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蘇科版八年級(jí)物理《第一章 聲現(xiàn)象》知識(shí)梳理 1．聲音的產(chǎn)生與傳播 A. 聲音的產(chǎn)生 聲音是 ．正在發(fā)聲的物體叫做 人說話時(shí)的發(fā)聲是靠聲帶的振動(dòng)，婉轉(zhuǎn)的鳥鳴聲是靠氣管和支氣管交界處鳴膜的振動(dòng)，弦樂器(二胡、京胡、琵琶、提琴等)的發(fā)聲是靠弦的振動(dòng)，管樂器(笛、簫、黑管、號(hào)等)的發(fā)聲是靠管中的空氣振動(dòng)，打擊樂器(鑼、鼓等)的發(fā)聲是靠鑼面和鼓膜的振動(dòng)． B. 聲音的傳播 聲音可以在 、 和 中傳播，但不能在 中傳播． 一般說來， 的傳聲能力比液體的強(qiáng)，液體的傳聲能力比氣體的強(qiáng)． C. 聲波 聲音是一種波，叫做聲波．可將不可見的聲波與可見的水波進(jìn)行類比，以理解聲波． 由于發(fā)聲體的振動(dòng)產(chǎn)生的聲音在介質(zhì)中傳播時(shí)，在介質(zhì)中形成疏密相問的波向四周傳播，傳入人耳后就激起耳內(nèi)鼓膜的振動(dòng)，人便聽到了聲音． 發(fā)聲停止是指聲源停止向外界傳送聲波，而已經(jīng)傳送出去的聲波仍可繼續(xù)傳播．如閃電和雷聲是同時(shí)產(chǎn)生的，人們?cè)诳吹介W電后幾秒鐘才聽到雷聲，此時(shí)聲源處的振動(dòng)早已停止了． 聲波在傳播的過程中，若遇到山崖、墻壁、高大建筑物等障礙物，就會(huì)被障礙物的表面反射回來，形成回聲．若回聲與原聲的時(shí)間間隔不小于0．1 S，人耳就能聽到回聲，否則，回聲和原聲混在一起，使原聲加強(qiáng)，修建劇場(chǎng)、禮堂、音樂廳都要考慮回聲，以免影響音響效果．聲音的反射也遵守光的反射定律．利用回聲現(xiàn)象制成的回聲測(cè)深儀、水聲定向器、超聲探傷儀等廣泛應(yīng)用于礦床勘探、材料探傷、水深測(cè)量、魚群探測(cè)等方面． 兩列聲波在某種物質(zhì)中傳播時(shí)相遇如振幅增大，響度就增大，這種現(xiàn)象在聲學(xué)上叫做聲音的共鳴．二胡、小提琴等各種樂器在制造時(shí)都充分考慮了這一原理． 物體除了能反射聲波，也能吸收聲波，特別是軟的多孔的材料吸收聲波的效果更好．播音室內(nèi)的墻壁和地面都要用吸收聲波的材料來減少雜音的干擾． D．聲能 聲音具有能量，這種能量叫做 ．聲波在傳播的過程中，隨著時(shí)間的推移，聲能逐漸減小，若設(shè)法使聲波向某一方向傳播，則聲能就集中，聲波就能傳得遠(yuǎn)些，醫(yī)用聽診器、廣播喇叭之所以制成那種形狀，就是利用了這個(gè)道理． E．聲速 (1)定義： 叫做聲速． (2)決定因素 ①聲速與傳播聲音的介質(zhì)有關(guān)．空氣中的聲速約為 米／秒．一般說來，聲音在固體中傳播得最快，在液體中次之，在氣體中最慢，真空中的聲速為零． ②聲速還與傳播聲音介質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，聲速越大． 聲音在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，聲速不變，頻率、音調(diào)不變，但振幅減小、響度減弱． 頻率不同的聲音在同一種介質(zhì)中能傳播的距離不同，頻率越小，能傳播的距離越遠(yuǎn)．當(dāng)一個(gè)樂隊(duì)慢慢地從很遠(yuǎn)的地方向你走來時(shí)，你先聽到的是音調(diào)低沉的鼓聲，以后才聽到音調(diào)較高的喇叭聲、笛聲、鈴聲，就是這個(gè)道理，其原因是頻率越大的聲波，在傳播的過程中被介質(zhì)吸收得越多． 2．樂音的特征 A. 樂音的三要素 、 和 組成聲音的三要素． (1)響度 ①定義：聲音的 叫做響度．聲源振動(dòng)的幅度叫做振幅． ②決定因素：聲音的響度與聲源的振幅有關(guān)，振幅越大，響度越大；聲音的響度還與距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān)，距離聲源越近，響度越大． (2)音調(diào) ①定義：聲音的 叫做音調(diào)．聲源每秒振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率．頻率的單位為 (Hz)． ②決定因素：聲音的音調(diào)決定于聲源振動(dòng)的頻率，頻率越大，音調(diào)越高． 弦樂器的音調(diào)決定于弦的長(zhǎng)短、粗細(xì)和松緊．弦的材料(密度)一定時(shí)，弦越短、越細(xì)、越緊，其發(fā)出聲音的音調(diào)越高．管樂器的音調(diào)由發(fā)音部分的氣體體積大小決定，體積越小，音調(diào)越高． 人的發(fā)聲頻率大約在85 Hz~1100 Hz之間，一般說來，成年男子的聲帶長(zhǎng)而厚，振動(dòng)頻率為90 Hz~140 Hz，而成年女子的聲帶短而薄，振動(dòng)頻率為270 Hz~550 Hz，所以女子說話的音調(diào)比男子高些，兒童聲帶更短、更薄，童音的音調(diào)比成人的高． (3)音色 音色反映的是聲音的品質(zhì)，又叫音品．