聲音的產(chǎn)生與傳播 知識(shí)講解

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1、聲音的產(chǎn)生與傳播 撰稿：史會(huì)娜 審稿：蒙阿妮 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.理解聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的； 2.知道聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音在不同的介質(zhì)中傳播速度不同； 3.掌握利用聲速測(cè)距離； 4.了解人類聽到聲音的過程； 5.了解骨傳導(dǎo)的原理和應(yīng)用，雙耳效應(yīng)解決立體聲。 【要點(diǎn)梳理】 知識(shí)點(diǎn)一、聲音的產(chǎn)生 1.聲音的產(chǎn)生：聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。固體、液體、氣體振動(dòng)都可以發(fā)聲。自然界中凡是發(fā)聲的物體都在振動(dòng)，振動(dòng)停止，發(fā)聲也停止。 2.聲源：正在發(fā)聲的物體叫做聲源。 3.保存聲音：振動(dòng)可以發(fā)聲，如果將發(fā)聲的振動(dòng)記錄下來需要時(shí)再讓物體按照記錄下來的振動(dòng)規(guī)律去

2、振動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生與原來一樣的聲音。如：早期的機(jī)械唱片，唱片上有一圈圈不規(guī)則的溝槽。當(dāng)唱片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，唱針隨著劃過的溝槽振動(dòng)，這樣就把記錄的聲音重現(xiàn)出來。磁帶，聲源的振動(dòng)通過話筒轉(zhuǎn)化成電信號(hào)通過錄音磁頭記錄在磁帶上，放音磁頭將記錄在磁帶上的聲音信息轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，通過揚(yáng)聲器還原聲音。 要點(diǎn)詮釋： 振動(dòng)停止，發(fā)聲也停止，但是不能說振動(dòng)停止，聲音也消失。因?yàn)檎駝?dòng)停止，只是不再發(fā)聲，但是原來所發(fā)出的聲音還在繼續(xù)向外傳播并存在。 知識(shí)點(diǎn)二、聲音的傳播 1、 能夠傳播聲音的物質(zhì)叫做介質(zhì)，氣體、液體、固體都是介質(zhì)。 2、 聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲。 3、 聲是以聲波的形式向外傳播的。 知識(shí)

3、點(diǎn)三、聲速 回聲 1、 聲音在每秒內(nèi)傳播的距離叫聲速，單位m/s,讀作米每秒。15℃時(shí)空氣中的聲速是340m/s，平常我們講的聲速，指的就是此值。 2、 影響聲速的因素：（1）介質(zhì)的種類，一般情況下v固＞v液＞v氣； （2）溫度，同種介質(zhì)，溫度越高，聲速越大。 3、聲音在傳播過程中遇到大的障礙物被反射回來，便形成回聲?；芈暿锹曇舻姆瓷?。 　要點(diǎn)詮釋： 1、 在空氣中，一般溫度每升高1℃聲速大約增加0.6m/s。15℃的空氣的聲速為340m/s，實(shí)際生活中，我們 說的亞音速飛機(jī)、超音速飛機(jī)，就是指速度達(dá)不到340m/s和速度超過340m/s的飛機(jī)。 2、 聲波在傳播過程中遇到障礙

4、物會(huì)發(fā)生以下情況：一部分聲波在障礙物表面反射；另一部分聲波可能進(jìn)入 障礙物，被障礙物吸收甚至穿過障礙物，如隔墻能聽到相鄰房間里的聲音。不同障礙物對(duì)聲波的吸收和反射能力不同。通常情況下堅(jiān)硬光滑的表面反射聲音的能力強(qiáng)。如：北京天壇的回音壁的光滑圓形墻壁能使聲波發(fā)生多次反射；松軟多孔的表面吸收聲波的能力強(qiáng)，如音樂廳的蜂窩狀天花板就是為了吸收聲音。 3、人耳能分辨出回聲和原聲的條件是：反射回來的聲音到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上，即：聲源到障礙物的距離大于17m。 知識(shí)點(diǎn)四、人耳的構(gòu)造 1、 人耳的構(gòu)造與作用 （1） 外耳：包括耳廓、外耳道、耳垂，作用：接受聲波，傳遞與感覺聲音的振動(dòng)。 （2

