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文档简介

1、第三章 声现象第三节第三节 噪噪 音音 发声体在振动发声体在振动 声音靠介质传播声音靠介质传播 回声回声第一节声音的发生和传播我们有两只耳朵,能听到各种各样的声音听老我们有两只耳朵,能听到各种各样的声音听老师讲课可以获得各种知识,听电台广播可以知道师讲课可以获得各种知识,听电台广播可以知道天下大事声音是我们了解周围事物的重要渠天下大事声音是我们了解周围事物的重要渠道那么,声音是怎样发生的?它是怎么传到我道那么,声音是怎样发生的?它是怎么传到我们耳朵里的?们耳朵里的?我们用实验研究声音是怎样发生的,注意我们用实验研究声音是怎样发生的,注意观察物体发声时和不以声时有什么不同?观察物体发声时和不以声

2、时有什么不同? 敲响音叉,用悬吊着的泡沫塑料球接触发敲响音叉,用悬吊着的泡沫塑料球接触发声的叉股声的叉股 拨动张紧的橡皮筋拨动张紧的橡皮筋 用手指摸着颈前喉头部分,同时发出声用手指摸着颈前喉头部分,同时发出声音音实验一实验一一切正在发声的物体都在振动一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也振动停止,发声也停止停止 人说话、唱歌时的发声靠的是声带的振动人说话、唱歌时的发声靠的是声带的振动。婉转。婉转的鸟鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的的鸟鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的振动。清脆的蟋蟀叫声靠的是左右翅磨擦引振动。清脆的蟋蟀叫声靠的是左右翅磨擦引起的振动。起的振动。 问题:振动物体通过什么

3、把振动传给我们的问题:振动物体通过什么把振动传给我们的耳朵引起听觉呢?耳朵引起听觉呢?结论:发声体在振动结论:发声体在振动 敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起(如图所示)发声,并且把泡沫塑料球弹起(如图所示)实验三实验三 实验中两个音叉之间只有空气。实验中两个音叉之间只有空气。 正如投入水中的石块会激起水波,振动的正如投入水中的石块会激起水波,振动的音叉(或其它发声体)也会在空气中激起音叉(或其它发声体)也会在空气中激起向周围传播的声波。向周围传播的声波。 我们看得见水波,看不见声波,但是声波我们看得见水波,看不见声波,但是声

4、波传到我们的耳朵,会引起鼓膜的振动,产传到我们的耳朵,会引起鼓膜的振动,产生听觉。生听觉。声音靠介质传播声音靠介质传播通常我们听到的声音是靠空气传来的。实际上,液体也能通常我们听到的声音是靠空气传来的。实际上,液体也能够传播声音。将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声够传播声音。将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑,表明水能够传声。鱼也能被它们喜欢的声音吸引;吓跑,表明水能够传声。鱼也能被它们喜欢的声音吸引;渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里。渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里。“土电话土电话”表表明固体也能够传声。明固体也能够传声。声音能靠任何气体、液体、固体物质作媒介传播出去,这

5、声音能靠任何气体、液体、固体物质作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质。些作为传播媒介的物质称为介质。真空不能传声。月球上没有空气,所以,登上月球的宇航真空不能传声。月球上没有空气,所以,登上月球的宇航员即使是相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在员即使是相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在真空中也能传播。真空中也能传播。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。 对着山崖、高墙喊话,声音会被山崖、墙对着山崖、高墙喊话,声音会被山崖、墙壁反射回来,再传入耳朵,我们就听到了壁反射回来,再传入耳朵,我们就听到了回声。如果回声到达人耳比原声晚回声。

6、如果回声到达人耳比原声晚0.1s以以上,人耳能把回声跟原声区分开;如果不上,人耳能把回声跟原声区分开;如果不到到0.1s,回声和原声混在一起,使原声加,回声和原声混在一起,使原声加强。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,强。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,就是这个缘故。就是这个缘故。 利用回声右以测定海洋的深度,冰山的距利用回声右以测定海洋的深度,冰山的距离、敌方的远近。离、敌方的远近。三、回声三、回声 利用回声测定海洋的深度需要先知道哪些利用回声测定海洋的深度需要先知道哪些数据?数据? 需要测出哪个物理量?需要测出哪个物理量? 利用什么公式计算?利用什么公式计算?想想议议想想议议声音的三个特

