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文档简介
1、第二章 声现象第一节 声音的产生与传播探究1:声音是怎样产生的?(1)把橡皮筋张紧,拨动橡皮筋,橡皮筋振动发出声音(2)把一只塑料尺压在桌边,使一端伸出桌外,用手拨动尺的伸出端,尺振动发出声音(3)用鼓棰打击鼓面,鼓面振动,听到宏亮的击鼓声(4)拨动小提琴的琴弦,弦振动发出悦耳的琴声.(5)把手指放在喉结处,让我们从1数到10,声带振动,发出声音.问:通过探究活动,总结0概括物体发声时的共同特征.答: 有时打击或拨动物体可以产生声音.有时发声时没有打击,也没有拨动.所有发声的物体都在振动.声音是怎样产生的?声音是由物体的振动(vibration)产生的.问:物体振动发声的现象真是太多了,同学们
2、能列举出生活及自然界中一些神奇的发声现象吗?答: (1)吹口琴的声音,是由于气流的冲击,琴内的弹簧片发生振动发出的.(2)悠扬的萨克斯声是由于气流通过管时,使管内空气柱振动而发出的.(3)吹口哨声是口腔内空气振动产生的.(4)炎热的夏天,响亮的蝉鸣是蝉的发音肌收缩时,引起发音膜的振动而产生的.(5)气球爆炸声是气球膜的振动引起周围空气的振动而产生的.(6)声势浩大的瀑布声是水撞击石头,引起空气的振动发出声音.(7)笑树能发出笑声是果实的外壳上面有许多小孔,经风一吹,壳里的籽撞击壳壁发出声音.问:我们平常听唱片、录音是怎么回事?答: 如果将发声体的振动记录下来,需要时再让物体按照记录下来的振动规
3、律去振动,就会产生与原来一样的声音,这样就可以将声音保存下来.唱片上有一圈圈不规则的沟槽.当唱片转动时,唱针随着划过的沟槽振动,这样就把记录的声音重现出来.随着科学技术的进步,人们还发明了用磁带和激光唱片记录声音的方法.探究2:声音怎样从发声体向远处传播?问:请同学们大胆猜想一下,声音怎样从发声体向远处传播?答: 声音由发声体传播出去,可能沿直线传播.声音传播出去,可能需要什么东西来作媒介.问:请同学们设计一个实验证实你的猜想.答: 把两张课桌紧紧地挨在一起.一个同学轻敲一张桌面的一端,而另一个同学把耳朵贴在另一张桌面的一端,可以清晰地听到击桌子的声音.声的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫
4、做介质(medium).问:有时候好像没有介质也能听到声音.比如雷声,似乎没有什么东西把它传递来呀.雷声的传播不需要介质吗? 答: 意见有分歧.有的认为不需要介质,有的认为需要介质.实践是检验真理的惟一标准,让我们通过实验来证实大家的想法.实验:把一只正在响铃的闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内,用抽气机逐渐抽出其中的空气,随着罩内空气的抽出,请同学们注意声音有什么变化?答:随着罩内空气的抽出,铃声逐渐变小,最后直到听不到铃声.问:请同学们再注意观察:让空气逐渐进入玻璃罩内,声音又有什么变化?答: 随着空气逐渐进入,铃声逐渐加强.问:由上面的实验同学们可以得出什么结论? 答:真空不能传声.总结:经过
5、同学们的仔细观察,认真分析,同学们得出了真空不能传声的正确结论.实际上,我们平常能听到彼此讲话的声音,就是依靠了空气这种介质.假想云层和我们之间是真空,大家就听不到雷声了.我们周围充满了空气,空气为人类、动物传递声音信息提供了便利条件.问:月球上没有空气,登月宇航员怎么交谈呢?答: 月球上没有空气,所以在月球上宇航员即使近在咫尺,也只能通过无线电交谈,因为无线电波在真空中也能传播.声音在空气中怎样传播呢?以击鼓为例:鼓面向左振动时压缩左侧的空气,使得这部分空气变密;鼓面向右振动时,又会使左侧的空气变稀疏.鼓面不断左右振动,空气中就形成了疏密相间的波动,向远处传播.这个过程和水波的传播相似.用一
6、支铅笔不断轻点水面,水面就会形成一圈一圈的水波,不断向远处传播.因此,声音也是一种波,我们把它叫做声波(sound wave).问:同学们已经知道固体和气体都可以传声.那么,声能在液体中传播吗?请同学们找出事实或实验来支持你的想法.答: (1)在游泳池游泳的人,潜入水底时仍能听到岸边人的谈话声.(2)钓鱼时要保持周边环境的安静.(3)渔民们常用电子发声器发出鱼喜欢的声音,将鱼诱入鱼网.(4)把正在响铃的闹钟由塑料袋包好,把它放入水中,仍能听到铃声.通过上面的探究活动、演示实验、想想议议,我们已经知道了:气体、液体和固体都可以做媒介将声音传播出去,那么声音在不同介质中传播的快慢一样吗?问题(1)