5、） 中耳：包括鼓膜、聽小骨，作用：傳播聲音。 （3） 內(nèi)耳：包括耳蝸、三條半規(guī)管，作用：感受聲音信息，重要的平衡器。 2、 人耳聽到聲音的過程 發(fā)聲體發(fā)出聲音→介質(zhì)傳聲→耳朵聽聲。其中任何一個(gè)階段被阻斷，都將聽不到聲音。人耳聽覺障礙如果是傳導(dǎo)障礙，一般可用骨傳導(dǎo)來幫助聽到聲音。如果是神經(jīng)性耳聾，不易治愈。 知識(shí)點(diǎn)五、骨傳聲 1. 【高清課堂：《聲音的產(chǎn)生與傳播 我們?cè)鯓勇牭铰曇簟贰抗莻鲗?dǎo)：聲音可以通過頭骨、頜骨傳到聽覺神經(jīng)， 物理學(xué)中把這種傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)。一些失去聽覺的人可以通過骨傳導(dǎo)來聽聲音。 2. 骨傳導(dǎo)的原理是固體可以傳聲。 知識(shí)點(diǎn)六、雙耳效應(yīng) 聲源到兩只耳朵的

6、距離一般不同，這就造成了聲音傳到兩只耳朵的時(shí)間、強(qiáng)度及其它特征也就不同，這就是雙耳效應(yīng)。正是由于雙耳效應(yīng)，人們可以準(zhǔn)確地判斷聲音的方位。 【典型例題】 類型一、聲音的產(chǎn)生 1. 如圖，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明聲音是物體振動(dòng)產(chǎn)生的是（　　） A．揚(yáng)聲器播音泡沫粒跳動(dòng) B．音叉發(fā)聲濺起水花 C．抽出空氣鈴聲減弱 D．大鐘發(fā)聲球被彈起 【答案】C 【解析】選項(xiàng)ABD中分別把不易察覺的發(fā)聲體的振動(dòng)，轉(zhuǎn)化成容易觀察到的泡沫的振動(dòng)、濺起的水花、被彈開的球，所以ABD選項(xiàng)都能說明聲音是物體振動(dòng)產(chǎn)生的；C選項(xiàng)中抽出空氣鈴聲減弱，說明聲音的傳播需要介質(zhì)，C選項(xiàng)符合題意。 【點(diǎn)

7、評(píng)】題目考查了聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，有些振動(dòng)是看不到的，我們就利用“等效轉(zhuǎn)化法”來感知。如：說話時(shí)雖然看不到聲帶的振動(dòng)，但是可以用手觸摸聲帶來感覺，拍桌子時(shí)雖然看不到桌面在振動(dòng)，但是可以在桌面上放細(xì)小的物理，觀察到細(xì)小物體的振動(dòng)。 舉一反三： 【變式】（2011 淄博）如右圖所示，用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，乒乓球被彈開。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是我們?cè)趯W(xué)習(xí)《聲現(xiàn)象》一章時(shí)經(jīng)常做的實(shí)驗(yàn)，它說明了（　　） A.發(fā)聲的音叉正在振動(dòng) B．聲音可以在真空中傳播 C．聲音的傳播不需要介質(zhì) D．聲音在空氣中的傳播速度最快 【答案】A 類型二、聲音的傳播 聲速

