声现象（一） 初二物理 主讲教师:崔凤霞

一、声音的产生 声音是怎么产生的呢？ 声音的产生(所谓振动:物体以平衡位置做往复运动.) (1)大声说话时，用手摸喉头部分，能感觉到声带的振动。停止发声,感觉不到声带的振动 (2)用手拨动钢尺伸出桌外的部分。尺子振动，发出声音。摸住正在发出声音的尺子振动停止,停止发声 (3)用棒敲鼓发声鼓面上细沙在跳动.用手按住鼓面,鼓声消失,细小的沙也不再跳动

上面的小实验中的发声体都有一个共同点就是都在振动. 发出声音的物体叫发声体,也叫声源 上面的小实验中的发声体都有一个共同点就是都在振动. 发出声音的物体叫发声体,也叫声源.大量实验告诉我们： （1）一切正在发声的物体都在振动。振动停止，发声也停止。 （2）正在发声的物体叫声源。 （3）人耳能感觉到的声振动叫声音. 有声音必有发声体的振动 ,有物体振动,一定有声音吗？

二、声音的传播 我们听到声音的条件是什么呢？声音是如何传到我们的耳朵里引起听觉的呢？ 小实验（1）将一个小电铃，放入一个密封的玻璃罩内，接通电源，我们能听见电铃发出的声音，接下来，我们用抽气机将玻璃罩内的空气逐渐抽去，小电铃的声音逐渐变弱，最后，我们只能看到电铃的小锤在不断地敲击铃盖但几乎听不见小电铃的声音。再把空气充入铃罩内，电铃又变响，而且声音越来越大。

从这个实验中我们可以看出能听见声音的关键是罩内是否有空气存在。声音在空气中可以传播，而真空是不能传播声音的。在月球上没有空气，登月的宇航员需要通过无线电通讯装置而不能直接交谈。

我们还可以做这样一个小实验把小铃铛拴在细铁丝上，细铁丝上端穿在密封塞上把密封塞塞到耐高温的广口玻璃瓶上，摇动瓶子，听小铃铛此时的响声。取下密封塞，把点燃的纸投入瓶中，待纸即将燃尽时迅速塞紧密封塞。摇动瓶子，听小铃铛的响声。比较两次小铃铛响声的变化。第二次响声比第一次要小。因为同样的道理，点燃的纸在瓶内燃尽后使瓶内的气压比原来小的多，空气比原来少。传声效果要弱。所以第二次响声比第一次要小。以此类推如果是真空则不能传声。气体能够传声。声音的传播需要空气。

（2）液体能不能传声呢？鱼被它们所喜欢的声音诱入鱼网,花样游泳运动员，能伴随着悠扬的音乐完成各种各样的动作表明声音可以通过液体—水传播。 （3）把耳朵贴在桌面上听手表“嘀嗒”、“嘀嗒”的响声。贝多芬耳聋后为了继续进行创作，他用一段木棍一端顶在钢琴的盖板上，另一端咬在牙齿中间，这样来听自己作品的音响效果。通过“骨传声”使他“听”到了声音。这表明固体可以传声。 你还能举出哪些气体、液体、固体传声的例子？

（1）声音的传播需要物质，能够传播声音的物质叫做传播声音的介质。一切气体、液体、固体都可以作为传声的介质。 （2）真空不能传播声音。

实验：如图。敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，右边音叉的振动靠什么传给了左边的相同的音叉呢？平静的水池中投入石块会激起向四周传播的水波，振动的音叉也会在空气中激起向周围传播的声波。音叉在发声时，振动的叉股使邻近的空气也随之振动起来。叉股向右动时，其右方邻近的空气被压缩而变密；紧接着叉股向左动，其右方的空气又变疏，叉股不停地振动，空气就不断形成一密一疏的现象，因而振动也就随之向周围空间 传播开来，形成声波。

这是因为两个音叉之间有空气。声源的振动，引起周围介质的振动，并且在介质中传播开来，形成声波, 声波传到耳朵引起鼓膜的振动，于是我们就听到了声音。 我们发现，投入湖中的石子激起的水波向前传播时可以看到水面有起伏，表明水波有一上一下的振动。声音在传播过程中，介质是一疏一密地前后振动。我们把这种上下振动的波称为横波，因为振动方向与传播方向垂直。对于声波，振动方向与传播方向一致，我们称为纵波。声波是种纵波。