不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的響度和音調(diào)都可能相同，但音色不會(huì)相同． 借助示波器，可以觀察到不同音色的聲音，它們的波形是不同的． B聲音的聽覺辨別及其應(yīng)用 在欣賞音樂時(shí)，樂隊(duì)里有各種樂器齊奏，它們的音調(diào)一樣，但我們還是能辨別出不同樂器發(fā)出的聲音，這里的區(qū)別就主要是音色． 3．令人厭煩的噪聲 A. 聲音的分類 (1)從物理學(xué)的角度來看：樂音的波形是有規(guī)律的，樂音好聽悅耳； 噪聲的波形是雜亂無章的，噪聲難聽刺耳． (2)從人的心理和環(huán)境保護(hù)的角度來看，凡是影響人們正常學(xué)習(xí)、工作和休息的聲音，都屬于噪聲． 由于聲音很難用精確的物理定量來劃分，而心理評(píng)價(jià)又帶有很重的心理成分，因而聲音的分類通常只能是相對(duì)的． B．噪聲的來源 按噪聲的主要來源可分為三類：工業(yè)(包括建筑工業(yè))噪聲、交通噪聲、生活噪聲． C. 噪聲的危害 人們用分貝(dB)為單位來表示聲音的響度．0 dB是人能聽到的最微弱的聲音——聽覺下限．分貝值越大，響度越大． (1)噪聲對(duì)人的影響 不同分貝的噪聲，對(duì)人的影響是不同的．30～40 dB是對(duì)人較為理想的聲音環(huán)境．70 dB以上的噪聲干擾交談，90 dB以上的噪聲將對(duì)人的聽力造成損傷，l50 dB及以上的噪聲會(huì)導(dǎo)致人的雙耳完全失去聽力． 為了保證休息和睡眠，應(yīng)控制噪聲不超過50 dB；為了保證工作和學(xué)習(xí)，應(yīng)控制噪聲不超過70 dB；為了保護(hù)聽力，應(yīng)控制噪聲不超過90 dB． (2)噪聲的物理危害 高強(qiáng)度噪聲能夠損害建筑；在特高強(qiáng)度噪聲下，就連發(fā)聲體本身也可能因疲勞而損壞． D．噪聲的控制 噪聲從產(chǎn)生到引起聽覺有三個(gè)階段：聲源的振動(dòng)產(chǎn)生聲音 空氣與介質(zhì)的傳播 人耳鼓膜的振動(dòng)． (1)控制噪聲的主要途徑 ①控制噪聲聲源．可以更換或改造噪聲大的機(jī)器或部件，在噪聲源的周圍加吸聲、隔聲的罩子，還可以在內(nèi)燃機(jī)的排氣管上加消聲器． ②阻斷噪聲傳播．可使裝有噪聲源的廠房讓窗背向居民區(qū)，可以植樹造林、建立隔音屏障來反射或部分吸收傳來的噪聲． ③在人耳處減弱． 若條件許可，三管齊下，綜合治理，控制噪聲的效果將更好． (2)以聲消聲 根據(jù)聲波的干涉原理，用話筒將噪聲收集起來傳送到專門的電腦進(jìn)行分析．根據(jù)分析結(jié)果通過喇叭發(fā)出與原來反相的新噪聲，使之與原噪聲相疊加，它們相互抵消而變得寂靜無聲．這種“以聲消聲”的新的反噪聲術(shù)稱做“有源消聲技術(shù)”． 4．人耳聽不見的聲音 A. 人耳聽覺的頻率范圍 人耳所能聽到聲波的頻率范圍通常在20～20 000 Hz之間，叫做可聽聲． 頻率于20 000 Hz的聲波叫做超聲波，頻率低于20 Hz的聲波叫做次聲波，也叫做亞聲波． 每個(gè)人的聽覺范圍并不相同，尤其以年齡不同而差異顯著．有些兒童可以聽到低于20 Hz、高達(dá)30 000 Hz甚至40 000 Hz的聲音．隨著年齡的增長(zhǎng)， 能聽的最低頻率將升高，能聽見的最高頻率將降低，70歲以上的老年人一般只能聽見1000~4000 Hz的聲音． B超聲波的特點(diǎn)及其應(yīng)用 (1)方向性好 利用超聲波定向性好和在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)制成聲吶，進(jìn)行水中觀察和測(cè)量．利用超聲波方向性好及多普勒效應(yīng)制成超聲波速度測(cè)定器． (2)穿透能力強(qiáng) 在一些不透明的固體中能穿透幾十米的厚度． 以上兩個(gè)特點(diǎn)使得超聲波成為探傷、定位等技術(shù)的重要工具，如制作A超、B超、M超儀． (3)易于獲得較集中的聲能 超聲波可以用來粉碎人體結(jié)石，對(duì)硬質(zhì)材料作切削、鑿孔、焊接等加工以及用來清洗、消毒等． C次聲波的特點(diǎn)及其危害 (1)特點(diǎn) 次聲波可以傳得很遠(yuǎn)，很容易繞過障礙物，而且無孔不入． 可通過次聲來預(yù)報(bào)地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害，以及監(jiān)測(cè)核爆炸． (2)危害 人體各部分器官的振動(dòng)頻率一般處在5~20 Hz的次聲頻段．如胸腔為5～9 Hz，腹腔為6～10 Hz，心臟為5 Hz，盆腔為5 Hz，頭部為20 Hz，全身為5～20 Hz．頻段為5～20 Hz的次聲波容易通過共振機(jī)理使人受到傷害． 一定強(qiáng)度的次聲波對(duì)人體會(huì)造成嚴(yán)重傷害．次聲波對(duì)機(jī)器設(shè)備、建筑物等會(huì)造成破壞．