7、征:声音的三个特征: 音调:声音的高低与振动快慢的关系音调:声音的高低与振动快慢的关系 响度:声音的大小与振动振幅的关系响度:声音的大小与振动振幅的关系 音色音色第二节音度、响度和音色第二节音度、响度和音色声音,千差万别,多种多样。有悦耳动听、使人愉快的声音,千差万别,多种多样。有悦耳动听、使人愉快的乐音(像钢琴家的演奏声、歌唱家的唱歌声):有嘈杂乐音(像钢琴家的演奏声、歌唱家的唱歌声):有嘈杂刺耳、令人烦躁的噪声(像刹车时的磨擦声、劈木柴的刺耳、令人烦躁的噪声(像刹车时的磨擦声、劈木柴的破裂声)。乐音是物体做规则运动时发出的声音,而噪破裂声)。乐音是物体做规则运动时发出的声音,而噪声是物体做

8、无规则振动时发出的声音。同是乐音,有的声是物体做无规则振动时发出的声音。同是乐音,有的调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是什么缘故呢?什么缘故呢?既然声音是由振动着的物体发出的,声音的差别必然跟物既然声音是由振动着的物体发出的,声音的差别必然跟物体的振动情况有关系。我们先注意观察音调人们感觉体的振动情况有关系。我们先注意观察音调人们感觉到的声音的高低,跟振动快慢的关系。到的声音的高低,跟振动快慢的关系。 拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些。次快些,一次慢些。(观察纸片划得快时音调高

9、还是划得慢时音(观察纸片划得快时音调高还是划得慢时音调高)调高) 先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗橡皮筋。橡皮筋。(观察哪根橡皮筋振动得快?哪根橡皮筋的(观察哪根橡皮筋振动得快?哪根橡皮筋的音调高)音调高)实验一实验一物体在秒内振动的次数叫频率物体在秒内振动的次数叫频率。物体振动得。物体振动得越快频率越小。越快频率越小。所以,音调跟发声体振动的频率有关。所以,音调跟发声体振动的频率有关。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。钢琴中央钢琴中央C的频率是的频率是261.6次每秒。人发出的声次每秒。人发出的声音的频率,

10、大约是从音的频率,大约是从85次每秒到次每秒到1100次每秒,男次每秒,男低音歌唱家可以低到低音歌唱家可以低到65次每秒,而女高音歌唱家次每秒,而女高音歌唱家可以高达可以高达1180次每秒。次每秒。实验表明:纸片、橡皮筋振动得越快,音调越高。人对高音和低音的听觉有一定的限度,人对高音和低音的听觉有一定的限度,大多数人能够听到的声音范围大约是大多数人能够听到的声音范围大约是20次每秒到次每秒到20 000次每秒狗、猫能够听次每秒狗、猫能够听到的频率范围分别是到的频率范围分别是1550 000次每秒次每秒和和6065 000次每秒。它们能听到人听次每秒。它们能听到人听不到的高频率的声音,所以常有这

11、种情不到的高频率的声音,所以常有这种情况:对某些高频率的声音人不能觉察,况:对某些高频率的声音人不能觉察,狗、猫却竖起耳朵警觉地谛听。狗、猫却竖起耳朵警觉地谛听。20 2000015 狗 5000060 猫 650001000 蝙蝠 120000150 海豚 150000452 1800760 150010000 120007000 12000085 1100( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)人和一些动物的听觉频率范围和发声频率范围、先轻敲音叉,再稍重敲音叉,比较这、先轻敲音叉,再稍重敲音叉,比较这两次听到的声音大小有什么不同,叉股

12、振两次听到的声音大小有什么不同,叉股振动的幅度有什么不同。动的幅度有什么不同。、先轻轻拨动张紧的橡皮筋,再稍用力拨、先轻轻拨动张紧的橡皮筋,再稍用力拨动张紧的橡皮筋,注意这两次听到的声音动张紧的橡皮筋,注意这两次听到的声音大小有什么不同,橡皮筋振动的幅度有什大小有什么不同,橡皮筋振动的幅度有什么不同。么不同。实验三实验三 物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。实验表明,音叉叉股、橡皮筋的振振幅。实验表明,音叉叉股、橡皮筋的振幅越大,人们听到的声音越大。幅越大,人们听到的声音越大。 所以,人耳感觉到的声音的大小所以,人耳感觉到的声音的大小-响度响度,跟发声

