第一章声。
声学是研究声波的产生和传播过程以及声音的特征、规律和应用的物理学分支。
1.1 声波的产生和传播。
一、声波的产生。
1、一切正在发声的物体都在振动，振动停止了，物体也就不再发声了。通常把振动发声的物体叫声源。
2、任何声音都是由于物体的振动而产生的。拨动的琴弦，琴弦在振动；敲击大鼓，鼓面在振动；吹笛时，管内的空气柱在振动；讲话时，声带在振动。
3、发声体的振动在空气或者其他物质（介质）中的传播叫声波。如：敲击音叉时，音叉便会发生快速振动，使附近的空气一起振动。这些空气的振动以疏密波的形式向四周传播开来，便形成了声波。
二、声波的传播。
1、在声波传播过程中，振动的空气没有随着声波向前移动，只不过是在原处振动。
2、传播的条件。
声波实际上是声源振动的信息和能量通过周围物质（介质）传播开去。
1）声波要依靠物质来传播。
2）能够传播声波的物质叫介质。
3）声波无法在真空中传播。这是由于真空中没有可以传播振动的物质，不能形成疏密状的声波。例：宇航员在没有空气的月球表面，虽然近在咫尺，如果不用无线电也听不到对方讲话。
4）气体、液体、固体都能传播声波。
3、传播的速度。
声波每秒钟传播传播的距离叫做声速。
1）声波在不同介质中的传播速度是不同的。
2）声波传播的速度与介质种类、介质温度等因素有关。
a.声波在固体、液体中传播的速度一般要比在空气中大。（教科书p15，声速表熟记）
b.空气中的声速还与温度有关，温度低，声速就小。（在0℃的空气中声速约为332米/秒，而在100℃的干燥空气中声速约为386米/秒）
c.声波向前传播时会向温度低的空气层方向偏折。（教科书p26）
4、声波的反射。
1）回声：声波在传播过程中如果遇到障碍物，一部分声波被反射回来，这就是回声。
2）另一部分声波会穿入或绕过障碍物，如：我们能隔墙听到相邻房间的声音。
3）不同的障碍物表面对声波的反射和吸收能力不同。通常坚硬光滑的表面反射声波能力强，松软多孔的表面吸收声波的能力强。
不同形状的反射表面对声波的反射效果也不同。如：北京天坛回音壁的光滑圆形墙壁能使声波发生多次反射，这样就能听到人在另一端的讲话声音；露天**舞台的抛物状后幕能反射舞台上的声波，集中向观众观众席传播。
4）如果反射的回声与直接传入人耳的原声相隔0.1秒或0.1秒以上，人耳就能把它们区分开来。
如果回声和原声传入人耳的时间间隔小于0.1秒，回声与原声混在一起，只能起到加强或延长原声的作用。
5）、回声的应用：加强原原声、测距离。
a.倒相式音箱就是利用加强或延长原声这一原理设计的，部分由箱背反射的声波从低音孔泄出，从而使**听起来有一种余音缭绕的丰厚感。
b.利用回声测量距离，只要测出从发声到接收到回声的时间，知道了声速就可算出发声处到反射物间的距离。如：
超声定位器——声呐就是利用回声测定海水中目标物位置的一种装置，它常用来测定沉船、鱼群和潜艇的位置以及海底地形。
c.某些场合必须削弱回声的影响。如：为了使录音室、**厅的声音清晰，使体育馆内的声音不过分嘈杂，这些建筑物的内壁都用吸音材料来减弱声波的反射。
d.如何利用和减弱声波在建筑物内反射的科学，称为建筑声学。如：
在设计**厅内部的结构、形状、墙体，甚至座椅面料时，都要从声学角度全面考虑。这样，听众才能真正置身于时而似雷霆震宇、时而似天籁之声的**之中。
5、声波的接收——耳。
人和某些动物的耳是接收声波的器官。
听外界声音：外耳廓相当于一个声波收集器，声波进入耳道后引起底部的鼓膜（外耳）振动，鼓膜的振动又通过三块听小骨（中耳）组成的精巧杠杆系统传到耳蜗（内耳）中，使耳蜗中的液体振动。耳蜗中的听觉神经（内耳）受到刺激，然后将振动信息传至大脑皮层听觉区，于是产生了听觉。
听自己声音：自己讲话时，声带振动往往经过牙床、 上下颌骨等骨头，传入内耳，引起听觉。但这跟接收从空气传过来的声波的感觉并非完全一样，我们听录音机**自己的录音时，总感觉不像自己的声音就是这个原因。
二、声音的记录。
记录声音就是把发声体的振动情况保留下来并可随时将其还原。从爱迪生的留声机到今日的cd机，声音记录技术的发展大致经历了机械时代、电磁时代和光电数字时代三个阶段。
1.2 声音的特征。
一、响度。1、人耳感觉到的声音强弱的程度叫做响度（也叫音量）。
2、发生体振动的幅度叫做振幅。
3、声音的响度跟什么因素有关？
1）响度跟发声体的振幅有关，振幅越大，响度就越大。
如：用力拨动琴弦和敲击鼓面，琴弦和鼓面的振动幅度越大，它们发出声音的响度就越大。
