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第一节声音的产生与传播 7 {( E$ J( C6 U2 x6 B
8 y, K. K+ d" v& J2 o$ X8 t& V. B 1.声音的产生与传播
1 B T: b, i7 u( `5 z2 F' i 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。
/ e3 \/ e D" [: w: c7 L 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。
8 N0 w* _) ?2 e" L 例:将发声的音叉放进水中,会引起水的波动等。
0 p3 B3 u6 F( }) r+ K4 | 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。
* }% f4 }% T Q0 l' {! a 2.声源: , b5 ]# ^2 O. ~& ?
2.1声源的定义:正在发声的物体叫声源.
( @( |. s# }7 d3 ] F 2.2声源的种类:一切固体、液体、气体都能成为声源.
* u) p) e$ |9 ]) y" Z) s1 [6 d. y 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:
/ J3 @/ E9 ]; F0 A4 c 2.3.1提琴、吉他、二胡等弦乐是靠弦的振动发出声音的;
6 T8 w" y( P1 X2 P5 V; l 2.3.2锣鼓等鼓乐是靠鼓面的振动发出声音的; 5 M6 O5 h- ?# ~( 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; " e" U& k& o9 \
2.3.4鸟的叫声是靠鸣膜的振动发出声音的;
( D7 s7 V6 [1 ~+ x1 P 2.3.5雄蝉的叫声是腹部下发音膜的振动发出的; . [/ I: A5 j% W! i8 } j1 N$ }
2.3.6蟋蟀是靠翅膀与后腿摩擦振动发声的;
% p, v% A A$ E3 ~8 p; R9 v' s 2.3.7哺乳动物是靠声带的振动发声等. % ~$ B* j4 P0 u) ~* l# @7 o
0 F: y; x# ?* W- Q8 n 3.声音的传播:
[6 n5 o4 \$ p0 M0 z1 \7 b 3.1声音传播需要介质.
3 ? K( u0 v2 t, Q 3.1.1气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质. 4 \4 C j2 s! e& M9 U
3.2真空中不能传声. " S1 e: j+ B& i/ }4 ]+ A
3.2.1真空不能传声的结论是采用科学推理法得出的. : {. L3 i* A$ K( }5 _
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。
2 x5 H, p4 m7 w5 ?! B* F 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。 : C" I7 ?% B! g0 u% ]
4.声波: 3 S' @3 M- ?( ~$ F3 Y/ p# {2 U& S
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 v( h% M$ X' s2 D
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。
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$ @0 o" g( U5 X 5.声速:声音的传播速度。
# ~' J( u+ w! i/ T# d) I5 q3 F* A | 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。 1 U4 O3 A9 g5 Z7 Q) K! s) d
5.2声速不仅与传播的介质有关,还与温度有关。
6 i$ Y6 _' k& h8 s' h8 w' _1 d& a 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 [& h! o8 z6 J7 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. 9 k! U" H7 i) u$ C
6.回声: + j9 m; i' ?1 h3 d$ M; l5 Y$ _5 }
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。 ) X; o# g; z% m1 n- [- z0 O! z
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。
( ^/ v* e T6 L+ s5 O8 u 6.2.1人在室内说话比在旷野说话听起来更响亮的原因. % H9 x% b* j' U- i" B0 Q
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 P0 }/ ^) ?" P
6.3应用:利用回声和速度公式可以测距离,即“回声测距”。 2 [: }1 J% B! ^- B
6.3.1测定海底的深度, $ X, x% c! d9 y
6.3.2测定冰山的距离, - z6 @) k2 m" y3 J
6.3.3敌方潜水艇的远近等.
1 Y/ l/ l, b8 A4 @ 6.4注意: " w: R- y8 t( F2 X
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;
& H+ k4 O% _( {& p 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: , {' k6 x& l( K8 {
一是单程所用时间是双程所用时间的一半; 4 ]- h3 K# c) y% x: g
二是声音传播路程是距离的二倍。
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