第三章 聲音 3-1 ~ 3-2 聲音的產生與傳播

蜜蜂的翅膀在振動。 通常振動幅度愈大，產生聲音愈 _____ 物體必須 _______，才能產生聲音。 例 : 弦樂器、音叉(嗡嗡聲)、鼓、聲帶、 蜜蜂的翅膀在振動。 通常振動幅度愈大，產生聲音愈 _____ 2. 頻率太高或太低的聲音，耳膜無法隨之 振動，我們聽不到。 (人耳可以聽到的頻率範圍約在 __________ 赫之間。) 振動 大 20 ~ 20000

3. 聲音需 ______ 傳遞，物體在真空中振動， 不能發出聲音。 例 : 慧星撞木星，發生大爆炸， 地球聽不到聲音。 (1)介質 : 傳遞聲音的物質，可以是 ____ 體、____ 體、____ 體。 (2) _____ 發現，電鈴聲經由 ____ 和 ____ 傳至人耳，若將空氣抽出，則聽不到聲音。 介質 固 液 氣 波以耳 空氣 玻璃

(1) 介質種類 : 固體 ___ 液體 ___ 氣體。 (2) 溫度愈高，聲音愈 ___ 。 在0℃、乾燥、無風的空氣中、 4. 影響聲音速率的因素 : 與聲音的大小， 音調高低無關。 (1) 介質種類 : 固體 ___ 液體 ___ 氣體。 (2) 溫度愈高，聲音愈 ___ 。 在0℃、乾燥、無風的空氣中、 聲速為 ______ m/s。 公式 : V = 331 + 0.6 t ( 即溫度上升1℃，聲速在1秒內可多走0.6公尺 ) 例 : 20℃ 時，聲速 = 331+0.6x20 = 343 m/s (3) 濕度愈大，聲速愈 ___ 。 (4) 順風時，聲速 ___ 。 > > 快 331 快 快

1047m 例 1 : 艾琳見到閃電後，再經3秒聽到雷聲， 試求閃電處距艾琳多遠 ? _______ (空氣中傳聲速率為 349m/s ) 光速較快 聲速較慢

2040 例 2 : 阿扁老師在家寫稿的時候，突然覺得 地震，5秒後聽到爆炸聲，則爆炸處距 阿扁老師的家 _______ m。 ( 空氣中與地面傳聲速率分別為340 m/s與2040 m/s ) 2040

冠廷 4.67秒 例 3 : 冠廷與偉彥兩人玩聽火車聲音遊戲，當火車 距兩人1700 m時鳴放喇叭，且冠廷附耳於 鐵軌，則何人先聽到喇叭聲 ? ______ ， 先聽到的人比後聽到的人快了幾秒 ?______ (設空氣與鐵軌傳聲速率分別為340 m/s與5100 m/s) 冠廷 4.67秒 聲音在空氣中 傳遞較快 聲速在鐵軌中傳遞較快

3 - 3 回 聲

1. 聲音的反射 : (1)反射的聲音稱為 _____ 或 _____ 。 (2)聲音碰到較硬的表面，才容易產生反射。 (3)聲音碰到較軟的物質(衣服)，容易被吸收。 (4)聲音經障礙物反射後，能量 ______， 故原聲音量 ___ 回聲音量。 (5) 通常原聲與回聲相隔 ____ 秒以上時，人耳 就能感覺出來。若當時的聲速是340m/s， 則發音體與反射面需距離 ____ 以上，方可 聽到回聲。 例 1 : 當時的聲速是349m/s，則聲源與障礙物需 距離 _______ m，方可聽到回聲。 回聲 回音 減少 > 0.1 17m 17.45

2. 回聲的利用與避免 (1)利用 ____探測海底深度，潛水艇或魚群位置。 聲納

x x 4500 例 2 : 設聲音在海水中的傳播速度約為1500m/s， 當船上用聲納去測海底深度，從發射到接收 共6秒，則海底深度 ?

