初中物理声学讲义全

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1、.第一章声现象知识梳理1．声音的产生与传播A.声音的产生来回往复的运动叫做振动，声音是由于物体的振动产生的．正在发声的物体叫做声源．人说话时的发声是靠声带的振动，婉转的鸟鸣声是靠气管和支气管交界处鸣膜的振动，弦乐器(二胡、京胡、琵琶、提琴等)的发声是靠弦的振动，管乐器(笛、箫、黑管、号等)的发声是靠管中的空气振动，打击乐器(锣、鼓等)的发声是靠锣面和鼓膜的振动．B.声音的传播声音可以在固体、液体和气体中传播，但不能在真空中传播．一般说来，固体的传声能力比液体的强，液体的传声能力比气体的强．C.声波声音是一种波，叫做声波．可将不

2、可见的声波与可见的水波进行类比，以理解声波．由于发声体的振动产生的声音在介质中传播时，在介质中形成疏密相问的波向四周传播，传入人耳后就激起耳内鼓膜的振动，人便听到了声音．发声停止是指声源停止向外界传送声波，而已经传送出去的声波仍可继续传播．如闪电和雷声是同时产生的，人们在看到闪电后几秒钟才听到雷声，此时声源处的振动早已停止了．声波在传播的过程中，若遇到山崖、墙壁、高大建筑物等障碍物，就会被障碍物的表面反射回来，形成回声．若回声与原声的时间间隔不小于0．1S，人耳就能听到回声，否则，回声和原声混在一起，使原声加强，修建剧场、礼堂

3、、音乐厅都要考虑回声，以免影响音响效果．声音的反射也遵守光的反射定律．利用回声现象制成的回声测深仪、水声定向器、超声探伤仪等广泛应用于矿床勘探、材料探伤、水深测量、鱼群探测等方面．从声源发出的声波，在传播的过程中若遇到多个反射面，就可以发生多次的反射．如夏日的雷声，有时隆隆地延续几秒钟以上，就是声波在云层、山岳和地面间多次反射造成的；再如古建筑中的“回音壁”、“三音石”以及江西弋阳境内的名胜“回声谷”等等都是属于多次反射的回声．人在室内讲话比在旷野讲话听起来要响亮，而且当讲话声停止以后，声音并没有立即消失，仍然有余音回荡，就是

4、由于声音在物体表面连续多次反射的多次回声交混在一起形成的，称为交混回响，简称混响，这种混响可以延续一段时间．从声源发声停止，到声音减弱到听不到的一段时间，称为混响时间．如果剧场的混响时间太长，往往使声音不清晰，音色混浊、发闷，形成嗡嗡不绝的噪声；如果剧场的混响时间太短，就会使本来婉转圆润的声音变得干涩无力、生硬，一般剧场的混响时间以l．5S左右为宜．两列声波在某种物质中传播时相遇如振幅增大，响度就增大，这种现象在声学上叫做声音的共鸣．二胡、小提琴等各种乐器在制造时都充分考虑了这一原理．物体除了能反射声波，也能吸收声波，特别是软

5、的多孔的材料吸收声波的效果更好．播音室内的墙壁和地面都要用吸收声波的材料来减少杂音的干扰．D．声能声音具有能量，这种能量叫做声能．声波在传播的过程中，随着时间的推移，声能逐渐减小，若设法使声波向某一方向传播，则声能就集中，声波就能传得远些，医用听诊器、广播喇叭之所以制成那种形状，就是利用了这个道理．E．声速...(1)定义声音每秒传播的距离叫做声速．(2)决定因素①声速与传播声音的介质有关．空气中的声速约为340米／秒．一般说来，声音在固体中传播得最快，在液体中次之，在气体中最慢，真空中的声速为零．②声速还与传播声音介质的温度

6、有关，温度越高，声速越大．声音在同一种介质中传播时，声速不变，频率、音调不变，但振幅减小、响度减弱．频率不同的声音在同一种介质中能传播的距离不同，频率越小，能传播的距离越远．当一个乐队慢慢地从很远的地方向你走来时，你先听到的是音调低沉的鼓声，以后才听到音调较高的喇叭声、笛声、铃声，就是这个道理，其原因是频率越大的声波，在传播的过程中被介质吸收得越多．2．声音的特征A.声音的三要素响度、音调和音色组成声音的三要素．(1)响度①定义：声音的强弱叫做响度．声源振动的幅度叫做振幅．②决定因素：声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度

7、越大；声音的响度还与距离声源的远近有关，距离声源越近，响度越大．(2)音调①定义：声音的高低叫做音调．声源每秒振动的次数叫做频率．频率的单位为赫兹(Hz)．②决定因素：声音的音调决定于声源振动的频率，频率越大，音调越高．弦乐器的音调决定于弦的长短、粗细和松紧．弦的材料(密度)一定时，弦越短、越细、越紧，其发出声音的音调越高．管乐器的音调由发音部分的气体体积大小决定，体积越小，音调越高．人的发声频率大约在85Hz~1100Hz之间，一般说来，成年男子的声带长而厚，振动频率为90Hz~140Hz，而成年女子的声带短而薄，振动频率为

8、270Hz~550Hz，所以女子说话的音调比男子高些，儿童声带更短、更薄，童音的音调比成人的高．(3)音色①音色反映的是声音的品质，又叫音品．不同发声体发出声音的响度和音调都可能相同，但音色不会相同．②决定因素：声音的音色除了与发声体发出的泛音个数、频率分布、强度分布等因素有