第1章 声 知识梳理

第一章声知识梳理第1节声音的产生和传播知识点一：声音的产生1、声音的产生：声音是由物体振动产生的，正在振动的物体叫声源；一切发声体都在振动，振动停止，发声停止。(1)一切发声的物体都在振动。只不过有些物体的振动比较明显，有些不明显、不容易观察到。(2)“振动停止，发声也停止”不能叙述为“振动停止，声音也消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍继续传播并存在。【温馨提示】①振动一定会发声，但发出的声音人耳不一定能听到；如果物体不振动，就一定不会发出声音。②“振动停止，发声也停止”是指当发声的物体停止振动时，发声体将停止发声，但原来发出的声音仍可以在介质中继续传播，直至消失，所以不能理解为“振动停止，声音也消失”。2、声源：发声的物体叫做声源。（1）固体、液体、气体都能发声，都可以成为声源。（2）声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。但是不能说振动停止，声音也消失。因为振动停止，只是不再发声，但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。【方法归纳】一切正在发声的物体都在振动，固体、液体、气体都可以因振动而发出声音。所谓的“风声、雨声、读书声，声声入耳”，其中的“风声、雨声、读书声”就分别是由气体、液体、固体的振动而发出的声音。知识点二：声音的传播1、声音的传播：（1）声音的传播需要介质，传播声音的介质可以是固体、液体和气体，真空不能传声。振动停止，发声停止，但声音不会马上消失。（2）声音是以波的形式传播的，叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。注意：有声音一定有声源在振动，有声源振动不一定能听见声音。（3）声音可以在固体、液体和气体中传播，但不能在真空中传播。2、回声：声波遇到障碍物会被反射回来，我们听到的回声，就是声波反射形成的。人耳能分辨出回声和原声的条件是：反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1s以上，即：声源到障碍物的距离大于17m。3、声波（1）声波：音叉的振动使它附近的空气时而变密、时而变疏，周围的空气就形成了疏密相间的状态，并且不断地向远方扩展，这就叫声波。（2）声音的传播速度：声音在空气中的传播速度是340m/s；在水中传播比在空气中快，约为1500m/s；在钢铁中更快，速度可达5200m/s.（3）影响声速的因素：A、介质的种类，一般情况下v固＞v液＞v气；B、温度，同种介质，温度越高，声速越大。4、人耳如何听到声音（1）人耳听到声音的过程：发声体发出声音→介质传声→耳朵听声。其中任何一个阶段被阻断，都将听不到声音。人耳听觉障碍如果是传导障碍，一般可用骨传导来帮助听到声音。如果是神经性耳聋，不易治愈。（2）声音可以通过头骨、颌骨传到听觉神经，物理学中把这种传导方式叫做骨传导。一些失去听觉的人可以通过骨传导来听声音。（3）声源到两只耳朵的距离一般不同，这就造成了声音传到两只耳朵的时间、强度及其它特征也就不同，这就是双耳效应。正是由于双耳效应，人们可以准确地判断声音的方位。（4）声波在传播过程中遇到障碍物会发生以下情况：一部分声波在障碍物表面反射；另一部分声波可能进入障碍物，被障碍物吸收甚至穿过障碍物，如隔墙能听到相邻房间里的声音。不同障碍物对声波的吸收和反射能力不同。通常情况下坚硬光滑的表面反射声音的能力强。如：北京天坛的回音壁的光滑圆形墙壁能使声波发生多次反射；松软多孔的表面吸收声波的能力强，如音乐厅的蜂窝状天花板就是为了吸收声音。第2节声音的特性知识点一：音调声音的特性：声音的特性有音调、响度和音色三个方面。1、音调：物理学中用音调表示声音的高低，音调是乐音的一个特性。音调由发声物体振动的频率决定。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。2、频率：物体每秒振动的次数叫做频率，频率是用来表示物体振动快慢的物理量。单位是赫兹(Hz)。物体振动越快，频率越高；振动越慢，频率越低。(如图)频率不同，声音的波形不同。频率高，声音的波形密集，频率低，声音的波形稀疏，如图所示。3、声的分类声超声波高于20000Hz的声叫超声波，如蝙蝠发出的声声音人类能听到的声叫声音，频率在20Hz~20000Hz次声波低于20Hz的声叫次声波，如大象用以交流的声【微点拨一】超声波超声波的波长短，在均匀介质中能沿直线传播，应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。【微点拨二】次声波火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸等都能产生次声波。火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低，其最显著的特点是传播距离远，不容易被吸收。如：印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时，产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度，可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。【知识拓展】声音的音调声音的特性是声现象的主要内容，也是声现象重要知识点。在声音特性三个主要知识点中，考查音调和音色较多，主要关注点是音调与物体振动频率有关、与物体的结构有关，同一物体，当其结构发生变化时，其振动频率也相应跟着变化，也就是说音调也会发生变化（如乐器的演奏、瓶中水量多少等）；（1）音调是由物体振动的频率决定的；（2）物体的大小、粗细、结构发生变化，其振动频率发生变化；如：用手指按压琴弦不同位置、拨动不同粗细的琴弦、用手指堵住笛子的不同气孔、拨动伸出桌子不同长度的钢板尺等都会改变声音的音调。（3）敲击或拨动发声体的力量不同，会影响到声音的响度。（4）和音调有关词语有：歇斯底里、尖叫、男高音、女高音、声音低沉等等。