例 3 : 俊傑面對高樓大喊一聲，1.5秒後聽到 回聲，則俊傑距高樓 ______ m (當時聲速346m/s ) 259.5 0.75秒

250 t2 t1 t1 + t2 = 1 例 4 : 單兵實彈射擊，假設子彈的速率 1500m/s，開槍後1秒聽到子彈中靶聲，

2.5 850 例 5 : 佳玲於兩峭壁之間鳴槍，經2秒後聽到回聲，再經1秒又聽到回聲，當時聲速340m/s，則 0.5秒 1秒 1秒

例 6 : 有一船以 12m/s 的速度駛離山壁，同時鳴放 汽笛，3秒後聽到山壁的回聲，求鳴笛處到 山壁的距離 例 6 : 有一船以 12m/s 的速度駛離山壁，同時鳴放 汽笛，3秒後聽到山壁的回聲，求鳴笛處到 山壁的距離 ? ______ m。(當時聲速340m/s) 492 X 12 x 3 = 36m x

例 7 : 某反潛直昇機於海面上方 80m 處，發出聲波，經4 秒後 收到回聲測得潛艇位置，則潛艇在海面下 ______ ( 聲速在空氣與水中分別為 340 m/s 及 1400 m/s ) 2480

(2)避免回聲的方法 : (a)傾斜或多孔的天花板 (b)在四周掛布幔 (c)不對稱牆壁。

3 - 4 多變的聲音

1. 樂音與噪音 (1) 樂音 : 通常是由 ______ 的振動所產生。 (2) 噪音 : 通常是由 ______ 的振動所產生 2.樂音三要素 : ______、______、______。 規則 不規則 響度 音調 音色

1. 響度 : 聲音的 ______ 與物體的 _________ 有關。 (a) 振幅愈大，則響度愈 ____。 (b) 聲音的響度愈 ____，可傳得愈遠。 (c) 同一聲音近聽時聲音大，遠聽時聲音減少，乃 因聲音向各方向傳播時，傳播愈遠散佈面積 愈廣，所以振幅愈 ___ 。 (d) 若使聲音沿細管進行，且使其振幅保持 一定，則聲音可傳很遠而響度不變。 例 : 聽診器。 (e) 單位:_______，人耳所能聽見的最小聲音為 0分貝，每增加10分貝，聲音強度就增加 10倍，__分貝以上的聲音對人體的健康有害。 大小 振動幅度 大 大 小 分貝(dB)

2.音調 : 聲音的 ____，與發音體的 ________(頻率)有關 (a)頻率 : 物體每秒振動次數。 單位 : 次/秒、1/秒、赫茲 (Hz) 、 赫。 例 1 : 發音體每分鐘振動 120 次，則頻率 ? ______。 (b)頻率愈大，音調愈 ____。 (c)聲帶的振動頻率通常男人 ___ 女人。 (d)Do、Re、Me、Fa、So、La、Si 的頻率是 愈來愈 ___ 。 (e)弦樂器的弦，愈 ___、愈 ___、愈 ____ 則音調愈高。 (f)樂器中，鼓、鑼無法控制其音調。 高低 振動快慢 2赫 高 < 大 細 短 張緊

例 2 : (i) 用棒敲擊，則音調高低 ________ ( 玻璃振動 ) (ii) 用口吹，則音調高低 _________ ( 空氣柱振動 ) A>B>C A<B<C

例 3 : 一把正常用右手彈的吉他，則 (1)哪一根弦最粗 ? _____ (2)左手按X、Y、Z哪一點可以得到較高聲音 ? ____ (3)音色 : 發音體的發音特色，又稱 ______， 取決於發音體的 _______。 (a)不同樂器可發出同音調的音，但音色不同。 (b)聞其聲而辨其人，主要是根據 _____不同。 E Z 音品 波形 音色

3. 共 鳴 : 又稱 _____。當兩音叉 _____ 相同時，敲擊一音叉，則另一 音叉也會振動發出聲音。 共鳴箱 : 可增強聲音的 ______ 。 例如 : 吉他等弦樂器都有共鳴箱。 (2) 調音師是利用樂器發出的聲音，與音叉產生 ______ 來調整音調。 共振 頻率 響度 共鳴

4. 超聲波 : 頻率超過 _______ 赫以上， 又稱 _______ ，人耳聽不到。 (1) 聲納發出的聲音就是超聲波。 (2) 利用超聲波可檢查人體內的患病悄情況， 也可看到母體內胎兒的生長情形。 (3) 蝙蝠的飛行，是利用超聲波的反射去感覺 四周情況和辨別方向。 20000 超音波