物理：教科版八年級(jí) 第三章聲現(xiàn)象（教案）6

1、教學(xué)無憂 教學(xué)事業(yè)！聲音的相關(guān)知識(shí)   關(guān)于聲音我們接觸得很多但卻了解得很少，我們的祖先在建筑和科研中都廣泛應(yīng)用了聲學(xué)技術(shù)，如天壇的回音壁、三音石等，都是聲學(xué)知識(shí)應(yīng)用的杰出典范。現(xiàn)代的建筑如禮堂、音樂廳的設(shè)計(jì)中，也都要考慮到聲學(xué)效果，海軍用聲學(xué)技術(shù)聲納來測(cè)量海深，探測(cè)敵艦等等。而人們賴以欣賞音樂的樂器、音響設(shè)備，更是集中體現(xiàn)了人類對(duì)聲現(xiàn)象的研究成果和與電子技術(shù)的巧妙結(jié)合。   1.什么是聲音    人耳能感覺到的聲振動(dòng)叫做聲音。聲音是由物體振動(dòng)發(fā)生的。聲音的傳播需要介質(zhì)。真空中不能傳聲。聲音的高低叫做音調(diào)。它是由聲

2、源振動(dòng)的頻率決定的。由此可知，人耳能否聽到聲音是由四個(gè)因素決定的，(1)要有聲源振動(dòng)(2)要有傳聲的介質(zhì)，固體、液體、氣體都能傳聲。住樓房的同學(xué)有這樣的體驗(yàn)，一樓居民在室內(nèi)說話，五層的住戶是不易聽到的，但一樓的人輕輕敲擊暖氣管道，聲音就沿鐵管傳播出去，各層的住戶都聽得很真切。工廠中，車間會(huì)很嘈雜，師傅要想聽到機(jī)器發(fā)生微小故障時(shí)發(fā)出的異常聲音是很困難的，他往往用一根改錐，一頭拄在機(jī)器殼上，另一端貼緊自己的耳朵，就能聽清機(jī)器內(nèi)部的響動(dòng)。(3)聲音的傳播有一定距離，距離聲源太遠(yuǎn)，就無法聽到了。在安靜平坦的草原上，人們可以輕易聽到10公里以外拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音，但在城市里，相距幾百米就聽不見了。一方面

3、是地面建筑物把聲音散射了，另一方面環(huán)境噪音太強(qiáng)。(4)人耳聽到聲音的頻率為20赫茲至20000赫茲，超出這個(gè)頻率范圍就聽不到了。   2.超聲波和次聲波    頻率低于20赫茲的聲波，叫做次聲波，人耳無法感受，但鯨魚、海豚之類的海生動(dòng)物可以感受到，大洋彼岸的風(fēng)暴、地震和海嘯引起的次聲波，數(shù)千公里外鯨魚能感知，并作出反應(yīng)。頻率超過20000赫茲的波叫超聲波，超聲波人耳感受不到，但蚊子、蝙蝠、貓、狗和家畜能聽到。西方人用一種叫做犬笛的口哨來呼喚愛犬。犬笛吹出的是超聲波，周圍的行人茫然無所知，而小狗已經(jīng)按照犬笛中傳出的口令行動(dòng)了。 

4、0;  聲音的反射和障礙物的線度（長(zhǎng)短粗細(xì)）有關(guān)，頻率越低的聲音，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，需要的發(fā)生反射的障礙物線度就越大。一堵大墻可以反射我們的喊聲，但一根電線桿子就不能反射我們發(fā)出的聲音。蝙蝠發(fā)出一陣陣的超聲波，波長(zhǎng)極短，即使一根鐵絲，一只蚊蟲也能形成反射，這使蝙蝠能進(jìn)行定位，躲開鐵絲，捕捉蚊蟲。   3.頻響范圍   人聽覺的聲音頻率范圍是2020000赫茲，這使人能欣賞各種樂器發(fā)出的優(yōu)美聲音。但人的聲帶發(fā)聲范圍卻很窄，男低音不低于100赫茲，女高音不高于1100赫茲。音響設(shè)備通常只能放大80赫到10000赫茲的聲音。好的音響聲設(shè)備的頻響范圍可以達(dá)到4

