第四章聲現象知識點

2022-05-24 14:45:04 字數 4749 閱讀 6637

第1節聲音的產生

1. 聲音的產生條件 (1)聲音是由物體的振動產生的,振動停止,發聲也就停止;物體沿直線或曲線的往返運動叫振動在,往返一次即振動一次。

(2)聲音產生條件的理解:

a. 一切正在發聲的物體都在振動;有些振動明顯,有些振動不明顯不易直接觀察到。這些能發聲的物體叫做發聲體,發聲體振動發聲叫聲源;

b.固體、液體、氣體都可以因振動而發聲,因此都可以作為聲源;

c.振動停止,發聲也停止,不能說:振動停止,聲音也消失;因為振動停止,只是不再發聲,而原來發出的聲音繼續傳播並存在。

d.振動一定發聲,但發出的聲音不一定能聽見;不振動的物體是不會發出聲音的;

e.蜜蜂的嗡嗡聲是由翅膀振動發出的;

f.聲音的記錄與重現:聲音是由物體的振動產生的,要想得到與原來一樣的聲音只要將發聲體的振動記錄下來,需要時再讓物體按照記錄下來的振動規律去振動就可以了。

弦樂器主要靠弦的振動發聲;管樂器是靠管內空氣的振動發聲;打擊樂器是靠打擊樂器本身振動發聲的。

2. 怎樣觀察發聲體的振動:大部分發聲體的振動不明顯,不容易觀察。我們可以用「轉換法」將振動放大以便於直接觀察。此方法在其它物理研究中也經常用到,注意學會將知識遷移。

例:下面有關聲音產生的表述正確的是( )a.只要物體在振動,就能聽到聲音 b.當物體的振動停止時,聲音立即消失c.正在發聲的物體一定在振動著 d.有些物體不發生振動也能產生聲音

例:2023年暑假期間,北大五名學生到珠穆朗瑪峰登山,發生雪崩事件,造成重大事故,登山運動員都知道:雪地登山,不宜高聲喊叫。

你能分析其中的原因嗎?(進入溶洞中也禁止高聲喊叫)因為山上雪堆(及洞中岩石)支撐可能十分脆弱,高聲大叫引起空氣振動,空氣振動產生的能量(因為聲音能夠傳遞能量)傳到雪堆(或岩石)上會使它們也振動起來,結果可能引起雪崩(或溶洞塌陷),危及人們的生命、財產安全。

例:**物理問題的方法很多,如觀察法、轉換法、親自感受法等,分析以下事例分別屬於什麼研究方法?

(1) 將正在發聲的音叉緊靠用細線懸掛的小球,會發現小球多次被彈開;

(2) 把橡皮筋先拉緊,用手撥動後,看到橡皮筋在振動,並發出嗡嗡的聲音;

(3) 用手摸著正在放音的音箱,體會手的感覺。

第2節**—聲音是怎樣傳播的

1. 聲音的傳播:

(1) 聲音的傳播需要介質,真空不能傳播聲音;

(2) 固體、液體、氣體都是傳播聲音的介質;

(3) 聲音以波的形式向四周傳播,聲源的振動在空氣中形成了疏密相間狀態並向遠處傳播,我們把它叫做聲波。人們聽到聲音通常要比聲源處發出的聲音小一些,離聲源越遠,傳播中的能量損耗就越多,我們聽到的聲音就越小。

2. 怎樣聽到聲音:

耳朵是由外耳、中耳、和內耳三部分組成的。外耳,我們看得見、摸得著,主要有兩個部分組成,即耳輪和耳道。耳輪負責「捕捉」聲波,耳道則把聲波傳入中耳,中耳中有一塊薄薄的的**狀組織,叫鼓膜,另外還有三條纖細的耳骨,分別叫錘骨、砧骨和鐙骨,耳骨(也叫聽小骨)是人體內最小的骨頭。

內耳由耳蝸和三條半規管組成。

例:著名的**家貝多芬在失去聽覺後,為什麼只要用牙咬住木棒,並把木棒抵在鋼琴上,就照樣能彈出優美動聽的曲子?