13、体的振幅有关系。振幅越大,响度跟发声体的振幅有关系。振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。越大;振幅越小,响度越小。响度响度 响度还跟距离发声体的远近有关系。声音响度还跟距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散,所以人们距发声体越远,听到的越分散,所以人们距发声体越远,听到的声音越小,如果能想办法减小声音的分散,声音越小,如果能想办法减小声音的分散,就可以使声音响度更大些。就可以使声音响度更大些。小知识:注意科学用语和日常用语的不同小知识:注意科学用语和日常用语的不同日常用语里声音的日常用语里声音的“高高”、“低低”有时指音调

14、,有时有时指音调,有时指响度,含义不是惟一的。例如,合唱时有人说指响度,含义不是惟一的。例如,合唱时有人说“那么高那么高的音我唱不上去的音我唱不上去”或或“那么低的音我唱不出来那么低的音我唱不出来”,这里的,这里的“高高”、“低低”指的是音调;而指的是音调;而“引吭高歌引吭高歌”、“低声细低声细语语”里的里的“高高”、“低低”指的是响度。指的是响度。科学用语要求清楚准确,含义惟一。物理课本中声音科学用语要求清楚准确,含义惟一。物理课本中声音的的“高高“、”低低”只用来描述音调,而声音的只用来描述音调,而声音的“大大”、“小小”则用来描述响度。则用来描述响度。音色音色胡琴、钢琴、吉他、笛子等乐器

15、以出的声音,胡琴、钢琴、吉他、笛子等乐器以出的声音,即使音调、响度都相同,我们也可以分辨出来,即使音调、响度都相同,我们也可以分辨出来,可见乐音除了音调和响度这两个特征外,还另外可见乐音除了音调和响度这两个特征外,还另外有一个特征;这第三个特征叫做有一个特征;这第三个特征叫做音色音色,我们能够,我们能够分辨出各种不同乐器的声音,就是由于它们的音分辨出各种不同乐器的声音,就是由于它们的音色不同。人的嗓音的音色也因人而异,所以我们色不同。人的嗓音的音色也因人而异,所以我们同一个人的音色会随着年龄的增长,以及饮食、同一个人的音色会随着年龄的增长,以及饮食、起居、健康、训练等因素而变化。我国许多著名起

16、居、健康、训练等因素而变化。我国许多著名的戏剧家、歌剧家,数十年如一日,不畏酷暑严的戏剧家、歌剧家,数十年如一日,不畏酷暑严寒,坚持每天清晨锻炼嗓子,年过花甲还保持年寒,坚持每天清晨锻炼嗓子,年过花甲还保持年轻时期那样优美动听的音色。轻时期那样优美动听的音色。不同发声体发出声音的音色为什么不同,也可不同发声体发出声音的音色为什么不同,也可以用物理道理来解释。由于同学们的准备知识不以用物理道理来解释。由于同学们的准备知识不够,在这里就不讲了。够,在这里就不讲了。想想议议想想议议一名男低音歌手正在放声歌唱,为他轻一名男低音歌手正在放声歌唱,为他轻声伴唱的是位女高音。声伴唱的是位女高音。他们谁的音调

17、高?谁的响度大?他们谁的音调高?谁的响度大?噪音的来源 从物理学角度来看,噪声是指发声体做无规则的震动时发出的声音。 但是,从环境保护的角度来看,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起干扰作用的声音,都属于噪声。 噪声主要来自工厂里的各种机器的响声,公路上车辆的鸣叫声,建筑工地上的各种声音。第三节第三节 噪声的来源噪声的来源 二,噪声的等级和危害 1.人们以分贝(dB)为单位来表示声音的强 弱。无法忍受150(dB)-火箭.导弹的发射140(dB)-喷气式飞机起飞130(dB)-螺旋桨飞机起飞感到疼痛 130(dB)-螺旋桨飞机起飞 120(dB)-球蘑机工作 110(

18、dB)-电锯工作很吵 110(dB)-电锯的工作 100(dB)- 90(dB)-很吵杂的马路 较吵 90(dB)-很吵杂的马路 80(dB)- 70(dB)-大声说话较静 70(dB)-大声说话60(dB)-一般说话50(dB)-.安静 50(dB)- 40(dB)-图书馆阅览室 30(dB)-睡眠的理想环境极静 30(dB)-睡眠的理想环境 20(dB)-轻声耳语 10(dB)-风吹落叶的沙沙声刚刚引起听觉 0(dB)-2.噪声的危害 不太强的噪声:使人感到厌烦,分散注意力,影响工作,妨碍休息; 比较强的噪声:使人感到刺耳,会引起噪声耳聋,还会引起血压升高,消化不良等症状; 更强的噪声:几

