声现象复习

(共23张PPT)
第二章 声现象
声
物体振动
声音
超声波
次声波
介质中传播
乐音
噪声
山西省宁武县华北屯中学郎永红制作QQ：631562189
声音的产生
声音是由物体振动产生的，振动停止，发生停止。
（有时振动停止后我们仍然能听到声音，是因为物体振动时发出来的声音仍然在传播着，如“余音绕梁，三日不绝”）
敲鼓时鼓面在振动，
说话时声带在振动，
吹笛子时笛子里面的空气柱在振动
拉二胡时弦在振动
声音的传播
声波：声音以波的形式向远处传播
真空不能传声
声音的空气（15℃）中的传播速度：340m/s
一段较长的铁管，在一端敲击一下，另一端可以听到几次声音？如果铁管里面有水的话能听到几次？
声音的传播需要介质（ ）
听到回声的条件：原声与回声时间间隔大于0.1s
对着一座山喊一声，要想听到回声，你与山之间的距离至少应该有多远？
不同介质中的声速
在另一端可以听到两次敲击声，第一次是铁管传播的，第二次是空气传播的。若铁管里充满水水，则可以听到三次。
所以要想听到回声，与山之间的距离至少为17m
我们如何听到声音
声源
声波引起鼓膜振动
听小骨及其他组织
听觉神经
大脑
骨传导
头骨，颌骨
声音的特性
音调 响度 音色
音调的高低跟声源振动频率有关
我们能听到的声的频率氛围是20Hz到20000Hz
振动频率越高，音调越高，听起来越尖锐，刺耳
振动频率越低，音调越低，听起来低沉，粗犷
表示声音的强弱或大小，跟声源的振幅有关
例如敲鼓时，用力越大，鼓面振幅越大，响度越大
响度还跟人距离声源的远近有关
不同声源发出的声音，即便音调和响度都相同，但我们还是可以分辨出来，这就是声音的另一个特性——音色
音色跟声源的材料、结构有关
声的利用
声音
超声波
次声波
人与人之间的交谈；挑选商品；听诊器；等日常生活利用声音获取大量信息
蝙蝠可以
回声定位
传递信息
传递能量
超声碎石，超声加湿器，超声清洗机
声呐，雷达，“B超”
超声检测仪
利用次声波传播距离远，穿透力强的特点发明了次声武器
地震，台风，海啸等伴随有次声波的发生所以通过检测次声波来预测地震等灾害
噪声的危害和控制
物理学概念：发生体做无规则振动时发出噪声
从环境保护角度讲：凡是妨碍人们正常休息、学习、工作，以及对人民要听的声音产生干扰的声音
0dB是人们刚刚能听到的最弱的声音
30---40dB是较为理想的安静环境
为了保证休息和睡眠,声音不能超过50dB
为了保证工作和学习,声音不能超过70dB
为了保护听力,声音不能超过90dB
防止噪声产生
（声源处）
阻断噪声传播
（传播过程中）
防止噪声进入人耳
（人耳处）
噪声等级
难点聚焦
“声现象”实验三种典型研究方法：
转换法、控制变量法、类比法
一、转换法
声音是由物体的振动产生的，有些声源的振动效果显著，可以直接观察，而有些声源的振动效果较弱，不易直接观察。在实验中可以通过一些转换，对声源的微弱振动进行放大，进而探究声音产生的原因。比如：在发声的纸盆上放小纸屑，纸屑跳动；将敲击后的音叉放入水中，水花四溅；在桌面上放小豆粒（小玻璃球、小纸屑、一杯水），敲击桌面，观察其跳动等。
1.为了探究声音的响度与振幅的关系，小明设计了如图所示的几个实验。你认为能够完成这个探究目的的是 ( )
D
2.右图是探究声音现象的实验装置，下列实验现象中不正确的是 ( )
A．音叉振动时，乒乓球被弹开
B．听到的声音越大，乒乓球被弹得越远
C．敲音义的力越大，听到的音凋就越高
D．音义发出的声音是由空气传播到人耳的
C
3.张平同学学了“声学”知识后做了一个如图所示的小实验．Ａ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Ｂ，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________不同；
（2）声音有这些区别的原因是__________________．
音调
随着小盘重量的增加，橡皮筋被拉紧，拉细，拉长了
4.噪声是一种严重的环境污染。李明想制作一个防噪声的耳罩。他通过比较几种材料（衣服、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音性能，来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。实验器材除了待测的材料外，还有：音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合做声源的是__________；李明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料。他设想了以下A、B两种实验方案，你认为最佳的是________方案。
A.让人站在距鞋盒一定的距离处，比较所听见声音的响度。
