2012新版人教初二物理 第二章 声现象 笔记整理完整版

更新时间:2024-06-20 22:34:01 阅读量: 综合文库 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

第二章 声现象

第一节 声音的产生与传播

一、声音的产生

1、声源:振动的物体叫声源。

2、声音的产生:声音是由物体的振动产生的。一切发声的物体都在振动,振动停止发声也停止。但声音仍能继续存在并传播。(固液气均可因振动而发声“风声雨声读书声”) 物体只要振动就能发声,但人不一定能听见,我们能听见与声音响度和不同的频率有关。

练习:①人说话,唱歌靠声带的振动发声,婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声,清脆的蟋蟀叫声靠 前翅的翅膜的振动发声,其振动频率一定在 20HZ~20000 HZ之间。②《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”,这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是 空气、马的声带、水。③敲打桌子,听到声音,却看不见桌子的振动,你能想出什么办法来证明桌子的振动?

在桌面上撒上碎纸屑(小米粒)然后用手拍打桌子,发现碎纸屑在跳动证明桌子发声时在振动。

3、声的传播需要介质(固液气)真空不能传声。在空气中,声以看不见的声波来传播,声波到达人耳,引起鼓膜振动,人就听到声音。因此我们听到的声音是靠空气来传播的。(声≠声音) 固、液、气既可以作为声源发声也可以充当介质传声。

练习:将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,可听到清晰的响铃声;当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃

1

声将会越来越小,到最后就听不到响铃声;停止抽气,并且让空气重新进入玻璃罩内,我们将又能听到响铃声.根据这一实验现象,你能得出什么结论?

解:把玻璃罩内的空气抽出后,里面是真空,此时听不到铃声,说明真空不能传声;

让空气再进入玻璃罩内,罩里又存在了传声的介质,又能听到声音,说明声音的传播需要介质. 答:真空不能传声;声音的传播需要介质.

二、声速

1、声传播的快慢用声速描述,它的大小等于声在每秒内传播的距离。一般情况下,v固>v液> v气, 15℃空气中的声速是340 m/s,合1224 km/h,真空中声速为0 m/s.

2、影响声速的因素:介质温度(随温度升高而增大)、介质种类、介质的状态(冰与水)总之声速只与介质有关与声源无关。声音总是向低温方向传播。

3、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳才能把回声跟原声区分开来,此时障碍物到听者的距离至少为17m。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足0.1s 最终回声和原声混合在一起使原声加强。

利用:利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速

度,测量方法是:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。(原理→S=vt/2)

4、听觉的传播途径:发声体振动→通过空气等介质传播→鼓膜振动→通过听小骨等组织传播→听觉神经

传递信号→大脑产生听觉。

5、骨传导的传播途径:发声体振动→头骨、颌骨→鼓膜振动→听觉神经→大脑。骨传导的原理

 固体能传声。 6、、双耳效应声源到两只耳朵的距离一般不同声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础这就是双耳效应。 人们通过双耳效应可以较为准确地判断声音传来的方位但声源在我们正前方、正上方、正后方时我们并不能准确判断因为声源到两只耳朵的距离几乎相同双耳效应不明显。 双耳效应的应用: 立体声、回声定位。

7、耳朵可以分辨声源方向的原因⑴对同一声音,两耳朵感受到的强度不同⑵对同一声音,两耳朵感受到的时间有先后⑶对同一声音,两耳朵感受到的振动步调有差别

第二节 声音的特性

一、音调

1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。 2、声音的三个特性:音调、 响度、 音色。 3、音调:声音的高低叫音调

⑴频率:物体在1s内振动的次数叫频率。用来描述物体振动的快慢,频率的符号为f单位为Hz。 1Hz的物理意义:物体在1s内振动1次。物体振动越快 频率越高。 演示实验探究影响音调高低的因素。

【设计实验】将一把钢尺紧按在桌面上一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。 【现象】在使用同种材料、振动幅度大致相同的情况下,伸出桌边越短,音调越高,伸出桌面越长,音调越低。