19、分钟就会使人头晕,恶心,呕吐,像晕船一样; 极强的噪声:会影响胎儿的发育,妨碍儿童的智力发育,甚至造成人和动物的死亡.噪音的作用 .噪音除草,科学家发现,不同的植物对不同的噪音敏感程度不一样根据这一个道理,人们制造出噪音除草机.噪声诊病,利用早声测温法来探测人体的病灶 .有源消声,即利用以毒攻毒的办法来消灭噪音减弱噪音的途径有三条 1.在人的耳朵处减弱。2.在声原处减弱。3.在传播过程中减弱。本章总结 听到声音的条件: 发声体介质耳朵 1.声音是通过物体振动产生的,振动停止,声音也停止。 2.声音的传播需要介质,真空不能传声。 3.声音在不同不介质中传播速度不同。 4.声音在真空中的速度是34

20、0/s. 乐音的三个特征 a,音调:跟发声音的频率有关系。 b,响度:跟发声体的振幅,声源与听者的距离有关系。 c,音色:声音的不同特色。声音的分为乐音和噪音减弱噪音的途径有三条1.在人的耳朵处减弱。2.在声原处减弱。3.在传播过程中减弱。例1.远处开来一列火车,通过钢轨传到人耳的声音比空气中传来的声音早2s,求当时火车离此人多远?(当时空气气温是15 ,钢中的声速是5200m/s)已知:求:火车离人的距离s=?解:由公式 根据题意 列方程: .2,/5200,/340sttsmvsmv钢空钢空vsttsv,.2svsvs钢空mmvvvvs7283405200520034022空钢钢空 发声体

21、在振动发声体在振动 声音靠介质传播声音靠介质传播 回声回声第一节声音的发生和传播我们有两只耳朵,能听到各种各样的声音听老我们有两只耳朵,能听到各种各样的声音听老师讲课可以获得各种知识,听电台广播可以知道师讲课可以获得各种知识,听电台广播可以知道天下大事声音是我们了解周围事物的重要渠天下大事声音是我们了解周围事物的重要渠道那么,声音是怎样发生的?它是怎么传到我道那么,声音是怎样发生的?它是怎么传到我们耳朵里的?们耳朵里的?我们用实验研究声音是怎样发生的,注意我们用实验研究声音是怎样发生的,注意观察物体发声时和不以声时有什么不同?观察物体发声时和不以声时有什么不同? 敲响音叉,用悬吊着的泡沫塑料球

22、接触发敲响音叉,用悬吊着的泡沫塑料球接触发声的叉股声的叉股 拨动张紧的橡皮筋拨动张紧的橡皮筋 用手指摸着颈前喉头部分,同时发出声用手指摸着颈前喉头部分,同时发出声音音实验一实验一一切正在发声的物体都在振动一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也振动停止,发声也停止停止 人说话、唱歌时的发声靠的是声带的振动人说话、唱歌时的发声靠的是声带的振动。婉转。婉转的鸟鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的的鸟鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的振动。清脆的蟋蟀叫声靠的是左右翅磨擦引振动。清脆的蟋蟀叫声靠的是左右翅磨擦引起的振动。起的振动。 问题:振动物体通过什么把振动传给我们的问题:振动物体通过什么把振动传

23、给我们的耳朵引起听觉呢?耳朵引起听觉呢?结论:发声体在振动结论:发声体在振动 敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起(如图所示)发声,并且把泡沫塑料球弹起(如图所示)实验三实验三 实验中两个音叉之间只有空气。实验中两个音叉之间只有空气。 正如投入水中的石块会激起水波,振动的正如投入水中的石块会激起水波,振动的音叉(或其它发声体)也会在空气中激起音叉(或其它发声体)也会在空气中激起向周围传播的声波。向周围传播的声波。 我们看得见水波,看不见声波,但是声波我们看得见水波,看不见声波,但是声波传到我们的耳朵,会引起鼓膜的振动,产传到我们

