初中物理声现象知识梳理,吃透这些,从此翻身做学霸!
一、知识点梳理
(一)声音的产生与传播
1、声音的产生
(1)声源:振动发声的物体叫作声源。
(2)产生:声音是由物体的振动产生的。
2、声音的传播
(1)介质:声的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫作介质。声的传播必须依靠介质,真空不能传播声音。
(2)声波:当声源发生振动时,会在周围空气中形成疏密相间的波动,形成由近及远传播的声波,这个过程和水波传播相似。因此声音是以波的形式在介质中传播的,我们把它叫作声波。
3、声速
(1)定义:声音传播的快慢用声速描述,其大小等于声音在每秒内传播的距离。
(2)影响声速的因素:
①声速跟介质的种类有关。一般情况下,声音在固体中传播得最快,在液体中比在固体中传播得慢,在气体中传播得最慢,即v固>v液>v气。
②声速还跟介质的温度有关。通常把声音在15℃时空气中的传播速度看作空气中的声速:v声=340m/s。
(3)声速的单位:m/s,读作米每秒。
4、回声
(1)定义:声音在传播过程中,遇到障碍物而被反射,反射回来的声音叫作回声。
(2)区分回声和原声的条件:若回声到达人耳比原声晚0.1s以上,人耳就能把回声和原声区分开来。
(3)回声的利用
①利用回声与原声混合在一起以加强原声。
②利用回声与原声分开时测定距离,此时只需知道声音的传播速度v声,并测得声音传播的时间t,就能求出待测距离s,即s=1/2v声*t。
(二)声音的特征
1、音调
(1)定义:声音的高低叫作音调。
(2)影响音调高低的因素:音调与物体振动的频率有关。发声体振动的频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(3)频率:物体在每秒钟内振动的次数叫作频率。
①单位:赫兹( hertz),简称赫,用符号Hz表示。
②频率反映物体振动的快慢,物体振动得越快,频率第越高。
(4)超声波、次声波:人们把高于20000Hz的声音叫作超声波,因为它已经超过人类听觉的上限;把低于20Hz的声音叫作次声波,因为它已经低于人类听觉的下限。
2、响度
(1)定义:声音的强弱叫作响度。
(2)振幅:物体振动时偏离原静止位置的最大距离叫作振幅。
(3)影响响度大小的因素:
①发声体的振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。
②听者与发声体的距离越近,响度越大;距离越远,响度越小。
3、音
(1)定义:音也叫作音质或音品,它反映了声音的特有品质。
(2)影响音的因素:音是由发声体的材料、结构和振动方式等因素决定的,因此音的影响因素是发声体本身。
(三)声的利用
1、声与信息
(1)回声定位:蝙蝠在飞行时发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫就被反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离,这种方法叫作回声定位。科学家利用这个原理发明了声呐。利用声呐系统可以探知海洋深度,绘出水下数千米处的地形图。
(2)传递信息:军事、航空上,利用雷达进行探测定位和导航;医生利用B超进行身体检测,中医诊断“闻其声”。
2、声与能量
声的利用(1)声波能传递能量,传递能量的大小与振幅、频率有关。
(2)声传递能量的应用:
①清洗钟表等精细的机械;
②外科医生可以利用超声波去除人体内的结石;
③超声波除尘;等。
(四)噪声的危害和控制
1、噪声
(1)定义:从物理学角度讲,噪声是指发声体做无规则的振动时发出的声音。但是从环境保护的角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
(2)噪声的来源
①交通运输:各种交通工具的喇叭声、排气声、机械运转声等;
②工业机器:印刷厂、纺织厂、机械车间的噪声;
③施工机械:筑路、盖楼时机械产生的噪声;
④社会生活:家庭噪声,娱乐场所、集贸市场里的喧哗声。
2、噪声的等级与危害
人们用分贝来划分声音的等级。
0分贝是人刚能听到的最微弱的声音;
10分贝相当于风吹落树叶的沙沙声;
30~40分贝是较理想的安静环境;
70分贝会干扰谈话,影响工作效率;
长期生活在90分贝以上的噪声环境中,会严重影响听力并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;
如果突然暴露在高达150分贝的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力。
超过50分贝就会影响睡眠和休息;
超过70分贝会影响工作和学习。
3、噪声的控制
控制噪声应从下表所示的三方面着手。
二、主要考点梳理
(一)声音的产生与传播
1、一切发声的物体都在振动,振动停止发声也停止,振动的物体叫声源。
2、声音的传播需要介质,真空不能传声。
3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下,v固>v液>v气,声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,在真空中的传播速度为零。
(二)我们怎样听到声音
1、声音在耳朵里的传播途径:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,人就听到了声音。
2、骨传导:声音的传导不仅仅可以用耳朵,还可以经头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉。这种声音的传导方式叫做骨传导。一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。
3、双耳效应:声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础。
(三)声音的特性
1、音调:人感觉到的声音的高低。音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。
2、响度:人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距离发声体距离的远近有关。物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大,响度越大。
3、音:由物体本身决定。
人们根据音能够辨别乐器或区分人。闻声知人——依据不同人的音来判定。
(四)噪声的危害和控制
1、当代社会的四大污染:噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。
2、从物理学角度看,噪声是指发声体做无规则的、杂乱无章的振动发出的声音;从环境保护的角度看,噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
3、人们用分贝(dB)来划分声音等级。听觉下限0dB;为保护听力应控制噪声不超过90dB;为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。