又如：将拾音器连接到示波器上来显示振动的波形，振幅越大，示波器上显示波形的幅度就越大，我们听到的声音就越响；振幅逐渐变小，示波器上显示波形的幅度也随之减小，我们听到的声音也逐渐变轻。
2）响度还跟离发声体的远近有关。离发声体越远，单位面积上得到声音的能量就越少，听到声音的响度就越小。
若使声音集中向某一方向传播，可以减少声音的分散，增大响度。
4、声音的响度是人耳对声音强弱的一种主观感觉，通常分贝数越大，人耳感觉到的响度也越大。一般情况下，声音在20分贝，人感觉安静；声音在40分贝，人感觉正常；声音在60分贝，人感觉较吵；声音在80分贝，就有可能伤能人的耳朵；声音在100分贝，人感觉震耳；声音在120分贝，人耳感觉疼痛。
5、怎样避免耳朵受到伤害？（教科书p20）
二、音调。1、声音的高低叫做单调。
2、在物理学中把物体每秒钟振动的次数叫做频率，用f表示，单位是赫兹，简称赫，符号是hz，例如：音叉每秒钟振动1000次，可表示为f=1000赫。
3、音调的高低与发声体振动的快慢有关。
声源的振动快慢用频率的高低表示，发声体振动越快，声音的频率就越高，音调也就越高；反之，振动越慢，声音的频率就越低，音调也就越低。
4、物体的振动频率同样可以用示波器来显示：振动频率高，示波器上显示的波形就密；振动频率低，示波器上显示的波形就疏。
5、发声体振动的快慢通常与其结构有关。
1）早在战国时期，我国就有“大弦小声，小弦大声”的记载。
2）弦越短、越细、张得越紧，它振动时发出的声音的音调就越高，弦乐器和管乐器就是通过改变振动弦或空气柱的长度来发出不同音调的声音。
3）成年男子的声带长而厚，儿童和妇女的声带短而薄，所以成年男子的音调比儿童和妇女的低。男低音频率约为65赫，女高音频率约为1100赫。
４）我国战国时期铸造的编钟，由６５个大小不同的青铜钟组成，大钟音调低沉，小钟音调高亢。
、人耳对高音和低音的听觉有一定的限度，大多数人能够听到声音的频率范围大约是20——20000赫。物理学中把频率超过20000赫的声波叫做超声波，把频率低于20赫的声波叫做次声波。
1）人类既不能发出超声波，也听不到超声波。
2）自然界中有许多动物不仅能发出超声波，而且也能听以超声波。如：海豚能发出和听到超声波，海豚能向前发射一连串超声，并接收被鱼群反射回的超声信号，从而确定鱼群的位置进行捕食；蝙蝠能发出和听到频率达120000赫的超声波。
（教科书p21图表）
3）产生次声的声源相当广泛，在火山爆发、极光、**、海啸、台风、龙卷风等自然现象中都会产生次生，用人工方法也会产生次生，如核**、火箭发射、化学**等。次声最的特点是传播距离远，而且不容易被吸收；次声不但跑得远，而且其速度大于风暴的传播速度，所以它就成了海洋风暴来临的前奏曲，科学工作者可以通过仪器监测，来预报这类自然灾害的发生，从而减少人员**和财产损失。另外，一些动物如大象和鲸也是通过次声进行联络的。
（教科书p23）
4）超声的能量可以集中在某一方向上发射，并能与电能、机械能进行相互转化。因此，超声在许多领域中有着广泛应用。如：
超声金属探伤，超声除垢，b型超声探测人体器官或检查孕妇腹中的胎儿，用超声来粉碎肾脏结石等。(教科书p24)
三、音色。不同的乐器或发声体发出的声音各有特色，它们是由不同频率的声音组合而成的。频率组合的情况不同，声音的音色也不同。
四、乐音与噪声。
1、悠扬、悦耳的声音，令人心旷神怡，人们把这类声音叫做乐音。
刺耳、难听的声音，令人心烦意乱，人们把这类声音叫做噪音。
2、物理学角度：乐音的振动波形是有规律的，噪声的振动波形是杂乱的、无规律的。
物理学中把发声体做无规律振动时发出的声音叫噪声。）
3、环保的角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都是噪声。（从这个意义上讲，在夜深人静时很响的乐曲声也会成为影响他人睡眠的噪声。）
4、噪声对人们的心理和生理具有一定的伤害作用，为了减少噪声的危害，人们应该积极有效地控制噪声，可以分别从控制噪声源、控制噪声的传播途径以及保护受噪声影响者三个环节进行控制。
5、减弱噪声的方法：
从声源处减弱——消声（如摩托车的消音器）
从传播过程中减弱——吸声（轻轨两旁的隔音板）
从人耳处减弱——隔声（工人的防声耳罩）
八年级物理第一章声现象
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人教版八年级物理第一章声现象
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