（5）影响乐器音调的因素种类示例振动物体影响因素影响因素打击乐器鼓、锣鼓面、锣面鼓皮绷得越紧，鼓面越小，振动得越快，音调就越高；锣面越小，音调越高。击鼓的力量越大，鼓面的振幅越大，发出声音的响度越大弦乐器二胡、小提琴弦长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高；绷紧的弦发声的音调高，松弛的弦发声的音调低。弦的振动幅度越大，发出声音的响度越大管乐器长笛、箫空气柱管乐器中有一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声，抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱发声的音调低，短的空气柱发声的音调高知识点二：响度1、响度：是指人耳感受到的声音强弱。响度跟发声体的振幅有关。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。振幅不同，声音的波形不同，如图所示。拓展：物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。2、响度与距离的关系：同样大小的声音，我们距离发声体近时听到的声音比远时的大，可见响度还跟距离发声体的远近有关系。距离越远，听到的声音越弱。【微点拨】响度1、敲击或拨动发声体的力量不同，会影响到声音的响度。2、和响度有关的描述词语，常见的有：声音洪亮、高声、大声、声如洪钟、低声（响度）细语（音调）等。知识点三：音色1、音色：音色也叫音质或音品，它反映了每个物体发出的声音的特有品质。不同发声体所发出声音的音色是不同的。“闻其声而知其人”，也就是因为每个人的声音都有各自的特征，即不同人的音色不同，故听到说话声便可分辨出是谁。2、影响音色的因素：音色是由发声体的材料、结构和振动方式等因素决定的，因此音色的影响因素是发声体本身。【微点拨】音色音色是不同物体所独有的特征，相同材料和结构的两个物体，发出的声音音色不会相同，就像人的指纹一样，每个物体都有自己的音色，所以辨别不同物体声音靠的是音色。辨识发声体、声纹锁等都是利用的音色。音调、响度、音色的对比概念决定因素日常描述相关说明音调人耳觉到声音高低感发声体振动的的频率，频率的越高，音调越高①同一音阶中1、2、3、4、5、6、7音调逐个升高②声音的尖细指音调高，粗沉指音调低③唱歌时“这一句太高，我唱不上去”，这里的“高”指音调高①音调高的声音响度不一定大，响度大的声音音调不一定高②音色只与发声体本身有关，不受音调、响度的影响③声音的传播速度与声音的振动频率无关，只取决于传播介质响度人耳觉到声音强弱①发声体的振幅，振幅越大，响度越大②距离发声体的远近①“你的声音太低，我听不清”，这里的“低”指响度小②“震耳欲聋”指响度大音色声音的特色发声体的材料、结构和振动方式等“闻其声而知其人”指每个人的音色不同知识点四：声音传递信息1、声音能够传递信息。人们说话进行交流，医生用听诊器查病，敲击铁轨判断故障等，都是声音传递信息的例子。2、在声音传递信息方面，出现频率较高的内容有：B超利用B型超声遇到障碍物反射回来成像原理，利用声音反射测距，听诊器利用声音信号诊病，蝙蝠利用超声辨别物体和障碍物，倒车雷达利用超声测距，听声辨识人或物，利用超声波探伤等。知识点五：声音传递能量1、声音可以传递能量。飞机起飞时，旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话、超声波碎石机振碎人体内结石等现象，都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。2、在声音传递能量方面，出现频率较高的考题内容有：利用超声波碎石为病人治病，利用超声波清洗牙齿污物，利用超声波清洗首饰，爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话等。第3节噪声知识点一：噪声的概念1、噪声（1）从物理学角度看，发声体做无规则振动产生的声音称为噪声。如：家庭装修时电钻发出的声音。（2）从环境保护角度来说，凡是干扰人们正常的学习、工作和休息的声音都称为噪声。2、噪声的来源（1）工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声；（2）施工噪声：筑路、盖楼、打桩等；（3）社会噪声：家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声；（4）交通运输噪声：各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。【微点拨】噪声和乐音都是由物体振动产生的，并没有严格的界限。有些声音从物理学角度看属于乐音，但是从环保角度看属于噪声。如：悠扬的歌声，从物理学角度属于乐音，但是如果在晚上听到这样的歌声，影响了人们的休息，从环保角度就属于噪声。3、噪声的强弱等级（1）分贝（dB）：人们以分贝（dB）为单位来表示声音强弱的等级。0dB是人们刚能听到的最微弱的声音。（2）一些声音的声级和人们相应的主观感觉声音声级/dB主观感觉风吹落叶沙沙声10极静睡眠的理想环境20-30安静阅览室、办公室40-50较静一般说话60大声说话70较吵繁华街道的喧哗80汽车鸣笛90很吵摇滚音乐会100电锯工作110震耳飞机起飞120感到疼痛喷气式飞机起飞、火箭起飞140-150无法忍受、永久性耳聋4、噪声的危害（1）＞90dB，会破坏听力，引起神经衰弱、头痛高血压等疾病；（2）＞70dB，会影响学习和工作；（3）＞50dB，会影响休息和睡眠。知识点二：噪声的控制1、在声源处控制噪声：噪声大的机器或换用噪声小的设备，货架一些消声装置；如：在声源处加防护罩、在内然机或摩托车排气管处加消声器。2、在传播过程中控制噪声：传输的路径上隔离和吸收声波：用隔音或吸音材料把噪声声源与外界隔离开；如：在马路和住宅间设立屏障或植树造林。3、在接收处控制噪声：阻止噪声进入人耳。戴防噪声耳塞、耳罩、防声头盔，或用手指塞住耳朵等。【微点拨】（1）噪声往往只能减弱，而不是完全的消除，因为在一些生产生活中是不可避免的要产生噪声的。（2）噪声的减弱我们常常采取“隔”、“吸”和“消”的方法。如隔声墙、剧场墙上的吸音小孔、机器减震等。（3）减