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第一节声音的产生与传播 $ f1 l0 O4 Y9 r- }6 X
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1.声音的产生与传播
% x0 u$ b9 M, u( j6 i# s 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。
( \5 _0 }6 D e" _# Q5 e% c6 \ 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。 7 S$ e) u( b, \9 S; L* A/ ^
例:将发声的音叉放进水中,会引起水的波动等。 + Z1 v5 Y- d# b! ~
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。
8 N! G# P- Q7 b: O) D+ [8 l4 h 2.声源: ' b& z2 y8 {6 a/ f
2.1声源的定义:正在发声的物体叫声源.
N' C. j9 N9 E# `; v3 R 2.2声源的种类:一切固体、液体、气体都能成为声源.
" x2 _8 ~0 Z/ v6 n 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: 9 _. {! [+ f Y, o6 k& u8 V+ E% ^
2.3.1提琴、吉他、二胡等弦乐是靠弦的振动发出声音的;
: p! v2 X0 I( W) ~ 2.3.2锣鼓等鼓乐是靠鼓面的振动发出声音的; " c/ q% n v% Y6 [( ?3 b7 g
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; - t5 L4 A# J/ i9 s9 L
2.3.4鸟的叫声是靠鸣膜的振动发出声音的;
* M6 t2 @' X0 |3 ^! Z 2.3.5雄蝉的叫声是腹部下发音膜的振动发出的;
( X: ~! u d- t, z4 r3 d 2.3.6蟋蟀是靠翅膀与后腿摩擦振动发声的; 4 G3 h: ]6 k' u. U8 l+ t
2.3.7哺乳动物是靠声带的振动发声等. / y7 f5 t5 L: k1 v& p0 a8 F( ?
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3.声音的传播:
' B) H4 `% z3 ^ 3.1声音传播需要介质. 9 z$ O$ Q6 r4 m9 D& L$ c9 v, b
3.1.1气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质. / t0 o! P/ F7 R! C& q
3.2真空中不能传声.
* P$ }! Q9 N; N- R1 J 3.2.1真空不能传声的结论是采用科学推理法得出的. ' a4 S$ F5 t) N& Y$ d
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。 # c6 V C$ c0 C# A
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。 4 | w( m; _$ U: T2 W
4.声波: 7 u, o# @; B; h1 l; S1 z
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。
M) V* _# [' N ~ 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。 7 X. E4 f" m- Z1 s x( h
' [0 P& d" f, O; E/ V 5.声速:声音的传播速度。
5 Z1 S3 o& k! w* N8 E+ `6 D% F 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。
% y5 c# I/ A Z1 @ 5.2声速不仅与传播的介质有关,还与温度有关。 1 q* n5 u6 _! ]1 x# r6 @9 E8 j
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。 / r) Y, M6 X; A+ g# z
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. * n+ N" `) H- B) g/ \7 i$ ?
6.回声: * E& C# d5 m9 K8 U; o9 B8 _0 C
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。
- c. N7 L' u/ E7 C4 r, m3 I 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。
8 f% D1 B* d: {( J/ i& T+ r+ X" T 6.2.1人在室内说话比在旷野说话听起来更响亮的原因.
; q; w. j6 y" \. a 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。 ; `; C0 G: [, c7 H3 j8 D
6.3应用:利用回声和速度公式可以测距离,即“回声测距”。
+ `; D2 ? _: M: h' | _ 6.3.1测定海底的深度,
- F; F. Q' [. D9 P9 ^& F% G& L( F 6.3.2测定冰山的距离,
5 T7 a: X: D T& l 6.3.3敌方潜水艇的远近等.
1 M; G) h& I! |% p, ] 6.4注意:
" T; b8 o# H) R' v- f( M$ M j 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; + ^$ S( p. r- n9 S' _
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:
0 b4 }" k9 u! u' Q: P% o 一是单程所用时间是双程所用时间的一半; 1 [$ W2 F2 c. t- w+ u
二是声音传播路程是距离的二倍。
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