第二章 声现象（知识清单）初中物理人教版（2024）八年级上册 第二章 声现象（答案版）

第二章声现象（知识清单）思维导图第1节声音的产生与传播一、声音的产生1.声音的产生声音是由物体振动产生的，正在发声的物体叫做声源。注意（1）正在发声的物体都在振动；（2）振动停止，发声立即停止，已发出的声音还会继续在介质中传播；（3）气体、液体和固体都可以作为声源，如风声是由空气振动产生的，波浪声是由水振动产生的。2.探究声音产生的条件转换法：物理学中常将一些无法直接感知或不易观察到的现象转换成人们可以感知或容易观察到的现象，这种方法就是转换法。例如，观察鼓面振动时，鼓面的振动不易观察到，我们可以在鼓面上撒些碎纸屑，鼓面振动时会引起纸屑的跳动，由此可由纸屑是否跳动来反映鼓面是否在振动。二、声音的传播1.演示实验：研究声音的传播如下图，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。实验现象：随着空气被抽出，声音越来越小，最后听不到声音；再充入空气，随着空气越来越多，声音又越来越大。推理：如果没有空气，人们就无法正常交流。真空不能传声。种在实验基础上经过概括、抽象、推理得出结论的研究方法叫做实验推理法。2.声音的传播声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质，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。3.声音以波的形式传播着，我们把它叫做声波。三、声速1.声速：声波在介质中的传播速度叫声速。2.声速的大小与介质的种类、温度有关（1）声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为。（2）声速大小与介质温度有关，在15℃时，空气中的声速是340m/s。3.回声（1）定义：回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来又被听到的声音。（2）人能区分回声和原声的条件是回声到达人耳比原声晚0.1s以上，即障碍物到听者的距离至少为17m，否则反射回来的声音只会使原声加强。（3）回声测距当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两倍，即，其中为从发声到接收到回声的时间，为声音的传播速度。第2节声音的特性一、音调1.定义：声音的高低。2.日常用语表述：①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”3.影响音调高低的因素音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快，发出声音的音调越高；振动得越慢，声音的音调越低。4.频率（1）物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。（2）定义：振动次数与时间的比叫频率。用符号表示。（3）单位：赫兹，简称赫，符号是Hz。如物体1s内振动了100次，则这个物体振动的频率。（4）音调和频率的关系频率决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。5.音调的波形图波形图反映音调的高低：波形密集，频率高，音调高；波形较稀疏，频率低，音调低。波形的疏密程度表示音调的高低。6.超声波和次声波（1）人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20~20000Hz。（2）把低于20Hz的声波叫次声波。（3）把高于20000Hz的声波叫作超声波。（4）声音、超声波、次声波统称声。特别提醒（1）超声波和次声波都是由物体振动产生的；（2）超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播；（3）在介质种类和温度相同时，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。二、响度1.定义：声音的强弱。2.日常用语表述：①音量的大小、声音太大了；②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等。3.影响响度大小的因素（1）声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大，产生声音的响度大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。（2）物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。4.响度的波形图波形图反映响度的大小：波形高，振幅大，响度大；波形低，振幅小，响度小。波形竖直方向的高低表示响度的大小。5.人听到声音是否响亮的因素除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。三、音色1.音色反映声音的品质与特色。2.影响音色的因素音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。3.声音的波形波的形状不同，音色不同。4.音色的利用根据音色可以分辨出不同发声体的声音。在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。四、乐音和乐器1.乐音：悠扬、悦耳，听起来很舒服的声音叫乐音。从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规则的。2.三类乐器的比较分类示例发声体改变音调的方法改变响度的方法打击乐器鼓、锣打击部位发声体越轻、绷得越紧，音调越高打击的力度弦乐器吉他弦弦越紧、越细、越短，音调越高拉、弹的力度管乐器笛、箫空气柱空气柱越短，音调越高吹奏的力度第3节声的利用一、声与信息1.声波可以传递信息。2.次声波传递信息大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等发生时，都伴有次声波的产生。次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。3.超声波传递信息（1）回声定位：声波在传播过程中遇到障碍物会被反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定目标的位置。①根据回声定位原理，科学家发明了声呐。②倒车雷达和蝙蝠是利用反射回来的声波确定目标的位置。③测量方法：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。（2）医用“B”超（3）无损探伤二、声与能量1.声波可以传递能量。2.应用超声波清洗机、超声波碎石、超声波雾化器、次声波武器等。特别提醒声可以传递信息，也可以传递能量。凡是声音引起其他物体变化的例子，均属于声音传递能量；声音未能引起其他物体的变化，而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断，属于声音传递信息。如“雷声震耳欲聋”，说明雷声具有能量；而“听到了雷声预示着将要下雨”，这是雷声传递信息。第4节噪声的危害和控制一、噪声的来源1.噪声（1）从物理学角度：噪声通常是指哪些刺难听耳、令人厌烦的声音，是发声体做无规则振动时产生的。（2）从环保的角度：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产生干扰的声音，都属于噪声。特别提醒（1）乐音和噪声都是由物体振动产生的；（2）有时乐音会因为干扰其他人而属于噪声，例如广场舞的音乐；（3）物理学角度的噪声任何情况下都不会称为乐音。2.噪声的来源（1）工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。（2）施工噪声：筑路、盖楼、打桩等。（3）社会噪声：家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声。（4）交通运输噪声：各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。二、噪声的危害1.噪声的强弱等级人们以分贝为单位来表示属于强弱的等级，分贝符号是dB。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音—听觉下限。2.噪声的危害（1）＞90dB，会破坏听力，引起神经衰弱、头痛高血压等疾病；（2）＞70dB，会影响学习和工作；（3）＞50dB，会影响休息和睡眠三、噪声的控制1.声音从产生到引起听觉的三个阶段声源的振动产生声音——空气等介质传播声音——振动经人耳引起听觉2.控制噪声因此，控制噪声从这三个方面着手：在声源处防止噪声产生——在传播过程中阻断噪声传播——在人耳