0第1章 声现象 复习教案(好)

第1章声现象复习教案．

一、单元复习目的

（一）知识和技能：

1、复习声音的产生、传播、声音的特性、噪声以及声的利用等基础知识。

2、 使学生通过复习理解声音产生的条件、传播的条件、控制噪声的方法以及声音在生活实际中的利用等知识。

3、 会利用声速及运动的速度等知识解答简单的回声计算题

4、 熟悉中考在这部分的题型、热点考点的考查形式。

（二）过程和方法

1．通过复习和归纳，学会梳理知识的方法。

2．通过复习活动，进一步了解研究物理问题的方法。

（三）情感态度和价值观

通过教师和学生的双边活动，激发学生的学习的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索生活中物理现象和物理原理。

二、重点、难点:

重点：声音的产生和传播的条件，声音的特征，防止噪声的途径。其中尤以声音的产生条件、声音的三个特性、噪声的控制为热门考察对象。

难点：音调、响度和音色的区分，超声波、次声波的危害及在生活中的应用。

三、复习内容

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。

四、知识梳理

传播条件

传播形式 传播速度：不同介质中声速不同 声音的感知过程

音调：决定因素 响度：决定因素

音色：决定因素 来源和危害

定义 防治

声传递信息 声传递能量

（一）课本知识疏理

1． 声音产生的条件：物体振动

声音传播的条件：必须有介质。固、液、气均可，真空不能传声

声音传播的形式：声波（纵波的形式）

声音传播的实质：声能（能量的传递）

声音传播的速度：在空气中340m/s 、水中1500m/s 、钢铁中5200m/s

2． 乐音的三要素

（1）响度（声音的强弱）：决定于声源的振幅和人耳距声源的远近。 人耳刚能听到的响度为0dB 、理想声音环境的响度不高于50dB 、

声音的传播规律

声音的特性 噪音

声音的利用

声

现 象

影响人学习和工作的噪声超过70 dB、损伤人听力的响度超过90 dB。

（2）音调（声音的高低）：决定于声源振动的频率。

人耳能听到的频率范围是20～20000Hz、

人嘴能说的频率范围是20～20000Hz。

（3）音色（声音的特色）：决定于声源的结构。

买碗时轻碰听好坏，是根据音色不同。（结构改变较大）

买西瓜轻拍听生熟，是根据音调不同。（松紧发生改变）3．噪声：狭义上说是无规则振动产生的声音，波形无规则。

广义上说是一切影响人们学习、工作、生活、休息的声音。

减小噪声的方法主要是：消声、吸声、隔声。

4．超声波（频率大于20000Hz的声音）

特点：方向性好、穿透能力强、声能易集中。

应用：测距、测速，清洗、焊接，成像、碎石。

5．次声波（频率低于20Hz的声音）

特点：能绕过物体传播，传播距离远。

应用：预报地震、预报台风、监测核爆炸。

注意点：伤人。

（二）课外知识疏理

1．双耳效应：两只耳朵更能确定声音产生的方位和距离，有给声源定位的作用，听声

音更具立体声。

2．回声：原声经障碍物反射回来的声音。回声与原声的时间间隔必须大于0.1s 人耳才能区分，要听到回声，人耳距声源至少17m。

3．多普勒效应：同一声音，向你运动时听上去音调变高，远离你时听上去音调变低。

应用：测速仪向迎面而来的物体发出一列声波，回声音调变高，从高出的数值可知物体运动速度的大小。

4．发声体越紧、越细、越短，振动所发出的音调越高。如吹笛子、吹酒瓶等。

5．声音的反射：声波像平面镜反射太阳光那样，遇到物体会发生反射。

6．（从阅读和习题中自己补充）

六．难点讲解

［例1］当我们听到收录机扬声器发出声音时，扬声器附近的空气已经传到我们的耳朵里了吗?