7、 声音在15 和25 的空气中传播的速度分别是多大?这说明声速跟什么因素有关? 答:15 时空气中的声速为340 m/s,25 时空气中的声速为346 m/s.说明声速跟介质的温度有关.问题(2) 声音在25 的空气和蒸馏水中传播的速度分别是多大?这说明声速跟什么因素有关? 答:25 时空气中的声速为346 m/s,25 时蒸馏水中的声速为1497 m/s.说明声速跟介质的种类有关.问题(3) 对比表中的数据,你可以发现什么?答:声音在固体、液体中比在空气中传播得快.探究3:请同学们分组讨论,每组想出一个测量声速的方法,尽可能的话,进行实际测量,看看哪个组的方法更合适,测得的声速更接近当时的真
8、实值.第一组:百米赛跑时,测出计时员与发令枪的发令地点之间的距离s,再测出计时员从看到发令枪发令时的烟雾到听到枪声的时间t,利用v=就可以计算出声音在空气中的速度.第二组:测出海底的深度s,把恰好没在海面下的钟敲响,测出钟声传到海底,再反射回海面共用的时间t,利用v=就可以算出声音在海水中的速度.第三组:对着山崖喊话,测出从喊声发出到听到回声所用的时间t,再测出喊话者距山崖的距离s,利用v=,就可以计算出声音在空气中的速度.第四组:利用声纳对着墙壁发出超声波,它会自动记录从发出超声波到接收到被墙壁反射回来的超声波共用的时间t,再测出声纳与墙壁之间的距离s,利用v=计算出声音在空气中的速度.第五
9、组:两个同学相距较远的距离s,让其中的一位同学喊话,并记下开始喊话的时刻t1;当另一位同学听到喊声时,也记下听到喊声的时刻t2,则利用v=计算出声音在空气中的速度.1.学生想出了许多办法说明桌子声是由桌面的振动引起的.方法(1):在桌子上固定一根弹性较好的细棍,细棍顶端固定一根细弹簧,弹簧上连接一个轻质小球,敲打桌子,轻质小球也随着跳起舞来.方法(2):在桌面上撒一些碎纸屑,用力敲打桌面,纸屑会跳动起来.方法(3):把手放在桌面上,当用力敲打桌面时,感觉手在振动,说明桌面在振动2.通过查阅资料可知,北京到上海的铁路线距离s1=1500 km,快车的速度v1=105 km/h,火车从北京到上海所
10、用的时间为t1=14.3 h北京到上海的航线距离为s2=1200 km,大型喷气式客机的速度v2=600 km/h,则喷气式客机从北京到上海所用的时间为t2=2 h声音在空气中的传播速度约为v3=340 m/s,北京到上海的距离s3=1000 km,声音传到上海所用的时间为t3=0.8 h3.能听到两次敲打声.第一次声音是由铁传来的,第二次听到的声音是由铁管中的空气传来的.三、小结1.声是由物体的振动产生的. 2.声的传播需要介质,真空不能传声.3.声在不同介质中的声速不同.例题谁先欣赏到音乐中央人民广播电台和北京电视台同时转播首都剧场的音乐会实况.首先欣赏到节目的究竟是剧场里离演奏者10 m
11、以外的观众呢?还是远在1000 km以外的上海无线电听众或电视观众呢?问题提出后,许多同学不知怎么回答才好.教师鼓励学生大胆的猜想,然后寻求解决该问题的方法和思路.要解决此问题,同学们首先要通过查阅资料,弄清楚以下几个问题:第一,无线电波和光波都是电磁波,只是广播用无线电波的波长较长而已.第二,电磁波在空气中的传播速度(即光速)约3×108 m/s.第三,声波是一种机械波,在空气中的传播速度约为340 m/s(15 ).同学们搞清以上的几个问题后,可以做这样的估算:无线电波传送1000 km所用的时间为 t1=s=s上式中c为光速,s1为北京到上海的直线距离.声波传送10 m所用的时
12、间为 t2=s=s上式中v为声速,s2为演奏者与现场观众的距离.结果比较一下数字,很显然,无线电波从北京到上海所需时间只有声波传到现场观众所需时间的.毫无疑问,是无线电听众和电视观众首先“欣赏”到音乐.不过,这指的是听觉;视觉却不同.因为电视传送图像,首先要把景物的影像按程序自左到右、自上而下一行一行地扫描变成电信号,然后,通过一系列加工处理后,再用高频无线电波发送出去.当电视接收机收到信号后,先把电视信号取出,再送到显像管,并按原来的顺序还原成图像,这样组成一幅完整的影像需要40毫秒,加上无线电波传播时间在内总共约需43毫秒.如果考虑到北京到上海要用微波(一种超高频无线电波)接力传送,因电波
13、走的是折线,时间还要更长些.但是剧场观众观看演奏者的表演,几乎是与演出同时的.所以电视观众比剧场观众看到“慢”而听到“快”.空气中的声速只有光速的百万分之一,日常生活中的例子是很多的:雷雨时电闪雷鸣,我们总是先看到闪电,而后听到雷声;百米赛跑时,站在终点的计时员总是看着发令枪的烟雾按动秒表开始计时的,如果听到枪声开始计时,这样必然会造成计时误差.课后练习1.在百米赛跑中,站在终点的计时员,假如在听到枪声时才计时,他记录下来的成绩有多大的误差?(当时空气中的声速为340 m/s)解:他少记了声音传播100 m所用的时间. t=s=0.3 s 即他少记了0.3 s.2.第一次测定声音在水中的传播速
