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" ~7 w; v* v$ U) ?( k: p/ l3 {9 L 第一节声音的产生与传播 . g& L! x5 _5 P* Q
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1.声音的产生与传播
0 g/ ?+ _# H: ?' z 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。
7 ^+ p# G8 O9 t& k; h& w 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。 + H$ t* ?* N1 f5 p6 q* D2 \6 y0 |
例:将发声的音叉放进水中,会引起水的波动等。
( v- @/ o D: L8 h! [/ Q 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。 # q2 Y- |) V9 w0 k9 x3 h+ v
2.声源: 7 j& m K) y1 Q+ `+ x2 e. K! _
2.1声源的定义:正在发声的物体叫声源.
, N" q. L# v- P6 \: d6 h 2.2声源的种类:一切固体、液体、气体都能成为声源. " }; l0 L n# i3 q t
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:
/ R( w5 m0 j' r& \9 w 2.3.1提琴、吉他、二胡等弦乐是靠弦的振动发出声音的; 2 O8 I, @( r. p' B
2.3.2锣鼓等鼓乐是靠鼓面的振动发出声音的; _6 [; q# n/ {: J2 }+ _# i
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; 1 ^0 c8 {. ?! c* I1 `
2.3.4鸟的叫声是靠鸣膜的振动发出声音的; + J$ X! Z; _; f0 Y3 W- b
2.3.5雄蝉的叫声是腹部下发音膜的振动发出的;
% E+ i# T- d/ g5 w/ M! p 2.3.6蟋蟀是靠翅膀与后腿摩擦振动发声的;
* V9 K% H/ j. y6 Q+ V 2.3.7哺乳动物是靠声带的振动发声等. ( r; S* |6 M% O4 W* L* H% j
4 |8 O4 t9 `0 y8 k 3.声音的传播:
0 j: v% P/ l; q' n 3.1声音传播需要介质.
! n- A" V9 ^: T) T5 r 3.1.1气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质.
. B8 n1 S9 L |! |) f- q9 P. D, S 3.2真空中不能传声. & U2 f& e4 j; y1 e% @
3.2.1真空不能传声的结论是采用科学推理法得出的.
" O( \. f8 k1 f2 O/ \ 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。
2 l5 p9 ~, A$ w8 N1 z$ O 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。
; m% H- N% s/ ~+ `) t, v$ y 4.声波:
1 q. W( R/ \# O* o N 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。 - Z2 p/ l- u% D# m9 c7 V, 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。
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4 r/ A, J2 ]" G& S' }: P6 K8 s 5.声速:声音的传播速度。
. ]% S$ h/ I) } 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。
+ ~6 w/ U) K0 E7 H+ }- F 5.2声速不仅与传播的介质有关,还与温度有关。 . T4 g7 Y8 U; E0 W2 X6 L" C% B
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。
& Q2 x' Q8 `8 a7 Y! [& }' b 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. ' q5 ^& ~% s( ^9 D' L3 d: W
6.回声: " e$ M( A& @$ ^; A4 W' ?* o
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。
1 H" E+ g% S! ^7 E1 o5 C6 x9 ] 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。 : M7 w/ k( |- p# V
6.2.1人在室内说话比在旷野说话听起来更响亮的原因.
; t- V! q5 D/ e9 a1 V 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。 , ~: _) }4 c. |' o; u
6.3应用:利用回声和速度公式可以测距离,即“回声测距”。
$ N+ {6 H+ w9 K, D 6.3.1测定海底的深度, : z/ d5 r% W! g, c& m3 R, Q
6.3.2测定冰山的距离,
6 r) q' l( k! [6 _ 6.3.3敌方潜水艇的远近等. 0 Y3 ]3 {* c5 e
6.4注意: 7 @1 C4 W3 S6 n: W
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; ! f3 ?1 e- \: ]5 _/ t
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: 5 ` V" ^2 }4 n: g1 o0 q
一是单程所用时间是双程所用时间的一半;
1 r' ?$ C% r- k8 v% i 二是声音传播路程是距离的二倍。 0 L8 M2 g# D2 B0 T& f' `$ S( R
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