24、的耳朵,会引起鼓膜的振动,产生听觉。生听觉。声音靠介质传播声音靠介质传播通常我们听到的声音是靠空气传来的。实际上,液体也能通常我们听到的声音是靠空气传来的。实际上,液体也能够传播声音。将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声够传播声音。将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑,表明水能够传声。鱼也能被它们喜欢的声音吸引;吓跑,表明水能够传声。鱼也能被它们喜欢的声音吸引;渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里。渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里。“土电话土电话”表表明固体也能够传声。明固体也能够传声。声音能靠任何气体、液体、固体物质作媒介传播出去,这声音能靠任何气体、液体、固体物质作媒介传播出去

25、,这些作为传播媒介的物质称为介质。些作为传播媒介的物质称为介质。真空不能传声。月球上没有空气,所以,登上月球的宇航真空不能传声。月球上没有空气,所以,登上月球的宇航员即使是相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在员即使是相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在真空中也能传播。真空中也能传播。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。 对着山崖、高墙喊话,声音会被山崖、墙对着山崖、高墙喊话,声音会被山崖、墙壁反射回来,再传入耳朵,我们就听到了壁反射回来,再传入耳朵,我们就听到了回声。如果回声到达人耳比原声晚回声。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以以上,人耳能

26、把回声跟原声区分开;如果不上,人耳能把回声跟原声区分开;如果不到到0.1s,回声和原声混在一起,使原声加,回声和原声混在一起,使原声加强。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,强。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,就是这个缘故。就是这个缘故。 利用回声右以测定海洋的深度,冰山的距利用回声右以测定海洋的深度,冰山的距离、敌方的远近。离、敌方的远近。三、回声三、回声 利用回声测定海洋的深度需要先知道哪些利用回声测定海洋的深度需要先知道哪些数据?数据? 需要测出哪个物理量?需要测出哪个物理量? 利用什么公式计算?利用什么公式计算?想想议议想想议议声音的三个特征:声音的三个特征: 音调:声音的高低与振动快

27、慢的关系音调:声音的高低与振动快慢的关系 响度:声音的大小与振动振幅的关系响度:声音的大小与振动振幅的关系 音色音色第二节音度、响度和音色第二节音度、响度和音色声音,千差万别,多种多样。有悦耳动听、使人愉快的声音,千差万别,多种多样。有悦耳动听、使人愉快的乐音(像钢琴家的演奏声、歌唱家的唱歌声):有嘈杂乐音(像钢琴家的演奏声、歌唱家的唱歌声):有嘈杂刺耳、令人烦躁的噪声(像刹车时的磨擦声、劈木柴的刺耳、令人烦躁的噪声(像刹车时的磨擦声、劈木柴的破裂声)。乐音是物体做规则运动时发出的声音,而噪破裂声)。乐音是物体做规则运动时发出的声音,而噪声是物体做无规则振动时发出的声音。同是乐音,有的声是物体

28、做无规则振动时发出的声音。同是乐音,有的调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是什么缘故呢?什么缘故呢?既然声音是由振动着的物体发出的,声音的差别必然跟物既然声音是由振动着的物体发出的,声音的差别必然跟物体的振动情况有关系。我们先注意观察音调人们感觉体的振动情况有关系。我们先注意观察音调人们感觉到的声音的高低,跟振动快慢的关系。到的声音的高低,跟振动快慢的关系。 拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些。次快些,一次慢些。(观察纸片划得快时音调高还是划得慢时音(观察纸片划得快时音调高还是划得

29、慢时音调高)调高) 先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗橡皮筋。橡皮筋。(观察哪根橡皮筋振动得快?哪根橡皮筋的(观察哪根橡皮筋振动得快?哪根橡皮筋的音调高)音调高)实验一实验一物体在秒内振动的次数叫频率物体在秒内振动的次数叫频率。物体振动得。物体振动得越快频率越小。越快频率越小。所以,音调跟发声体振动的频率有关。所以,音调跟发声体振动的频率有关。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。钢琴中央钢琴中央C的频率是的频率是261.6次每秒。人发出的声次每秒。人发出的声音的频率,大约是从音的频率,大约是从85次每秒到次每秒到