8、 2.（多選）關(guān)于聲音的傳播，下面說法中正確的是（ ） A．聲音借助介質(zhì)以波動(dòng)形式傳播 B．聲音在真空中以很小的速度傳播 C．聲音在介質(zhì)中傳播的速度隨溫度降低而增大 D．聲音在介質(zhì)中的傳播速度隨著介質(zhì)的不同而不同 【答案】AD 【解析】聲音在傳播過程中必須借助于介質(zhì)，真空中沒有傳播聲音的介質(zhì)，故A對(duì)，B錯(cuò)；聲音在不同介質(zhì)中傳播時(shí)傳播速度是不同的，一般情況在固體中傳播得最快，在氣體中最慢，故D對(duì)；查表可知：聲音在空氣中的傳播速度隨溫度升高而增大，故C不對(duì)。 【點(diǎn)評(píng)】題目主要考察了聲音的傳播需要介質(zhì)，不同的介質(zhì)中聲音的傳播速度不同，聲音的傳播速度還與溫度

9、有關(guān)，聲音在真空中不能傳播。 舉一反三： 【變式】我國古書《夢(mèng)溪筆談》中記載：行軍宿營，士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲敵人的馬蹄聲，其原因是___________能夠傳聲，且比空氣傳聲的速度____________。 【答案】大地 快 3.聲音在海水中傳播的速度約為1530m/s，為了開辟新航道，探測(cè)船的船底裝有回聲探測(cè)儀器，探測(cè)水下有無暗礁，如圖所示，探測(cè)船發(fā)出的聲音信號(hào)經(jīng)0.6s被探測(cè)儀接收，求障礙物到探測(cè)船的距離。 【答案與解析】∵發(fā)出的聲音信號(hào)0.6s后被探測(cè)儀器接收，聲音信號(hào)從探測(cè)船到障礙物，然后返回探測(cè)船的時(shí)間是0.6S。 ∴超聲波從船所在的位置到障

10、礙物的時(shí)間： 障礙物到船的距離： 答：海底障礙物到探測(cè)船艙底的距離是459m。 【點(diǎn)評(píng)】題目是利用回聲計(jì)算兩地的距離，要注意回聲是傳過去，再返回來。所以時(shí)間是傳過去的時(shí)間，或是返回來的時(shí)間。 4. 甲、乙兩個(gè)同學(xué)分別站在一根很長的為居民輸送生活用水的自來水管的兩端，如果甲用小鐵錘敲一下水管，站在另一端的乙同學(xué)將會(huì)聽到多次敲擊聲，則聽到的敲擊聲次數(shù)為（　?。? A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 【答案】C 【解析】聲在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，傳播相同的距離所用的時(shí)間也就不同，水管、水、空氣共有三種介質(zhì)，因?yàn)樽詠硭茌^長，聲音

11、先后經(jīng)過水管、水和空氣傳來，所以能聽到三次聲音。 【點(diǎn)評(píng)】問題情境中聽到三次聲的前提是水管足夠長，如果太短，兩次聲音的時(shí)間間隔小于0.1s，人耳是分辨不出兩聲的，就可能只聽到一次聲音。 舉一反三： 【變式1】【高清課堂：《聲音的產(chǎn)生與傳播 我們?cè)鯓勇牭铰曇簟防?】甲同學(xué)把耳朵貼在長鐵管的一端,乙同學(xué)在另一端敲一下鐵管,甲同學(xué)聽到兩響聲,這是因?yàn)?（ ） A.聲音在空氣中傳播速度比在鐵中的大 B.有回聲 C.聲音在空氣中傳播速度比在鐵中的小 D.無法判斷 【答案】C 【變式2】有一段長為18m的裝滿水的鐵管，將耳朵貼在裝滿

12、水的鐵管一端，在另一端敲一下，能聽到幾次聲音？（已知：聲音在鐵、水和空氣中的傳播速度依次為5200m/s、1500m/s和340m/s。人耳能分清前后兩次聲音的時(shí)間間隔要大于0.1s）（　　） A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 【答案】A 【解析】聲音在鐵、水、空氣中傳播路程是18m所用的時(shí)間分別為： ； 。 由三次時(shí)間比較可以看出，時(shí)間間隔相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出來的，只能聽到混在一起的一次聲音。 類型五、骨傳導(dǎo) 雙耳效應(yīng) 5. 屬于神經(jīng)性耳聾的是（　?。? A．耳蝸損傷