［分析]：振动是一种来回往复的运动，扬声器发声时，纸盆发生振动会引起四周空气振荡，激起附近空气的振动，这样一层层传出去，直至使贴紧我们耳膜的空气振动．声音传播的过程就像相邻空气粒子之间的“接力赛”：空气粒子把波动的形式向前传递，自己仍旧在原地振荡，也就是说，空气粒子并不跟着声波前进，并没有迁移到我们耳朵附近．

［例 2］“声音的高低”到底指什么?

［分析]：日常用语中声音的“高”“低”有时指音调，有时指响度，含义不是惟—的．例如，合唱时有人说“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”，这里的“高”“低”指的是音调；而“引吭高歌”“低声细语”里的“高”“低”指的却是声音的响度．

物理学中的用语要求清楚准确，含义惟一，不能产生歧义．所以在物理语言中，声音的“高”“低”只用来描述音调，而用声音的“大”“小”来描述声音的响度．［例3］声音的三要素．

［分析］：声音的三要素是指声音的响度、音调和音色，它们用来描述人对声音的主观心理感受．因为响度、音调和音色可以在主观上用来描述任何复杂的声音，故又称为声音三要素．

响度，又称声强或音量，它表示的是声音的强弱程度，主要取决于声波振幅的大小．

音调也称音高，表示人耳对声音调子高低的主观感受．客观上音调大小主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低。

音色又称音品，音色决定于倍频组份，相同的基频的振幅如果倍频组份不同，两个声音的音色也有区别，人耳也可以分辨出这两个声音。

［例4］超声波是怎样清洗精密零件的?

精密零件浸没在清洗液中，清洗液在超声波的作用下，一会儿受压变密，一会儿受拉变疏．在受拉变疏时清洗液会发生碎裂，碎裂时会产生许多小空泡，这种小空泡立即又会崩溃，而崩溃时会产生很强的微冲击波，这种现象叫“空化现象”．因为超声波的频率很高，小空泡便急速地生而灭、灭而生．由此产生的冲击波就像是许许多多无形的“小刷子”很起劲地刷洗着精密零件的每个角落．

【教材拓展】

1．声音是什么

声学是研究声音的发生、传播、接收及其效应的学科．那么“声音”究竟是什么呢?由于人类对声音最直接的认识来自听觉感受，因此“声音”的最原始定义就是“人耳所能听到的”．很久以前，人们就发现了物体运动与声音的关系，并进一步认识到一种特殊的运动方式──振动，以及振动与声音之间的特殊关系。

必须强调的是，波所传递的只是能量，而不是物质本身，也就是说，空气粒子只在其平衡位置附近很小范围内来回振动，并不向前运动．依据振动方向与波传播方向是一致的还是相互垂直的，将波分为纵波和横波．由上述可见，声音是一种弹性纵波．在固体中可以存在横波形式的弹性波，广义上讲也属于声波．

2．乐音的要素

音有一定高低．唱歌有高音、中音、低音之分，小提琴的声音比大提琴高，女人的声音比男人高．所以音调是一个主观量．一般来说，发声体的振动频率越高，人们听起来音调也越高；发声体的振动频率越低．人们听起来音调就越低．音调(pitch)也曾称作音高．

音乐上用音名来表示音调，即用C、D，E、F、G、A、B及升、降号来表示．

乐音听起来有一定的强弱，即乐音的响度，这是乐音的第二个主观量．乐音的能量越高，声强越大，听起来响度就越大．

至于音色，那更是一种主观感受了．但音色不同、音色也与听者距声源的距离有关，这是因为一个音中的各种成分的衰减不同．而且音色感与年龄、职业、本人的经历等有关．对于音色的客观基础是什么这一课题，一直被人们所研究．综上所述，可以把乐音的四要素归结为：即音调、响度、音色和时值．

3．人体发声

人体的各个与发声有关的器官就好像是—件乐器的各个部件．有人把“人体乐器”比喻为一件管乐器，另一些人比喻为簧振乐器，还有人则比喻为簧管乐器．无论哪一种乐器发声，都要有个动力即能源．不管把人体看作管乐器或簧振乐器，“人体乐器”有一个声能源，它也在“乐器”本身里面．人歌唱时用横膈膜把肺部中的空气“顶”上去，使声带振动，或者是在咽腔、鼻腔、口腔里发声和共振．我国古代民间常用“丹田之气”“以气托声”等，也属此意．