【结论】物体振动的快慢决定着音调的高低。物体振动频率越高,发出的音调越高。乐器调弦改变的是音调。

用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现:划的快音调高,用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以

2

发现:橡皮筋振动快发声音调高。综合两个实验现象你得到的共同结论是:音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。

音调理解:①音调的高低指的是声音的粗细,不是指声音响与不响,也不是指声音的大小 ②声音在介质中的声速与声音的振动频率无关,在同一介质中,频率不同的声音传播速度相同。 ③振动频率的高低跟发声体的形状、尺寸和所用材料有关

④音调和频率的关系:频率决定音调的高低,频率高则音调高,频率低则音调低。

⑵、如图所示,将甲、乙两音叉发出的声音信号输入到示波器上,得到甲、乙两种波形,从波形上可以得出( )

A.甲、乙两种声音的音调相同 B.甲乙两种声音的响度相同

C.乙声音的音调高于甲声音的音调 D.甲声音的响度高于乙声音的响度

分析:音调指声音的高低,是由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高;频率表示物体振动的快慢,物体振动的越快,频率越大.观察图形,相同时间内,经过的周期越多,频率越大.振动物体往返一次叫一个周期.(数波完整的个数)

响度指声音的强弱,是由发声体振动的振幅决定,振幅越大,响度越大;振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离,它决定了声音的响度.

解:振幅描述物体振动幅度,振动幅度越大,振幅越大,响度越大.图甲的波形,振幅小,图乙的波形,振幅大,所以甲声音的响度低于乙声音的响度.故选项BD都是错误的,不符合题意.

观察图形,相同时间内,甲乙两种波形经过的周期相同,即甲的频率与乙的频率相同,所以甲的音调等于乙的音调.故选项A是正确的,符合题意;选项C是错误的,不符合题意.故选A. ⑶大多数人能够听到的声的频率范围从 20Hz到 20000Hz。人类能听到的声叫声音。

次声波:低于20Hz的声叫次声波。 超声波:高于20000Hz的声叫超声波。 人听不到次声波和超声波。 蝙蝠、海豚能发出超声波。海豚、猫、狗能听到超声波狗还能听到次声波。 声:次声波、声音、超声波统称声。

练习:1、解释蜜蜂飞行能凭听觉发现,为什么蝴蝶飞行听不见?

是因为蜜蜂翅膀振动发声频率在人耳听觉范围内,蝴蝶振动频率不在听觉范围内。 2、如图在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等.

(1).若用相同的力量敲击它们,就可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是 (选填“空气柱”或“瓶壁”)的振动,盛水越多,敲击时发出的声音的音调就越 (2).若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是 (选填“空气柱”或“瓶壁”)的振动,瓶中的空气柱越短,振动的越快,频率 ,发出的声音的音调就越 (3)往保温瓶里灌开水的过程中.听声音就能判断壶里水位的高低,因为 A.随着水位升高,音调逐渐升高 B.随着水位升高,音调逐渐降低

C.灌水过程中音调保持不变,音响越来越大 D.灌水过程中音调保持不变,音响越来越小

(4)按如图所示制作一个哨子,上下推拉“活塞”,发出的声音将有很大改变,请你从声学的角度说明是什么发生的变化,并解释其中的道理.

3

分析:首先确定振动物体,质量大,体积大的物体的难振动,频率小,音调低. 敲瓶子时,振动物体是瓶子,吹瓶口时,振动物体是空气柱. 往保温瓶内倒水时,振动物体是空气柱.

推拉哨子的活塞改变了振动的空气柱的长短,改变频率,改变声音的音调. 解:(1)当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是瓶壁,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低.

(2)当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越大,音调越高.

(3)往保温瓶里灌开水的过程中.保温瓶内的水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,频率越大,音调越高.

