‌第一章声现象‌

声音的产生与传播‌

‌1.声音的产生‌

‌声音是由物体的振动产生的‌，振动停止，发声也停止。

例如：人说话时声带振动、鼓发声时鼓面振动、吉他弦振动发声。

‌声源‌：正在发声的物体（如音叉、扬声器、乐器）。

‌2 声音的传播‌

‌声音的传播需要介质‌（固体、液体、气体），‌真空不能传声‌（如太空）。

‌声速‌：

15℃空气中声速约为 ‌340 m/s‌。

一般情况下：‌固体 > 液体 > 气体‌（如钢铁中声速约 5000 m/s，水中约 1500 m/s）。

影响因素：

‌温度‌：温度越高，声速越大（如 25℃时空气中声速约 346 m/s）。

‌介质密度‌：介质越紧密，声速越快。

‌3 声音的接收‌

‌人耳听到声音的条件‌：

声源振动发声。

有介质传播声音（如空气）。

声音的频率在 ‌20 Hz ~ 20,000 Hz‌（人耳听觉范围）。

声音的响度足够大（超过听觉阈值）。

‌1.2 声音的特性‌

声音的三个特性：‌音调、响度、音色‌。

‌1.2.1 音调（Pitch）‌

‌定义‌：声音的高低，由 ‌频率（f）‌ 决定。

‌频率（Hz）‌：物体每秒振动的次数，单位赫兹（Hz）。

‌频率越高，音调越高‌（如女声比男声高）。

‌实例‌：

蚊子翅膀振动频率高（音调高）。

大鼓振动频率低（音调低）。

‌超声波与次声波‌：

‌超声波‌（> 20,000 Hz）：蝙蝠回声定位、B超检查。

‌次声波‌（< 20 Hz）：地震、海啸、大象交流。

‌1.2.2 响度（Loudness）‌

‌定义‌：声音的强弱，由 ‌振幅‌ 决定。

‌振幅越大，响度越大‌（如用力敲鼓，声音更大）。

‌影响因素‌：

声源振动幅度。

距离声源的远近（越近，响度越大）。

声音的分散程度（如喇叭的聚声效果）。

‌单位‌：分贝（dB）。

正常说话约 60 dB，飞机起飞约 120 dB（可能损伤听力）。

‌1.2.3 音色（Timbre）‌

‌定义‌：声音的品质，由 ‌发声体的材料和结构‌ 决定。

不同乐器即使演奏同一音高，音色也不同（如钢琴 vs 小提琴）。

‌应用‌：

通过音色辨别不同人的声音。

电子琴模拟不同乐器音色。

‌1.3 噪声与声的利用‌

‌1.3.1 噪声‌

‌定义‌：

‌物理角度‌：无规则振动产生的声音。

‌环保角度‌：影响人们正常生活的声音（如工地噪音、汽车鸣笛）。

‌噪声的危害‌：

影响听力（长期暴露在 90 dB 以上可能导致耳聋）。

影响睡眠、学习、工作效率。

‌噪声控制‌：

控制方法实例

‌声源处减弱‌禁止鸣笛、使用低噪声设备

‌传播过程中减弱‌隔音墙、绿化带

‌人耳处减弱‌戴耳塞、耳机降噪

‌1.3.2 声的利用‌

应用原理实例

‌回声定位‌声波反射蝙蝠、声呐（测海底深度）

‌超声波检测‌高频穿透B超检查、金属探伤

‌超声波清洗‌高频振动眼镜清洗、精密零件清洁

‌次声波监测‌低频传播地震预警、火山活动监测

‌实验与计算‌

‌实验 1：探究声音的产生‌

‌步骤‌：

敲击音叉，观察乒乓球被弹开（证明振动发声）。

用手按住音叉，声音停止（证明振动停止，发声停止）。

‌结论‌：声音是由物体振动产生的。

‌实验 2：探究声音的传播‌

‌步骤‌：

将手机放入真空罩，抽气后铃声逐渐减弱。

恢复空气后，铃声恢复清晰。

‌结论‌：声音传播需要介质，真空不能传声。

‌计算：声速与回声测距‌

‌公式‌：

s=v×t(v=340m/s）

雷声测距：看到闪电后，数秒数 × 340 m 计算距离。

‌本章总结‌

知识点关键内容

‌声音的产生‌物体振动产生，振动停止，发声停止

‌声音的传播‌需要介质，真空不能传声，声速：固体 > 液体 > 气体

‌声音的特性‌音调（频率）、响度（振幅）、音色（材料结构）

‌噪声控制‌声源处、传播过程、人耳处减弱

‌声的利用‌回声定位、超声波检测、次声波监测

‌思考题‌：

为什么月球上无法直接对话？（真空不能传声）

医生用听诊器听心跳，利用了声音的什么特性？（固体传声更清晰）

如何用声学知识设计一个隔音房间？（吸音材料、双层玻璃）

这份讲义涵盖了《声的世界》的核心知识点，适合八年级学生系统学习。如需更深入的内容（如驻波、多普勒效应），可在高中物理进一步拓展。

‌1.1.1 声音的产生‌

