第三章 声现象##

第三章声现象

一、教法建议

【抛砖引玉】

我们生活在一个充满声音的世界里。人们通过语言来交流思想，表达感情。优美动听的音乐，可以陶冶人的性情，给人以美的享受。令人生厌的噪声分散人的注意力，影响工作，妨碍休息，甚至影响人的健康。

中国古代声学的产生是与乐器的制造密切相关的。石制的磬、陶制的钟、芦管编排的苇龠、土制的埙等等，在远古时代就有了。夏商时期，已有了铜制的铃、钟、编钟、皮制的鼓。在乐律方面，半音是在商代产生的，七律音阶是在周初出现的。所以，后来由传教士把中国人朱载堉发明的十二平均律介绍到欧洲时，欧洲人音乐家、小提琴家、声学家都惊动一时，他们简直把朱载堉当做“神”来看待。比利时皇家乐器博物馆馆长，声学家马隆（M.V.Mahillon）在1890年郑重地说：“在乐律方面中国比我们更为进步”。

各种物体的共振现象及其应用是中国人在声学上大量发现之一。课本阅读材料中提到的天坛里的回音壁、三音石、圜丘也都是古代中国人利用声学原理创造出来的奇迹。

教师在讲授本章时，要运用这些历史资料进行爱国主义教育，同时宣扬创新精神。

【指点迷津】

本章知识的重要是声音的发生和传播，所以在课堂上一定要做真空铃的实验。本章知识的难点有二：一是音调与音响的区别；二是如何确定噪声。

一些学生往往认为音调高是响度大，音调低就是响度小。其实这是一种误解。我们日常生活中说这个人高声喊叫，这里的“高”声是指声音大、响亮。而在说这个演员唱的是花腔女高音，这里的“高”音指的音调高。

在物理学里对噪音的定义是：发声体做无规则的杂乱无章的振动时发出的声音，但是噪声具有相对性并非绝对。这是从物理和环保两个不同角度来理解噪音。一般来说：凡是不愿听的声音都是噪音。办喜事放爆竹有人喜欢，有人听了心烦，半夜里有人在唱歌放音乐，如果影响了人们休息，对这些人来说也是噪音。

二、学海导航

【思维基础】

本章讲述的是一些声学的初步知识。讲述的内容有声音的发生的传播、音调、响度和音色，以及噪声的危害和控制。本章的重点是声音的发生与传播，它是解释各种声现象的基础。做下面一组填空题。

⒈一切发声的物体都在_________，声音的传播必须依靠_________。

⒉声音在固体、液体中比在空气中传播_________，真空________传播声音。

⒊如果回声到达人耳比原声_________以上，人耳能把回声跟原声区分开；

如果_________，回声和原声混在一起，使原声加强。

⒋乐音特征是：_________，_________，__________。其中音调跟________有关，响度跟________，__________有关系。

⒌噪声减弱的途径有：__________，__________，____________。

参考答案：

⒈振动，介质。

⒉得快，不能。

⒊晚0.1秒，不到0.1秒。

⒋音调、响度、音色、发声体的频率，发声体的振幅，声源与听者的距离

⒌在声源处减弱，在传播过程中减弱，在耳朵处减弱。

【学法指要】

学习本章要知道声音是由物体振动发生的。要知道声音能靠一切气体、液体、固体物质做媒介传播出去，这些做为传播媒介的物质常简称为介质。真空不能传声。要知道声音在空气中15℃时的传播速度为340米/秒。还要知道回声现象。如果回声到达人耳比原声晚0.1秒以上，人耳能把回声跟原声分开，如果不到0.1秒，回声和原声混在一起，使原声加强。对于利用回声测距的原理，也要有所了解。

例题1：声音的传播需要介质，在________中不能传声。

分析：声源振动发出的声音，怎么能传到人耳呢？这是因为声源和人耳之间存在着传播振动的介质──空气。声源的振动，使周围空气产生类似于水面波的声波。声源振动的能量通过声波传入人耳，使耳膜发生振动，人们就产生了声音的感觉。不仅空气能传播声波、别种气体、固体和液体也能传播声波。如果发声体的周围没有传声介质，人们就不会听到声音，所以说真空不能传声。

答：此题应填真空。

例题2：关于声音的下列说法中，正确的是（）

(A)一切发声的物体都在振动

(B)声音可以在真空中传播

(C)声音在水中比在钢铁中传播得快

(D)人的听觉频率范围比人的发声频率范围要小。

分析：因为一切天在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止，所以选项(A)的内容是正确的。依照声音靠物质传播的道理，可知选项(B)是错误的，又因声音在水里的传播速度大约是空气里的四倍半，而在金属里会传播得更快，因此选项(C)也是错误的。

大多数人能够听到的声音的频率范围，大约是每秒20次到达20000次，而发出的声音的频率，大约是从85次到1100次，选项(D)同是不正确的。

答：此题应选(A)。

例题3：声音是由发声的________而产生的，声音要靠________传播，________不能传声，15℃时声音在空气中的传播速度为__________，回声传到人耳比原声晚0.1秒以上时，人耳才能把回声与原声区分开。要听到回声，障碍物距发声体最近距离应该为_____________。

分析：声音是由发声体的振动而产生的。要靠介质来传播，真空是不能传声的。15℃时声速是340米/秒。声音在0.1秒内秒内传播的距离由匀速直线运动

的路程公式可知：

S=Vt

=340米/秒×0.1秒

=34米

回声是发出的声音遇到高大障碍物又返回后听到的声音，所以障碍物距发声体最近的距离为17米。 答：此题应填振动，介质，真空，340米/秒，17。

例题4：对离你10米远的高墙减话，被高墙反射回来的回声到达你耳需要的时间是_______米，此时你________将回声与原声区分开来，因而回声和原声___________。

分析：人与高墙相距10米，喊话声音来回传播的路程应是20米，被高墙反射回来的回声到达人耳的时间。

秒

秒

米米059.0/34020===

V S t 因为这时间t 小于0.1秒，回声和原声混在一起，使原声加强。

答：此题应填0.059，不能，混在一起，使原声加强。

例题5：某人打靶，靶与人的距离是340米，从子弹开枪口经过1.5秒，某人听到子弹击中靶的声音。设空气阻力不计，则子弹离开枪口时势速度是（ ）

(A)340米/秒

(B)680米/秒

(C)227米/秒

(D)无法确定

分析：子弹击中靶子的声音传到打靶人耳中所需时间：

秒

秒

米米1/34034022===

V S t 上式中S 为靶与人的距离，V 2为声音的传播速度。由题音可和子弹离开枪口

到击中靶所经过的时间t 1应为1.5秒－1秒=0.5秒。因此子弹离开枪口的速度：

秒

米秒米

/6805.034011===

t S V

答：此题应选(B)。

学完本章要常识性的了解到音调、响度和音色是乐音的三要素。使人悦耳动听，使人愉快的声音就是乐音。

同是乐音，有的调子高，有的调子低。音调跟发声体振动的频率有关系。频