2022年中考物理總復習 聲學（第1課時）知識梳理教案 新人教版 (I)

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1、2022年中考物理總復習 聲學（第1課時）知識梳理教案 新人教版 (I) 說明：本章共需三個課時，一、知識梳理 二、類型分析 三、自主練習 聲學 第一課時 知識梳理 ????1、聲音的產(chǎn)生與傳播 ????A.?聲音的產(chǎn)生 ???? 來回往復的運動叫做振動，聲音是由于物體的振動產(chǎn)生的。正在發(fā)聲的物體叫做聲源。人說話時的發(fā)聲是靠聲帶的振動，婉轉(zhuǎn)的鳥鳴聲是靠氣管和支氣管交界處鳴膜的振動，弦樂器(二胡、京胡、琵琶、提琴等)的發(fā)聲是靠弦的振動，管樂器(笛、簫、黑管、號等)的發(fā)聲是靠管中的空氣振動，打擊樂器(鑼、鼓等)的發(fā)聲是靠鑼面和鼓膜的振動。 ???? B.?聲音的傳播 ????

2、 聲音可以在固體、液體和氣體中傳播，但不能在真空中傳播。 一般說來，固體的傳聲能力比液體的強，液體的傳聲能力比氣體的強。 C.?聲波 ???? 聲音是一種波，叫做聲波?？蓪⒉豢梢姷穆暡ㄅc可見的水波進行類比，以理解聲波。 ???? 由于發(fā)聲體的振動產(chǎn)生的聲音在介質(zhì)中傳播時，在介質(zhì)中形成疏密相問的波向四周傳播，傳入人耳后就激起耳內(nèi)鼓膜的振動，人便聽到了聲音。 ?發(fā)聲停止是指聲源停止向外界傳送聲波，而已經(jīng)傳送出去的聲波仍可繼續(xù)傳播。如閃電和雷聲是同時產(chǎn)生的，人們在看到閃電后幾秒鐘才聽到雷聲，此時聲源處的振動早已停止了。???? 聲波在傳播的過程中，若遇到山崖、墻壁、高大建筑物等障礙

3、物，就會被障礙物的表面反射回來，形成回聲。若回聲與原聲的時間間隔不小于0。1?S，人耳就能聽到回聲，否則，回聲和原聲混在一起，使原聲加強，修建劇場、禮堂、音樂廳都要考慮回聲，以免影響音響效果。聲音的反射也遵守光的反射定律。利用回聲現(xiàn)象制成的回聲測深儀、水聲定向器、超聲探傷儀等廣泛應用于礦床勘探、材料探傷、水深測量、魚群探測等方面。 ??? ?從聲源發(fā)出的聲波，在傳播的過程中若遇到多個反射面，就可以發(fā)生多次的反射。如夏日的雷聲，有時隆隆地延續(xù)幾秒鐘以上，就是聲波在云層、山岳和地面間多次反射造成的；再如古建筑中的“回音壁”、“三音石”以及江西弋陽境內(nèi)的名勝“回聲谷”等等都是屬于多次反射的回聲。人

4、在室內(nèi)講話比在曠野講話聽起來要響亮，而且當講話聲停止以后，聲音并沒有立即消失，仍然有余音回蕩，就是由于聲音在物體表面連續(xù)多次反射的多次回聲交混在一起形成的，稱為交混回響，簡稱混響，這種混響可以延續(xù)一段時間。從聲源發(fā)聲停止，到聲音減弱到聽不到的一段時間，稱為混響時間。如果劇場的混響時間太長，往往使聲音不清晰，音色混濁、發(fā)悶，形成嗡嗡不絕的噪聲；如果劇場的混響時間太短，就會使本來婉轉(zhuǎn)圓潤的聲音變得干澀無力、生硬，一般劇場的混響時間以l.5?S左右為宜。 ???? 兩列聲波在某種物質(zhì)中傳播時相遇如振幅增大，響度就增大，這種現(xiàn)象在聲學上叫做聲音的共鳴。二胡、小提琴等各種樂器在制造時都充分考慮了這一原

5、理。 ???? 物體除了能反射聲波，也能吸收聲波，特別是軟的多孔的材料吸收聲波的效果更好。播音室內(nèi)的墻壁和地面都要用吸收聲波的材料來減少雜音的干擾。 D、聲能 ???? 聲音具有能量，這種能量叫做聲能。聲波在傳播的過程中，隨著時間的推移，聲能逐漸減小，若設法使聲波向某一方向傳播，則聲能就集中，聲波就能傳得遠些，醫(yī)用聽診器、廣播喇叭之所以制成那種形狀，就是利用了這個道理。 E、聲速 ???? (1)定義 ???? 聲音每秒傳播的距離叫做聲速。 ??? ?(2)決定因素 ???? ①聲速與傳播聲音的介質(zhì)有關?？諝庵械穆曀偌s為340米／秒。一般說來，聲音在固體中傳播得最快，在液體中次