14、度是1827年在日内瓦湖上进行的,两只船相距 14 km,在一只船上实验员向水里放一口钟,当他敲钟的时候,船上的火药同时发光;另一只船上的实验员向水里放一个听音器,如图所示,他看到火药发光后10 s听到了水下的钟声.计算一下水中的声速是多大?解:据题意知s=1.4×104 m,t=10 s,则水下速度 v=m/s=1.4×103 m/s3.第一次测定铸铁里的声速是在巴黎用下述方法进行的:在铸铁管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次响声,第一次是由铸铁传来的,第二次是由空气传来的.管长913 m,两次响声相隔2.5 s,如果当时空气中的声速是340 m/s,求铸铁中的声速.解
15、:设声音在铸铁中的传播速度为v1,则声音在铸铁中的传播时间为t1=;声音在空气中的传播速度为v2,则声音在空气中的传播时间为t2=,两次响声相隔的时间为t. t=t2-t1=- 解得v1=m/s=3.9×103 m/s练习一选择题1.如果回声到达人耳比原声晚( B )秒以上,人耳才能把回声跟原声区分开A1秒B01秒 C001秒D0001秒2.声音在固体、液体中比在空气中传播得( A )A快B慢 C一样快D无法比较3.声音是由发声体的_而产生的( B )A运动B振动 C温度升高D体积膨胀4.通常我们听到的声音是靠( C )传来的 A电磁波B真空 C空气D耳朵的鼓膜.关于声音的传播,下面
16、说法中正确的是( AD )A声音借助介质以波动形式传播 B声音在真空中以很小的速度传播C声音在介质中传播的速度随温度降低而增大 D声音在介质中的传播速度随着提质的不同而不同点拨:声音在传播过程中必须借助于介质,真空中没有传播声音的介质,故A对,B错;声音在不同介质中传播时传播速度是不同的,在固体中传播得最快,在气体中最慢,故D对;查表可知:声音在空气中的传播速度随温度升高而增大,故C不对.人耳能分清原声和回声的时间间隔应大于0.1s,所以要能听到自己拍手的回声,人离障碍物的距离应( A )A. 大于17mB大于34mC小于17mD小于34m点拨:人听到回声的时间内,声音传播的距离是声源到障碍物
17、距离的2倍,7.甲在足够长的有水自来水管一端打击一次,乙在另一端用耳朵伏管听,能听到( C )A一声B最多声C3声D4声点拨:声音在不同介质中传播速度是不同的甲在有水的自来水管一端打击一次,引起水管振动发出声音声音沿三个途径传播,一是在空气中,一是在水中,一是铁管中,由于声音在不同介质中传播速度不同,在铁中传播速度最快,其次是水中,最慢的是在空气中,所以,最先听到的一声是沿铁管传播来的,第二声是从水中传播来的,第三声是从空气中传播来的,选C点拨:如果水管很短,声音传播的时间很短,我们分辨不出8.下列说法中正确的是( C )A.在空气中声音的传播速度大于光的传播速度 B.声音在空气中比在金属中传
18、播得快C声音不能在真空中传播 D在旷野里谈话比在屋子里响亮.有一山峡宽1200米,两旁都是竖直徒壁,有一人在山峡内放一枪,头两次回声间隔5秒,则人离两壁的距离是(设声速v=340米秒)( A )A1025米,175米B600米,600米 C1000米,200米D850米,350米二填空题.声音是靠物体的振动产生的,声音能在固体,液体,气体物质中传播,但不能在真空_中传播2.龙舟赛时,阵阵鼓声是鼓面的振动_而产生的,并经空气_传入人耳3.如图1所示,图甲为人敲鼓,能发出悦耳动听的鼓声,这说明声音是由于物体振动产生的;图乙为抽去玻璃罩内的空气,就听不到铃声,说明声音的传播依赖于介质4.钓鱼时不能大
19、声喧哗,因为鱼听到人声就会被吓走,这说明液体(水)也能传声 5.某人对着山崖大喊一声,经1.2s听到回声,则此人离山崖的距离大约是m(m/s)6.东城小学的同学敲锣打鼓列队欢送新兵入伍,这锣声、鼓声是由于锣面和鼓面的振动 产生的,再通过空气 向四周传播开来7.声音在15的空气中传播速度是 340 m/s,北宋时代的沈括,在他的著作梦溪笔谈中记载着:行军宿营,士兵枕着牛皮帛的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人的马蹄声这是因为声音在大地中传播速度比在空气中的大8.夜晚,进行侦察的侦察员为了及早发现情况,常将耳朵贴在大地上倾听敌人的马蹄声,是因为声音在固体中比气体传播得 快 9常温下声音在空气中的传
