专题01 引言 声现象（期末复习课件）八年级物理上学期新教材苏科版

苏科版 八年级上册 期末复习大串讲 专题01 引言 声现象 01 02 03 04 05 CONTENTS 引言 声音是什么 声音的特性 噪声及其控制 人耳听不到的声音 PART ONE 引言 钱学森(1911—2009),中国科学院、中国工程院院土，“两弹一星”功勋奖章获得者。 赤子归来 无私奉献 邓稼先（1924—1986）回国后投身于核武器研制工作，隐姓埋名28年。在一次核试验中，他不顾个人安危，亲自搜寻未爆炸的空投氢弹核心部件碎片，以致受到致命核辐射。 实验表明，影子长度既跟物体(橡皮檫)到光源(手电筒)的距离有关，也跟物体到影子落点(墙壁)的距离有关；灯光照射的角度改变时，影子的落点和长度都会随之改变。人在路灯下行走，影子落在地面，并具有靠近路灯时影子短、远离路灯时影子长的特点。 影子长度的影响因素 科 学 探 究 问题 证据 解释 交流 科学探究 PART TWO 声音是什么 大量实验表明，声音是由物体振动产生的。物理学中，把正在发声的物体叫作声源(acoustic source)。固体、液体、气体都能发声，都可以成为声源。 锤子（固体）敲击声 水（液体）声 气流（气体）声 转换（转化）法：由于人眼不容易直接观察到声源的振动，探究时借助音叉触及面颊的感觉，音叉激起水花，鼓面振动引起纸屑跳动等来显示振动。 声音的产生 声音能在固体、液体和气体中传播。我们把固体、液体和气体统称为传播声音的介质。 声音的传播 将正在响铃的机械闹钟悬挂在与抽气机相连的密闭玻璃罩内，如图所示。用抽气机抽气，你听到的铃声有什么变化?停止抽气，并打开阀门，你听到的铃声又有什么变化? 在上述实验中，不断抽气，罩内的空气越稀薄， 我们听到的铃声越来越小。由此推测，当玻璃罩内达到真空状态我们将听不到铃声。 这种探究方法 叫做实验推理法。 结论：研究表明，声音传播需要介质，不能在真空中播。 。 实验探究 人耳的构造图 骨传导 请同学们将振动的音叉放在耳边，听音叉的声音。（两个学生一组，轮换着听音叉的声音） 在这种情况下，人是如何听到声音的？ 音叉的振动在空气中激起声波，声波由空气传入耳内，引起鼓膜的振动，这种振动经过听小骨及其他组织刺激听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，这样人就听到了声音。 声音也是以类似的方式传播的，只是人眼看不到。我们可以用图（c）形象地描述声音在空气中的传播。 鼓面向左振动时压缩左侧的空气，使得这部分空气变密（形成“密部”）；鼓面向右振动时，又会使左侧的空气变稀疏（形成“疏部”）。随着鼓面不断振动，空气中就形成了疏密相间的波动，向远处传播。 图（c）声音在空气中传播 结论：由此可见，声音是一种波，我们把它叫作声波。 。 声波 （1）声速与介质种类有关。 （2）声速与温度有关系。 （3）一般情况下，声音在不同介质中的传播速度：v固 > v液 > v气。 小资料   温度越高，声音传播速度越大。 不同介质，声音传播速度不同。 归 纳 声音传播需要时间，声音的速度称为——声速。 声速 回声：当声音在传播过程中，遇到障碍物时，会被反射回来，再传入耳朵，我们就听到了回声。 听到回声的条件：回声到达耳朵比原声晚0.1s以上，人耳才能把回声和原声分开，距发声体至少17m。 回声 如图所示，将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方，当音箱播放音乐时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。人能够听到声音，就是由于声波能够传递能量。人们常说“震耳欲聋”,就是形容声波传递的能量大。 读一读 声波具有能量 PART THREE 声音的特性 响度：物理学中，把人耳感觉到的声音的强弱叫作响度。 响度 声音的响度与声源的振幅有关。声源振幅越大，在一定位置接收到的声波的振幅就越大，因而响度就越大。 声音的响度除了与声源的振幅有关，还与什么因素有关？ 1.与声源的距离远近有关；2.声音是否集中某一方向传播。 音调：物理学中，将声音的高低叫作音调。 音调 思考：两位歌唱家的声音有什么不同？ 男低音低沉浑厚；女高音明亮清脆。 信息快递 物体振动的次数与时间之比叫作频率。频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。一个物体在2s内振动10次，它的频率是5Hz。 实验表明，音调与声源振动的频率有关。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 人唱歌时，声音的频率在60Hz(男低音)到2500 Hz(女高音)之间，通常，成年男性说话声音的频率为90~140 Hz,而成年女性说话声音的频率为170~550 Hz,所以成年女性声音的音调一般比成年男性高。 （1）打击乐器：锣、鼓等收受到打击时产生声音。 锣 鼓 2.乐器：分为三种主要的类型 以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。 1.不同的乐器，即使发出声音人的响度和音调都相同，我们也可以很轻松地将它们区分开来。后面座位的同学交流时，即使没有看到人，凭借其说话的声音，你也能知道他们是谁。声音还有另外一个特性——音色。 音色 （2）弦乐器：二胡、小提琴、等通过弦的振动发声。 弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧。一般来说，弦乐器的弦越细、 越短、越紧，其发声时的音调越高。 管乐器音调的高低取决于所含空气柱的长短；空气柱越长，音调越低 （3）管乐器：长笛、箫等吹动空气柱振动发声。 不同的声源，由于它们的材料、结构等不同，因而发出声音的音色不同，人对这些声音的感觉也就不一样。借助仪器，我们还可以观察到不同音色的声音的波形，如图1-16所示。 响度、音调和音色可以描述声音的特性，通常称为声音的三要素。 前面我们学习音色的时候知道，借助仪器，我们可以观察到不同音色的声音的波形，如图1-16所示。 波形图 不同乐器的波形图一般是不同的。 1.响度：振幅的大小是物体在振动时，偏离原来位置的最大距离。 2.音调：乙音调的波形更密集一些，声音的频率较高；甲音调的波形比较 稀疏，声音的频率较低。 PART FOUR 噪声及其控制 例如，我们听到的音乐，它悦耳动听、令人愉悦，被称为乐音。乐音是声源做有规律振动产生的。除乐音外，还有一些刺耳难听、令人厌烦的声音，如家庭装修时电钻发出的声音。这类声音会干扰人们正常的学习、工作和休息，被称为噪声。 噪声 乐音 乐音和噪声 利用示波器观察刮擦玻璃板时产生噪声的波形，并与音叉发出的声音的波形做比较。 噪声的波形 乐音和噪声的波形 刮擦玻璃板时玻璃是无规律的振动，产生噪声的波形是杂乱无章，没有规律的； 音叉是有规律的振动，产生的乐音波形是有规律的。 实验 结论 1.从物理学的角度讲，噪声来源于发声体做无规律振动时发出。 2.从环境保护的角度讲，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，都属于噪音。 声强级 物理学中，用声强级来客观描述声音的强弱，它的单位是分贝(符号为dB)。声强级为1dB的声音，人耳刚刚能听到它；90 dB以上的声音会对人的听力造成损伤。 声强级的应用：如图所示，某地将一批环境噪声自动监测显示屏安装在市区街头，对环境噪声进行实时监测。显示屏上的分贝数值根据所监测区域内环境噪声的大小而不断变化。 噪声监测仪 下表反映了不同声强级的声音对人的影响 声音的来源 声强级/dB 对人的影响 火箭、导弹发射 160 短时间内会导致永久性耳聋 喷气式发动机(附近) 140 喷气式飞机起飞(距离100 m右 130 鼓膜被震痛 音量很大的摇滚乐 120 电锯、风钻 110 长时间会导致永久性耳聋 重型载货汽车 100 摩托车、汽车喇叭 90 引起听觉疲劳 令人烦躁 干扰交谈 80 一般的城市交通噪声 大声呼喊 70 正常交谈 50 安静舒适 40 空调 稍有察觉 20 轻声耳语 正常呼吸 10 科学技术是一把双刃剑。它在促进现代工业、交通运输和城市建设发展的同时，也对环境产生了负面影响。例如，随之而生的噪声日益严重，它已成为污染环境的公害之一。 世界各国都很重视噪声问题，包括我国在内的许多国家都制定了不同环境的噪声排放标准，并用法律手段来治理噪声。环保部门常在一些重点场所设置噪声监测仪，实时监测噪声，如图（a）所示。 图（a）噪声监测仪 人耳听到声音的过程 因此，控制噪声从这三个方面着手，即： 人们通常在声源处、声音传播途中和声音接收处采取措施控制噪声。 控制噪声 分析 以声音从声源产生到传播入人耳的过程分析如何控制噪声。 防止噪声产生 阻断噪声的传播 防止噪声进入耳朵 禁止车辆在学校、医院、图书馆等附近鸣喇叭；在摩托车发动机上安装消声器，以减小声源发出的噪声； 在道路两旁植树，既能美化环境，又能吸收车辆行驶过程中产生的噪声； 控制噪声的实例 声源处 声音传播途中 声音接收处 在强噪声环境中工作的人(如飞机引导员)佩戴耳罩，可避免过强的声音进入人耳。 消声器 PART FIVE 人耳听不到的声音 人耳能听到一定频率范围内的声音。人耳能听到的声音叫作可听声波，它的频率范围通常为20～20000 Hz。频率高于20000 Hz的声音叫作超声波,频率低于20 Hz的声音叫作次声波。 