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第二章 声音与环境
1. 声音的产生:声音是由物体的___________产生的。
【点拨】一切发声体都在振动,物体振动停止,____________停止,但声音并没有立即消失。(因为原来发出的声音仍在继续传播)
振动
知识点1 声音的产生
发声
示例:用橡胶锤敲击音叉,将正在发声的音叉轻触系在悬绳下的乒乓球,观察到乒乓球被多次弹开
【点拨】乒乓球的作用:______________________________________,便于观察——______________
把音叉的微小振动放大
转换法
2. 声源:正在_________的物体叫做声源。发声体可以是_______、___________和______________。
示例:①人发声是靠______________的振动;②蟋蟀发声是靠___________的振动;③二胡、提琴、古筝发声是靠____________的振动;④笛子发声是靠______________的振动。
发声
固体
液体
气体
声带
翅膀
弦
空气柱
1. 声音的传播:声音的传播需要______________。声音不能在______________中传播。
(1)传播声音的介质可以是______________、______________和______________。
(2)声音以_________的形式传播着,我们把它叫做______________。
介质
知识点2 声音的传播
真空
固体
液体
气体
波
声波
示例:将正在响铃的闹钟放在玻璃罩中,用抽气机逐渐抽出玻璃罩中的空气,则听到的闹铃声会逐渐______________,再让空气逐渐进入玻璃罩,则听到的闹铃声会逐渐______________
变小
变大
2. 声速:声速的大小跟_________________________有关。在同种介质中,声速的大小还跟__________________________有关。
(1)一般情况下,_________中的声速最大,___________中的声速较大,______________中的声速较小。
(2)在空气(15 ℃)中的声速为______________。
传播介质的种类
传播介质的温度
固体
液体
气体
340 m/s
3. 回声:声音在传播的过程中,遇到障碍物就会被反射回来,再传入人耳,人耳听到反射回来的声音叫______________。北京天坛的“回音壁”和“三音石”都是利用了声音的反射原理。
(1)听到回声的条件:如果回声到达人耳比原声晚______________以上,人耳能把回声跟原声区分开来。
(2)回声的利用:测量海底的深度、测量远处冰山的距离等。
回声
0.1 s
(3)回声测距:
公式 符号 名称
s 声源离障碍物的距离
v 声音在介质中的传播速度
t 声源从发出声音到接收到回声所用的时间
4. 人耳听到声音的基本过程:外界传来的声音引起鼓膜______________,振动产生的信号经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,人就听到了声音。
(1)骨传导:声音经头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉,这种声音的传导方式叫做骨传导。一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。
(2)双耳效应:声源到两耳的距离一般不同,声音传到两耳朵的时间、强弱及其他特征也就不同,这些差异是判断______________的重要基础。
振动
发声位置
1. 音调:指声音的______________。
(1)音调的高低与声源振动的______________(振动快慢)有关,声源振动的频率越高,发出的声音音调越___________。
(2)频率:声源振动次数和所用____________之比(即声源1 s振动的次数),表示振动的_________,用________表示。单位是____________(Hz),简称赫。
高低
知识点3 声音的特性
频率
高
时间
快慢
f
赫兹
示例:声源在2 s的时间内振动200次,它的频率是_________Hz。
(3)示波器显示出的不同音叉振动时发出音调不同的声音的波形图:
100
敲击甲音叉,相同时间内,振动次数少,频率__________,音调________ 敲击乙音叉,相同时间内,振动次数多,频率______,音调_______
低
低
高
高
(4)乐器:
①弦乐器(如小提琴):_______振动发声。弦越_________、越__________、越________,振动的频率越高,发出的声音音调越高;
②管乐器(如长笛):吹奏时__________振动发声。空气柱越__________,振动的频率越高,发出的声音音调越高。
弦
短
细
紧
空气柱
短
示例:8个相同的玻璃瓶子中灌入不同高度的水
①敲击瓶子,__________________振动发声,瓶中的水越少,瓶子和水振动的频率越_______,听到声音的音调越__________;
②对着瓶口吹气,____________振动发声,瓶中的水越少,空气柱振动的频率越__________,听到声音的音调越__________
瓶子和水
高
高
空气柱
低
低
2. 响度:指声音的__________,响度又叫做音量。
(1)在声学上,人们以__________为单位来计量声音的强弱,符号是__________。把人耳能听见的最弱声音的强度定为0 dB。
(2)响度的大小跟__________有关,声源的振幅越大,发出声音的响度越大。响度还跟人距离___________________有关,人距声源越远,听到的声音响度越小。
强弱
分贝
dB
振幅
声源的远近
大
示例:用橡胶锤敲击音叉,乒乓球会被弹开。橡胶锤敲击音叉的力度越大,观察到乒乓球弹开的幅度越__________,听到的声音响度越__________
大
(3)示波器显示出的同一音叉发出响度不同的声音的波形图:
较小力敲击音叉,音叉的振幅__________,响度__________ 较大力敲击音叉,音叉的振幅________,响度________
小
小
小
大
3. 音色:指发声体的__________________,也叫做音品。
(1)由发声体的__________、__________及发声方式决定,是区分不同发声体的重要标志。
(2)用示波器显出的音色不同的声音的波形图:
声音品质
材料
结构
1. 超声和次声:人能听到的声音的频率范围是______________Hz,振动频率______________________Hz的声音叫做超声(或超声波);振动频率________________的声音叫做次声(或次声波)。
2. 声与信息:声音可以用于传递__________。
示例:①声呐通过定向发射和接收__________声,探测鱼群的位置和海洋的深度等;②医生用B型超声波诊断仪获得人体内部的图像信息,用于诊断;③利用__________声定位系统可以确定火箭发射和着陆的位置;④使用声学仪器接收处理发生地震、风暴、核爆炸时的__________声,可以确定这些活动发声的方位和强度。
20~20 000
知识点4 声音的利用
高于20 000
低于20 Hz
信息
超
次
次
3. 声与能量:声音可以用于传递__________。
示例:①利用__________声清洗钟表、眼镜等仪器上的污垢;②医生利用__________声振动除去人体内的结石。
能量
超
超
1. 噪声:从物理学的角度讲,发声体做__________振动时会发出噪声。乐音的波形规则,噪声的波形杂乱;从环境保护的角度讲,一切干扰人们__________、__________和__________的声音,即对身心健康,特别是对听觉有损害的声音都是噪声。
2. 噪声的等级:为了保护听力,声音不能超过__________dB;为了保证工作和学习,声音不能超过__________dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过__________dB;0 dB是人刚能听见的最微弱声音。
无规则
知识点5 噪声的危害与控制
休息
学习
工作
90
70
50
3. 噪声的控制:为了控制、减小噪声,采取的主要措施有__________、__________和__________。
示例:①汽车的排气管加消声器,是在__________防止噪声产生——消声;②录音室的墙面上装有吸声材料,是在___________________阻断噪声传播——吸声;③高架道路两侧建起透明隔音墙,是在______________阻断噪声传播——隔声;④机场工作人员佩带有耳罩的头盔,是在__________防止噪声入耳——隔声。
【点拨】噪声监测器只能显示噪声的大小,但不能减弱噪声。
消声
吸声
隔声
声源处
传播过程中
传播过程中
人耳处
1. 社区主要噪声来源:
知识点6 跨学科实践关于社区噪声污染控制的建议
噪声 示例
工业噪声 工厂的机械震动、摩擦撞击
交通运输噪声 汽车鸣笛、航空运输
建筑施工噪声 建筑挖掘机工作、家庭装修
社区生活噪声 社区摊贩叫卖、餐饮、广场舞音乐声
2.方案制定与实施:现场考察、访问居民等,了解不同社区主要噪声的来源噪声对人们的生活与健康的危害。
3.成果展示与交流(控制噪声措施):针对不同类型的噪声,需要采取不同的措施进行处理。
(1)加强法律法规宣传和教育:提高居民的法律意识和环保意识,让大家意识到噪声扰民的危害性,自觉遵守相关法律法规,减少噪声扰民行为的发生。
(2)建立投诉和处理机制:设立专门的投诉渠道,同时建立快速响应和处理机制,及时处理投诉,并对违法行为进行处罚,以起到震慑作用。
(3)实施分区管理:根据社区的功能和特点,将社区划分为不同的区域,对不同区域实行不同的噪声管理标准。如在住宅区实行较低的噪声限值,在商业区和娱乐区实行相对较高的噪声限值。可以更好地平衡不同区域的需求,减少噪声扰民的情况发生。
(4)加强监管和管理:相关部门应加强对噪声产生源的监管和管理,对于违反法律法规的行为要及时制止。同时,可以采取一些技术手段,如安装噪声监测设备、建立噪声数据库等,对社区噪声进行实时监测和数据分析,为管理和整改提供科学依据。