内容正文:
第二章 声现象教案
(一)声音的产生与传播
1,声音的产生
(1)声音是由物体的振动产生的。
(2)一切发声的物体都在振动,振动停止,发声停止。
(3)转换法: 将难以直接观察或测量的现象或物理量,转换为易于观察或测量的形式,以便解决问题或提高测量精度的思维方法和实验方法。
例如:鼓面的振动非常微小,不易观察,我们可以在鼓面上放置一些轻小物体,如碎纸屑,观察碎纸屑在跳动,体现出鼓面在振动。
2.声音的传播
(1)声音可以在空气中传播,真空不能传声。
(2)声波:声音以波的形式传播
(3)声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫作介质。
(4)传声的介质既可以是气体、固体,也可以是液体;
真空不能传声,真空中通过电磁波传递信息。
3.声速
介质
声速/
(m·s-1)
介质
声速/
(m·s-1)
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
(1)声速和介质种类有关,介质不同声速不同,一般固体的声速较大,气体的声速较小。
(2)声速还与介质温度有关。例如,不同温度时,声音在空气中速度不同。15℃时,空气中的声速是340m/s。
(3)回声就是反射回来的声音。声音在传播过程中遇到障碍物,就会被反射。
应用:回声测距。
(4)回声和原声要相隔0.1s以上才能被人耳区分开;
当回声和原声间隔小于0.1s,回声和原声混在一起,此时人们就分辨不出回声和原声,但是会感觉声音更响亮。
(5)人耳听声及骨传导。
(二)声音的特性
1.音调
(1)音调:声音的高低音调。
(2)音调的表示
女高音、男低音;
简谱中的do、re、mi(音调越来越高);
尖细、清脆(音调高),粗狂、低沉(音调低)。
(3)频率:物体每秒内振动的次数。
物理意义:描述物体振动的快慢;
一个物体在1秒的时间内振动50次,它的频率就是50Hz。
符号:f;
单位:赫兹,简称赫,符号为Hz。
(4) 物体振动越快,频率越高,音调就越高;
物体振动越慢,频率越低,音调就越低。
(5)装水的玻璃瓶:
吹,空气柱振动,水越多音调越高;
敲,瓶子水振动,水越少音调越高。
(6)低音调的波形比较稀疏,声音的频率较低;
高音调的波形更密集,声音的频率较高。
音调低 音调高
(7)次声波:频率低于20Hz的声音; 超声波;频率高于20000Hz的声音。
2.响度
(1)响度:声音的强弱。
生活中常称作大小。
(2)物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大,产生声音的响度越大。
(3)距离发声体的远近: 距离发声体越远,响度越小;
距离发声体越近,响度越大。
(4)声音的发散程度:声音越集中,响度越大。
(5)波的高低不同,即响度不同。
响度小 响度大
3.音色
(1)音色是由发声体本身决定的。
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。
(2)波的形状不同,即音色不同。
各种声音都可以用音调、响度、音色三个物理量来描述。
(三)声的利用
1,声与信息
(1)声音可以传递信息。
(2)应用:医生用听诊器诊断疾病;
修理师通过听汽车发动机的声音判断故障;
铁路工人用铁锤敲击钢轨判断松动的螺栓;
用B超检查胎儿的发育;
超声探伤等。
(3)大自然的很多活动,都伴有次声波的产生。
次声波和超声波都能够传递信息。
(4)回声定位。例如:蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离,声纳,倒车雷达等。
2,声与能量
(1)声音可以传递能量。
(2)应用:超声波碎石机;超声波清洗机;超声波加湿器。
(3)超声波和次声波可以传递能量。
3,建筑声学的杰作
三音石和圜丘
(四)噪声的危害和控制
1,噪声的来源
(1) 1.物理学:发声体做无规则振动时会发出噪声。
2.环境保护:把妨碍人们正常工作和生活的声音也称为噪声。
(2)乐音:振动规则有序。
2,噪声的危害
(1)人们以分贝(符号:dB)为单位来表示人耳感知声音强弱的等级。
(2)危害:使人烦躁,听力受到严重影响,高强度的噪声可能损坏建筑物。
(3) 为了保证睡眠,声音不能超过50dB;
为了保证工作和学习,声音不能超过70dB;
为了保护听力,声音不能超过90dB。
3,噪声的危害
(1)声的产生,在声源处,防止噪声产生。
(2)声的传播,在传播过程中,阻断噪声传播。
(3)人耳听声,在人耳附近,防止噪声进入耳朵。
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