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第一节声音的产生与传播
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1.声音的产生与传播
# _' U3 Y, {' z0 p V: c 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。 u7 a% U+ C6 L& U; w
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。
; x+ h+ g6 h0 r8 t+ C 例:将发声的音叉放进水中,会引起水的波动等。
5 _+ _! t! a5 T+ b& A( |8 [ 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。
$ |: S/ q5 Z! T2 @8 P' h9 L 2.声源:
6 h9 {8 r7 s! k; A4 U2 `% B1 y 2.1声源的定义:正在发声的物体叫声源. 5 f, m6 |& s+ w) \
2.2声源的种类:一切固体、液体、气体都能成为声源.
1 a( o; p2 t$ z7 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:
/ a, x& J$ N& B2 |$ @ 2.3.1提琴、吉他、二胡等弦乐是靠弦的振动发出声音的;
$ Q6 C! M& v+ h0 U6 T 2.3.2锣鼓等鼓乐是靠鼓面的振动发出声音的;
, }- M* d' ]$ n" e# ` 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; . m8 {; j- e6 I1 H
2.3.4鸟的叫声是靠鸣膜的振动发出声音的; 5 b! S3 c& w/ o! `' S, z9 i- A
2.3.5雄蝉的叫声是腹部下发音膜的振动发出的;
* ^. Z, p& Q: N) G' h( O* i; G$ R 2.3.6蟋蟀是靠翅膀与后腿摩擦振动发声的; 9 H, d. C$ e6 `- t! m/ Z# H
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: 1 p( C# z0 e, O& _3 A7 O6 s
3.1声音传播需要介质.
$ r7 t' |6 n5 Y, {6 D* v% P 3.1.1气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质.
9 Z& u- ~5 |6 o, v; P8 n7 f 3.2真空中不能传声.
: k1 ]) ?) m/ ~# C 3.2.1真空不能传声的结论是采用科学推理法得出的.
" f4 m/ ~1 J: v) H6 M7 c' l 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。
/ M! Z* @% J* x6 d% [' w8 N) O7 U 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 ?1 W4 ^4 Z0 p. I0 c; k 4.声波: & \" n8 ?, C; x0 x' Q, ]
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* e$ Q( b" T2 U, 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。 / ~& ?7 M# `7 `: h2 S! t% y
. u9 m9 i; R) w+ `5 q m" P 5.声速:声音的传播速度。 ; o; y' l2 }! V0 S
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。 % i) F: _) K$ j# k* e
5.2声速不仅与传播的介质有关,还与温度有关。 ' K8 j) Q" b; l$ L _( z+ `
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。 H) V: d+ y2 V* ^* n
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.
! i2 Q+ m: z A2 ]" `0 F$ |) E 6.回声:
8 G ?, c: J H7 ] 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。 9 r4 O3 {6 y) ]
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。
) H( h+ T; p2 C# B# ` 6.2.1人在室内说话比在旷野说话听起来更响亮的原因.
3 f# p; s, k6 G- g1 E3 ?: W9 W 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。 4 ]" |0 L+ z+ D# ^4 F3 ^. S7 v
6.3应用:利用回声和速度公式可以测距离,即“回声测距”。
# j1 M7 ^+ s( ?7 _7 E- { 6.3.1测定海底的深度,
2 e# R1 Q* ^3 A, g. l 6.3.2测定冰山的距离, . p" Y- X* L7 Y' N, k: B+ s
6.3.3敌方潜水艇的远近等.
; W9 F* U: d1 y$ `$ _( V( H 6.4注意:
+ y9 f5 b* \6 V" z( P. h7 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;
. o3 h3 z: n, D1 n 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:
1 `* s2 f* ?; f# Z 一是单程所用时间是双程所用时间的一半; / K' K$ ^/ G' h% u' b- d& y
二是声音传播路程是距离的二倍。 1 a6 ~9 P. k- r
3 B' ^" M0 H) w! H/ ~+ T2 J5 ^6 b) Q- U$ V t
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