(3)听到声音需要经过： 声源-----介质-----鼓膜-----听觉 (振动)　(声波)　(振动)(神经反应)

人耳能否听到声音是由四个因素决定的(1)要有声源振动 (2)要有传声的介质 (3)声音的传播有一定的距离 (4)人耳听到声音的频率为20赫至20000赫

土电话利用固体传声 “土电话的传声过程” 用两个空的纸杯子，在每个杯子底部的中央部分用钉子扎一个洞，再把一条又长又粗的绳子穿过那个小洞。捆一根火柴在绳子底部，防止绳子滑出来。这样土电话就做成了。

人的说话声由声带振动开始,激起空气振动,推动土电话的纸膜振动,引起线的振动,激起另一端土电话的纸膜振动,推动对方筒内空气的振动,引起耳膜振动,刺激耳蜗管的听觉神经.可见声波依次经过:空气、纸膜、线、纸膜、空气、耳膜到耳蜗管等物质，缺一不可。也就是声音不可离开介质而传播。声音在上述位于直线上的物质中传递时，能量集中不易散失，故细微的声音也能在电话里传播得较远。注意：土电话的线必须拉直并不与其他物体接触。若线松了，话筒的振动不能带动连线的振动，若线碰到了障碍物，则会阻碍振动在线上的传播。

(4)声音的传播速度 研究人员从十七世纪中期开始测量声音在空气中的传播速度，但直到1826年才精确地测量出声音在水中的速度。声音在水中比它在空气中的传播速度几乎快五倍。每秒1435米。 在不同的介质里，声波的传播速度是不同的。声波在水里的传播速度大约是空气里的四倍半，在金属里传播的更快。 （1）声波每秒钟传播的距离叫声速。 （2）在空气中，常温下声波的传播速度约为340米/秒。

猜个谜语： 谁都没有看到过它， 听呢？每个人都听到过。 没有身体，可是却活着； 没有舌头，可是却能发声。 这是-----回声。

(5)声波的反射 声波遇到障碍物,将被障碍物的表面反射。反射回来的声波传入人耳,就是回声。 人听到回声的条件是:听到原声和听到回声的时间差在0.1秒以上。这样就能够区分回声和原来的声音。 否则回声可加强原声.

声波的反射是很普遍的现象，夏天的雷声，有时轰鸣不绝，是声波在云层界面多次反射造成的。在空房子里讲话，声波也会多次反射而余声缭绕。 利用回声我们可以测定海底的深度、冰山的距离，还可以利用回声的原理做成声纳装置，用来探测敌军的潜水艇等。

天坛的回音壁、三音石、圜丘的声学现象更是有趣。如圜丘：它是座分三层的圆形平台。当你站在第三层中心的圆形大理石（俗称天心石）上说话时，你会觉得声音特别洪亮，但站在天心石外的人听起来，却没有这种感受。 原因是什么呢？

圜丘第三层台面并不平，台面中心略高，四周微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声，传向四周的声音有一部分被石栏板挡住，反射到有倾斜的台面后又反射回台中心，其中只需0.07秒的时间，所以声音听起来特别洪亮。 回音壁：如图，两人分别站在围墙的A、B两处，当A处的人靠近墙面向北小声讲话时，B处的人会听到在离他不远的C处发出讲话声，并很清晰。一般情况下，低声耳语，相距6米便听不见了。A、B两处相距45米左右，语音还清晰可辨，而且讲话者好像就在眼前，这一点常常使人感到奇怪。其实，这种现象是声音的一种反射现象。