6、之，在氣體中最慢，真空中的聲速為零。 ?②聲速還與傳播聲音介質(zhì)的溫度有關，溫度越高，聲速越大。 ???? 聲音在同一種介質(zhì)中傳播時，聲速不變，頻率、音調(diào)不變，但振幅減小、響度減弱。 ???? 頻率不同的聲音在同一種介質(zhì)中能傳播的距離不同，頻率越小，能傳播的距離越遠。當一個樂隊慢慢地從很遠的地方向你走來時，你先聽到的是音調(diào)低沉的鼓聲，以后才聽到音調(diào)較高的喇叭聲、笛聲、鈴聲，就是這個道理，其原因是頻率越大的聲波，在傳播的過程中被介質(zhì)吸收得越多。 ???? 2、聲音的特征 ???? A.?聲音的三要素 ??? 響度、音調(diào)和音色組成聲音的三要素。 ???? (1)響度 ???? ①定義

7、：聲音的強弱叫做響度。聲源振動的幅度叫做振幅。??? ?②決定因素：聲音的響度與聲源的振幅有關，振幅越大，響度越大；聲音的響度還與距離聲源的遠近有關，距離聲源越近，響度越大。???? (2)音調(diào)???? ①定義：聲音的高低叫做音調(diào)。聲源每秒振動的次數(shù)叫做頻率。頻率的單位為赫茲(Hz)。 ?②決定因素：聲音的音調(diào)決定于聲源振動的頻率，頻率越大，音調(diào)越高。 弦樂器的音調(diào)決定于弦的長短、粗細和松緊。弦的材料(密度)一定時，弦越短、越細、越緊，其發(fā)出聲音的音調(diào)越高。管樂器的音調(diào)由發(fā)音部分的氣體體積大小決定，體積越小，音調(diào)越高。 人的發(fā)聲頻率大約在85?Hz~1100?Hz之間，一般說來，

8、成年男子的聲帶長而厚，振動頻率為90?Hz~140?Hz，而成年女子的聲帶短而薄，振動頻率為270?Hz~550?Hz，所以女子說話的音調(diào)比男子高些，兒童聲帶更短、更薄，童音的音調(diào)比成人的高。 ?(3)音色 ?①音色反映的是聲音的品質(zhì)，又叫音品。不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的響度和音調(diào)都可能相同，但音色不會相同。 ?②決定因素：聲音的音色除了與發(fā)聲體發(fā)出的泛音個數(shù)、頻率分布、強度分布等因素有關外，還與傳聲介質(zhì)、距離聲源的遠近以及聽者的年齡、經(jīng)歷、文化素養(yǎng)等因素有關。 ?借助示波器，可以觀察到不同音色的聲音，它們的波形是不同的。 B聲音的聽覺辨別及其應用 音調(diào)與音色是辨別不同聲音的重要依據(jù)

9、，這兩個依據(jù)必須結合起來講。因為不同的聲音既有音調(diào)的不同也有音色的不同。只不過有的情況下主要是音調(diào)不同，而有的情況下主要是音色不同。聽覺的辨別是根據(jù)主要因素來進行的。例如，蜜蜂帶著花蜜飛時翅膀振動的頻率低，發(fā)出的音調(diào)就低些；不帶花蜜飛時振動的頻率高，發(fā)出的音調(diào)就高些。因此，有經(jīng)驗的養(yǎng)蜂人往往根據(jù)蜜蜂發(fā)出聲音的音調(diào)高低來判斷蜜蜂是飛出去采蜜還是采了蜜飛回蜂房。其實，帶蜜飛行與不帶蜜飛行，發(fā)出聲音的音色也有差異，但主要的是音調(diào)的不同。又如，有經(jīng)驗的人用手指彈擊碗碟，就能判斷碗碟的質(zhì)量，完好的與內(nèi)部有損傷的碗碟發(fā)出的聲音不一樣——音調(diào)與音色都有差異，但最明顯的是音調(diào)不同。再如，在欣賞音樂時，樂隊里有