20、播速度为 340 米秒10.通常我们听到声音是靠空气传播的11.一架在3015米高空飞行的飞机,若声音在空气中传播的速度是335米秒则飞机发出的声音传到地面所用的最短时间是 9 秒12.声音是由于物体的振动而产生的,声音的传播需要介质13.人耳能区分开回声和声源的条件是二者相差 0.1 秒以上14.要使笛子发出声音,必须用口来吹,使管子里的空气发生振动三. 计算题1.小明站在桥上,可以看见远处河边上一个妇女在用棒槌拍衣服,但是每当她高举起棒槌时,小明却听见了拍打衣服的清脆声,这是什么原因?假设她每秒拍两次,洗衣服处距桥大约多远?解:看见拍衣服,是由于光的传播,听见拍衣服的声音是因为声音的传播,
21、两者传播速度悬殊很大,所以有一个时间差让我们看起来不“同步”拍衣服一次有举起和拍下两过程,每秒拍两次,每举起或落下一次用s的时间答:洗衣服离大桥85m2.在平直双轨线铁道上,甲、乙两列车以大小相同的速度匀速反向行驶甲车鸣笛后5s,乙车上人听到,再过40s,两车恰好相遇而错车求甲车鸣笛时两车间距离解:设甲、乙两车在鸣笛时相距为s,甲、乙两车速度均为v,则,解得m/s甲车鸣笛时,两车相距点拨:此问题看起来很复杂,可把问题简化为:(1)声音与乙车相遇,相遇时间为5s;(2)甲、乙两车相遇,相遇时间为45s两次相遇,通过的路程都等于甲车鸣笛时两车之间的距离3.声音在海水中传播的速度约为1530m/s,
22、为了开辟新航道,探测船的船底装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,如图2所示,探测船发出的声音信号经0.6s被探测仪接收,求障碍物到探测船的距离解:4.甲用锤敲打物体时听到的却是前一次敲打时发出的声音,求甲、乙之间的距离解:甲每秒敲打3次,即每隔s一次,而乙却听到的是前一次敲打的声音,即敲打声传到乙处用的时间为s,则5.甲把耳朵贴在长铁管的一端,乙在铁管另一端敲一下,甲听到两次响声如果铁管长为l,铁和空气传播声音的速度分别为、,求两次响声间隔的时间解:声音在空气中传播的时间沿钢管传播用的时间,则6.站在百米赛跑终点的计时员,在听到发令员的枪声后才按表计时,测得运动员的成绩为13.69s,求运动员
23、的真实成绩是多少?(设当时气温为15,无风)解:声音传播100m所用的时间,运动员跑百米的真空成绩为点拨:发令枪信号弹爆炸时形成烟雾和发出响声是同时的,但光速是声速的90万倍,在不太大的距离内,信息光(烟雾反射的光)传播所花的时间非常短,可忽略不计,而信息声(枪声)传播得慢,传播所花的时间要长,若也忽略不计,会使运动员的成绩与实际不符提高作业一、填空题1.凡是发声的物体都在振动,发声体的振动 停止了,发声也就停止了.2.通常情况下,声音在固体中比在液体中传播得 快 ,声音在水中比在空气中传播得快 .15 时声音在空气中的传播速度是 340 m/s.3.雷雨天总是先看到闪电后听到雷声,这是因为光
24、传播的速度远远大于声传播的速度,传播距离相同时,声需要的时间比光需要的时间长.4.甲乙两个同学研究声音的传播现象,甲同学把耳朵贴在一根很长的钢管上,乙同学在钢管的另一端敲了一下,甲同学能够听到 2 次敲击声.5.你知道超音速飞机吗?按常温下声音的传播速度计算,超音速飞机的速度至少应大于 1224 km/h.6.声音要靠 介质 传播,某同学测出声音在空气中2 s的时间内传播的距离是690 m,由此他计算出声音在空气中传播的速度是 345 m/s.7.我们知道月球上没有空气,登上月球的宇航员们即使相距很近,也听不到对方的讲话声,这是因为真空 不能传声.二、选择题8.(多选)关于声音的发生,下列说法
25、中正确的是( BC )A.物体只要振动就一定能发出声音 B.声源一定在振动C.不振动的物体不发声 D.振动快的物体能发声,振动慢的物体不能发声9.在相同的条件下,声音在下列三种介质中传播速度由小到大的排列顺序是( D )A.铝、海水、空气B. 铝、空气、海水 C.空气 、铝、海水D.空气、海水、铝10.你有这样的体会吗?当你在旷野里大声唱歌时,不如在房间里大声唱歌听起来响亮.下列说法中正确的是( B )A.旷野里空气稀薄 B.在房间里原声和回声混在一起,使原声加强C.房间里空气不流动 D. 以上说法都不对11.当气温是15 时,你要想听到自己的回声,你到障碍物的距离至少为( D )A.340
26、mB.170 mC. 34 mD. 17 m12.下列说法中正确的是 ( D )A.在教室里讲话时听不到回声是因为教室里没有回声B.百米比赛时,计时员听到发令枪响时开始计时C.声音在空气中的传播速度是340 m/s D.声音能够在任何物体中传播三、计算题13.某同学走在两山之间大喊一声,听到一个回声,经过6 s后又听到另一个回声.这个同学到两山的距离分别是多少?(已知两山相距1200 m,当时气温为15 ) 1110 m 90 m14.我们可以利用回声测量海洋的深度,当从海面发出声音3 s后接收到回声时,测量出此处海洋的深度是多少?(声音在海水中的传播速度是1540 m/s)2310 m15.
