第二章聲現(xiàn)象（知識清單）思維導(dǎo)圖第1節(jié)聲音的產(chǎn)生與傳播一、聲音的產(chǎn)生1.聲音的產(chǎn)生聲音是由物體振動產(chǎn)生的，正在發(fā)聲的物體叫做聲源。注意（1）正在發(fā)聲的物體都在振動；（2）振動停止，發(fā)聲立即停止，已發(fā)出的聲音還會繼續(xù)在介質(zhì)中傳播；（3）氣體、液體和固體都可以作為聲源，如風(fēng)聲是由空氣振動產(chǎn)生的，波浪聲是由水振動產(chǎn)生的。2.探究聲音產(chǎn)生的條件轉(zhuǎn)換法：物理學(xué)中常將一些無法直接感知或不易觀察到的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成人們可以感知或容易觀察到的現(xiàn)象，這種方法就是轉(zhuǎn)換法。例如，觀察鼓面振動時，鼓面的振動不易觀察到，我們可以在鼓面上撒些碎紙屑，鼓面振動時會引起紙屑的跳動，由此可由紙屑是否跳動來反映鼓面是否在振動。二、聲音的傳播1.演示實驗：研究聲音的傳播如下圖，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，注意聲音的變化。再讓空氣逐漸進入玻璃罩，注意聲音的變化。實驗現(xiàn)象：隨著空氣被抽出，聲音越來越小，最后聽不到聲音；再充入空氣，隨著空氣越來越多，聲音又越來越大。推理：如果沒有空氣，人們就無法正常交流。真空不能傳聲。種在實驗基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出結(jié)論的研究方法叫做實驗推理法。2.聲音的傳播聲音的傳播需要物質(zhì)，物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)，傳聲的介質(zhì)既可以是氣體、固體，也可以是液體；真空不能傳聲。3.聲音以波的形式傳播著，我們把它叫做聲波。三、聲速1.聲速：聲波在介質(zhì)中的傳播速度叫聲速。2.聲速的大小與介質(zhì)的種類、溫度有關(guān)（1）聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，一般情況下，聲音在固體、液體、氣體中的傳播速度關(guān)系為。（2）聲速大小與介質(zhì)溫度有關(guān)，在15℃時，空氣中的聲速是340m/s。3.回聲（1）定義：回聲是聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來又被聽到的聲音。（2）人能區(qū)分回聲和原聲的條件是回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上，即障礙物到聽者的距離至少為17m，否則反射回來的聲音只會使原聲加強。（3）回聲測距當(dāng)聲源靜止時，聲音從發(fā)出到碰到障礙物反射回聲源處所走過的距離，是聲源到障礙物距離的兩倍，即，其中為從發(fā)聲到接收到回聲的時間，為聲音的傳播速度。第2節(jié)聲音的特性一、音調(diào)1.定義：聲音的高低。2.日常用語表述：①描述聲音的“粗細”“高低”“低沉”；②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌時“調(diào)太高了”3.影響音調(diào)高低的因素音調(diào)的高低與發(fā)聲物體的振動快慢有關(guān)。振動得越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高；振動得越慢，聲音的音調(diào)越低。4.頻率（1）物理意義：用來描述物體振動快慢的物理量。物體振動快，則頻率高；振動慢，則頻率低。（2）定義：振動次數(shù)與時間的比叫頻率。用符號表示。（3）單位：赫茲，簡稱赫，符號是Hz。如物體1s內(nèi)振動了100次，則這個物體振動的頻率。（4）音調(diào)和頻率的關(guān)系頻率決定聲音的音調(diào)。頻率越高，音調(diào)越高；頻率越低，音調(diào)越低。5.音調(diào)的波形圖波形圖反映音調(diào)的高低：波形密集，頻率高，音調(diào)高；波形較稀疏，頻率低，音調(diào)低。波形的疏密程度表示音調(diào)的高低。6.超聲波和次聲波（1）人能聽到的聲音頻率有一定的范圍。多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍是20~20000Hz。（2）把低于20Hz的聲波叫次聲波。（3）把高于20000Hz的聲波叫作超聲波。（4）聲音、超聲波、次聲波統(tǒng)稱聲。特別提醒（1）超聲波和次聲波都是由物體振動產(chǎn)生的；（2）超聲波和次聲波的傳播也需要介質(zhì)，在真空中不能傳播；（3）在介質(zhì)種類和溫度相同時，超聲波和次聲波的傳播速度與聲音的傳播速度相同。二、響度1.定義：聲音的強弱。