30、1100次每秒,男次每秒,男低音歌唱家可以低到低音歌唱家可以低到65次每秒,而女高音歌唱家次每秒,而女高音歌唱家可以高达可以高达1180次每秒。次每秒。实验表明:纸片、橡皮筋振动得越快,音调越高。人对高音和低音的听觉有一定的限度,人对高音和低音的听觉有一定的限度,大多数人能够听到的声音范围大约是大多数人能够听到的声音范围大约是20次每秒到次每秒到20 000次每秒狗、猫能够听次每秒狗、猫能够听到的频率范围分别是到的频率范围分别是1550 000次每秒次每秒和和6065 000次每秒。它们能听到人听次每秒。它们能听到人听不到的高频率的声音,所以常有这种情不到的高频率的声音,所以常有这种情况:对某

31、些高频率的声音人不能觉察,况:对某些高频率的声音人不能觉察,狗、猫却竖起耳朵警觉地谛听。狗、猫却竖起耳朵警觉地谛听。20 2000015 狗 5000060 猫 650001000 蝙蝠 120000150 海豚 150000452 1800760 150010000 120007000 12000085 1100( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)人和一些动物的听觉频率范围和发声频率范围、先轻敲音叉,再稍重敲音叉,比较这、先轻敲音叉,再稍重敲音叉,比较这两次听到的声音大小有什么不同,叉股振两次听到的声音大小有什么不同,叉股振动的幅度

32、有什么不同。动的幅度有什么不同。、先轻轻拨动张紧的橡皮筋,再稍用力拨、先轻轻拨动张紧的橡皮筋,再稍用力拨动张紧的橡皮筋,注意这两次听到的声音动张紧的橡皮筋,注意这两次听到的声音大小有什么不同,橡皮筋振动的幅度有什大小有什么不同,橡皮筋振动的幅度有什么不同。么不同。实验三实验三 物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。实验表明,音叉叉股、橡皮筋的振振幅。实验表明,音叉叉股、橡皮筋的振幅越大,人们听到的声音越大。幅越大,人们听到的声音越大。 所以,人耳感觉到的声音的大小所以,人耳感觉到的声音的大小-响度响度,跟发声体的振幅有关系。振幅越大,响度跟发声体的振幅有

33、关系。振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。越大;振幅越小,响度越小。响度响度 响度还跟距离发声体的远近有关系。声音响度还跟距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散,所以人们距发声体越远,听到的越分散,所以人们距发声体越远,听到的声音越小,如果能想办法减小声音的分散,声音越小,如果能想办法减小声音的分散,就可以使声音响度更大些。就可以使声音响度更大些。小知识:注意科学用语和日常用语的不同小知识:注意科学用语和日常用语的不同日常用语里声音的日常用语里声音的“高高”、“低低”有时指音调,有时有时指音调,有时指响度,含义不是惟一的。

34、例如,合唱时有人说指响度,含义不是惟一的。例如,合唱时有人说“那么高那么高的音我唱不上去的音我唱不上去”或或“那么低的音我唱不出来那么低的音我唱不出来”,这里的,这里的“高高”、“低低”指的是音调;而指的是音调;而“引吭高歌引吭高歌”、“低声细低声细语语”里的里的“高高”、“低低”指的是响度。指的是响度。科学用语要求清楚准确,含义惟一。物理课本中声音科学用语要求清楚准确,含义惟一。物理课本中声音的的“高高“、”低低”只用来描述音调,而声音的只用来描述音调,而声音的“大大”、“小小”则用来描述响度。则用来描述响度。音色音色胡琴、钢琴、吉他、笛子等乐器以出的声音,胡琴、钢琴、吉他、笛子等乐器以出的

35、声音,即使音调、响度都相同,我们也可以分辨出来,即使音调、响度都相同,我们也可以分辨出来,可见乐音除了音调和响度这两个特征外,还另外可见乐音除了音调和响度这两个特征外,还另外有一个特征;这第三个特征叫做有一个特征;这第三个特征叫做音色音色,我们能够,我们能够分辨出各种不同乐器的声音,就是由于它们的音分辨出各种不同乐器的声音,就是由于它们的音色不同。人的嗓音的音色也因人而异,所以我们色不同。人的嗓音的音色也因人而异,所以我们同一个人的音色会随着年龄的增长,以及饮食、同一个人的音色会随着年龄的增长,以及饮食、起居、健康、训练等因素而变化。我国许多著名起居、健康、训练等因素而变化。我国许多著名的戏剧

