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第一节声音的产生与传播 - e% S @: [- r6 |+ R3 I$ o
& U: h9 E) d8 J% S' Q! ^# [! H- d 1.声音的产生与传播
- q8 g" J, m: a1 t- D3 ~ 1.1声音的产生:声音是由于物体的振动而产生的,凡是发声的物体都在振动。 8 g5 y1 W6 @" y" W* A
1.2当振动不易直接观察.需采用转换法,转换为我们容易观察的现象。 , u) z5 W* D+ w/ R7 C) p7 p
例:将发声的音叉放进水中,会引起水的波动等。
5 H! O! P& Q! O8 J/ ] 1.3注意:“振动停止,发声也停止”并不意味着“振动停止,声音消失”,因为振动停止,只是不再发声,而原来的声音仍存在,并继续传播。
. P$ V* y# d0 y 2.声源: - r6 a" V, R; Y/ X) t y- r8 m' `5 j
2.1声源的定义:正在发声的物体叫声源. 5 ]% R+ y+ {/ o. T
2.2声源的种类:一切固体、液体、气体都能成为声源.
6 Q: e o2 ] B' j 2.3注意:搞清楚哪一物体在振动,是固体,还是液体或气体.生活中一些声源:
* D9 |: j. L3 B+ @, n1 T 2.3.1提琴、吉他、二胡等弦乐是靠弦的振动发出声音的; $ Z. ~6 @3 W. X6 o1 f3 f0 H/ a1 J
2.3.2锣鼓等鼓乐是靠鼓面的振动发出声音的; 6 x# w" Y7 c+ a
2.3.3笛子、萧等管乐是靠管中的空气柱的振动发出声音的; , E5 v: s) v0 R V" ~
2.3.4鸟的叫声是靠鸣膜的振动发出声音的;
( y$ j0 G8 k# R 2.3.5雄蝉的叫声是腹部下发音膜的振动发出的;
, ?, }6 w3 S4 U: j; a& u 2.3.6蟋蟀是靠翅膀与后腿摩擦振动发声的;
) ?5 Y% g+ i% C( s. A. l 2.3.7哺乳动物是靠声带的振动发声等.
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3.声音的传播: 8 j7 X' ~$ u- E- c( X
3.1声音传播需要介质. 1 j7 L0 u4 e* O* H' v4 M
3.1.1气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质.
8 W! l6 Q6 \9 K 3.2真空中不能传声.
% T L$ x* i) @% p* \# d0 ~: Z 3.2.1真空不能传声的结论是采用科学推理法得出的. + g- Y1 ^5 c8 Q( `* q
3.2.2在验证真空不能传声的探究活动中,往往不管怎么抽气,总能听到微弱声音的原因是总有介质把声音传播出来.所以,我们可以利用理想实验法进行推理,即根据用抽气机向外抽气时,人听到的闹钟声越来越小这一现象进行推理:当罩内是真空时,就不能传声。
5 n v% }: D4 r9 C& m* ^ 3.3宇航员在月球上,即使面对面也无法通话,只能通过无线电设备进行通话。这是因为电磁波可以在真空中传播。 3 j1 s# r! z1 ^
4.声波: " Z0 M7 c1 n4 ~3 c& N! _7 Z3 v
4.1声波的定义:声音在介质中以波的形式传播,把它叫做声波。
, |' n- U9 K1 T9 b$ M# J+ E 4.2声音在空气中传播时,是由于发声体振动在空气中形成了疏密相间的波动,并向远处传播.声波在空气中传播类似于水波。 0 a7 ?% ?6 M$ }/ Y y3 X
* B3 y% u; M8 [ n8 K8 N 5.声速:声音的传播速度。
. S8 g. m8 s6 a9 m! s2 u/ l5 T, i8 N 5.1一般情况下,声音在固体中的传播速度最大,在液体中次之,在气体中最小。 0 W* j# L( I6 X X
5.2声速不仅与传播的介质有关,还与温度有关。 9 `$ W8 X6 [* v( W. s" @1 r$ q
例如:声音在 15 ℃的空气中的传播速度为 340 m/s,而在25 ℃的空气中的传播的速度为346m/s。 0 G! U X) p* Z- ~8 t
5.3声速的测量:根据v=s/t,只要分別测出声音传播的路程和所需的时间,可求出声速. + Q2 }/ b G( _
6.回声: $ w4 s( F3 _8 @4 _5 D# i
6.1回声的定义:声波在传播过程中遇到障碍物要发生反射.把声音遇到障碍物反射回来的声音叫做回声。
& o9 V( F& V# R7 E 6.2人耳能分辨出回声与原声的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚 0.1s 以上,声源到障碍物的距离大于 17m,否则(低于0.1s或小于17m)回声和原声混在一起,使原声加强。
' R: d3 r( k( ?( o8 f 6.2.1人在室内说话比在旷野说话听起来更响亮的原因.
" y! e3 K: t5 d4 t) V0 r 6.2.2修建礼堂、剧场、乐厅都要考虑到回声,以免影响音响效果。 6 U9 c. @+ m( q
6.3应用:利用回声和速度公式可以测距离,即“回声测距”。
- G2 j9 J" D \3 t1 F7 d 6.3.1测定海底的深度, }( U+ M/ @0 M9 d* Y
6.3.2测定冰山的距离,
k3 g! g% r& V8 j9 |) U 6.3.3敌方潜水艇的远近等. 3 {) ~& g$ F& B; p. o
6.4注意: ) [8 [+ Y4 @- A3 K8 ?9 |
6.4.1涉及声音传播的有关计算时,要注意弄清计时起点和终点,即声者是什么时候发出的,经多长的时间传到了什么位置; 3 X* \2 n) z: z
6.4.2如果是回声测距,要弄清距离和声音传播路程之间的关系,计算时有两种处理方法: 9 I; S/ Q; N3 Y& s
一是单程所用时间是双程所用时间的一半;
0 X/ E' E+ t& J( ~ l0 c 二是声音传播路程是距离的二倍。 1 N; F$ R2 H+ C+ M
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