27、某实验小组为了测定声音在水中传播的速度,使两只船在水中相距17 km.一只船上的学生将一个发声体放入水中,当发声体发声的同时,船上的灯闪亮;另一只船上的学生在水里放一个听声器,他们看到灯闪亮后经过11 s收到了发声体的声音.请问他们测出声音在水中传播的速度是多大?1545 m/s16.某司机驾驶汽车穿过山洞后以54 km/h的速度向远离高山的方向驶去,司机在鸣笛4 s后听到了鸣笛的回声.问此时汽车离高山的距离有多远?710 m创新训练1.图3中的喇叭在“唱歌”,看到纸盆上的纸屑上下跳动.这个现象说明嗽叭发声时,纸盆在不停地振动 . 2.如图4,笛子发出的声音是空气(柱)振动引起的. 3.锣发声
28、的时候,用手按住锣面,锣声就消失了,这是因为锣面停止了振动 .4.我国古代科学名著梦溪笔谈中有记载,行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及时听到夜袭的敌人的马蹄声;汽车和机械修理工常常用木棍(或者尺子、螺丝刀等)的一端顶在运转的机械外壳上,另一端靠在自己的耳朵上,就可以更清楚地听到机械内部的异常杂音;间谍把铁块按在墙壁上,再将自己的耳朵贴在铁块上,就可以听到隔墙的谈话声.这些都是因为固体 也能传声.5.海豚能随驯兽员的哨声在水中表演节目;花样游泳运动员能随音乐起舞;掌声会吓跑鱼塘中的鱼.这是因为水(液体)也能传声 .6.通常人称月球上是一片“死寂的”空间,它的意思是“无声”,其原因是月球
29、表面没有空气 .7.声音在以下几种介质中传播时,传播速度最大的是( D )A.空气B.水C.酒精D.钢管8.下列关于声音的发生,正确的说法是( AC )A.正在发声的物体在振动 B.物体振动停止后还会发出很弱的声音C.振动停止,物体的发声也停止了D.只要物体振动,我们就能听到声音9.动画片星球大战中,神鹰号太空船将来犯的天狼号击中,听到天狼号“轰”地一声被炸毁,神鹰号宇航员得意地笑了.你觉得这段描写符合科学道理吗?答:不符合.因为太空是真空,天狼号爆炸发出的声音根本无法传到神鹰号上.10.超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示,马赫数指的是声速的倍数.某超音速飞机的马赫数为2.6,那么它的飞行速度
30、为多少m/s?解:340 m/s×2.6=884 m/s探究4: 我们怎样听到声音问:人们凭借人体的什么器官听到声音呢? 答:耳朵.问:那么,耳朵通过什么途径感知声音呢?请同学们观察人耳的结构挂图,想一想生物课上介绍的人们感知声音的基本过程是什么?答:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,这样人就听到了声音.问:耳聋是怎么回事? 答:在声音传递给大脑的整个过程中,任何部分发生障碍(例如鼓膜、听小骨或听觉神经损坏),人都会失去听觉,导致耳聋.问:神经性耳聋和非神经性耳聋又是怎么回事呢?答:由于听觉神经损坏而导致的耳聋为神经性耳聋;
31、由于声音的传导发生了障碍(如鼓膜、听小骨损坏)而导致的耳聋为非神经性耳聋.问:这两种耳聋能够治愈吗?答+:神经性耳聋不能治愈,非神经性耳聋可以治愈.问:助听器矫正的是哪种耳聋?答:当然是非神经性耳聋,同学们,假如我们听不到自然界中的各种声音,我们的生活将会是什么样子呢?那样的话,我们将失去了获取信息的主要渠道,我们将生活在一个非常寂静的世界.实验:请同学们将振动的音叉放在耳边,听音叉的声音.问:在这种情况下,人是如何听到声音的? 答:音叉的振动在空气中激起声波,声波由空气传入耳内,引起鼓膜的振动,这种振动经过听小骨及其他听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,这样人就听到了声音.问:用手指将耳朵堵住
32、,再听音叉的声音. 答:听不到了.问:请同学们用手指将自己的耳朵堵住,把振动的音叉的尾部先后抵在前额、耳后的骨头和牙齿上,看看能否听到音叉的声音? 答:分组操作.把音叉的尾部抵在前额、耳后的骨头上,能“听到”较弱的声音,把音叉放在牙齿上体验,“听到”的声音较强.问:这个实验说明了什么道理? 答:骨能传声. 声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听觉.物理学中把声音的这种传导方式叫骨传导.一些失去听觉的人可以利用骨传导来听声音.例如:音乐家贝多芬耳聋后,就是用牙咬住木棒的一端,另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声,从而继续进行创作的.他的这种对音乐的执着和刚强的意志,真让我们健康人为之震撼.问:
33、实际中我们如何来确定发声体的位置呢?答:通常的情况下,我们可以利用眼睛来确定发声体的位置.问:如果将你的双眼蒙上,能大致确定发声体的位置吗?让我们一起来做一做.答:结果表明“能”.问:这是为什么呢?下面让我们来介绍双耳效应.答:由于人有两只耳朵,声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同,这些差异就是判断声源方向的重要基础,这就是双耳效应. 人们可以准确地判断声音传来的方位,是由于双耳效应的结果.问:在我们的生活中,许多音响设备都是双声道立体声或多声道立体声,这又是怎么回事呢?答:人们平常听到的声音是立体的.要想重现舞台上的立体声,使我们有身临其境的感觉,可以
34、把两只话筒放在左右不同的位置(相当于人的两只耳朵),用两条线路分别放大两路声音信号,然后通过左右两个扬声器播放出来, 这样,就会感到不同的声音是从不同的位置传来的,这就是常说的双声道立体声.如果想得到更好的立体声音效果,可以在声源的四周多放几只话筒,在听众的四周对应地多放几只扬声器,这样听众就会感到声音来自四面八方,立体效果就更好.三、小结1.声音传播的两种途径:(1)空气传导(2)骨传导 2.双耳效应例题:1.从生物课上我们知道,耳聋分为神经性耳聋和非神经性耳聋两种;前者不可以治愈,后者可以治愈.2.实验表明骨_能 (填“能”或“不能”)传导声音.3.活动与探究 课题听自己的录音为什么会感到