“人体乐器”的发声部分是气流经喉管中声带的调制并经咽腔、鼻腔和口腔等的共振．而口腔还包括有舌头，舌根、下巴的影响。

“人体乐器”有三个共鸣腔，即咽腔、鼻腔和口腔(至于民间艺人的语言，可能还有别的说法)，它们直接起共鸣的作用．

4．噪声的利用

噪声是现代社会污染环境的公害之一．随着现代环保高科技的发展，人们渴望化害为利，使噪声变为福音．造福于人类．为此，科学家进行了积极有益的探索．高强的噪声还具有巨大的声能量．是人类将来可以开发和利用的新能源．如鼓风机的噪声达140dB时，具有1kW的声功率．英国科学据此设计出一种鼓膜式噪声接收器，将它与可以增大声能集聚能力的共鸣器连接，放在噪声污染区，其接收的噪声能量作用于声能交换器，就能将声能变为电能利用．

而美国则利用高能量的噪声可以迫使烟灰相聚的原理，研制出—种2kW功率的除尘器，可发出声强160dB、频率2kHz的噪声，将其装在一个很大且壁厚的容器里，用于除尘，效果十分好，可以减少大气的污染．

由于植物受到定时定量的声音刺激后，气孔会张至最大，能吸收更多的二氧化碳和养分，使植物光合作用加快，可以加快植物的生长和提高产量；不同的度不相同，科学家研制出一种噪声除草器，其发出的噪声能使草种子提前发芽，这样可以在作物生长之前，用药将草消灭，而达到除草目的．还有，利用强烈的噪声高速冲击食品时，不仅使食物保持干燥，而且其营养成分也不会受到损失．

随着当前人们环保意识的增强，现代环保科技的新发展，新的消除噪声和变噪声为福音的实用新技术一定会不断涌现出来，还世人一个宁静的生活空间．5．天坛与声音

天坛是明清现代黄帝祭天的场所，其设计巧妙，色彩调和，建筑艺术高超，是中国非常出色的古建筑之一．天坛的主要建筑物回音壁以及皇穹宇前甬道的对话石和三音石，有着奇妙的声现象。

回音壁：是皇穹宇的外围墙，呈正圆形，直径65.1m，厚0.9m，墙面光洁平整，如果两人分别站在东西两侧墙根，面向北低声说话，就像听电话一样清晰．原来，墙面内圆，表面又极平滑，声波波长比圆墙半径小得多，声波以束状沿墙面有规则地连续反射前进，传到对方所站的地方，所以能听得很清楚．

对话石和三音石：对话石指皇穹字前甬道第18块石板，站在这块石板上，可与相距36m之遥的东配殿东北角或西配殿西北角上的人对话，虽然彼此都看不见，但声音却清晰如电话在握．而站在皇穹宇门前的第一块石板上发一声，可以很清楚地听到一声回音；站在第二块石板上发一声，能有两次的回音；站在第三块石板上，就能有三声回音，这就是著名的“三音石”．原来，围墙是正圆形，每块石板距四周墙壁距离不等，发声的位置不同，所以能听到次数不同的回音．

6．绿化植物为何能减弱噪声

树木浓密的枝叶好像一组吸音隔墙，当声波经过时，富有弹性的树叶便吸收一部分能量，使声音减弱．所以，树木对减弱噪声有明显的效果．例如，一丛4m宽的绿叶篱可以降低噪声6dB，20m宽的马路旁的多层树木可以降低噪声10dB左右．减弱噪声的功能随树木种类、高矮，层次多少而不同，各种树的枝叶稠密程度有很大差别，故而减弱噪声的效果也不同．

7．超声波灭鼠法

经长期的科学研究发现，超声波或以伤害鼠类和害虫的神经系统，使之产生痛苦和不安，并失去觅食、饮水、躲藏能力．鼠虫驱除器就采用这一科学发现，用宽频带的超声波驱除各种鼠类和虫害．这种驱鼠器对食品和物品无污染、无腐蚀，对人无危害，适用于粮食仓库和食品、棉织品仓库以及配电室等处．

