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聲現象知識

——好學初中物理

一、 聲音的產生與傳播

1、一切發聲的物體都在振動。

用手按住發聲的音叉，發聲也停止，該現象說明振動停止發聲也停止。

2、聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲。

在空氣中，聲音以看不見的聲波來傳播，聲波到達人耳，引起鼓膜振動，人就聽到聲音。氣體、液體、固體都傳播聲音。

3、聲音在介質中的傳播速度簡稱聲速。

一般情況下，v固>v液>v氣 ，聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s，在真空中的傳播速度爲0m/s。

4、回聲

回聲是由於聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。如果回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上人耳能把回聲跟原聲區分開來，此時障礙物到聽者的距離至少爲17m。

利用：利用回聲可以測定海底深度、冰山距離、敵方潛水艇的遠近測量中要先知道聲音在海水中的傳播速度。

測量方法是：測出發出聲音到受到反射回來的聲音訊號的時間t，查出聲音在介質中的傳播速度v，則發聲點距物體S=vt/2。

5、人類怎樣聽到聲音

（1）外界傳來的聲音引起鼓膜振動,這種振動產生的信號經過聽小骨及其他組織傳給聽覺神經,聽覺神經把信號傳給大腦,人就聽到了聲音。

（2）骨傳導

聲音通過頭骨、頜骨也能傳導聽覺神經引起聽覺,科學上把這樣傳導方式叫做骨傳導。

骨傳導實例：音樂家貝多芬耳聾後，就是用牙咬住木棒的一端，另一端頂在鋼琴上，聽自己演奏的琴聲，從而繼續進行創作的。

二、聲音的特性

1、音調：

人感覺到的聲音的高低。音調跟發聲體振動頻率有關係，頻率越高音調越高；頻率越低音調越低。物體在1s振動的次數叫頻率，物體振動越快頻率越高。頻率單位：次/秒又記作Hz ，赫茲。

超聲波和次聲波：人能感受聲音的頻率有一定的範圍，多數人能聽到的頻率範圍大約從 20HZ~ 20000HZ。人們把高於 20000HZ的聲叫做超聲波；把低於20HZ的聲叫做次聲波，它們都統稱爲聲，但人們都聽不見。蝙蝠、海豚發出的聲常爲超聲波；地震、海嘯、颱風、等自然災害會伴隨次聲波。

2、響度：

人耳感受到的聲音的大小。響度跟發生體的振幅和距發聲體距離的遠近有關。物體在振動時，偏離原來位置的最大距離叫振幅。振幅越大響度越大。

3、音色：

由發聲體的材料與結構決定。人們根據音色能夠辨別樂器或區分人。

✴ 區分聲音三要素：

聞聲知人——依據不同人的音色來判定；

高聲大叫——指響度；

高音歌唱家——指音調。

✴ 波形圖識別

疏密程度表示音調高低，越密集音調越高震動幅度代表響度，幅度越大，響度越大波的形狀代表音色，形狀相同音色相同，形狀不同音色不同。

三、聲的利用

可以利用聲來傳播信息和傳遞能量。

1.聲能夠傳遞信息的實例：

(1)遠處隆隆的雷聲預示着一場可能的大雨；

(2)鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌，會從異常的聲音中發現鬆動的螺栓；

(3)醫生用聽診器可以瞭解病人心、肺的工作狀況；

(4)醫生用B超爲孕婦作常規檢查；

(5)古代霧中航行的水手通過回聲判斷懸崖的距離；

(6)蝙蝠靠超聲波探測飛行中的障礙物和發現昆蟲；

(7)利用聲吶探測海底深度和魚羣位置。

2．聲能夠傳遞能量的實例：

(1) 超聲波可以用來清洗鐘錶等精細機械；

(2) 外科醫生可以利用超聲波振動除去人體內的結石。

(3) 超聲波加溼器。

四、噪聲的危害和控制

1、噪聲的定義

（1）物理學角度看，噪聲是指發聲體做無規則的雜亂無章的振動發出的聲音；

（2）環境保護的角度噪聲是指妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音起干擾作用的聲音。

2、噪聲的等級及危害

人們用分貝（dB）來劃分聲音等級；聽覺下限0dB（人剛好能聽到的最微弱的聲音）；爲保護聽力應控制噪聲不超過90dB；爲保證工作學習，應控制噪聲不超過70dB；爲保證休息和睡眠應控制噪聲不超過50dB。

3、噪聲的控制

(1) 防止噪聲的產生 ----------在聲源處減弱；

(2) 阻斷噪聲的傳播 --------- 在傳播過程中減弱；

(3) 防止噪聲進入耳朵--------在人耳處減弱。

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