10、各種樂器齊奏，它們的音調(diào)一樣，但我們還是能辨別出不同樂器發(fā)出的聲音，這里的區(qū)別就主要是音色。 3。令人厭煩的噪聲 ?A.?聲音的分類? (1)從物理學的角度來看；樂音的波形是有規(guī)律的，樂音好聽悅耳；而噪聲的波形是雜亂無章的，噪聲難聽刺耳。 (2)從人的心理和環(huán)境保護的角度來看，凡是影響人們正常學習、工作和休息的聲音，都屬于噪聲。 由于聲音很難用精確的物理定量來劃分，而心理評價又帶有很重的心理成分，因而聲音的分類通常只能是相對的。 B、噪聲的來源 按噪聲的主要來源可分為三類：工業(yè)(包括建筑工業(yè))噪聲、交通噪聲、生活噪聲。 C.?噪聲的危害 人們用分貝(dB)為單位來表示聲

11、音的響度。0?dB是人能聽到的最微弱的聲音______聽覺下限。分貝值越大，響度越大。 (1)噪聲對人的影響 不同分貝的噪聲，對人的影響是不同的。30～40?dB是對人較為理想的聲音環(huán)境。70?dB以上的噪聲干擾交談，90?dB以上的噪聲將對人的聽力造成損傷，l50?dB及以上的噪聲會導致人的雙耳完全失去聽力。 ?為了保證休息和睡眠，應控制噪聲不超過50?dB；為了保證工作和學習，應控制噪聲不超過70?dB；為了保護聽力，應控制噪聲不超過90?dB。 (2)噪聲的物理危害 高強度噪聲能夠損害建筑；在特高強度噪聲下，就連發(fā)聲體本身也可能因疲勞而損壞。 D、噪聲的控制 噪聲從產(chǎn)生

12、到引起聽覺有三個階段：聲源的振動產(chǎn)生聲音斗空氣與介質(zhì)的傳播斗人耳鼓膜的振動。 (1)控制噪聲的主要途徑 ?①控制噪聲聲源。可以更換或改造噪聲大的機器或部件，在噪聲源的周圍加吸聲、隔聲的罩子，還可以在內(nèi)燃機的排氣管上加消聲器。 ?②阻斷噪聲傳播。可使裝有噪聲源的廠房讓窗背向居民區(qū)，可以植樹造林、建立隔音屏障來反射或部分吸收傳來的噪聲。 ?③在人耳處減弱。 ?若條件許可，三管齊下，綜合治理，控制噪聲的效果將更好。 ?(2)以聲消聲 ?根據(jù)聲波的干涉原理，用話筒將噪聲收集起來傳送到專門的電腦進行分析。根據(jù)分析結果通過喇叭發(fā)出與原來反相的新噪聲，使之與原噪聲相疊加，它們相互抵消而變得

13、寂靜無聲。這種“以聲消聲”的新的反噪聲術稱做“有源消聲技術”。 ?4。人耳聽不見的聲音 ?A.?人耳聽覺的頻率范圍 人耳所能聽到聲波的頻率范圍通常在20～20?000?Hz之間，叫做可聽聲。 ?頻率于20?000?Hz的聲波叫做超聲波，頻率低于20?Hz的聲波叫做次聲波，也叫做亞聲波。??每個人的聽覺范圍并不相同，尤其以年齡不同而差異顯著。有些兒童可以聽到低于20?Hz、高達30?000?Hz甚至40?000?Hz的聲音。隨著年齡的增長，??能聽的最低頻率將升高，能聽見的最高頻率將降低，70歲以上的老年人一般只能聽見1000~4000?Hz的聲音。 ?B超聲波的特點及其應用

14、 ?(1)方向性好 利用超聲波定向性好和在水中傳播距離遠等特點制成聲吶，進行水中觀察和測量。利用超聲波方向性好及多普勒效應制成超聲波速度測定器。 (2)穿透能力強 在一些不透明的固體中能穿透幾十米的厚度。 以上兩個特點使得超聲波成為探傷、定位等技術的重要工具，如制作A超、B超、M超儀。 (3)易于獲得較集中的聲能 超聲波可以用來粉碎人體結石，對硬質(zhì)材料作切削、鑿孔、焊接等加工以及用來清洗、消毒等。 C次聲波的特點及其危害 (1)特點 次聲波可以傳得很遠，很容易繞過障礙物，而且無孔不入。 可通過次聲來預報地震、海嘯、臺風、火山爆發(fā)等自然災害，以及監(jiān)測核爆炸。 (2)危害 人體各部分器官的振動頻率一般處在5~20?Hz的次聲頻段。如胸腔為5～9?Hz，腹腔為6～10?Hz，心臟為5?Hz，盆腔為5?Hz，頭部為20?Hz，全身為5～20?Hz。頻段為5～20?Hz的次聲波容易通過共振機理使人受到傷害。 一定強度的次聲波對人體會造成嚴重傷害。次聲波對機器設備、建筑物等會造成破壞。