5、016000赫茲。錄音機(jī)、擴(kuò)音機(jī)必須能夠把一個(gè)東西中各種頻率的聲音均衡放大，否則，聽起來就跟原來的聲音不一樣了，比如，低音部分被減弱了，而高音部分得到了很大的增強(qiáng)，人聽著樂曲聲音就不豐滿了或者跟原來不一樣了，這就是失真。   4.共鳴   樂器或喇叭發(fā)出的聲音要經(jīng)過音箱的作用，才能得到增強(qiáng)，這是音箱的共鳴作用。比如二胡是由蒙著蛇皮的“木筒”構(gòu)成共鳴箱的，小提琴音箱的形狀和材質(zhì)決定了小提琴演奏聲音的音色豐富悅耳。一般來說，發(fā)生共鳴的聲音頻率和共鳴箱的大小有關(guān)系。共鳴箱越大，共鳴的低音越豐富，而共鳴箱越小，聲音就越尖，越干巴。小半導(dǎo)體收音機(jī)的音色不優(yōu)美，關(guān)鍵

6、在于共鳴箱太小。   5.聲音的反射來源:Z§xx§k.Com   回聲是由于聲音反射形成的。人聽到回聲的條件是發(fā)聲與回聲間隔0.1秒，這樣人耳才能區(qū)別出來。也就是聲源與反射面必須相距17米以上。來源:Zxxk.Com    反射可以多次發(fā)生，這就是天壇三音石的建筑原理。在禮堂時(shí)，反射的聲音，特別是多次反射的回蕩聲音會(huì)使聲音混濁不清。為了克服反射的影響，建筑師們用吸音材料來裝飾墻表面或者把墻表面做得凹凸不平。來源:Zxxk.Com    反之，為了使觀眾能更好地欣賞音樂，在音

7、樂廳舞臺(tái)的上空5米左右高處裝設(shè)了許多反射板，樂隊(duì)演奏的聲音就能更好反射到觀眾席上。   6.聲納的應(yīng)用價(jià)值   現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人們掌握了許多尖端、先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)。如雷達(dá)，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)百公里外的敵機(jī)；紅外線望遠(yuǎn)鏡可以在夜幕中發(fā)現(xiàn)隱蔽的敵人；衛(wèi)星遙感技術(shù)可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)把地球表面整個(gè)地掃描一遍；射電天文望遠(yuǎn)鏡可以觀察到遙遠(yuǎn)的宇宙空間。但是為什么在水中卻不采用這些先進(jìn)技術(shù)而仍用落后的聲納呢？    原來，海水能吸引電磁波，雷達(dá)用不上了。海水吸熱能力太強(qiáng)，紅外線技術(shù)無用武之地；水的透光能力差，而吸收光的能力卻很濃，光學(xué)觀察設(shè)備如望遠(yuǎn)鏡也使不上了。特別是深海中一片漆黑，什么也看不見。探照燈又會(huì)暴露自己。來源:Z。xx。k.Com    而海水的傳聲能力卻比在空氣中強(qiáng)得多。聲納技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。聲納機(jī)發(fā)出一束束不同頻率的聲音信號(hào)，再用特殊設(shè)備接受反射信號(hào)加以分析，這樣就如同安上了蝙蝠的耳朵，周圍的情況也就一“目”了然了。    超聲雷達(dá)還可以探測(cè)云層。地面設(shè)備向云層發(fā)射一束束超聲波，根據(jù)反射時(shí)間可以計(jì)算出云層高度。再分析回聲的頻率變化，根據(jù)多普勒效應(yīng)的原理，可以測(cè)出云層在空中漂移的速度。因此，聲納技術(shù)