内容正文:
第
二章
声现象
编钟是我国古代重要的打击乐器,历
史久远。1978年湖北随县(今随州)出土
曾侯乙编钟,成国早期文物
中国首批禁止出国(境)展览
的战国曾侯乙编钟,气势恢宏,体现了中
文物
国先秦礼乐文明和青铜器铸造技术的极高
水平。
编钟、钢琴等乐器都能发出悦耳的声
音,你知道声音是如何产生和传播的吗?
这一章就让我们一起来探寻与声音有关的
现象。
课程标准要求
1.通过实验,认识声的产生和传播条件。
2.了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控
制方法。
第1节
声音的产生与传播
学习目标
1.通过观察与总结,知道声音是由物体的振动产生的。
2。知道声音的传播需要介质,了解声音在不同介质中传播的速度不同。
3.了解人类听到声音的过程与骨传导的原理。
?问题
鸟鸣清脆如玉,琴声婉转悠扬(图
2.1-1)…声音对我们来说再熟悉不过了,
那么声音是怎么产生的,又是如何被我们听
到的呢?
声音是由物体的振动产生的;声音在介质中以波的图2.1-1拨动琴弦
形式进行传播,最后进入人耳,引起人耳的听觉
知识点1
声音的产生
O想想做做
拨动绷紧的橡皮筋,一边听声音,一边观察
橡皮筋的变化(图2.1-2);边说话,边用手摸颈
前喉头部分。
观察、体验、总结物体发声时的共同特征。
图2.1-2拨动橡皮筋
振动停止,发声也停止。注意“振动停止,发声停止”
方法点拨
不能教述为“振动停止,声音消失”
我们通过观察生
活中一些与声音有关
从上面的活动中可以发现,橡皮筋嗡嗡作响时,
的现象,发现这些声
橡皮筋在振动;说话时声带在振动。大量的观察、分
音都是由振动产生
的,由此得出“声音
析表明,声音是由物体的振动(vibration)产生的。
是由物体的振动产生
物体振动发声的现象很多,你能说出一些发声现
的”这个一般性的结
象的道理吗?比如,蝈蝈是怎么发声的?如果想让发
论。这里用到了归纳
推理的方法。
声的物体不再发声,又该怎么做?
通过对大量现象的对比
振动可以发声。如果将发声体的振动记录下来,
分析和总结,我出其中共
需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就
同点的一种研究方法
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会产生与原来一样的声音,这样就可以将声音保存下
来。早期机械唱片的表面有一圈圈不规则的沟槽(图
2.1-3)。当唱片转动时,唱针随着划过的沟槽振动,
这样就把记录的声音重现出来。随着技术的进步,人
们还发明了用磁带、激光唱片和存储卡等记录并存储
声音的方法。
图2.1-3机械唱片表面的沟槽
知识点2)声音的传播
人们听到声音时往往和发声的物体有一定的距
闹钟下垫泡沫可以减小固
离,那么声音是怎样从发声的物体传播到远处的呢?
体传声对实验的影响
◇演示
研究声音的传播
如图2.1-4所示,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。
图2.1-4真空罩中的闹钟
随着空气被抽出,闹钟的铃声越来越小,最后几乎听不到
铃声;随着进入玻璃罩的空气越来越多,铃声又逐渐变大
这个实验告诉我们,正是平时大家并不留意的空
气传送了声音。如果没有空气,人们就无法通过声音
正常交流。在没有空气的太空中,哪怕离得再近,航
天员也只能通过无线电波交谈。
声音在空气中是怎样传播的呢?以击鼓为例(图
2.1-5),鼓面的振动带动周围的空气振动,形成了
图2.1-5鼓面的振动激起
疏密相间的波动,向远处传播。这个过程跟水波的传
声波
播相似。用一支铅笔不断轻点水面,水面就会形成
·此处运用了类比法
第二章声现象
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圈一圈的水波,不断向远处传播。声音以波的形式传播
着,因此我们把它叫作声波(sound wave)。
除了空气,还有没有其他物体可以传声呢?
®想想做做
如图2.1-6所示,用一张桌子做实验:
请把你的耳朵贴在桌面上,让一位同学
用手指甲轻刮桌子(不要让附近的同学
听到声音)。由实验你能得出什么结论?