(1)人耳的結構

外耳耳輪(負責「捕捉」聲波)

耳道(把聲波傳入耳中)

耳朵中耳鼓膜(一塊薄薄的**狀組織)

三條纖細的耳骨(錘骨、砧骨和鐙骨),耳骨(聽小骨)是人體內最小的骨頭

內耳耳蝸

3條半規管

( 2 )聽到聲音的條件:a.聲源振動產生的聲音在人耳的聽覺範圍內;b.有傳播聲音的介質存在;c.聽覺正常。

(3)人耳聽到聲音過程:a.聲波傳送時,先由耳道傳至鼓膜,引起鼓膜振動,鼓膜振動又引起並先後帶動錘骨、砧骨和鐙骨的振動,當鐙骨把振動傳給內耳時,耳蝸首先接收到,耳蝸內充滿液體和纖毛,振動引起內耳時液體和纖毛的擺動,並衝擊耳蝸上的許多細小神經(這些細小神經彙總在一起稱為聽神經),通過這些小神經,直達大腦。

儘管傳到大腦的振動「跋山涉水」,遠道而至,但其振動形式跟聲源處產生的聲音一樣,因此,大腦翻譯出來的聲音也就跟聲源處產生的聲音一樣,只不過在振動過程中能量損耗了一部分,所以人們聽到的聲音通常要比聲源處發出的聲音小一些。離聲源越遠,傳播中的能量損耗就越多,我們聽到的聲音也就越小。

物體振動產生聲波→介質(氣體、液體、固體)→鼓膜振動 →聽小骨振動 →聽覺神經→大腦

小知識:乙個人只有當外耳、中耳、內耳、大腦都完好無損時才會有正常的聽力,否則,聽力就會受影響。有的人小時候患過中耳炎,鼓膜穿孔,甚至聽小骨也損壞了,會導致聽力不佳。

也有的人,鼓膜、耳骨、耳蝸以及外耳都沒問題,但卻聽不見聲音,醫學上叫做神經性耳聾(另一種為:傳導性耳聾)。

b.聲音在人體中還有另一種傳播途徑,稱為「骨傳導」,這是振動直接由頭骨、頜骨傳入內耳刺激聽神經,從而產生聽覺的聲音傳播方式。人的頭部骨骼,跟一切堅韌的物體一樣容易傳導聲音。

小知識:聽自己說話的錄音時感到很陌生,覺得一點也不像自己的說話聲,為什麼呢?原因就是,你所聽到的自己的講話聲音是由頭骨、頜骨傳導的,而錄音機記錄的講話聲是經空氣傳播的。

著名**家貝多芬晚年失聰,但也離不開心愛的**,於是就用一根棒來聽鋼琴的演奏。他把棒的一端觸在鋼琴上,另一端咬在上下牙中間,當鋼琴發出聲音時,振動就沿著棒通過牙齒、顱骨直接傳到內耳。因此,貝多芬晚年欣賞**,主要是靠骨傳導完成的。

c. 雙耳效應:聲音到兩隻耳朵的距離一般不同,造成雙耳聽到的聲音在時間和強度上有差異,人耳正是利用這種差異來判斷聲源的方位,這種現象被稱為雙耳效應,正是由於這種效應才有聽覺的立體感。

課本51頁實踐活動:如果聲音在空間多次反射,聲波會相互干涉,使音色變差,所以在設計大廳時,都考慮了內部形狀、結構、吸聲、隔聲等,目的是為了提高室內的音質。

3. 聲音的傳播速度:

(1) 聲音傳播需要時間;

(2) 聲音在介質中傳播時,每秒鐘傳播的距離叫做聲速。聲音在空氣中(15℃)的傳播速度約為340m/s;

(3) 通常情況下,聲音在氣體中傳播得慢,在液體中較快,在固體中最快;乙個人在一根較長的有水的自來水管一端敲一下,另乙個人把耳朵貼在水管另一端,我們可以聽到幾次聲響?順序呢?

(4) 影響聲速的因素:聲音傳播速度除與介質有關外,還與介質的的溫度和壓強有關,一般來說介質溫度高時傳播速度快。

4. 回聲:

1) 聲音在傳播過程中遇到較大的障礙時,被反射回來,再次傳入耳的現象叫回聲

2) 回聲和原聲的區別:如果回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上,人耳能把回聲和原聲區分開,若不到0.

