2019-2020年高中物理第二册声学初步知识

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1、2019-2020年高中物理第二册声学初步知识1.声波：这是一种与我们生活联系非常密切的机械波。（1）声源：各种振动着的发声物体。声源的频率范围：20Hz~20000Hz（2）声波：声振动在介质中的传播。介质有气体、液体、固体。空气中的声波是纵波。声波也有反射、干涉和衍射现象。声波的共振现象叫共鸣。（3）乐音：有固定频率的声音。它是由周期性振动的声源发出的。a.音调：音调的高低决定于声源的频率，频率越大音调越高。不知你注意过木琴的结构吗？在大小木板下还吊着大小不等的钢筒。你能分析这是怎么回事吗？b.响度与声强：响度

2、是人们感觉的声音的强弱，当然人对不同频率的声音感知的能力也不一样。准确地描述声音的强弱还是用声强来描述。声强是单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能量。c.音色：各种乐器发声并不是单一频率的纯音，而是由频率和振幅各不相同的许多纯音组成的。其中频率最低的叫基音，其余的都是基音频率的整数倍，我们称为泛音。各种乐器音色不同，就是由于泛音的多少，泛音的频率和振幅的大小都不同而造成的。（4）噪声：其声源做的是无规则的非周期性振动。比如用铁器刮玻璃发出刺耳声音。当然从环境保护的角度上看，除上述的声波被称为噪声外，还把一

3、切影响人们正常生活和工作的声音都称为噪声。（5）超声波与次声波：在20000Hz以上的声波叫超声波、20Hz以下的声波叫次声波。例1.体体和体都能而发声，各种着的发声体就是声源。分析：知道声源的定义，知道各状态的物体都能发声,各种状态的物体，只要在振动时发声，它就是声源。例2：声源的振动动，使周围的空气产生变化，形成相间的波，所以声波就是波，它在不同介质中传播速度。分析：知道声波的发生原因、条件及传播介质，声源的振动挤压周围的空气，使空气发生弹性形变，因为空气这种介质是弹性介质，所以就形成疏密相间的纵波，它也是机械

4、波的一种，它在不同介质中的传播速度是不同的。例３：声源振动的能量通过声波传入人耳，使耳膜发生振动，使人产生了声音的感觉。人耳能听到的振动频率范围约在Hz到Hz之间。分析：知道人能听到的声音的振动频率范围，鼓膜的振动是由声波引起的，因此不能是固有振动，而是受迫振动。听声的范围一般是20Hz~20000Hz。4.念例：如果回声到人耳比原来的声音滞后秒钟以上，我们就能把回声与原来的声音区分开，这个时间叫做回声的时间。知道回声的现象及回声滞后时间的概例5：把正在发声的音叉自转一周，站在旁边的人能听到声音忽强忽弱的变化，这是

5、：（1）声波的反射；（2）声波的衍射；（3）声波的干涉；（4）声波的共振。分析：能识别声的衍射和声波的干涉，这是声波的干涉现象。声波干涉的情况如图5-71示。图5-716.例：波长分别为1.7m和3.4m的声音，在空气中传播时它们的速度比为，频率比为。分析：能根据v=λf公式计算或比较声波的频率、声速或波长，声音在空气中传播的速度是340m/s，这样可利用v=λ·f分别求出两不同波长的波的频率比：∵v1=v2；∴λ1f1=λ2f2例7：在空气中声速约为340m/s，人要听到自己发出的声音的回声，则障碍物离人的距离不

6、小于m。分析：能根据回声滞后时间，计算到障碍物的距离或声速∵回声滞后时间为0.1s，这样自己就可听到自己发出的声音的回声。∴人发声到障碍物用时0.05s。因此：S=vt=340×0.05=17(m)例8：在特殊的物理情景中，计算声波的频率、声速或波长，一个人用锤子击一下大铁桥的一端而发出声音，经过空气和铁桥分别传到桥的另一端时相关2s。已知空气和钢铁传声速度分别为340m/s和4900m/s。求桥的长度。分析：空气传声和铁桥传声的距离相同，都等于铁桥的长度。利用运动学公式可列出：S=v空·t=v铁·（t-2）代入有

7、关数据可求t=2.15s；∴S=730.7m。例9：乐音和噪声的区别在于乐音的声源做的是振动，噪声的声源做的是振动。所以乐音的波的图象是曲线，而噪声的波的图象是曲线。分析：知道如何区别乐音和噪声，乐音的声源做的是周期性振动，而噪声的声源做的是非周期性的振动。例10：两个做周期性振动的声源，其频率相同，那么它们所发出的声音将：（1）都是乐音；（2）具有相同的音调；（2）具有相同的响度；（4）具有相同的音品。分析：知道决定音调高低的因素，音调的高低决定于声源振动的频率、频率越大，音调越高。另外声源的振动频率相同，说明声

8、源的振动是周期性的振动。因此（1）（2）正确。11.知道声强和响度的物理意义及二者之间的关系例：声强是表示声音的物理量，我们把通过垂直于声波传播方向的上的能量叫做声强。请阅读课本161页上响度和声强的描述。.例12：各种乐器发出的乐音是由频率和各不相同的许多纯音组成的，其中频率的纯音叫基音，其余是基音频率的倍，叫做泛音。分析：知道决定音品的因素，能分辨基音和