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第一节声音的产生与传播 7 a& v6 y) ]3 n- ]5 Y9 d6 _
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1.声音的产生与传播 : T) S" R9 h' A; P! Z7 Z1 R' r
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 \& q3 L; a6 b
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。
/ n% D I, @) P' t1 u 例:将发声的音叉放进水中,会引起水的波动等。 . w& f( w4 u; F" A1 I
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。 + E. t8 ?# T" ~+ \
2.声源:
; b, ?" E. k/ n' H" v2 S& B 2.1声源的定义:正在发声的物体叫声源.
* t; i9 t$ ~, z1 e9 k 2.2声源的种类:一切固体、液体、气体都能成为声源. 9 x0 x4 ~3 L3 C
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:
2 z+ T7 c: K8 M' s, k$ {3 R 2.3.1提琴、吉他、二胡等弦乐是靠弦的振动发出声音的; * u2 X/ @4 S+ @: U6 P; w
2.3.2锣鼓等鼓乐是靠鼓面的振动发出声音的; : I9 j% k. X7 P" I( ]2 | N
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; ) i1 S, H C$ a+ v5 j* s, v
2.3.4鸟的叫声是靠鸣膜的振动发出声音的; ; Z+ \' x( |! s# o
2.3.5雄蝉的叫声是腹部下发音膜的振动发出的;
0 d- N& R( Z: d 2.3.6蟋蟀是靠翅膀与后腿摩擦振动发声的; 8 `* e f, n, ^6 d3 G6 ]! `; _' t
2.3.7哺乳动物是靠声带的振动发声等.
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- S y6 ^7 w7 p& I" c 3.声音的传播:
; k$ ?3 Q z1 b+ ]2 t 3.1声音传播需要介质.
( A$ f _$ p3 F- ? 3.1.1气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质. ; O& P" b( [, V' p! p
3.2真空中不能传声.
B5 @! e: ^7 J" P; \ 3.2.1真空不能传声的结论是采用科学推理法得出的.
6 P+ M J- y0 g2 | J8 R 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。
?3 p* @) X7 B 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。
" f7 N' ?1 x/ M3 R! ]8 E6 g! |/ B 4.声波:
9 I6 h: m, Y- i0 }# I( P* k) | 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。
$ ~' \1 B+ A. f9 F5 s2 m 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。 % O: Q6 h4 E) C
; D, q1 v; X/ k2 m" S7 T5 d- G9 t 5.声速:声音的传播速度。
9 k" @9 P' ?6 A/ y3 X8 g$ {6 C$ ? 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。 . s; f. M. X- n' V3 R
5.2声速不仅与传播的介质有关,还与温度有关。
$ \' K K1 i2 r# } 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。 ! l9 [! {6 U4 r7 \
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.
0 {2 d J# k @6 h, b i+ u9 O 6.回声:
4 A# u; R2 Z! u. O 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。 . q) p0 s7 X- Z7 Y% p- j1 f
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。 " n$ a% O) D/ s
6.2.1人在室内说话比在旷野说话听起来更响亮的原因.
8 B7 g% Q+ f$ m' V' }1 y 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。 9 C+ Z. E8 |' P
6.3应用:利用回声和速度公式可以测距离,即“回声测距”。
) d) F6 f1 u5 M; v$ O7 U% ] 6.3.1测定海底的深度, 4 Y0 W0 q. g1 ]2 a q
6.3.2测定冰山的距离, . v0 e7 x0 V' F- F
6.3.3敌方潜水艇的远近等.
2 l/ X/ A' ]6 z0 @+ _, k0 s8 e 6.4注意: |5 s% I; ?2 G, q: L
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; : `" m+ T5 H) Y( Z0 M5 r
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 E% O0 w/ f0 A/ ]) P; M 一是单程所用时间是双程所用时间的一半; * Z9 n+ ~$ a( v7 I" l2 K1 j
二是声音传播路程是距离的二倍。
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