35、不太像?内容现在,录音机已进入千家万户,不少人受好奇心所驱使,都想听一听自己的录音,然后把播放的录音与自己的原音进行比较,今天就请同学们做一做,你会发现什么?过程问题提出后,同学们的热情很高涨,用自己事先准备好的录音机或复读机来做这个实验.第一步:录音 第二步:播放录音 第三步:把播放的录音与自己的原音进行比较,发现播放的录音与自己的原音不太像. 第四步:分组讨论为什么是这样?结果为了搞清这一问题,我们不得不从声音的传递说起.研究表明,声音传入耳朵一般有两种形式,一种是空气传导,另一种是骨传导.声波实际上是一种振动的波.当声音被耳部收集后,便经过外耳道,振动中耳的鼓膜,同时带动中耳的听骨.然后
36、通过听骨神经细胞传到大脑的听觉中枢,于是就听到了声音.这种传递声音的形式称为空气传导.而骨传导是由声带发音,振动头颅骨,并由听神经传递给大脑听觉中枢,从而感觉到声音.这两种传导形式的性质不同,功效也不同.我们平时听自己的讲话声,是以骨传导为主,以空气传导为辅.而当听自己的录音时,却以空气传导为主,以骨传导为辅.这两者是有一定区别的.所以,当你听自己的录音时,总觉得自己的讲话声不太像.练习一、填空题1. 我们感知声音的基本过程是:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑 ,这样人就听到了声音.2.人失去听觉是鼓膜,听小骨或听觉神经发生了障碍.3
37、.声音通过头骨,颌骨也能传到听觉神经,引起听觉,这种传导方式叫骨传导.4.人如果将双眼蒙上,靠听觉也能大致确定发声体的方位是因为人的双耳效应5.人感知声音的基本过程是:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑.这样人就听到了声音.6.声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听觉.声音的这种传导方式叫骨传导7.双耳效应是指人们依靠听觉能够确定发声体的方位. 声源定位的主要因素是声音传到两只耳朵的时刻和强弱的差异.8.你知道吗?蛇是没有耳朵的.不过,如果蛇将头贴在地面上,头中的一块骨头就会接收到正在接近它的动物活动时发出的声音.由此可见.蛇是利用
38、骨传导(或固体传声)去“倾听”敌人和猎物的.二、选择题1.下列关于人感知声音的说法中,不正确的是 ( D )A.鼓膜损坏的人,仍能够感知声音 B.将耳朵堵住后,仍能够感知声音C.听小骨损坏的人,仍能够感知声音 D.听觉神经损坏的人,仍能够感知声音2.人们凭听觉可判断声源位置,以下说法正确的是( C )A.靠骨传导判断的B.靠声源的音调判断的C.靠双耳效应判断的D.靠声源的响度判断的3.晚上,你家门外有人叫门,虽然“只闻其声,不见其人”,但你仍能判断出他是否是熟人,这是因为 ( B )A.每个人声音的音调不同B.每个人声音的音色不同C.每个人声音的大小不同D.以上情况均有可能4.声音的音调决定于
39、( C )A.发声物体振动的振幅大小不同B.发声物体不同C.发声物体振动的快慢不同D.发声物体的结构不同5.声音从声源发出,在空气里传播过程中,下列说法中不正确的是( D )A.声音的音调保持不变 B.声音的音色保持不变C.声音的传播速度保持不变 D.在不同地方声音的大小相同第二节 声音的特性问:生活中我们接触到的声音各种各样,千差万别.其中有许多声音让我们感到悦耳、动听.例如:音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等,它们都是物体做规则振动时发出的声音,物理学中把这类声音叫做乐音.请同学们注意听下面的歌曲(男低音独唱曲、女高音独唱曲),比较这两支歌曲的演唱风格有什么不同?答:前者的演
40、唱声音低沉,后者的演唱声音尖细.前者的演唱是通俗唱法,后者的演唱是民族唱法.前者的演唱声音小,后者的演唱声音大.前者的演唱音调低,后者的演唱音调高.有的声音听起来音调高,有的声音听起来音调低,声音为什么会有音调高低的不同呢?让我们一起来做下面的探究活动.探究1:音调和频率的关系 每组的实验台上备有钢尺,请同学们想办法使钢尺发声.把钢尺紧压在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音.(1)使钢尺伸出桌边的长度短一些,注意观察钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点. 答:钢尺振动得较快,声音尖而细.(2)使钢尺伸出桌边的长度较长一些,再次拨动,注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同,比较两种情
41、况下钢尺振动得快慢和发出的音调.答:当钢尺伸出桌边的长度较短时,钢尺振动得较快,音调高;当钢尺伸出桌边的长度较长时,钢尺振动得慢,音调低.1.频率的物理意义是什么?什么叫频率? 答:频率是用来描述物体振动快慢的物理量,物理学中把物体在每秒内振动的次数叫做频率(frequency).2.在国际单位制中,频率的单位是什么?答:在国际单位制中,频率的单位是赫兹(Hertz),简称赫,符号为Hz.3.物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么?答:频率决定声音的音调.物体振动得快,频率高,发出的音调就高;物体振动得慢,频率低,发出的音调就低.4.大多数人能够听到的频率范围是什么? 答:大多数人能够听到的频
