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科学推理基础知识汇总

第一章：声的世界

第一节：声音的产生与传播：

1、⑴声音的产生：声音是由于物体的振动而产生的。

⑵声音的产生应注意的几个问题：

①一切正在发声的物体都在振动，固体、液体、气体都可以振动而发声，“风声、雨声、读书声，声声入耳”，其中的“声”分别是由气体、液体和固体的振动而发出的声音

②“振动停止，发声也停止”不能叙述为“振动停止，声音也消失”，因为原来发出的声音仍继续传播并存在。

③振动一定发声，但发出的声音人不一定能听到。

⑶声音的保存：振动可以发声，如果将发声的振动记录下来，需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会发出和原声相同的声音

2、⑴声源：发声的物体叫声源

⑵声音的传播：能传播声音的物质叫介质，声音的传播需要介质

①介质：气体、液体、固体都可以作为传播声音的介质。

②真空不能传声。

⑶声波：声是以波的形式传播的，叫声波。

3、声速：

⑴定义：声音在每秒内传播的距离叫声速，反映的是声音传播的快慢。

⑵影响声速大小的因素：

①声速的大小与介质的种类有关：一般情况下，声速在固体中传播最快，在液体中次之，在气体中最慢。

②声速还受到温度的影响。温度越高，声速越大。

当空气中不同区域的温度有区别时，声音的传播路线总是向着低温方向的，如上面的温度低，声音就向上传播，此时，低处的声音，高出容易听到。

4、回声：

⑴回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而产生的。

⑵人耳听到回声的条件：原声和回声的时间间隔不小于0.1s

⑶回声传播的时间低于0.1s，反射回来的声音只能使原声加强，使得原声听起来更加深厚、有力。这就是所说的“拢音”。

⑷回声的应用：“回声测距”：测海底深度，山与山间距离等

第二节：我们怎样听到声音

5、人耳的构造：

⑴外耳：我们看得见摸得着的就是外耳，主要有：耳廊、耳道两部分。

⑵中耳：主要有耳膜、三条纤细的耳骨：锤骨、砧（zhen）骨、镫骨。耳骨（又叫听小骨）是人体内最小的骨头。

⑶内耳：耳蜗、半规管（共3条）

6、鼓膜是怎样工作的：人耳的鼓膜是一层很薄的像鼓的鼓膜一样的弹性膜，即可绷紧，也可伸展。当声波通过耳道传到鼓膜后，鼓膜就随着声波振动，并将这种震动传给听小骨。

7、双耳效应：

⑴定义：人都有两只耳朵，声源到两只耳朵的距离一般是不同的，这样声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其它特征也就不同，这些差异是判断声源方向的重要基础，这就是双耳效应

⑵耳朵可以分辨声源方向的原因：两只耳朵可以分辨声源的方向的原因主要有三个：

①对同一声音，两只耳朵感受的强度不同；

②对同一声音，两只耳朵感受的时间有先后；

③对同一声音，两只耳朵感受的振动的步调有差异；

第三节：声音的特性：

8、乐音的三个特征：

⑴音调：声音的高低。（和发声体振动的频率有关）

⑵响度：指声音的大小。（和发音体的振幅有关）

⑶音色：不同乐器的音色不同，人的声音的音色因人而异（只所以能区别各种乐器的声音，就是因为其发出的声音的音色不同）

9、频率的概念：物体在1秒内振动的次数。是用来表示物体振动快慢的物理量。频率决定着声音的音调。

10、振幅：物体在振动时偏离平衡位置的最大距离

11、超声波和次声波：频率的单位是赫兹，符号：Hz 正常人的耳朵能听到的声音频率在20Hz——20000Hz 之间，低于或高于此频率范围的声音人都听不到。通常把频率高于20000Hz的声音称为超声；频率低于20Hz 的声音称为次声。

12、次声的特点：来源广，传播远，穿透力强，破坏性强。

13、响度和音调的区别：

⑴音调指声音的高低，它只与发声体的频率有关；响度指声音的大小，它与振幅和距发声体的距离有关。

⑵音调和响度是根本不同的两个特征，音调高的声音不一定响度大，反之亦然。如老牛和蚊子发出的声音。

14、思考：用录音机录下自己的声音，自己听起来不像自己的声音，别人听起来和自己说话的声音没什么区别，为什么？

提示：因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音，别人平时听到的也是通过空气传来的，所以别人认为是说话人的声音；而我们听自己发出的声音，主要是通过“骨传导”的方式来传递的，由于空气和骨头是不同的介质，两种声音的音色不同，听起来感觉也就不一样了。

第四节：噪声的危害和控制：

15、噪声的界定：

①从物理学角度：由发声体无规则振动时发出的声音叫噪音；

②从环境保护角度：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起干扰作用的声音，都属于噪音。

16、乐音和噪音的区别：

①从物理学角度：乐音即好听、悦耳的声音，是由发声体有规则的振动发出的声音；噪音即嘈杂、刺耳的声音，是由发声体无规则振动时发出的声音；

②通过示波器观察波形：噪声是杂乱无章的无规则的波形，而乐音是规则的波形。

③从环境保护角度：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起干扰作用的声音，都属于噪音。

17、噪声强弱的等级及危害：

⑴噪声的等级划分：人们以分贝（符号：dB）为单位来表示声音的强弱。

0dB是人刚能听到的最微弱的声音；30～40dB是较为理想的安静环境；超过50dB就会影响人的睡眠和休息；为了保证工作和学习，声音不能超过70dB；突然暴露在150分贝的噪声环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力。

⑵噪声的危害：严重危害人的身心健康。

18、减弱噪音的途径：

①在声源处减弱②在传播过程中减弱③在人耳处减弱

第五节：声的利用

19、声与信息

⑴声音可以传递信息。

⑵回声定位：

⑶用于医学：如听诊器的使用

20、生和能量：声波和水波类似，可以传递能量。

第二章：光现象

第一节：光的传播

1、光的直线传播

⑴光源：自身能发光的物体（分为自然光源、人造光源）

⑵光线：表示光传播方向的直线。用一条带箭头的直线表示。箭头表示方向。

⑶光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播

⑷光速：光在不同介质中传播速度不同，在真空中大约是2.99792×108m/s，在水中的速度约为真空中光速的3/4；在玻璃的速度约为真空中光速的2/3。

⑸由于光的速度比声的速度快得多，打雷下雨时，雷声和闪电是同时进行的，但我们总是先看到闪电，后听到雷声。

⑹光年：光在一年中所走过的路程。1光年=9.460×1012Km