栏杆 图３圜丘声波示意图 水平面 倾斜台面 台面中心 皇穹宇 三 音 石 Ｃ Ｂ 声波 Ａ 回声壁声音反射示意图

物体除了能反射声波，还能吸收声波。人们发现，声音碰到柔软的或是表面非常粗糙的物体时,就会被吸收掉,而不会反射回来形成噪声 物体除了能反射声波，还能吸收声波。人们发现，声音碰到柔软的或是表面非常粗糙的物体时,就会被吸收掉,而不会反射回来形成噪声.于是大会议厅、音乐厅、电影院等建筑里，人们把四周墙壁上和天花板上铺上多孔的吸音材料,墙壁的某些部分还可能故意做得比较粗糙,加上柔软的帷幔和幕布等,对声音的吸收效果就更好了。

例题1：在运动场上的百米赛跑时，终点线上的计时员为了计时精确，在计时时： （ ） A. 听见枪声同时按下跑表，因为耳朵的听觉灵敏 B 例题1：在运动场上的百米赛跑时，终点线上的计时员为了计时精确，在计时时： （ ） A.听见枪声同时按下跑表，因为耳朵的听觉灵敏 B.看见发令枪散发的白烟同时按下跑表因为眼睛很灵敏 C.凭自己掌握，听见枪声和看见白烟都可以按跑表，因为响声和白烟是同时发生的 D.应该以看见白烟为准，因为光的传播速度特快，而声音传播的速度要慢得多 答案：Ｄ

例题2:人耳能分清原声和回声的时间间隔应大于0.1秒，所以要能听到回声，人离障碍物的距离应： （ ） A.大于17米　B.大于34米　C.小于17米　D.小于34米

例题3：利用超声波可测海洋深度，已知声波在海水中的传播速度是1.5×108米/秒，若发出信号8秒钟后收到反射回来的波，求海洋深度是多少？ 答案: 6×108米

例4 甲和乙两同学欲测一段铁路长，但没有合适的尺。甲站在铁路的一端，乙站在另一端，甲用锤子敲一下铁轨，乙听到了两次声响，两次声响时间间隔为2s，问这段铁路有多长？（声音在空气中速度为340m/s，在钢铁中的速度为5000m/s）

解析：声音在不同介质中的传播速度不同，由于声音在钢铁中的速度快，乙先听到的第一声是声音沿钢铁中传过来的，第二声是沿空气中传过来的，声音在钢铁中及在空气中通过相等的路程，即铁轨长。 由速度公式 vs/t 声音在空气中所用的时间 t1s/v1 声音在钢轨中传播所用的时间 t2s/v2 由题意 t1t22s 整理得 解得 s729.6m

例5 甲同学把耳朵贴在长钢管的一端，乙同学在钢管的另一端敲一下，想让甲同学听到两次声音，钢管至少多长？已知声音在钢管中的传播速度为5200米/秒，在空气中传播速度为340米/秒。 S 甲 乙 图3-1

导析 声音在三种不同状态的物质中传播速度不同，固体中传声最快，液体中较快，气体中最慢。乙同学敲钢管的一端，甲在另一端能听到两次声音，第一次是通过钢管传到甲的，第二次则是通过空气传到甲的。听到两次声音的时间差最短为0.1秒，故钢管最少的长度可求。 解：设钢管长为S 得  tt2t1） ∵t  0.1秒 解得S  36.4米，即管子长至少为36.4米。

例6 在较狭小的岩洞中说话，听起来比野外宏亮得多？这是为什么？ 导析 在狭小的岩洞中说话，声音被岩壁反射回来，再传入人耳，就产生了回声。由于岩洞狭小，回声与原声几乎同时到达人耳，两者相差不到0.1秒，人耳就不能区分回声与原声，这时回声与原声混合在一起，因此，在岩洞中说话听起来比野外宏亮，在屋子里说话比屋外说话响亮，也是这个原因。

问答题：医生为什么要用听诊器听取心音? 在通常情况下,声音是依靠空气传播的,在传播过程中要向四面八方扩散,声音就越来越弱,距离远了就听不见了.如果让声音沿着木棍、水管或空管传播，声音不易向四面八方扩散，便能传得远些。听诊器就是利用这个道理制成的。听诊器由耳具、皮管、胸具三部分组成。医生使用听诊器，可以让微弱的心音沿胸具、皮管、耳具传播，使声音的能量损失微乎其微，因此医生能听到清晰的心音，从而正确诊断疾病。