第一章:声现象
物理学家进行科学探究的方法是灵活多样的,但一般包含以下要素:提出问题,猜想与假设,设计实验与制定计划,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作.
声音的产生
1、声音是由物体振动产生的,振动停止,发声就停止,但声音不会立刻消失。
2、正在发声的物体叫声源
3、固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源.
4、声音可以在固体、液体和气体(介质)中传播,但不能在真空中传播.
5、理想实验法(实验+推理):比较、归纳、转换、放大
6、声音也是一种波,我们把它称为声波.
7、声音具有能量,这种能量叫做声能.
8、声波遇到障碍会被反射回来,我们听到的回声就是声波反射形成.
9、固体>液体>气体(声速还与温度有关)
声音在空气中传播的速度约为340m/s;在水中传播比在空气中快,速度约为1500m/s;在钢铁中传播的更快,速度可达5200m/s.
乐音的特性
一:乐音
1、乐音三要素:响度、音调和音色
2、物理学中,把人耳感觉到的声音的强弱叫做响度.
3、声音的响度与声源的振幅有关,振幅越大,响度越大.(还与声音的远近有关)
4、振动的快慢常用每秒振动的次数——频率表示.频率的单位是赫兹,简称赫,符号为Hz.
5、声音的高低叫音调,音调与声源振动的频率有关;频率越高,音调越高;频率越低,音调越低.
6、乐音通常是指那些悦耳动听、令人愉快的声音,它是声源做有规律振动产生的.
7、不同的声源,由于它们的材料、结构不同,因此发出声音的音色不同,方便人们分辨.
噪音及其控制
一:噪声
1、这类声音是由声源做无规律振动产生的,且强度过大,称为噪声.
2、噪声会干扰人们正常的学习、工作和休息,甚至对人体有害,需要加以控制.
二:噪声的危害
1、人们把噪声称为“隐形杀手”.这是因为,噪声除了使人烦躁、注意力不易集中,妨碍工作和休息以外,还会对人的健康产生不良影响.
2、长期在强噪声环境中工作的人,除听力下降之外,还常常伴有头晕、头痛、神经衰弱、消化不良等症状.此外,噪声还是诱发心脏病和高血压的重要原因之一.
三:不同声强级的声音对人的影响(响度)
物理学中,用声强级来客观描述声音的强弱,它的单位是分贝,符号为dB.不同级别的声音对人们的影响不同。为了保证人的正常睡眠,应控制噪声不超过50dB;为了保证工作和学习,应控制噪声不超过70dB;为了保证听力不受损伤,应控制噪声不超过90dB
四:噪声的控制
人们可以在声源处控制噪声,包括改进声源的结构,采取减振、隔振等技术和加装消音器等;在传播途中控制噪声,包括隔声、吸声和消声;在人耳处减弱噪声,如戴耳塞、耳罩、头盔等.
人耳听不到的声音
人耳能听到的声音叫做可听声波,它的频率范围通常为20-20000Hz.频率高于20000Hz的声音叫做超声波,频率低于20Hz的声音叫做次声波.超声波和次声波虽然人耳听不到,但是对人类的生活有着重要的影响.
一:超声波
与可听声波相比,超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点,在生产、生活中有着广泛的应用.
1、声呐
这种装置利用超声波经水下物体反射所形成的回声,可以发现潜艇、鱼群等水下目标,并测出它们的位置.此外,利用声呐装置还可以测绘海底的地形.
2、B超(超声波成像)
利用B型超声波诊断仪,可观察母体内的胎儿.
3、超声波清洗器
超声波能够使清洗液产生剧烈运动,具有去污作用.据此,人们制成了超声波清洗器.
4、超声波焊接器
超声波还能使塑料膜发热,从而将两张塑料膜粘合在一起.常见的超声波焊接器就是利用这一原理对塑料袋进行封口的.
二:次声波
1、次声波能够绕过障碍物传得很远,而且几乎无孔不入.(地震、核爆炸、火箭发射所产生的次声波能绕地球2-3周)
2、超强的次声波会对人体造成严重损害,使人恶心、神经错乱,甚至五脏破裂.强度等大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏.
3、目前,科学家正研究、检测和控制次声波,以便有效地避免它的危害,并从中获取信息来预报地震、台风,或为检测核爆炸提供依据.
“声现象”实验三种典型研究方法
1.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。
2.控制变量法
注意:
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。
3.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.
声现象专题练习
[1]闻其声即可辨其人,这是因为 ( )
A.不同的人的声音的音色不同
B.不同的人声音的音调不同
C.不同的人的声音的响度不同
D.不同的人声带振动的频率不同
解析:
考点:音色
试题分析:乐音的三个特征:音调、响度、音色。
音色:由发声体自身结构、材料等决定。所以人们通过音色来辨别不同物体发出的声音,闻其声即可辨其人,这是因为不同的人的声音的音色不同。
[2]我们生活在声音的世界里,声音无处不在。下列声音:
①工厂车间里机器的轰鸣声;②剧场里京剧表演的演奏声;③清晨公园里小鸟的鸣叫声;④装修房子时的电钻声;⑤婚庆时的爆竹声;⑥山间小溪潺潺流水声。其中属于噪声的是( )
A.①③④
B.①②⑤
C.①④⑤
D.①④⑤⑥
解析:
考点:噪声
从环境保护的角度来说,噪声是指影响人们正常的学习、生活、休息和对要听到的声音起干扰作用的声音.属于噪声的是①④⑤.