超声波和次声波虽然人耳听不到，但它们同样会对人类的生活产生重要影响。 声波的分类 声波：包括次声波、可听声波、超声波。 超声波 次生波 不同的人听觉的频率范围不完全相同。一般情况下，人的年龄越大，能听到的声静的率范围越小。 不同动物听觉的频率范围差别较大，如蝙蝠、海豚等能听到超声波，而狗、大象等则能听到次声波。 人和一些动物听觉的频率范围 次声波 可听声波 超声波 1000Hz 蝙蝠 120000Hz 150Hz 海豚 150000Hz 60Hz 猫 65000Hz 20Hz 人 20000Hz 15Hz 狗 50000Hz 1Hz 大象 20000Hz 在人们发现蝙蝠的回声定位原理之前科学技术人员利用超声波方向性好、在水中传播距离远等特性，发明了超声波定位与测距系统、即声呐。它用于水下目标的探测、定位、跟踪、识别，以及水下导航、通信等、在海洋科学探测、海洋资源开发和海洋军事等方面也发挥了重要作用。 如图所示，舰船上的声呐向水中发射超声波，超声波遇到鱼群、潜艇、海底山峦和礁石时反射回来，经声呐系统处理，从而确定它们的位置、距离等信息。 声呐探测海深 声呐探测鱼群 超声波的应用 在医疗领域，人们利用超声波成像技术发明了超声诊断仪。这种诊断仪通过探头发射的超声波进入人体，并从体内组织结构产生的回声中提取信息组成图像。例如，利用B型超声诊断仪(简称B超)可以观察母体内的胎儿，如图所示。 在工业领域，超声波探伤仪能利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性，快速、精确地进行工件内部缺陷的检测、定位、评估和诊断。例如，可以用它探测铁轨内部是否存在裂纹、气孔和杂质等。 人们还利用超声波的特性发明了超声波清洗机(图1)、超声波焊接机、超声波雾化器等。有一种超声波马达(图2),它能把超声振动的形式转换为移动的形式，比传统电动机体积更小并L有低速、高精度等优点，不少数码照相机的光学镜头都采用了这项技术. 图1 超声波清洗机 图2 超声波马达 1.超声波可以用来洗涤精密的仪器。 超声波产生的振动比可闻声更加强烈，常被用来清洗物体。把需要清洗的物体放在清洗液中，超声波穿过液体并引起激烈的振动，振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体。 超声波清洗机 超声波清洗眼镜 超声波牙刷 超声波有关仪器的应用 2.利用超声波粉碎结石 外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石。向人体内结石发射超声波，结石会被击成细小的微粒或粉末，再通过服用辅助排泄的药物，结石就可以顺畅地被排出体外。 体外超声碎结石机 超声波的特点 ①方向性好 ②传播距离远 ③穿透能力强 ④在传播时能产生巨大的作用力 超声波的应用 传递能量 传递信息 超声波清洗机、超声波焊接机、超声波雾化器、超声波马达等。 声呐（回声定位）、超声诊断仪、超声波探伤仪。 利用超声波的特点，超声波具有广泛的应用： 交流小结 次声波广泛存在于我们的周围。许多自然现象都会产生次声波，如狂风暴雨、电闪雷鸣、火山爆发、地震、海啸等。人为产生次声波的现象也很多，如核爆炸、火箭发射、飞机飞行和列车行驶等都会产生次声波。 次声波在传播过程中能量衰减较慢，且不易被障碍物遮挡，因而传播得很远。强烈地震、火山爆发产生的次声波，能绕地球2-3圈。 地震 台风 海啸 火山爆发 次声波的应用 在非洲干旱炎热的草原上，一群大象慢慢地向前走，小象在母亲旁边听话地跟着。忽然，象群停住了。一些像竖起鼻子站在那儿，另一些则左顾右盼犹豫着。但是很快，它们又继续前进了，不过这次它们改变了方向。大象之间是通过什么进行交流的呢？ 大象用一种我们听不到的声在进行交流，这就是次声波。 次声弹 次声波武器 传递信息 传递能量 较强的次声波会对人体产生严重损害，使人恶心、神弱甚至内脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。 例如， 乘坐火车、汽车、轮船和飞机时感觉疲倦，有些人县至晕车、晕船、晕机，大风时住在十几层以上楼房中的人有恶心的感觉，等等，这都是车船行驶和大风高楼摆动产生了次声波的缘故. 次声波的危害 次声波的特点 ①传播过程中能量衰减较慢 ②不易被障碍物遮挡 ③破坏力强，能量大 ④传播距离远（有的能绕地球2-3圈） 次声波的应用 传递能量 传递信息 大风中高楼摆动；次声波武器等 预测自然灾害；动物（如大象）交流等 利用次声波的特点，次声波具有广泛的应用： 次声波的危害 晕船；晕车；坐飞机感觉疲倦；使人不舒服，甚至更严重。 交流小结 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $