物理：声现象详解.docx

物理：声现象详解.docx第一章 声现象
（一）声音的产生
我们每天可以听到各种各样的声音都是由于物体的振动产生的，比如老师的讲话声，广 播声、电铃声、流水声、汽车声，……都是物体的振动产生的。
当你用手拨动塑料尺发声时，你用手捏住尺子，尺子就不发声了；当你用铅笔轻敲文具 盒发声时，你用手按住文具盒，文具盒也就不发声了。通过上述说明，我们能够得出结论： 声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止。
但是有的振动并不能用肉眼明显地观察出来，比如我们说话时，无法看见声带振动，但 是我们可以用手触摸来感觉;拍桌子时，桌子振动我们看不到，但是在桌子上放上细小物体, 我们会看见它们的振动。
许多看不见、摸不着的东西或不易直接观测认识的问题，却可以通过一种看得到摸得着 的现象认识它，就是物理学中常用的一种方法，叫做“转换法”。比如：电流看不见，又不能随 便去触摸，但我们可以通过电路中电灯发光来认识到电的存在。
发声体可以是固体、液体或气体。例如：“风声、雨声、读书声，声声入耳”中,其中的 “风声”就是由空气（气体）振动发声的；“雨声”是由雨水（液体）振动发声的；“读书声” 是由人的声带（固体）振动发声的。
我们常说的打击乐、弦乐都是靠固体物质振动发声的，管乐则是靠气体物质振动发声的。
探究试验一:声音是由物体的振动产生的
器材:音叉、铁架台、细线、泡沫塑料球
步骤：
（1） 将泡沫塑料球用细线吊在铁架台上，将音叉靠近泡沫塑料球，敲响音叉。发现:音叉在 振动，泡沫塑料球被音叉弹开。
（2） 再敲响音叉，并用手捏住叉股，发现：泡沫塑料球不会被音叉弹开。
结论:声音是由物体的振动产生的。
例1：节日里同学们玩的气球，不小心有的气球会突然破裂发出“啪”的响声，气球破 裂时为什么会发出声音？
解答：气球中充满了压缩气体，当气球受到挤压时，气球里的压缩气体体积急剧膨胀, 引起周围空气的急剧振动，产生声音，传到耳朵，我们就听到了气球破裂的声音。
（二）声音的传播
声音是以声波的形式传播出去的，声源振动在周围的物质中激起声波，传入人耳，引起 鼓膜振动产生听觉。声音传播需要介质，一切气体、液体、固体都能作为传播声音的介质, 而在真空中没有这些传播声音的介质,因此真空不能传声。
声音在介质中的传播速度叫声速。声速大小与物质种类有关，一般地讲，在固体、液体 中的声速比空气中的大。声速还与温度有关,声音在15°C的空气中的传播速度为340m/so
声源发出的声音在传播过程中，遇到障碍物会被反射回来，传回耳朵里就是回声。当回 声到达人耳比原声晚0. Is上，人耳就能把回声与原声区分开，否则，回声与原声混在一起, 使原声加强。
探究实验一：声音传播需要介质
器材：闹钟、玻璃罩、抽气机
步骤:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，用抽气机逐渐抽出其中的空气，会发现:声音越 来越小。
结论:说明声音传播需要介质;真空不能传声。
例2：从军舰利用声呐发射声波，声波传到海底，再反射回海面共经过3s,此处海的深 度多深？（设海水中的声速为1530m/s）
分析：本题是利用回声测量距离，回声的产生就是声音传播的往返过程，本题的回声是 由于声音在海水中传播时，遇到了海底后又返回而产生的，声音的发出和返回过程都是海水, 而且声音发出的时间与返回的时间相同,所以声音从海面传播到海底的时间t=3秒/2=1„ 5 秒。声音到海底的距离为1530X = 2295 （米）
（三） 人耳的听音过程
外界传来的声音引起鼓膜的振动，这种振动经过听小骨及其他组织传给听神经，听神经 把信号传给大脑，这样人就听到声音了。
（四） 音调
唱歌时，一首歌曲音调可以唱高一些，也可以唱低一些。同学们听到的一首合唱歌曲， 高音部的音调高，低音部的音调低，我们把“声音的高低叫做音调”。音调的高低与什么 因素有关呢？
我们拿一张硬纸片，让他在木梳上划过，一次快些，一次慢些，会发现快划时纸片振动 得快时，音调高，慢划时振动得慢时音调低；再拨动张紧的橡皮条，会发现细橡皮条振动得 快，音调高，粗橡皮条振动得慢，音调低，这是为什么呢？
物理学里把物体在1秒内振动的次数叫频率。物体振动越快，频率越高，所以，可以看 出：音调跟发声体的振动频率有关系，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
人对高音和低音的听觉有一定的限度，大多数人能够听见的声音的频率范围大约是20 次每秒到20000次每秒。频率高于20000次每秒的声音人们听不到，我们叫它“超声波”， 声音频率小于20次每秒的我们也听不到，叫它“次声波”。
例3：往保温瓶里灌开水的过程中，听声音的变化就能判断壶里水位的高低，这是为什 么？
分析：音调跟发声体的振动频率有关系，而发声体振动的频率与自己的材料、长度、松 紧等有关