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第一节声音的产生与传播 7 x8 m$ ]! g. \# z- q9 V$ W' P" w
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1.声音的产生与传播
; ?/ e4 }2 G3 b) V8 K 1.1声音的产生:声音是由于物体的振动而产生的,凡是发声的物体都在振动。
# [: Q6 S( W2 |+ S7 e& B 1.2当振动不易直接观察.需采用转换法,转换为我们容易观察的现象。
- C! ^$ \: z/ b! P 例:将发声的音叉放进水中,会引起水的波动等。 9 ~4 Z( f2 v' Z8 `
1.3注意:“振动停止,发声也停止”并不意味着“振动停止,声音消失”,因为振动停止,只是不再发声,而原来的声音仍存在,并继续传播。 7 P5 [- L9 W! S( C
2.声源: ! |+ O7 W3 M0 ]
2.1声源的定义:正在发声的物体叫声源.
3 k0 C8 u. j! A$ W% f 2.2声源的种类:一切固体、液体、气体都能成为声源.
, j- C5 K7 z8 n0 \# ~ 2.3注意:搞清楚哪一物体在振动,是固体,还是液体或气体.生活中一些声源: 9 G6 ^: }$ K$ H3 g
2.3.1提琴、吉他、二胡等弦乐是靠弦的振动发出声音的;
6 p; G2 @! b1 i5 q3 a 2.3.2锣鼓等鼓乐是靠鼓面的振动发出声音的;
+ h. h" y1 Q- [" `, F 2.3.3笛子、萧等管乐是靠管中的空气柱的振动发出声音的;
0 q: t- {7 w6 ?! e6 h5 u) ]) w2 X 2.3.4鸟的叫声是靠鸣膜的振动发出声音的; ( `/ x& y+ v1 _) q
2.3.5雄蝉的叫声是腹部下发音膜的振动发出的;
# {2 E; i( W9 r S Q3 I5 Q 2.3.6蟋蟀是靠翅膀与后腿摩擦振动发声的; ) o) o# z# r) S) @; n9 Q
2.3.7哺乳动物是靠声带的振动发声等. # o4 [3 G- L7 L C9 s+ q/ u
+ P2 T1 _4 I: F$ W) H 3.声音的传播: 6 \ ~) [8 i k' d
3.1声音传播需要介质.
+ Q- r) k# O5 \ 3.1.1气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质.
8 _- J0 Y. M/ O2 b0 s; a 3.2真空中不能传声.
6 \# E: g6 ^/ R" a- ] 3.2.1真空不能传声的结论是采用科学推理法得出的.
' E! A) R4 _ f0 m$ h: f6 @5 x 3.2.2在验证真空不能传声的探究活动中,往往不管怎么抽气,总能听到微弱声音的原因是总有介质把声音传播出来.所以,我们可以利用理想实验法进行推理,即根据用抽气机向外抽气时,人听到的闹钟声越来越小这一现象进行推理:当罩内是真空时,就不能传声。 : }" p! s& h; [/ @! z' [
3.3宇航员在月球上,即使面对面也无法通话,只能通过无线电设备进行通话。这是因为电磁波可以在真空中传播。 # y+ d" g. `- W/ P1 h" r" D* B
4.声波:
0 ~9 E4 { x' m8 x 4.1声波的定义:声音在介质中以波的形式传播,把它叫做声波。 % Y2 @4 y8 k- x: x
4.2声音在空气中传播时,是由于发声体振动在空气中形成了疏密相间的波动,并向远处传播.声波在空气中传播类似于水波。 $ p% r% c1 ~; R4 G1 m, X& f
6 P& v: ~+ r( F$ `" ~% F 5.声速:声音的传播速度。
, v1 h* {2 p+ ^- p2 Q3 \8 X 5.1一般情况下,声音在固体中的传播速度最大,在液体中次之,在气体中最小。
) w) D4 l7 [# e6 b9 A/ o/ ? 5.2声速不仅与传播的介质有关,还与温度有关。 R" ~& j% f7 m6 h# P0 [$ d
例如:声音在 15 ℃的空气中的传播速度为 340 m/s,而在25 ℃的空气中的传播的速度为346m/s。 + s' w# K/ ]! h; l
5.3声速的测量:根据v=s/t,只要分別测出声音传播的路程和所需的时间,可求出声速. . K; N. x( R: ^2 R
6.回声:
. L& b9 q! l7 f: T) G 6.1回声的定义:声波在传播过程中遇到障碍物要发生反射.把声音遇到障碍物反射回来的声音叫做回声。
: i* M8 k3 n# r0 G2 G$ O4 O+ w 6.2人耳能分辨出回声与原声的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚 0.1s 以上,声源到障碍物的距离大于 17m,否则(低于0.1s或小于17m)回声和原声混在一起,使原声加强。 & y; a3 D% d' v/ `8 f8 H
6.2.1人在室内说话比在旷野说话听起来更响亮的原因. / G% y) _/ e- I: ?9 n9 N% d
6.2.2修建礼堂、剧场、乐厅都要考虑到回声,以免影响音响效果。
' n0 d: @ U) n* w" u 6.3应用:利用回声和速度公式可以测距离,即“回声测距”。
# ` r$ m: c' O 6.3.1测定海底的深度,
( J' ~& a2 Z5 N 6.3.2测定冰山的距离,
% [4 J( b) w9 R3 ^! t& x$ U; W6 T 6.3.3敌方潜水艇的远近等.
/ ?6 R" O4 e* o+ {# L) u' O0 | ^ 6.4注意: & t, X+ n* ^$ I* I1 B
6.4.1涉及声音传播的有关计算时,要注意弄清计时起点和终点,即声者是什么时候发出的,经多长的时间传到了什么位置;
' _; u7 T+ j; s" w6 W' P 6.4.2如果是回声测距,要弄清距离和声音传播路程之间的关系,计算时有两种处理方法: + b9 P$ f8 c5 v1 ?1 L
一是单程所用时间是双程所用时间的一半;
# [. v) \' m u 二是声音传播路程是距离的二倍。 * E0 i$ p/ x/ K+ c
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