‌声音是由物体的振动产生的‌，振动停止，发声也停止。

例如：人说话时声带振动、鼓发声时鼓面振动、吉他弦振动发声。

‌声源‌：正在发声的物体（如音叉、扬声器、乐器）。

‌1.1.2 声音的传播‌

‌声音的传播需要介质‌（固体、液体、气体），‌真空不能传声‌（如太空）。

‌声速‌：

15℃空气中声速约为 ‌340 m/s‌。

一般情况下：‌固体 > 液体 > 气体‌（如钢铁中声速约 5000 m/s，水中约 1500 m/s）。

影响因素：

‌温度‌：温度越高，声速越大（如 25℃时空气中声速约 346 m/s）。

‌介质密度‌：介质越紧密，声速越快。

‌1.1.3 声音的接收‌

‌人耳听到声音的条件‌：

声源振动发声。

有介质传播声音（如空气）。

声音的频率在 ‌20 Hz ~ 20,000 Hz‌（人耳听觉范围）。

声音的响度足够大（超过听觉阈值）。

‌1.2 声音的特性‌

声音的三个特性：‌音调、响度、音色‌。

‌1.2.1 音调（Pitch）‌

‌定义‌：声音的高低，由 ‌频率（f）‌ 决定。

‌频率（Hz）‌：物体每秒振动的次数，单位赫兹（Hz）。

‌频率越高，音调越高‌（如女声比男声高）。

‌实例‌：

蚊子翅膀振动频率高（音调高）。

大鼓振动频率低（音调低）。

‌超声波与次声波‌：

‌超声波‌（> 20,000 Hz）：蝙蝠回声定位、B超检查。

‌次声波‌（< 20 Hz）：地震、海啸、大象交流。

‌1.2.2 响度（Loudness）‌

‌定义‌：声音的强弱，由 ‌振幅‌ 决定。

‌振幅越大，响度越大‌（如用力敲鼓，声音更大）。

‌影响因素‌：

声源振动幅度。

距离声源的远近（越近，响度越大）。

声音的分散程度（如喇叭的聚声效果）。

‌单位‌：分贝（dB）。

正常说话约 60 dB，飞机起飞约 120 dB（可能损伤听力）。

‌1.2.3 音色（Timbre）‌

‌定义‌：声音的品质，由 ‌发声体的材料和结构‌ 决定。

不同乐器即使演奏同一音高，音色也不同（如钢琴 vs 小提琴）。

‌应用‌：

通过音色辨别不同人的声音。

电子琴模拟不同乐器音色。

‌1.3 噪声与声的利用‌

‌1.3.1 噪声‌

‌定义‌：

‌物理角度‌：无规则振动产生的声音。

‌环保角度‌：影响人们正常生活的声音（如工地噪音、汽车鸣笛）。

‌噪声的危害‌：

影响听力（长期暴露在 90 dB 以上可能导致耳聋）。

影响睡眠、学习、工作效率。

‌噪声控制‌：

控制方法实例

‌声源处减弱‌禁止鸣笛、使用低噪声设备

‌传播过程中减弱‌隔音墙、绿化带

‌人耳处减弱‌戴耳塞、耳机降噪

‌1.3.2 声的利用‌

应用原理实例

‌回声定位‌声波反射蝙蝠、声呐（测海底深度）

‌超声波检测‌高频穿透B超检查、金属探伤

‌超声波清洗‌高频振动眼镜清洗、精密零件清洁

‌次声波监测‌低频传播地震预警、火山活动监测

‌实验与计算‌

‌实验 1：探究声音的产生‌

‌步骤‌：

敲击音叉，观察乒乓球被弹开（证明振动发声）。

用手按住音叉，声音停止（证明振动停止，发声停止）。

‌结论‌：声音是由物体振动产生的。

‌实验 2：探究声音的传播‌

‌步骤‌：

将手机放入真空罩，抽气后铃声逐渐减弱。

恢复空气后，铃声恢复清晰。

‌结论‌：声音传播需要介质，真空不能传声。

‌计算：声速与回声测距‌

‌公式‌：

s = v \times t \quad (v = 340 \, \text{m/s})

s=v×t(v=340m/s)

‌应用‌：

测量山谷宽度：

\text{距离} = \frac{340 \times \text{回声时间}}{2}

距离=

340×回声时间

雷声测距：看到闪电后，数秒数 × 340 m 计算距离。

‌本章总结‌

知识点关键内容

‌声音的产生‌物体振动产生，振动停止，发声停止

‌声音的传播‌需要介质，真空不能传声，声速：固体 > 液体 > 气体

‌声音的特性‌音调（频率）、响度（振幅）、音色（材料结构）

‌噪声控制‌声源处、传播过程、人耳处减弱

‌声的利用‌回声定位、超声波检测、次声波监测

‌思考题‌：

为什么月球上无法直接对话？（真空不能传声）

医生用听诊器听心跳，利用了声音的什么特性？（固体传声更清晰）

如何用声学知识设计一个隔音房间？（吸音材料、双层玻璃）