42、率范围从20 Hz到20000 Hz.其中20 Hz是人类听觉的下限,20000 Hz是人类听觉的上限.5.什么叫超声波?什么叫次声波? 答:频率高于20000 Hz的声音叫做超声波。频率低于20 Hz的声音叫做次声波6.生活中你对超声波、次声波了解多少?能说出它们的一些用处吗?答:超声波有两个特点:一个是能量大,一个是沿直线传播.超声波的应用主要有以下几个方面(1)超声波加湿器、治疗咽喉炎及气管炎的药液雾化器利用超声波的高能量将液体破碎成许多小雾滴.(2)超声波清洗污垢.(3)声纳利用超声波基本上沿直线传播探测水中的暗礁、敌人的潜艇,测量海水的深度.(4)超声波探伤仪利用超声波沿直线传播探测
43、金属、陶瓷、混凝土制品内部是否有气泡和裂纹. (5)医院利用B超(B型超声波)分析体内的病变.(6)许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波,科学家们用次声波来预测台风、研究大气结构等,在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等. (7)有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.例如蝙蝠,飞行中不断发出超声波的脉冲,依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声纳”系统,使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置.(8)现代的无线电定位器雷达,就是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的.这门新学科叫仿生学.另外,有些动物对高频声波反应灵敏(如猫、狗、海豚),
44、而有些动物对低频声波有很好的反应(如大象可以用人类听不到的“声音”进行交流,实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波).请同学们课后通过查阅资料、访问网站等多种途径,了解超声波和次声波的应用,并利用活动课进行交流.探究2:观察声波的波形问:示波器为什么可以显示声波的波形呢?答:示波器的构造复杂,工作原理要在高中物理的电场部分涉及到,目前同学们的知识还不足以理解它.另外,我们也没有必要弄懂它,只要我们会正确使用就行了.下面让我们一起来完成这个实验.1.通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形,比较不同频率的声音的波形有什么差别. 答:两个频率不同的音叉发出声音的波形相似,但频率高的音叉的波
45、形要密一些.2.通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形,比较男女学生声音的波形有什么不同? 答:男、女学生声音的波形不同,女同学的音调比男同学高,波形就密一些.问:轻敲和重敲同一个音叉(即频率相同的音叉),音叉发声的波形有什么不同?答:轻敲音叉时,波形的幅度小;重敲音叉时,波形的幅度大.但两种情况下,波形的疏密程度相同.问:振动会发出声音,为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音,却能听到讨厌的蚊子声?请同学们分组讨论. 答:蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次,蚊子的翅膀一秒钟振动500600次,由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围,当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音.而蚊子翅
46、膀的振动频率在人耳的听频范围内,人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音.问:声音有音调的不同,也有强弱的不同.物理学中把声音的强弱叫做响度.响度也就是我们平常所说的声音的大小.怎样才能使物体振动发出的声音更响?答:大胆地猜想.应该使物体振动的幅度大一些.问:同学们能设计一些切实可行的实验来证实你们的猜想吗?答:轻敲鼓面,鼓皮振动的幅度小,声音弱,响度小;重敲鼓面,鼓皮振动的幅度大,声音强,响度大.拨动小提琴的琴弦,琴弦振动的幅度小,琴声弱,响度小;琴弦振动的幅度大,琴声强,响度大.实验:响度跟什么因素有关?1.用细线把乒乓球吊起来,使乒乓球静止在竖直位置,恰好跟音叉的一个叉股接触.轻敲音叉,观察乒
47、乓球被弹开的幅度.2.重敲音叉,使音叉发出响度更大的声音,观察乒乓球被弹开的幅度.3.比较音叉发出不同响度的声音时,乒乓球被弹开的幅度有什么不同.4.通过上面的探究活动,可以得出什么结论?实验结果:1.音叉发出声音的响度小,乒乓球被弹开的幅度小,音叉振动的幅度小;音叉发出声音的响度大,乒乓球被弹开的幅度大,音叉振动的幅度大.2.通过上面的探究活动可知,响度跟发声体振动的幅度有关,物体振动的幅度越大,产生声音的响度越大.物体振动的幅度叫振幅.物体的振幅越大,声音的响度就越大.问:振幅是确定响度的惟一因素吗?答:实际中,响度还跟听者与发声体的距离有关.距发声体越远,听到的声音越小,响度越小.(可以
48、向学生简单介绍原因:因为声音在传播过程中,越到远处越分散.)探究3:音调和响度的关系用口琴先用力吹“1”,再轻轻吹“5”.请同学们比较它们音调的高低,响度的大小. “1”的响度大. “5”的响度小. “1”的音调低. “5”的音调高.通过上面的实验,我们可以发现:音调和响度是声音的两个不同的特征.响度大的声音,音调不一定高; 音调高的声音,响度也不一定大.在同一首歌曲中,音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响.问:蚊子的叫声与黄牛的叫声相比,哪个音调高?哪个响度大?答:蚊子的叫声音调高;黄牛的叫声响度大.频率的高低决定声音的音调.但是不同的物体发出的声音,即便音调相同,我们还是能够分辨它们