B.让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离。
实验得到的结果如下表所示，则待测材料中隔音效果最好的是____________。
材料 衣服 锡箔纸 泡沫塑料
响度 较响 较响 弱
材料 衣服 锡箔纸 泡沫塑料
距离 较长 长 短
表1
表2
机械闹钟
A
泡沫塑料
5.下列实验或实例，能用来探究声音的产生与传播：
（1）往鼓面上撤一些泡沫屑，敲鼓时见到泡沫屑不停地跳动；用手按住鼓面，泡沫屑停止跳动，鼓声消失。说明___________________________________________________。
（2）用手机甲拨打放在真空罩内的手机乙，能看到手机乙显示手机甲的号码，却听不到手机乙响铃。说明_______________。
声音是由物体振动产生的，振动停止，发声停止
真空不能传声
二、控制变量法
控制变量法要注意一下几点：
①猜想与所研究量有关的因素有几个，就要设计几个实验；
②研究什么因素对实验的影响，什么因素就是变量，而其他量一律控制不变；
③控制方法一般是用相同的器材和相同的实验方案，改变所要研究的量。
6.在学习二胡演奏过程中，小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关
编
号 规 格
材料 长度（cm） 横截面积（mm2）
A 尼龙 55 1
B 尼龙 55 0.5
C 尼龙 80 1
D 镍合金 ① 0.5
为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表所列4种规格的琴弦，进行实验．
(1)为了验证猜想一，应选编号______、______的两种规格的琴弦进行实验．
(2)在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺数据是______。
(3)小明在这个探究实验中，采用的研究方法是____________。
A
B
55
控制变量法
三、类比法
声波比较抽象，借助水波进行类比，从而认识声波。利用“波形”判断乐音和噪声、比较振幅对响度的影响。如图所示，通过波形理解乐音和噪声的根本区别：“乐音的振动是有规律的，而噪声的振动是杂乱的、无规律的”
9.将话筒按在示波器的输入端，将三种声音输入，且发出声音的时间相同，示波器的屏幕上分别出现如图所示的三种波形，根据波形分析：
（1）B和A相比,B振动的_______高，所以______高。
（2）C和A相比，C振动的_______大，所以_______大。(选填“频率”、“振幅”、“音调”、“响度”、“音色”)
Ａ　　　　　 Ｂ　　　　　Ｃ
音调
频率
振幅
响度
10.如图a所示，伍实同学用示波器、钢锯条和台钳研究声音的响度.他将钢锯条的下端夹紧在台钳上，上端用手扳动一下，使钢锯条振动发声.实验中，他进行了两次实验，第一次锯条发出的声音响，第二次锯条发出的声音轻，他同时观察到示波器上显示的波形幅度分别如图b、c所示，则他得出的实验结论是：_____________________________。图d、e是两种声音的波形图，从图形可知：图_______是乐音的波形.
振幅越大，响度越大
d
a
a
a
e
d
c
b
声速计算
路程
速度
时间
=
×
速度公式：
字母表示：
单位：
m
m/s
s
涉及到回声的计算，一般是2s=vt，即
一、回声问题的计算
这一类问题，有两种情形，一种是声源固定，一种是声源移动：
声源固定 注意产生回声时，声运动的路程是声源发声时（声源不动）距障碍物距离的二倍，即
声源移动 此类问题中较复杂的是发声体或反射体在运动，这时除考虑声音往返的路程外，还应注意声物运动的时间相同。解题时应先画一草图，把声音传播与物体运动情况勾画起来，然后根据图形分析它所运动的路程、时间，再找出结合点，列出关系式，最后求解。
13.人对着山崖喊话，经过t=2s后听到回声，喊话人到山崖的直线距离是 （ ）
A.680m B.340m C.170m D.17m
14.汽车开进一个两侧山坡平行的峡谷，鸣笛后经0.5s听到左边山坡的回声，再经0.5s听到右边山坡的回声。求这个峡谷的宽度。(空气中声速为340m/s)
B
分析：汽车与左边山坡的距离加上汽车与右边山坡的距离正好是峡谷的宽度。如上图所示，声音在车与左边山坡间传播的时间为0.5s，声音在车与右边山坡间传播的时间为1s
解：汽车与左边山坡的距离为 ，汽车与右边山坡的距离为 ，由公式 得峡谷的宽度为：
所以峡谷的宽度为255m
14.一个人在远处用望远镜注视山坡上的木工以每秒1次的频率钉钉子,他听到声音时,恰好看到击锤动作,当木工停止击锤后,他又听到了两次击锤声,木工离他多远？
分析：声速远小于光速，听到的声音是之前某一次击锤发出的声音，由题意知道最后一次击锤发出的声音过了两秒之后传到人耳朵里。