聲音的產(chǎn)生與傳播 知識講解

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1、聲音的產(chǎn)生與傳播 撰稿：史會娜 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】 知識點(diǎn)一、聲音的產(chǎn)生 1.聲音的產(chǎn)生：聲音是由物體振動產(chǎn)生的。固體、液體、氣體振動都可以發(fā)聲。自然界中凡是發(fā)聲的物體都在振動，振動停止，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：振動可以發(fā)聲，如果將發(fā)聲的振動記錄下來需要時再讓物體按照記錄下來的振動規(guī)律去

2、振動，就會產(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)動時，唱針隨著劃過的溝槽振動，這樣就把記錄的聲音重現(xiàn)出來。磁帶，聲源的振動通過話筒轉(zhuǎn)化成電信號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，通過揚(yáng)聲器還原聲音。 要點(diǎn)詮釋： 振動停止，發(fā)聲也停止，但是不能說振動停止，聲音也消失。因為振動停止，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

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。不同障礙物對聲波的吸收和反射能力不同。通常情況下堅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。 （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。 知識點(diǎn)五、骨傳聲 1. 【高清課堂：《聲音的產(chǎn)生與傳播 我們怎樣聽到聲音》】骨傳導(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，下列實驗現(xiàn)象不能說明聲音是物體振動產(chǎn)生的是（　　） A．揚(yáng)聲器播音泡沫粒跳動 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ABD中分別把不易察覺的發(fā)聲體的振動，轉(zhuǎn)化成容易觀察到的泡沫的振動、濺起的水花、被彈開的球，所以ABD選項都能說明聲音是物體振動產(chǎn)生的；C選項中抽出空氣鈴聲減弱，說明聲音的傳播需要介質(zhì)，C選項符合題意。 【點(diǎn)

7、評】題目考查了聲音是由振動產(chǎn)生的，有些振動是看不到的，我們就利用“等效轉(zhuǎn)化法”來感知。如：說話時雖然看不到聲帶的振動，但是可以用手觸摸聲帶來感覺，拍桌子時雖然看不到桌面在振動，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。 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。這個實驗是我們在學(xué)習(xí)《聲現(xiàn)象》一章時經(jīng)常做的實驗，它說明了（　?。? A.發(fā)聲的音叉正在振動 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，B錯；聲音在不同介質(zhì)中傳播時傳播速度是不同的，一般情況在固體中傳播得最快，在氣體中最慢，故D對；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。 【點(diǎn)評】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，探測船的船底裝有回聲探測儀器，探測水下有無暗礁，如圖所示，探測船發(fā)出的聲音信號經(jīng)0.6s被探測儀接收，求障礙物到探測船的距離。 【答案與解析】∵發(fā)出的聲音信號0.6s后被探測儀器接收，聲音信號從探測船到障礙物，然后返回探測船的時間是0.6S。 ∴超聲波從船所在的位置到障

10、礙物的時間： 障礙物到船的距離： 答：海底障礙物到探測船艙底的距離是459m。 【點(diǎn)評】題目是利用回聲計算兩地的距離，要注意回聲是傳過去，再返回來。所以時間是傳過去的時間，或是返回來的時間。 4. 甲、乙兩個同學(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間也就不同，水管、水、空氣共有三種介質(zhì)，因為自來水管較長，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】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 我們怎樣聽到聲音》例4】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,這是因為 （ ） 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所用的時間分別為： ； 。 由三次時間比較可以看出，時間間隔相差不到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】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，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，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． 舞臺上的聲音被一只話筒放大后播放，也是立體聲 D． 舞臺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選項說法錯誤，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，只用一個話筒將舞臺

15、上的聲音播放出來不會是立體聲，因此C選項說法錯誤，不合題意；用兩個話筒放在舞臺上不同的地方將聲音播放出來是立體聲，用兩個以上話筒放在舞臺上不同的地方將聲音播放出來的立體聲效果會更好，因此D選項說法錯誤，不合題意。 【點(diǎn)評】聲源到兩只耳朵的距離一般不同，聲音傳到兩只耳朵的時刻、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，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．舞臺上的立體聲，使人有身臨其境的感覺 【答案】A