36、家、歌剧家,数十年如一日,不畏酷暑严的戏剧家、歌剧家,数十年如一日,不畏酷暑严寒,坚持每天清晨锻炼嗓子,年过花甲还保持年寒,坚持每天清晨锻炼嗓子,年过花甲还保持年轻时期那样优美动听的音色。轻时期那样优美动听的音色。不同发声体发出声音的音色为什么不同,也可不同发声体发出声音的音色为什么不同,也可以用物理道理来解释。由于同学们的准备知识不以用物理道理来解释。由于同学们的准备知识不够,在这里就不讲了。够,在这里就不讲了。想想议议想想议议一名男低音歌手正在放声歌唱,为他轻一名男低音歌手正在放声歌唱,为他轻声伴唱的是位女高音。声伴唱的是位女高音。他们谁的音调高?谁的响度大?他们谁的音调高?谁的响度大?第

37、三节第三节 噪噪 音音一一. .噪声的来源噪声的来源二二. .噪声的等级和危害噪声的等级和危害三三. .减弱噪音的途径减弱噪音的途径四四. .本章总结本章总结 发声体在振动发声体在振动 声音靠介质传播声音靠介质传播 回声回声第一节声音的发生和传播我们有两只耳朵,能听到各种各样的声音听老我们有两只耳朵,能听到各种各样的声音听老师讲课可以获得各种知识,听电台广播可以知道师讲课可以获得各种知识,听电台广播可以知道天下大事声音是我们了解周围事物的重要渠天下大事声音是我们了解周围事物的重要渠道那么,声音是怎样发生的?它是怎么传到我道那么,声音是怎样发生的?它是怎么传到我们耳朵里的?们耳朵里的?我们用实验

38、研究声音是怎样发生的,注意我们用实验研究声音是怎样发生的,注意观察物体发声时和不以声时有什么不同?观察物体发声时和不以声时有什么不同? 敲响音叉,用悬吊着的泡沫塑料球接触发敲响音叉,用悬吊着的泡沫塑料球接触发声的叉股声的叉股 拨动张紧的橡皮筋拨动张紧的橡皮筋 用手指摸着颈前喉头部分,同时发出声用手指摸着颈前喉头部分,同时发出声音音实验一实验一一切正在发声的物体都在振动一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也振动停止,发声也停止停止 人说话、唱歌时的发声靠的是声带的振动人说话、唱歌时的发声靠的是声带的振动。婉转。婉转的鸟鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的的鸟鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的

39、振动。清脆的蟋蟀叫声靠的是左右翅磨擦引振动。清脆的蟋蟀叫声靠的是左右翅磨擦引起的振动。起的振动。 问题:振动物体通过什么把振动传给我们的问题:振动物体通过什么把振动传给我们的耳朵引起听觉呢?耳朵引起听觉呢?结论:发声体在振动结论:发声体在振动 敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起(如图所示)发声,并且把泡沫塑料球弹起(如图所示)实验三实验三 实验中两个音叉之间只有空气。实验中两个音叉之间只有空气。 正如投入水中的石块会激起水波,振动的正如投入水中的石块会激起水波,振动的音叉(或其它发声体)也会在空气中激起音叉(或其它发声体)也会

40、在空气中激起向周围传播的声波。向周围传播的声波。 我们看得见水波,看不见声波,但是声波我们看得见水波,看不见声波,但是声波传到我们的耳朵,会引起鼓膜的振动,产传到我们的耳朵,会引起鼓膜的振动,产生听觉。生听觉。声音靠介质传播声音靠介质传播通常我们听到的声音是靠空气传来的。实际上,液体也能通常我们听到的声音是靠空气传来的。实际上,液体也能够传播声音。将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声够传播声音。将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑,表明水能够传声。鱼也能被它们喜欢的声音吸引;吓跑,表明水能够传声。鱼也能被它们喜欢的声音吸引;渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里。渔民可以利用电子发声器把

41、鱼吸引到网里。“土电话土电话”表表明固体也能够传声。明固体也能够传声。声音能靠任何气体、液体、固体物质作媒介传播出去,这声音能靠任何气体、液体、固体物质作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质称为介质。些作为传播媒介的物质称为介质。真空不能传声。月球上没有空气,所以,登上月球的宇航真空不能传声。月球上没有空气,所以,登上月球的宇航员即使是相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在员即使是相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在真空中也能传播。真空中也能传播。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。 对着山崖、高墙喊话,声音会被山崖、墙对着山崖、高墙喊话,声音

