定声音的响度:物体振幅越大则产生声音响度越大,物体振幅越小则产生声音响度越小。
人听到声音是否响亮的影响因素:
(1)发声体发声时的响度。
(2)人距离发声体的远近。
知识点3:音色
音色:不同物体发出的声音,即便音调和响度相同,我们还是能够分辨出它们的不同。
(声音特有的品质、音质)
音色与不同发声体的材料、结构有关。
音色是分辨不同发声体的依据。
知识点4:声音的波形图
图1
图1所示,高音调的波形更密集,声音频率较高;低音调的波形比较稀疏,声音频率较低。【波形的疏密程度反映出音调的高低】
图2
图2所示,高响度的波形高度较高,声音振幅较高;低响度的波形高度较低,声音振幅较低。
【波形的高度反映出响度的大小】
图3:分别为音叉、钢琴与长笛发出的C调1(do)的波形图
图3所示,不同音色的波形的形状不同。【波形的形状不同反映出音色的不同】
导学三·声的利用
知识点1:声与信息
声可以传递信息。
知识点2:声与能量
声可以传递能量。
导学四·噪声的危害和控制
知识点1:噪声的来源
噪声的定义:
(1)物理学角度,发声体做无规则振动时会发出噪声。(杂乱的声音)
(2)环境保护角度,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。(令人心烦意乱)
知识点2:噪声强弱的等级和噪声的危害
人们以分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级。(响度)
(1)0dB是人刚听到的最微弱的声音。
(2)30~40dB是较为理想的安静环境。
(3)70dB会干扰谈话,影响工作效率。
(4)长期生活在90dB以上的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病。
(5)突然暴露在高达150dB的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听觉。
(6)为了保护听力,