(4)哨子的振动物体的空气柱,上下推拉哨子的“活塞”,改变了空气柱的长短,吹时改变了空气柱的振动频率,改变了声音的音调. 故答案为:(1)瓶壁;低;(2)空气柱;大;高;(3)A.(4)上下推拉哨子的“活塞”,哨子中的空气柱长短发生变化,振动频率发生了变化,音调发生了变化. 二、响度

1、响度:声音的强弱叫响度

2、振幅:物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。描述物体振动的幅度。振幅越大响度越大。 探究实验探究影响响度的因素。

【设计实验】如图所示将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音重做上面的实验。

【现象】用不同的力敲击兵乓球被弹起的高度不同。用力越大,振幅越大,乒乓球被弹起的高度越大。 【结论】发声体的振幅决定响度的大小振幅越大响度越大。 【注意】乒乓球的作用把音叉微小的振动放大。 练习:如图是探究正在发声的音叉实验装置.

⑴乒乓球被弹开说明了

⑵乒乓球在实验中起的作用是

⑶加大力度敲音叉,根据发生的现象,你又可得出什么结论? 分析:(1)声音是由物体振动发出的,振动停止,声音停止.

(2)音叉的振动微小,观察起来现象不够明显,借助轻质小球可将振动的效果放大,便于观察,这属于转换法.

(3)响度大小和物体的振幅有关,振幅越大,响度越大. 解:(1)乒乓球被弹开说明了发声的音叉在振动;

(2)用轻质乒乓球来放大音叉的振动,使现象更易于观察,这是转换法的应用,只是为了研究的方便; (3)加大力度敲音叉,会发现乒乓球被弹起的高度越大,音叉发出的声音越大,说明音叉的振幅越大,

响度越大. 故答案为:(1)发声的音叉在振动;(2)将微小的振动放大,使现象更易于观察;(3)振幅越大;响度也越大.

3、决定响度大小的因素:响度跟发声体的振幅和距发声体远近有关。增大响度的主要方法是:减小声

4

音的分散。

4、日常用语中声音的“高”“低”有时指音调有时指响度。

例如高音唱不上去,低音唱不出来(高低指音调)而引吭高歌、 低声细语(高低指响度) 高声大叫→指响度高音歌唱家→指音调。

物理学语言中:声音的高低只能用来描述音调 用声音的大小来描述声音的响度

练习:☆男低音歌手放声歌唱,女高音为他轻声伴唱:女高音音调高响度小,男低音音调低响度大。

☆ 敲鼓时,撒在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响跳动越高;将发声的音叉接触水面,能溅起水花,

且音叉声音越响溅起水花越大;扬声器发声时纸盆会振动,且声音越响振动越大。根据上述现象可归纳出:⑴ 声音是由物体的振动产生的 ⑵ 声音的大小跟发声体的振幅有关。 三、音色

1、 音色:指发声体发出的声音特色(也叫音质或音品)。是由发声体本身决定。音色决定于发声体的材料、

结构和振动方式等。发声体有变化,音色也将变化。比如同一人的音色随年龄增长、健康等而变化。有经验的师傅通过听声判断机器是否良好,还有敲瓷器、碗和拍西瓜都是→音色 人们根据音色能够辨别乐器或区分人。“闻其声而知其人” →音色

练习:顾客买瓷盆、瓷碗时,轻轻一敲就可以判断要买的器具是否有裂纹,在这里顾客是靠 的不同来判断器具的好坏的.

解:当敲击瓷碗时,由于瓷碗振动会发出声音,如果瓷碗有裂纹,其结构会发生改变,那么所发出声音的音色就会改变,因此可以通过听声音的音色就可以判定瓷碗的优劣; 故答案为:音色.

夏天买西瓜,常常捧起来要轻轻敲击它,根据发出的声音来判断它们的好坏,这是利用了声音的 A.响度 B.音调 C.音色 D.以上因素都有

解:由于生西瓜和熟西瓜的材料和结构不同,所以敲击时的音色不同.故选C.