图2.1-6判断桌子是否传声
桌子(固体)也可以传播声音
从这个实验可以发现,桌子也能传声。气体、固体
可以传播声音,其实液体也可以传播声音。将要上钩的
鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑;在花样游泳比赛
中,运动员在水中也能听到音乐。这些都是因为水能传
播声音。
一般来说,固体传声
大量实验表明:声音的传播需要物质,物理学中
效果最好,液体次之,
把这样的物质叫作介质(medium);传声的介质既可
气体传声效果最差
以是气体、固体,也可以是液体;真空不能传声。
知识点3>》
声速
远处一道闪电划过漆黑的夜空,过一会儿才会听到
隆隆的雷声。这个现象表明,远处的声音传到我们的耳
表明声青传格的速度:朵需要一段时间。声音传播的快慢用声速描述。声速的
小于光传播的速度
大小跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关。15℃
时空气中的声速是340m/s。
空气中,声速随温度的升高而增大
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O小资料
表2.1-1一些介质中的声速
介质
声速/(m·s)
介质
声速/(m·s)
空气(0℃)》
331
海水(25℃)
1531
空气(15℃)
340
冰
3230
空气(25℃)
346
铜(棒)
3750
软木
500
大理石
3810
煤油(25℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
,回声测距的原理:S=
声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反
射。我们对着远处的高墙或山崖喊话以后听到的回声,
就是反射回来的声音。当障碍物离人较远时,发出的声
知识拓展
音经过较长的时间(大于0.1s)回到耳边,人们就能把
教室内听不到回
声,是因为从教室墙
回声与原声区分开。当障碍物离得太近时,声波很快被
壁反射回来的声音到
反射回来,回声与原声混在一起,此时人们就分辨不出
达人耳时与原声的时
间间篇小于0.1s,回
回声和原声,但是会觉得声音更响亮。音乐厅中常利用
声与原声混在一起,
这种原理使演奏的效果更好。
增加了声音的强度。
比如在屋里的说话声比在旷野里的说话声听起来更响亮
科学世界
骨传导
生物学课上我们已经学习了人们感知声音的基本过程:外界传来的声音引起
鼓膜振动,这种振动经过听小骨传给相应的感觉细胞,这些细胞再通过听觉神经
把信号传给大脑,人就听到了声音。
在这个过程中,任何部分发生障碍(例如鼓膜、听小骨或听觉神经损坏),人
都会失去听觉。如果只是传导障碍,而又能够想办法通过其他途径将振动产生的
信号传递给听觉神经,那么人也能够感知声音。例如,声音通过颅骨也能传到听
觉神经,引起听觉。声音的这种传导方式叫作骨传导。
第二章声现象
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取两个棉花球塞住耳朵,用橡皮锤敲击音叉,
这时你基本听不到音叉发出的声音;再把振动的音
叉尾部先后抵在下巴(图2.1-7)、前额、耳后的骨
头上,通过骨传导你能清楚地听到音叉发出的声音;
一旦把音叉移开,马上就听不到声音了。一些失去
听觉的人可以利用骨传导来听声音。骨传导不用空
气传声,可以有效避免嘈杂环境的干扰,常应用在
图2.1-7体验骨传导
工业、战场等特殊场合中。而利用骨传导原理制成的助听器、耳机等更是在生活
中得到了广泛的应用。
想一想:我们梳头、刷牙、吃饼干时发出的各种声音是怎样传进大脑,产生
听觉的?
我们梳头、制牙、吃饼干时发出的各种声音通过颅骨传到听觉神经,最后传进大脑产生听觉
练习与应用
1.用手拔动绷紧的橡皮筋,我们听到了声音,同时看到橡皮筋变“胖”变“虚”了,
这是橡皮筋在振动。请你另外举例说明:你在听到声音的同时,是如何判断物体在
发生振动的?
在发声的音叉旁放一个乒乓球,看到音叉可以把乒乓球弹开,说明发声的音叉在振动。
2.花样游泳融合了游泳、舞蹈和音乐,有“水上芭蕾”之称。请你以花样游泳为例说
明:水是可以传播声音的介质。
花样游泳表演者头部浸没在水中时,还能根据音乐的旋律进行表演,说明水是可
以传播声音的介质。
3.阅读课本中关于声速的“小资料”,你能从中获得关于声速的哪些信息?
提示:同种介质,温度越高,声音传播速度越大。
4.将耳朵贴在长铁管的一端,让别人敲一下铁管的另一端,你认为会听到几次敲打的
声音?请说出其中的道理。略。
5.在室内讲话比旷野里响亮,这是为什么?
在室内讲话时,声波很快被四周的墙壁反射回来,回声与原声混在一起,使原声
加强,此时人们分辨不出回声和原声,因此会觉得声音更响亮。
6.向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。一个同学向着远处的山崖大喊一声,约
1.5s后听到回声,那么该同学距山崖大约多少米?四
该同学距山崖大约255m。
①本套书题目解答所需的数据,如能在“小资料”中查询,题目中就不再给出。
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