初三物理《声现象》学习指导

时间:2019-08-26 20:58:13标签:

  人们接收外界信息的一个重要途径是通过声音的传播。各种声现象充满了人们的生活,声音在生活、生产和社会等方面有重要的应用和影响,因此在学习本章知识时应注意两点:一是加强实验探究活动,感受研究物理问题的过程和方法。二是注重与生活实际的联系,及时将所学的知识应用于生活。

  一、声音的产生与传播

  1.一切发声的物体都在振动,振动停止发声也停止,振动的物体叫声源。人说话,唱歌靠声带的振动发声,婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声,清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声。

  2.声音的传播需要介质,真空不能传声。在空气中,声音以看不见的声波来传播,声波到达人耳,引起鼓膜振动,人就听到声音。真空不能传声,月球上没有空气,所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电话交谈,因为无线电波在真空中也能传播,无线电波的传播速度是3×108m/s。

  3.声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下,v固>v液>v气,声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,在真空中的传播速度为零。

  4.回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来,此时障碍物到听者的距离至少为17m。利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近。

  例1 在桥洞内说话时,听不到回声的原因是因为(  )

  A.桥洞内不能产生回声

  B.桥洞反射的回声从洞口跑掉了

  C.桥洞呈对称状,回声相互抵消了

  D.桥洞太小,回声与原声混在一起了

  [解析]回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以上,人耳才能把回声和原声区分开,这样离反射面的距离要在17m以上,在桥洞内说话时,桥洞太小,回声与原声混在一起了,就听不到回声,应选D。

  二、我们怎样听到声音

  1.声音在耳朵里的传播途径:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动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。

  2.骨传导:声音的传导不仅仅可以用耳朵,还可以经头骨、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。

  3.双耳效应: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。

  例2 在雷雨来临之前,电光一闪即逝,但雷声却隆隆不断,这是因为(  )

  A.雷一个接一个打个不停

  B.这是双耳效应

  C.电光的速度比雷声的速度大

  D.雷声经过地面、山岳和云层多次反射造成的

  [解析]人们在长期实践中,是凭着双耳感受到声音时间的先后、强度的不同和不同的振动步调,形成不同的感觉,来判断声源方向这就是“双耳效应”原理。在雷雨来临之前,电光一闪即逝,是因为光的传播速度很快;但雷声却隆隆不断,是因为雷声经过地面、山岳和云层多次反射造成的,所以应选D。

  三、声音的特性

  1.音调:人感觉到的声音的高低。用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现:划的快音调高,用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现:橡皮筋振动快发声音调高。综合上述实验现象你得到的共同结论是:音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。

  2.响度:人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距发声体距离的远近有关。物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大响度越大。

  3.音色:由物体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。闻声知人──依据不同人的音色来判定。

  例3 男低音独唱时由女高音轻声伴唱,下面对二人声音的描述正确的是(  )

  A.“男声”音调低、响度小;“女声”音调高、响度大

  B.“男声”音调高、响度大;“女声”音调低、响度小

  C.“男声”音调高、响度小;“女声”音调低、响度大

  D.“男声”音调低、响度大;“女声”音调高、响度小

  [解析]音调是声音的高低,由发声体振动的频率决定的。发声体振动快慢不同,人耳感觉到声音的高低就不同,即音调不同。振动越快、频率越大,音调越高;振动越慢,频率越小,音调越低。响度是由发声体的振幅决定的,振幅越大,响度越大,因此,男低音独唱时由女高音轻声伴唱,“男声”音调低、响度大;“女声”音调高、响度小,应选D。

  四、噪声的危害和控制

  1.当代社会的四大污染:噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。

  2.物理学角度看,噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音;环境保护的角度噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。

  3.人们用分贝(dB)来划分声音等级;听觉下限0dB;为保护听力应控制噪声不超过90dB;为保证工作学习,应控制噪声不超过70dB;为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。

  4.减弱噪声的方法:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。

  例4 以下减弱噪声的方法中,属于在声源处减弱的是(  )

  A.影剧院的墙面用吸音材料制成

  B.在飞机旁的工作人员佩带有耳罩的头盔

  C.城市某些路段禁鸣喇叭

  D.高架道路两侧某些路段设有隔音板墙

  [解析]影剧院的墙面用吸音材料制成是将已发出的声音吸收掉,是在传播过程中减弱噪声的;在飞机旁的工作人员佩带有耳罩的头盔是声音已经到了人耳处,现在用耳罩阻止它进入人耳,是在人耳处减弱噪声的;城市某些路段禁鸣喇叭,是不允许发声体发声,应为在声源处减弱噪声;高架道路两侧某些路段设有隔音板墙是在中途阻断噪声继续传播,属于在传播过程中减弱噪声的。所以应选C。

  理论联系实际是学好物理的重要方法之一,在学习噪声的过程中注重日常生活实际中的噪声污染问题。解决此类题的关键是知道减弱噪声的三条途径:在声源处减弱,在传播过程中减弱,在人耳处减弱。

  五、声的利用

  利用声来传播信息和传递能量。声在社会生活中应用的情况进行分类:可以按照课本分为“声与信息”和“声与能量”两类,也可按照声音在医疗、工业、军事、日常生活等方面的利用分类。

  例5 利用“B超”可以帮助医生确定病人体内脏器的情况,这是因为(  )

  A.“B超”声波的频率很大

  B.“B超”声波的能量很大

  C.“B超”声波进入人体,可在脏器上发生反射,反射波带有信息

  D.“B超”声波进入人体可穿透内部脏器治病

  [解析]美妙、悦耳的音乐能治病,这已为大家所熟知。科学家发明的“B超”诊断装置,它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时,它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声,振动耳膜,然后微型电脑就会根据“B超”声波进入人体,可在脏器上发生反射,反射波带有信息功能的数据显示出来,供医生诊断。选项C正确。 

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