内容正文:
第三节 声音的特性与应用
第一课时
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回顾
外耳有哪些结构?
耳郭
外耳道
中耳有哪些结构?
鼓膜
听小骨
鼓室
咽鼓管
内耳有哪些结构?
半规管
前庭
耳蜗
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声音
我们上一节课学过了耳朵的相关结构和其功能,
这一节课我们再来看一看声音的特性,
学习一下声音有哪些要素
以及我们对声音的应用,和对噪音的控制。
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声音
我们先来看一看声音的第一个要素:
音调:
声音的高低叫做音调。
同学们拿一把直尺出来,我们做个实验,研究一下音调和物体振动快慢的关系。
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声音
我们将直尺的一部分伸出桌面,
拨动直尺,观察直尺振动的快慢与发声的音调之间的关系。
我们发现,直尺伸出桌面的长度越长,直尺振动的就越慢,发出的音调越低。
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声音
结论:
声音音调的高低,与发声体振动的快慢有关,物体振动越快,音调就越高。
这边我们就需要引入一个新的概念:
频率:
物体振动次数与所用时间之比我们称作频率。
物体振动的越快,则频率越高;振动越慢,频率越低。
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声音
频率的单位是赫兹,简称赫,为了纪念德国物理学家赫兹而命名。
符号:Hz。
当物体在1s内振动50次,那么其频率就是50Hz。
我们知道振动越快
音调越高
而振动越快
频率越高
所以频率越高
音调越高
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声音
频率的波形图如图所示:
1.一般来说儿童说话的音调比成年人高。
2.女生的音调比男生高,我们说的“男低音”,“女高音”指的就是音调。
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声音
根据振动的这个频率,我们把声音分为三类:
1.人能听到的正常声音
我们人类能听到的声音有一定的范围,大多数人只能听到20Hz~20000Hz之间的声音,
高于20000Hz或者低于20Hz的声音我们是听不到的。
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声音
2.高于20000Hz的声音我们叫做超声波
3.低于20Hz的声音我们叫做次声波
生活中我们熟悉的蝙蝠、海豚等生物,都会发出超声波。
动物园里的大象,它们就可以用次声波进行交流。
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声音
动物能够接收和发出的声音频率如图所示:
地震时会发出次声波,我们人听不到,但是狗能听到,所以地震时会“鸡飞狗跳”,就是这个原因。
注:超声波和次声波本质上是声音,传递需要介质。
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声音
我们再来看看声音的第二个要素:
响度:
声音的强弱叫做响度。
我们来看一段视频,观察一下,声音的响度和什么有关?
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声音
我们发现:
敲击鼓面的力度大,鼓面振动的幅度大,发出的声音响,纸屑弹起的高。
敲击鼓面的力度小,鼓面振动的幅度小,发出的声音弱,纸屑弹起的低。
结论:说明响度和声源的振动幅度有关,振动幅度越大,响度越大。
除此之外,响度还和距离有关,距离越远,响度越小。
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声音
响度单位:
分贝,符号dB。
0分贝是我们人能听到的最微弱的声音,不是没有声音。
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声音
响度的波形图如图所示:
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声音
最后我们来看看声音的第三个要素:
音色:
音色反映了声音的品质和特色。
不同物体发出的声音,即使音调和响度完全相同,我们也能够分辨出它们,正是因为音色的不同。
音色由发声体的材料和结构决定,所谓“闻其声而知其人”,每个人都有属于自己的音色。
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声音
音色的波形图如图所示:
音色的不同反映到波形图上就是波的形状不同。
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声音
总结:
声音的三要素:
1.音调
2.响度
3.音色
我们生活中的方方面面都有对声音的利用
回声定位
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声音
B超:
B超(B型超声)通过向人体发射高频超声波,利用不同组织对声波的反射差异生成实时图像,从而观察内部结构。 其核心原理包括超声波发射与接收、回声信号处理、图像重建等步骤,具有无创、实时、安全的特点,广泛应用于临床诊断
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声音
次声波检测仪:
次声波是一种频率低于20赫兹的声波,它的波长很长,能在空气中传播很远的距离,而且不容易被吸收和散射。军事分界线地区的次声波监测技术,主要基于次声波的这些特性来实现对特定区域的监测。
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声音
超声波碎石:
超声波碎石是利用电能转变成声波,超声波威力很强,声波在超声转换器内产生机械振动能,通过超声电极传递到超声探杆上,使其顶端发生纵向振动,当与坚硬的结石接触时产生碎石效应,但对柔软的组织并不造成损伤。
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声音
超声波清洗机:
超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到清洗溶剂中,超声波液体流动而产生数以万计的微小气泡,存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子脱离,从而达到清洗件净化的目的
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声音
噪声防治:
人听到声音的三个主要阶段:
声源振动产生声音
声音在介质中传播
鼓膜振动引起听觉
我们可以通过这三个途径去控制噪音:
控制噪声产生
阻断噪声传播
防止噪声入耳
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练习
C
1.关于甲、乙、丙三个正在振动的物体,下列说法正确的是( )
甲:手臂以每秒2次的频率上下挥动
乙: 蝙蝠发出频率为1×10° Hz的振动
丙:被小锤敲击的频率为256 Hz的音叉
A.甲、乙、丙都是声源,人耳都能听到它们发出的声音
B.丙是声源,人耳能听到它发出的声音;甲、乙都不是声源,人耳听不到它们发出的声音
C.甲、乙、丙都是声源,人耳只能听到丙发出的声音
D.甲.乙、丙都不是声源,人耳听不到它们发出的声音
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练习
A
2.下列关于声现象的描述及其解释正确的是 ( )
A.“闻其声知其人”的依据是不同人的声音,其音色不同
B.“公共场所不要大声喧哗”是要求人们在公共场所说话,音调要放低些
C.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”指声音的频率高
D.“余音绕梁,三日不绝”是描述声音的响度大
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练习
C
3.唢呐是我国民族吹管乐器之一(如图),它发音高亢、嘹亮。关于唢呐,下列说法正确的是( )
A.用不同的力度吹奏主要改变声音的音色
B.吹奏时按压不同位置的气孔主要改变声音的响度
C.唢呐的发音高亢主要指唢呐发出的声音音调高
D.唢呐吹奏时发出的一定是乐音
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