例题讲解

1．甲用铁锤打击一下铁管的一端，乙在另一端把耳朵贴在铁管上能听到两次击管声，这是因为( )

A. 一个是原声，另一个是回声 B．入耳的错觉

C．声音沿铁管传播快，先听到；沿空气传播慢，后听到 D．人的双耳效应

2．闭上眼睛我们也可以辨别熟人的说话声音，这是根据人的声带振动时，有不同的( )

A. 音色

B. 振幅

C. 频率 D．响度

3．声音是一种波，在下列的实例中，能说明声音具有能量的是( )

A. 下雨天，我们总是先看到闪电，后听到雷声

B．百米赛跑的终点计时员总是在看到白烟的同时按下计时器

C．巨大的雷声响过，我们发现活动的窗户玻璃也跟着振动起来

D．登上月球的宇航员们即使相距很近，也必须通过无线电来通话

4.铁桥长153m，在它的一端用锤敲一下，另一端某人将耳朵贴在桥上听到两次敲击声，两次声音的时间间隔是0.42s，求声音在铁桥中的传播速度。

植物对不同的噪声的敏感程复习题

一、选择题(45分)

1. 关于声源下面说法中正确的是( )

A. 能发声的物体叫做声源 B．各种乐器都是声源

C．正在发动的摩托车是声源 D. 公路边的高音嗽叭是声源

2．声音既可以在固体物质中传播，也可以在液体或气体物质中传播，那么声音在它们当中传播速度由大到小的正确排序是( )

A. 固体、液体、气体

B. 气体、液体、固体

C. 气体、固体、液体 D．一样快

3．下列环境中不能传声的是( )

A. 在海洋深处 B．在月球上 C. 在旷野中 D．在封闭的房内

4．在一般情况下，房间内说话比室外听得更清楚，其原因是( )

A. 房间内能听到回声

B. 房间内没有嘈杂声

C. 房间内原声和回声混合

D. 以上原因都对

5．下列各声音属于噪声的是( )

A. 音乐会上的钢琴声 B．节日的焰火鞭炮声

C．邻居装修房屋的电锯声 D．爽朗的笑声

6．将敲响的锣面用手一按，响声几乎立即消失了，这是因为( )

A. 声音传到很远的地方了 B．锣面停止了振动

C. 锣的振动频率变低了 D．锣的响度变小了

7．某人在下雨天看到闪电后2秒钟，才听到雷声，则打雷处的云层离人大约( )

A. 680米 D．6×107米 C. 1360米 D．1.2x108米

二、填空

8．声音是由物体的______而产生的。吉他弦被弹拨发声时，用手按压住琴弦，声音就会消失，这是因为_________________.

9. 声音的传播需要介质，一切______体、_____体和______体能传声，在_____中不能传声。钓鱼时，河岸上的脚步声会把鱼吓跑，这说明______也能够传声。

10. 女高音和男低音的主要不同之处是________。一个同学大声说话和小声说话主要是他的声音的_______不同。

11．人耳所能听到的声波范围通常在_______Hz到_______Hz之间。频率高于听力上限的叫________，频率低于听力下限的叫_______。

三、实验

14．在喇叭的纸盆上放一些小的泡沫塑料颗粒再用该喇叭播音，如图l—2所示，想一想，你能得到哪些与声音有关的物理结论，试举两例。

五、计算题

15.一艘船，停在海面上利用声音的反射向海底垂直发射声音，经测量，从发射到接受到回声，所用时间为10秒，求海底的深度?(已知：声音在海水中的传播速度为1450米／秒)

16.在百米竞赛中，站在终点的计时员A假如是在听到发令枪声响后，才开始计时的，那么，他所记录的运动员的成绩有多大误差?若甲、乙、丙三名运动员的成绩分别是13.2s、13.3s、13.4s,A记录的是乙运动员的成绩，甲、丙两运动员成绩准确无误。问：乙运动员的真实成绩比甲快?比丙快?