2.日常用語表述：①音量的大小、聲音太大了；②“震耳欲聾”“輕聲細語”“引吭高歌”“竊竊私語”等。3.影響響度大小的因素（1）聲音的響度與發(fā)聲體振動的幅度有關(guān)。發(fā)聲體振動的幅度越大，產(chǎn)生聲音的響度大；發(fā)聲體振動的幅度越小，產(chǎn)生聲音的響度越小。（2）物理學(xué)中用振幅來描述物體振動的幅度。4.響度的波形圖波形圖反映響度的大?。翰ㄐ胃?，振幅大，響度大；波形低，振幅小，響度小。波形豎直方向的高低表示響度的大小。5.人聽到聲音是否響亮的因素除了跟發(fā)聲體發(fā)聲時的振幅有關(guān)，還跟人距離發(fā)聲體的遠近有關(guān)。離發(fā)聲體距離越遠，聲音越分散，響度越小。三、音色1.音色反映聲音的品質(zhì)與特色。2.影響音色的因素音色與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也不相同。3.聲音的波形波的形狀不同，音色不同。4.音色的利用根據(jù)音色可以分辨出不同發(fā)聲體的聲音。在欣賞交響樂時，人們能根據(jù)音色分辨出不同樂器發(fā)出的聲音；“聞其聲而知其人”也是因為不同人發(fā)出的聲音的因素不同。四、樂音和樂器1.樂音：悠揚、悅耳，聽起來很舒服的聲音叫樂音。從鋼琴和長笛的波形圖中可以看出，樂音的波形是有規(guī)則的。2.三類樂器的比較分類示例發(fā)聲體改變音調(diào)的方法改變響度的方法打擊樂器鼓、鑼打擊部位發(fā)聲體越輕、繃得越緊，音調(diào)越高打擊的力度弦樂器吉他弦弦越緊、越細、越短，音調(diào)越高拉、彈的力度管樂器笛、簫空氣柱空氣柱越短，音調(diào)越高吹奏的力度第3節(jié)聲的利用一、聲與信息1.聲波可以傳遞信息。2.次聲波傳遞信息大自然的許多活動，如地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯等發(fā)生時，都伴有次聲波的產(chǎn)生。次聲波傳播的距離很遠，發(fā)生地震、臺風(fēng)、核爆炸時，即使在幾千千米以外，使用靈敏的聲學(xué)儀器也能接受到他們產(chǎn)生的次聲波。處理這些信息可以確定這些活動發(fā)生的方位和強度。3.超聲波傳遞信息（1）回聲定位：聲波在傳播過程中遇到障礙物會被反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，可以確定目標(biāo)的位置。①根據(jù)回聲定位原理，科學(xué)家發(fā)明了聲吶。②倒車雷達和蝙蝠是利用反射回來的聲波確定目標(biāo)的位置。③測量方法：測出發(fā)出聲音到受到反射回來的聲音訊號的時間t，查出聲音在介質(zhì)中的傳播速度v，則發(fā)聲點距物體S=vt/2。（2）醫(yī)用“B”超（3）無損探傷二、聲與能量1.聲波可以傳遞能量。2.應(yīng)用超聲波清洗機、超聲波碎石、超聲波霧化器、次聲波武器等。特別提醒聲可以傳遞信息，也可以傳遞能量。凡是聲音引起其他物體變化的例子，均屬于聲音傳遞能量；聲音未能引起其他物體的變化，而是根據(jù)聲音對物體的狀況或某些特征作出判斷，屬于聲音傳遞信息。如“雷聲震耳欲聾”，說明雷聲具有能量；而“聽到了雷聲預(yù)示著將要下雨”，這是雷聲傳遞信息。第4節(jié)噪聲的危害和控制一、噪聲的來源1.噪聲（1）從物理學(xué)角度：噪聲通常是指哪些刺難聽耳、令人厭煩的聲音，是發(fā)聲體做無規(guī)則振動時產(chǎn)生的。（2）從環(huán)保的角度：凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音，都屬于噪聲。特別提醒（1）樂音和噪聲都是由物體振動產(chǎn)生的；（2）有時樂音會因為干擾其他人而屬于噪聲，例如廣場舞的音樂；（3）物理學(xué)角度的噪聲任何情況下都不會稱為樂音。2.噪聲的來源（1）工業(yè)噪聲：紡織廠、印刷廠、機械車間的噪聲。（2）施工噪聲：筑路、蓋樓、打樁等。（3）社會噪聲：家庭噪聲、娛樂場所、商店、集貿(mào)市場的喧嘩聲。（4）交通運輸噪聲：各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車聲、排氣聲、機械運轉(zhuǎn)聲等。二、噪聲的危害1.噪聲的強弱等級人們以分貝為單位來表示屬于強弱的等級，分貝符號是dB。0dB是人們剛剛能聽到的最微弱的聲音—聽覺下限。2.噪聲的危害（1）＞90dB，會破壞聽力，引起神經(jīng)衰弱、頭痛高血壓等疾病；（2）＞70dB，會影響學(xué)習(xí)和工作；（3）＞50dB，會影響休息和睡眠三、噪聲的控制1.聲音從產(chǎn)生到引起聽覺的三個階段聲源的振動產(chǎn)生聲音——空氣等介質(zhì)傳播聲音——振動經(jīng)人耳引起聽覺2.控制噪聲因此，控制噪聲從這三個方面著手：在聲源處防止噪聲產(chǎn)生——在傳播過程中阻斷噪聲傳播——在人耳