人教版八年级上册物理第二章[声现象]知识归纳

第二章 声现象

知识归纳

2.1 声音的产生与传播

一、声音的产生

1. 声音是由物体的振动产生的。

设计实验：将正在发声的音叉放入水中，会看见水花飞溅，这个实验使用的是转换法。

2. 正在发声的物体叫做发声体或声源。

3. 一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。（不能解释为“声音也停止”）

4. 声音的保存：如果将发声体的振动记录记下来，需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会产生与原来一样的声音，这样的就可以将声音保存下来。

二、声音的传播

1. 声音以波的形式传播着，我们称为声波。（发声体的振动引起周围空气的振动，形成了疏密相间的波动，向远处传播）

设计实验：用一支铅笔不断轻击水面，水面就会形成一圈一圈的水波，不断向远处传播。 水波是一圈一圈向外传播的，而声波是以疏密相间的波动向外传播的，水波与声波具有相似的性质。这个实验室用的是类比法。

2. 声音的传播需要物质，物理学中把能够传播声音的物质称为介质。

3. 介质可以说气体，液体和固体，真空不能传声。（因此不能用超声波进行太空测距）

三、声速

1. 声音传播的快慢用声速描述，它的大小等于声音每秒在空气中传播的距离。

2.15℃时空气中的声速是340m/s。

相关例题：为什么雷雨天我们先看到闪电，过一段时间才听到雷声？

答：因为光的传播速度远大于声速，所以我们先看见闪电后听见雷声。

3. 影响声速大小的因素：（1）介质的种类；（2）戒指的温度。 一般情况下，声音在固体中传播最快，在气体中传播最慢。

相关例题：敲击装满水的钢管的一段，在另一端能听到3次声音，依次由 钢管，水和空气传播。

4. 有关回声

（1）回声是指声音在传播过程中，遇到障碍物反射回来的声音。

（2）当发出的声音经过大于0.1s 的时间回到耳边，人们就能把回声和原声区分开来；当障碍物离的太近时，声波很快被反射回来，回声和原声混在一起，人们分辨不出回声和原声，但是会觉得声音更响亮。

（3）当声源与障碍物的距离大于S=v声t=340m/s×0.1s2=17m 时，就可以区分原声与回声。

相关例题：一个同学朝远处的山崖大喊一声，约1.5s 后听到回声，那么该同学距山崖大约是多少米？

解：空气传播速度v 声=340m/s，声音传播的时间t=1.5s，同学到山崖的距离S=v声t =340m/s×

（PS ：一般来说，传声方式有空气传导和骨传导两种。） 1.5s2

2.2 声音的特性

一、音调——声音的高低

1. 声音的音调由发声体振动的频率（f ）决定。物体振动得快，发出的音调就高；振动越慢，发出的音调越低。

设计实验：（1）将一把钢尺紧紧按在桌面上，一端伸出桌面。

（2）拨动钢尺，听钢尺振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。

（3）改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。（这个实验使用的是控制变量法）

2. 物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。

3. 频率的单位为赫兹，符号为Hz 。一个1s 内振动100次的物体的频率是100Hz 。

4. 声分为超声波，声音和次声波。人们把频率低于20Hz 的声波叫次声波，高于20000Hz 的声波叫超声波，人类能听见的范围（20-20000Hz ）的声波称为声音。

图1

5. 如图1所示，甲的波形图中，两个波峰的间距更大，波形更为稀疏一些，声音的频率较低；乙的波形图中，两个波峰的间距更小，波形更为密集一些，声音的频率较高。

二、响度——声音的强弱

1. 振幅是表示物体振动幅度大小的物理量。

2. 声音的响度由振幅决定，振幅越大，产生的声音响度越大。

图2

设计实验：如图2所示，将发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的高度。使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。 这个实验使用的是转换法。

3. 声音的响度还与人距发声体的远近有关。距离越远，声音的响度越小。

三、音色

1. 声音的音色由发声体本身的材料，结构决定。

例题：古董专家敲击古银币辨别真假，主要是听声音的 音色 。

2，音色是辨别不同发声体的依据。

（PS ：声音的音调和响度完全没有关系，音调高低并不影响响度大小。）

2.3 声的利用

一、声与信息

2. 回声定位的应用

（1）超声导盲仪；（2）倒车雷达；（3）（仿生学）声呐——探测海深，绘制海底地形图和探测鱼群等。

例题：某汽车以54km/h的速度匀速驶向一座大山，司机想估计汽车到大山的距离，按响喇叭后，继续以原速度向大山行驶。经过3s 后，听到了喇叭的回声，求汽车喇叭发声处据大山多远？

解：汽车行驶的速度v 1=54km/h=15m/s，声音传播速度v 2=340m/s，时间t=3s，

汽车的行驶路程s 1=v1t=15m/s×3s=45m；

声音的传播路程s 2=v2t=340m/s×3s=1020m；

11汽车发声处距大山的距离s=（s1+s2）=×（45m+1020m）=532.5m 22

答：汽车发声处距大山532.5m 。

3. 从异常声音中获取信息：医生通过听诊器诊断疾病，铁路工人用铁锤敲击钢轨，从中发现松动的螺丝等。

4. 检测的应用：（1）B 超；（2）超声探伤仪。

二、声与能量

1.

（1）利用超声波引起的强烈振动，清晰精密的机械；

（2）利用超声波去除人体內结石。

2. 声波具有能量。

（1）超声波雾化；（2）拍手亮灯。

（超声波的穿透力强，方向性好，易获得集中的声能，所以超声波的应用广泛）

分辨：辨别声传递的是信息还是能量，就看声有无引起其他物体变化。若有则传播的是能量；若无则传播的是信息。

2.4 噪声的危害与控制

图3

一、噪声及来源

1. 乐音：声体振动有规律，令人愉悦的声音。

2. 噪声：从物理学角度看，噪声是发声体做无规则振动时产生的声音；从环保角度看，凡是妨碍人们正常学习，休息和工作的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。

（PS ：噪声与乐音之间没有绝对的界限）（图3左侧为乐音波形，右侧为噪声波形）

二、噪声的等级与危害

1. 分贝（dB ）——表示声音强弱的等级。

（PS ：0dB 表示刚刚引起听觉，并不表示没有声音。）

2. 噪声的危害：

（1）长期处于90dB 以上的噪声环境中，听力会受到严重影响；

（2）

①为了保护听力，声音不能超过90dB ；

②为了保证学习和工作，声音不能超过70dB ；

③为了保证休息和睡眠，声音不能超过50dB 。

三、噪声的控制——最终目的是降低人耳外声音的响度。

减弱噪声的途径

1. 从声源处减弱；2. 在传播过程中减弱；3. 从人耳处减弱。