1、2019 最新教科版初中物理八上第三章聲單元教案2關于聲音我們接觸得很多但卻了解得很少, 我們的祖先在建筑和科研中都廣泛應用了聲學技術 , 如天壇的回音壁、三音石等, 都是聲學知識應用的杰出典范。現代的建筑如禮堂、音樂廳的設計中, 也都要考慮到聲學效果, 海軍用聲學技術聲納來測量海深, 探測敵艦等等。而人們賴以欣賞音樂的樂器、音響設備, 更是集中體現了人類對聲現象的研究成果和與電子技術的巧妙結合。1. 什么是聲音人耳能感覺到的聲振動叫做聲音。聲音是由物體振動發生的。聲音的傳播需要介質。真空中不能傳聲。聲音的高低叫做音調。它是由聲源振動的頻率決定的。由此可知 ,人耳能否聽到聲音是由四個因素決定的

2、,(1) 要有聲源振動(2) 要有傳聲的介質, 固體、液體、氣體都能傳聲。住樓房的同學有這樣的體驗, 一樓居民在室內說話, 五層的住戶是不易聽到的 , 但一樓的人輕輕敲擊暖氣管道, 聲音就沿鐵管傳播出去, 各層的住戶都聽得很真切。工廠中 , 車間會很嘈雜 , 師傅要想聽到機器發生微小故障時發出的異常聲音是很困難的, 他往往用一根改錐 , 一頭拄在機器殼上, 另一端貼緊自己的耳朵, 就能聽清機器內部的響動。(3)聲音的傳播有一定距離, 距離聲源太遠 , 就無法聽到了。在安靜平坦的草原上, 人們可以輕易聽到 10 公里以外拖拉機發動機的聲音, 但在城市里 , 相距幾百米就聽不見了。一方面是地面建筑

3、物把聲音散射了, 另一方面環境噪音太強。(4) 人耳聽到聲音的頻率為20 赫茲至 20000赫茲 , 超出這個頻率范圍就聽不到了。2. 超聲波和次聲波頻率低于 20 赫茲的聲波 , 叫做次聲 波 , 人耳無法感受 , 但鯨魚、海豚之類的海生動物可以感受到 , 大洋彼岸的風暴、地震和海嘯引起的次聲波, 數千公 里外鯨魚能感知, 并作出反應。頻率超過20000 赫茲的波叫超聲波, 超聲波人耳感受不到, 但蚊子、蝙蝠、貓、狗和家畜能聽到。西方人用一種叫做犬笛的口哨來呼喚愛犬。犬笛吹出的是超聲波, 周圍的行人茫然無所知 , 而小狗已經按照犬笛中傳出的口令行動了。聲音的反射和障礙物的線度（長短粗細）有關

4、, 頻率越低的聲音, 波長越長 , 需要的發生反射的障礙物線度就越大。一堵大墻可以反射我們的喊聲, 但一根電線桿子就不能反射我們發出的聲音。蝙蝠發出一陣陣的超聲波, 波長極短 , 即使一根鐵絲 , 一只蚊蟲也能形成反射 , 這使蝙蝠能進行定位 , 躲開鐵絲 , 捕捉蚊蟲。3. 頻響范圍1 / 3人聽覺的聲音頻率范圍是20 20000 赫茲 , 這使人能欣賞各種樂器發出的優美聲音。但人的聲帶發聲范圍卻很窄, 男低音不低于100 赫茲 , 女高音不高于1100 赫茲。音響設備通常只能放大80 赫到 10000 赫茲的聲音。好的音響聲設備的頻響范圍可以達到40 16000 赫茲。錄音機、擴音機必須能

5、夠把一個東西中各種頻率的聲音均衡放大, 否則 , 聽起來就跟原來的聲音不一樣了, 比如 , 低音部分被減弱了, 而高音部分得到了很大的增強, 人聽著樂曲聲音就不豐滿了或者跟原來不一樣了, 這就是失真。4. 共鳴樂器或喇叭發出的聲音要經過音箱的作用 , 才能得到增強 , 這是音箱的共鳴作用。比如二胡是由蒙著蛇皮的“木筒”構成共鳴箱的 , 小提琴音箱的形狀和材質決定了小提琴演奏聲音的音色豐富悅耳。一般來說 , 發生共鳴的聲 音頻率和共鳴箱的大小有關系。共鳴箱越大, 共鳴的低音越豐富, 而共鳴箱越小, 聲音就越尖 , 越干巴。小半導體收音機的音色不優美,關鍵在于共鳴箱太小。5. 聲音的反射回聲是由于

6、聲音反射形成的。人聽到回聲的條件是發聲與回聲間隔0.1 秒 , 這樣人耳才能區別出來。也就是聲源與反射面必須相距17 米以上。反射可以多次發生, 這就是天壇三音石的建筑原理。在禮堂時, 反射的聲音 , 特別是多次反射的回蕩聲音會使聲音混濁不清。為了克服反射的影響, 建筑師們用吸音材料來裝飾墻表面或者把墻表面做得凹凸不平。反之 , 為了使觀眾能更好地欣賞音樂, 在音樂廳舞臺的上空5 米左右高處裝設了許多反射板 , 樂隊演奏的聲音就能更好反射到觀眾席上。6. 聲納的應用價值現代科學技術的發展使人們掌握了許多尖端、先進的探測技術。如雷達, 可以發現數百公里外的敵機；紅外線望遠鏡可以在夜幕中發現隱蔽的

7、敵人；衛星遙感技術可以在數小時內把地球表面整個地掃描一遍；射電天文望遠鏡可以觀察到遙遠的宇宙空間。但是為什么在水中卻不采用這些先進技術而仍用落后的聲納呢？原來 , 海水能吸引電磁波, 雷達用不上了。海水吸熱能力太強, 紅外線技術無用武之地；水的透光能力差, 而吸收光的能力卻很濃, 光學觀察設備如望遠鏡也使不上了。特別是深海中一片漆黑, 什么也看不見。探照燈又會暴露自己。而海水 的傳聲能力卻比在空氣中強得多。聲納技術就應運而生了。聲納機發出一束束不同頻率的聲音信號, 再用特殊設備接受反射信號加以分析 , 這樣就如同安上了蝙蝠的耳朵 , 周圍的情況也就一“目”了然了。2 / 3超聲雷達還可以探測云層。地面設備向云層發射一束束超聲波, 根據反射時間可以計算出云層高度。再分析回聲的頻率變化, 根據多普勒效應的原理