42、会被山崖、墙壁反射回来,再传入耳朵,我们就听到了壁反射回来,再传入耳朵,我们就听到了回声。如果回声到达人耳比原声晚回声。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以以上,人耳能把回声跟原声区分开;如果不上,人耳能把回声跟原声区分开;如果不到到0.1s,回声和原声混在一起,使原声加,回声和原声混在一起,使原声加强。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,强。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,就是这个缘故。就是这个缘故。 利用回声右以测定海洋的深度,冰山的距利用回声右以测定海洋的深度,冰山的距离、敌方的远近。离、敌方的远近。三、回声三、回声 利用回声测定海洋的深度需要先知道哪些利用回声测定海洋的深度需要先知道哪些

43、数据?数据? 需要测出哪个物理量?需要测出哪个物理量? 利用什么公式计算?利用什么公式计算?想想议议想想议议声音的三个特征:声音的三个特征: 音调:声音的高低与振动快慢的关系音调:声音的高低与振动快慢的关系 响度:声音的大小与振动振幅的关系响度:声音的大小与振动振幅的关系 音色音色第二节音度、响度和音色第二节音度、响度和音色声音,千差万别,多种多样。有悦耳动听、使人愉快的声音,千差万别,多种多样。有悦耳动听、使人愉快的乐音(像钢琴家的演奏声、歌唱家的唱歌声):有嘈杂乐音(像钢琴家的演奏声、歌唱家的唱歌声):有嘈杂刺耳、令人烦躁的噪声(像刹车时的磨擦声、劈木柴的刺耳、令人烦躁的噪声(像刹车时的磨

44、擦声、劈木柴的破裂声)。乐音是物体做规则运动时发出的声音,而噪破裂声)。乐音是物体做规则运动时发出的声音,而噪声是物体做无规则振动时发出的声音。同是乐音,有的声是物体做无规则振动时发出的声音。同是乐音,有的调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是什么缘故呢?什么缘故呢?既然声音是由振动着的物体发出的,声音的差别必然跟物既然声音是由振动着的物体发出的,声音的差别必然跟物体的振动情况有关系。我们先注意观察音调人们感觉体的振动情况有关系。我们先注意观察音调人们感觉到的声音的高低,跟振动快慢的关系。到的声音的高低,跟振动快慢的关系。 拿一张硬纸片

45、,让它在木梳齿上划过,一拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些。次快些,一次慢些。(观察纸片划得快时音调高还是划得慢时音(观察纸片划得快时音调高还是划得慢时音调高)调高) 先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗橡皮筋。橡皮筋。(观察哪根橡皮筋振动得快?哪根橡皮筋的(观察哪根橡皮筋振动得快?哪根橡皮筋的音调高)音调高)实验一实验一物体在秒内振动的次数叫频率物体在秒内振动的次数叫频率。物体振动得。物体振动得越快频率越小。越快频率越小。所以,音调跟发声体振动的频率有关。所以,音调跟发声体振动的频率有关。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。频率越高,

46、音调越高;频率越低,音调越低。钢琴中央钢琴中央C的频率是的频率是261.6次每秒。人发出的声次每秒。人发出的声音的频率,大约是从音的频率,大约是从85次每秒到次每秒到1100次每秒,男次每秒,男低音歌唱家可以低到低音歌唱家可以低到65次每秒,而女高音歌唱家次每秒,而女高音歌唱家可以高达可以高达1180次每秒。次每秒。实验表明:纸片、橡皮筋振动得越快,音调越高。人对高音和低音的听觉有一定的限度,人对高音和低音的听觉有一定的限度,大多数人能够听到的声音范围大约是大多数人能够听到的声音范围大约是20次每秒到次每秒到20 000次每秒狗、猫能够听次每秒狗、猫能够听到的频率范围分别是到的频率范围分别是1

47、550 000次每秒次每秒和和6065 000次每秒。它们能听到人听次每秒。它们能听到人听不到的高频率的声音,所以常有这种情不到的高频率的声音,所以常有这种情况:对某些高频率的声音人不能觉察,况:对某些高频率的声音人不能觉察,狗、猫却竖起耳朵警觉地谛听。狗、猫却竖起耳朵警觉地谛听。20 2000015 狗 5000060 猫 650001000 蝙蝠 120000150 海豚 150000452 1800760 150010000 120007000 12000085 1100( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)( 次每秒)人和一些动物的听觉频率范围和发声频率范围、先轻敲音

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