13、 B．耳廓損傷 C.聽小骨損傷 D．鼓膜損傷 【答案】A 【解析】耳蝸損傷是神經(jīng)性耳聾，故A說法正確；耳廓損傷是傳導(dǎo)障礙是非神經(jīng)性耳聾，故B說法不正確；聽小骨損傷是傳導(dǎo)障礙是非神經(jīng)性耳聾，故C說法不正確；耳膜損傷是傳導(dǎo)障礙是非神經(jīng)性耳聾，故D說法不正確。 【點(diǎn)評(píng)】神經(jīng)性耳聾是耳蝸、聽覺中樞和與聽覺有關(guān)的神經(jīng)損傷，不易治療；非神經(jīng)性耳聾是傳導(dǎo)障礙，容易治療。 舉一反三： 【變式】助聽器的工作原理是利用儀器（　?。? A．引起頭骨、頜骨振動(dòng)，傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺 D．產(chǎn)生聲波直接作用在聽覺神經(jīng)引起聽覺 C．產(chǎn)生超聲波直接作用在聽覺神經(jīng)引起

14、聽覺 B．引起鼓膜振動(dòng)，經(jīng)過聽小骨及其他組織傳給聽覺神經(jīng)，引起聽覺 【答案】A 6. 關(guān)于雙耳效應(yīng)和立體聲，下列說法中正確的是（　?。? A． 人只靠一只耳朵也能確定說話人的大致方向 B． 人之所以能靠耳朵確定發(fā)聲體的方位，是雙耳效應(yīng)的原因 C． 舞臺(tái)上的聲音被一只話筒放大后播放，也是立體聲 D． 舞臺(tái)上的聲音被多只話筒放大后播放，不是立體聲 【答案】B 【解析】根據(jù)雙耳效應(yīng)的原理，只靠一只耳朵，是不能判斷說話人的大致方向的，因此A選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，不合題意；人之所以能靠耳朵確定發(fā)聲體的方位，是雙耳效應(yīng)的原因，因此B選項(xiàng)說法是正確的，符合題意；根據(jù)雙耳效應(yīng)的原理，只用一個(gè)話筒將舞臺(tái)

15、上的聲音播放出來不會(huì)是立體聲，因此C選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，不合題意；用兩個(gè)話筒放在舞臺(tái)上不同的地方將聲音播放出來是立體聲，用兩個(gè)以上話筒放在舞臺(tái)上不同的地方將聲音播放出來的立體聲效果會(huì)更好，因此D選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，不合題意。 【點(diǎn)評(píng)】聲源到兩只耳朵的距離一般不同，聲音傳到兩只耳朵的時(shí)刻、強(qiáng)弱及其他特征也就不同，這些差異就是判斷聲源方向的重要基礎(chǔ)，這就是雙耳效應(yīng)。正是由于雙耳效應(yīng)，人們可以準(zhǔn)確地判斷聲音傳來的方位，所以說，我們聽到的聲音是立體的。 舉一反三： 【變式1】關(guān)于雙耳效應(yīng)的說法不正確的是（　?。? A．雙耳效應(yīng)就是兩只耳朵產(chǎn)生的效應(yīng) B．雙耳效應(yīng)可以使人準(zhǔn)確地判斷聲音傳來的方向 C．音響的雙道立體聲就是雙耳效應(yīng)的直接應(yīng)用 D．雙耳效應(yīng)能使人有身臨其境的感覺 【答案】A 【變式2】下面不是由于雙耳效應(yīng)達(dá)到的效果的是（　　） A．雷電來臨時(shí)，電光一閃即逝，但雷聲卻隆隆不斷 B．將雙眼蒙上，也能大致確定發(fā)聲體的方位 C．大象判斷聲源的位置比人判斷更準(zhǔn)確 D．舞臺(tái)上的立體聲，使人有身臨其境的感覺 【答案】A