49、.这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的,它就是音色.物理上,把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色(musical quality).播放录音(分别用小提琴和二胡演奏的二泉映月).能不能分辨出由不同乐器演奏的同一首乐曲. 据它们的音色不同来分辨.问:把自己的录音与自己的原声作了比较.两次听到的声音一样吗?答:听别人直接讲话和听别人的录音没有多大差别.这是因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音,直接听到说话人的声音也是通过空气传来的,所以别人认为像说话人的声音.小结1.乐音的三个特征:音调、响度和音色. 2.音调是由发声体振动的频率决定的.3.响度是由发声体的振幅决定的. 4.不
50、同的发声体具有不同的音色.例题:5.声音的音调是由发声体振动的频率决定的,发声体振动得越快,发出的音调越高,发声体振动得越慢,发出的音调越低. 6.声音的响度是由发声体的振幅决定的.发声体的振幅越大产生声音的响度越大.7.声音的音色由发声体的材料、结构决定,不同发声体的材料,结构不同,发出声音的音色也就不同.8.我们能够区分二胡和月琴发出的声音,是因为它们的音色_不同.10.乐音是指声音悠扬、悦耳、听到时感觉非常舒服的声音,所有的乐器发声的物理原理都是通过振动发出声音.11.吉他上有六根粗细不同但长度相等的琴弦,分别拨动细琴弦和粗琴弦,它们发出声音的音调不同.17.欲改变弦乐器的音调,以下采用
51、的方法中,不正确的是( D )A.改变弦的粗细B.改变弦的长短C.改变弦的松紧D.改变弦的振动幅度练习:一.填空题1声源发声时,声音的响度跟声源振动的振幅有关当声源的振幅越小时,声音的响度会越越小2“震耳欲聋”反映了声音的响度很大;“声音刺耳”反映了声音的音调很高;我们能够分辨出各种不同乐器的声音,是因为它们的音色不同3有人说“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”,这里的“高”“低”指的是音调;而“引吭高歌”、“低声细语”里的“高”、“低”指的是响度4如图所示,拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,划得快时,发出的声音的音调高,这说明音调跟发声体的振动频率有关5音调
52、是由发声体的振动频率决定的,_频率越大,音调越高;响度跟发声体的振幅有关系,振幅越大,响度越大,响度还跟距离发声体的远近有关6拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,产生的现象是“听到的声音不同”,这是由于 “振动快慢不同,产生声音的音调不同”7张平同学学了“声学”知识后做了一个如图所示的小实验是一根一固定桌面上的橡皮筋,另一端用细绳绕一个定滑轮连着一个小盘,在小盘中逐渐地增加小石子或硬币,就能利用竹片在橡皮筋上弹出不同的声音解释:(1)这些声音主要区别是“音调”不同;(2)声音有这些区别的原因是橡皮筋被拉得越长即越紧,振动越快8乐音的三要素是:音调、响度和音色9声源振动的频率越
53、大,音调越高,声源振动的振幅越大,离声源的距离越近,响度越大10男生说话粗犷,而女生讲话较尖细,这是因为他们说话的音调不同,其原因是男女同学的声带不同二. 选择题1.物体振动得越快,频率( B )A越小B越大 C不变D频率与振动快慢无关2.物体在1秒钟里振动的次数叫( A)A频率B周期 C速度D振幅3.拿两只相同的玻璃杯,一只装水,一只是空的,用一把小勺敲击它们,哪个发声时,空气柱振动的频率小( A )A空杯B盛水杯 C一样D无法比较.“B超”机是利用超声波来论断病情的,但是人们都听不到它发出的声音,这是因为( C )A声音太大B声音太小C声音的频率大于人能听到声音的频率D声音的频率小于人能听
54、到声音的频率解:人对高音和低音的听觉有一定限度,人能够听到的声音的频率范围,大约是2020000次每秒医用B超声源的频率高至20000次每秒以上,不能被听到.下列说法错误的是( C )A手按电子琴的不同键位所发声音不同,主要是声音的频率不同B人离声源越远听到的声音就越小,这是因为响度变小的原因C只有两声源发出声音的音调和响度相同,我们就无法分辩它们6.下面是一些正在振动着的物体:甲、手臂以每秒2次上下挥动;乙、蝙蝠的小嘴发出的频率为105Hz的振动;丙、被小锤敲击的频率为256Hz的音叉,对以上一些物体的说法,正确的是( C )A人耳都能听到它们发出的声音 B人耳能听到丙发出的声音,听不见甲、
55、乙发出的声音C人耳只能听到丙发出的声音 D人耳都听不到它们发出的声音解:人耳能听到的声音不仅与响度有关,还与声音的频率有关人耳听觉的频率范围是2020000Hz,低于20Hz的声音叫次声,高于20000Hz的声音叫超声,人耳不能听到声音由是物体振动发出的,甲、乙、丙三物体的振动都可发出声音,所以甲、乙、丙都是声源,甲振动频率为2Hz,乙振动频率为Hz,都不在人的听觉范围内丙振动的频率为256Hz,在人的听觉范围内7.下列操作中,能改变物体发出声音的音调是( D )A使劲拨动琴弦 B在二胡的弓毛上涂一些松香 C用力敲大鼓 D转动小提琴的旋钮解;使劲拨动琴弦,用力敲大鼓,只能改变振动的振幅,从而改变声音的响度在二胡的弓毛上涂松香,能改变音色转动提琴旋钮,使琴弦变紧或松,从而改变振动频率,从而改变音调选D8.下列关于声音的说法中正确的是( AD )A提琴、钢琴所发C调“1”的响度不同 B提琴、钢琴所发C调“2”的响度相同C女中音、男低音所发C调“3”的音调不同 D女高音、男低音所发C调“4”的音调相同9听音乐时,要判断是什么乐器在演奏,依据的是( B )A声音的响度B声音的音色 C声音的音调D音乐的节奏10雷雨季节,有些小孩害怕雷声,是因为雷声的( B
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