1s,回聲和原聲混在一起,使原聲加強。因此,在屋子裡講話聽起來比較響亮,在操場上講話,聽起來就完全不同了,沒有那麼響亮了。但屋子裡放滿東西和空屋子相比,聲音的響亮程度呢?

原因呢?

3) 回聲的應用:測海底的深度、冰山的距離、敵方潛水艇的遠近。測量原理:

s = v聲 · t (t為從發聲到聽到回聲的時間,v聲為聲音在介質中的傳播速度)。利用回聲測距的要點:聲音發出開始計時,聽到回聲停止計時,算出的路程是聲音往返的路程,是距離的兩倍。

根據s = vt知,人耳要區分自己的回聲和原聲,人與障礙物的距離至少是s = vt = 340m/s××0.1s = 17m 。

北京天壇公園內有個回音壁。對著牆壁說話,即使聲音很輕,在牆壁的許多位置仍能聽得很清楚。在回音壁的圓心上有塊三音石,站在上面拍手,可以聽見連續的三次回聲。

站在天壇「圜丘」的中間大喝一聲,可以聽見回聲。回音壁的這些現象都是由於聲音的反射而形成的。

例:百公尺賽跑時,終點的計時員必須看到發令槍的煙火就開始計時,如果比賽時的空氣溫度為15℃,

計時員聽到槍聲時才開始計時,所記錄的成績與運動員的實際成績相比,一定

a. 少了2.94s b. 多了2.94s c.少了0.294s d.多了0.294s

例:汽車行駛的正前方有一座高山,汽車以43.2km/h的速度行駛,汽車在按喇叭2s後聽到回聲,

那麼在聽到回聲時,汽車距離山有多遠?(聲音在空氣中傳播速度為340m/s)

第3節樂音與雜訊

1. 音調:

(1)音調:聲音的高低叫音調;

(2)物體振動得快,發出的聲音的音調就高,振動得慢,發出的聲音的音調就低;

(3)音調與頻率有關:

a. 頻率:物體在每秒內振動的次數,單位:赫茲,符號: hz, 簡稱赫;

b. 頻率是用來表示物體振動快慢的物理量。物體振動越快,頻率越高;振動越慢,頻率越低;

c. 頻率決定著聲音音調,頻率越高,音調越高,聲音越尖;頻率越低,音調越低,聲音越低沉;

(4)音調含義:

a. 音調的高低是指聲音的粗細,不是指聲音的響與不響,也不是指聲音的大小,例如:在**中,同一音階中1、2、3、4、5、6、7音調逐個公升高;

b. 聲音在介質中的傳播速度與聲音的振動頻率無關,在同一介質中,頻率不同的聲音傳播速度都相同;

c. 振動頻率的高低跟發聲體形狀、尺寸和所用材料的性質有關;

d. 音調與頻率的關係:振動頻率高,音調就高,振動頻率低,音調就低。

2. 響度:

1)定義:聲音的大小(或強弱)。表現為音量的大小。說明:物體在振動時偏離原來位置的最大距離叫振幅,物理學中用振幅來描述物體振動的幅度;

2)決定因素: a. 與發聲體的振幅有關。振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越小;

b. 與距離發聲體的遠近有關。距離越遠,聽到的聲音越弱。

3)增大響度的方法:減少聲音分散,例如:手攏在嘴上喊,用喇叭狀物體喊,聽診器。

4)響度與音調的區別:音調是指聲音的高低,它只與發聲體的振動頻率有關,頻率越大,音調越高;響度則是指聲音的大小,它與振幅和距發聲體的遠近有關音調和響度是根本不同的兩個特徵,音調高的聲音不一定響度大,響度大的聲音也不一定音調高。例如:

蚊子發出的聲音雖然響度小,但它的音調卻比老牛的叫聲高得多,而老牛的叫聲的響度卻比蚊子大得多(注意:應在距離相同時比較它們的響度,為什麼?)。

《第四章聲現象》知識點歸納

北師大版物理 第四章聲現象 知識點歸納 一 聲音的發生和傳播 1 一切正在發聲的物體都在振動。因此聲音是由於物體的振動而產生的。2 聲音的傳播 聲音的傳播要通過媒質,真空中不能傳聲。液體和固體也能傳播聲音,聲音的傳播有反射回來的現象,要學會利用回聲測距 測深度的道理 學會計算。但要注意 時間往往給的...

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