第三节 声的利用

一、声与信息

1、声音可以传递信息。

雷声→下雨 铁路工人用铁锤敲击钢轨据音色→螺栓松动 医生通过听诊器→捕获体内声音信息 利用次声波判断地震、台风、海啸、火山喷发。古代雾中航行的水手通过号角回声判断船与悬崖的距离 2、回声定位:当声音在传播过程遇到障碍物时会反射回来,这便是回声。 根据回声到来的方位和时 蝙蝠可以确定目标的位置,这种方法就是回声定位。超声导盲仪、倒车雷达都是这个原理制成的。 据回声定位原理,科学家还发明了声呐,利用声呐系统,可探知海洋的深度、勘探油矿、装备潜艇、轮船、甚至渔民用它来探测鱼群等。 3、“B”超:超声波可以准确地获得人体内部疾病的信息。人体器官对声波的反射情况不同,利用计算机图像显示设备清楚地将人体内部器官显示在屏幕上,便于医生找出病因。这就是B超。

根据超声波的反射情况还可以检测锅炉内(钢管内)是否有裂纹,甚至可知道裂纹有多大多深。 二、声与能量

1、声波能传递能量 比如巨响可以震得玻璃响,房子晃;军事上的次声弹具有强大的杀伤力 2、超声波可以用来清洗钟表等精密机械、眼镜、洁牙超声波治疗人体结石等 三、超声波和次声波的特点:

超声波:⑴方向性好几乎沿直线传播,容易反射:利用超声雷达探测物体位置、利用超声波来测速度 ⑵穿透力强:B 超、利用超声波探测仪探测金属内部有无缺陷 ⑶声能较集中具有很强的振动和破坏作用:切割、凿孔、清毒。

次声波:可以传播很远,很容易绕过障碍物,而且无孔不入。一定强度的次声波对人体会造成危害,

甚至毁坏机械建筑等。它主要产生于自然界中的火山爆发、海啸地震等,另外人类制造的火箭发射、飞机飞行、火车汽车的奔驰、核爆炸等也能产生次声波。

5

第四节 噪声的危害和控制

一、噪声的来源

1、 噪声的定义:从物理学角度讲,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音;从环境保护的角度讲噪

声是指妨碍人们正常休息、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。 2、噪声的来源:⑴交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声等。 ⑵工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间等的噪声 ⑶施工噪声:筑路、盖楼的打桩声等

⑷社会生活噪声:家庭、娱乐场所、集贸市场等的噪声 当代社会的四大污染:噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。 二、噪声强弱的等级和噪声的危害

1、人们以分贝dB为单位来表示声音强弱的等级。0dB是人刚能听到的最微弱的声音,不是没有声音

为保护听力,应控制噪声不超过90 dB; 为保证工作学习,应控制噪声不超过70 dB; 为保证休息和睡眠,应控制噪声不超过50 dB。 理想安静环境30~40 dB(150 dB无法忍受) 2、控制噪声:

减弱噪声的方法:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。 3、噪声的利用:噪声除草、噪声除尘、噪声发电、噪声制冷、噪声克敌等

6

第四节 噪声的危害和控制

一、噪声的来源

1、 噪声的定义:从物理学角度讲,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音;从环境保护的角度讲噪

声是指妨碍人们正常休息、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。 2、噪声的来源:⑴交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声等。 ⑵工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间等的噪声 ⑶施工噪声:筑路、盖楼的打桩声等

⑷社会生活噪声:家庭、娱乐场所、集贸市场等的噪声 当代社会的四大污染:噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。 二、噪声强弱的等级和噪声的危害

1、人们以分贝dB为单位来表示声音强弱的等级。0dB是人刚能听到的最微弱的声音,不是没有声音

为保护听力,应控制噪声不超过90 dB; 为保证工作学习,应控制噪声不超过70 dB; 为保证休息和睡眠,应控制噪声不超过50 dB。 理想安静环境30~40 dB(150 dB无法忍受) 2、控制噪声:

减弱噪声的方法:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。 3、噪声的利用:噪声除草、噪声除尘、噪声发电、噪声制冷、噪声克敌等

6

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/eyj3.html

Top