第一章
声现象
一、声音的产生和传播
1.1声音的产生
1、产生原理：声音是由物体的振动产生的；
（人靠声带振动发声、爆炸声、风声、气球破裂是空气振动发声、弦乐器靠弦振动发声、鼓靠鼓面振动发声，蚊子是翅膀振动发声等等）；
2、声音产生/振动的特点：
（1）声音的产生必须有振动
振动停止，发声停止；但声音并没立即消失。（因为原来发出的声音仍可以继续传播）；
即：“振动停止，发声也停止”是指当发声的物体停止振动时，发声体将停止发声，但原来发出的声音却在介质中继续传播，直至消失，所以不能理解为“振动停止，声音消失”
（2）一切发声的物体都在振动，振动的物体不一定发声（低于20
Hz或者高于20000Hz或没有介质）。
（3）发声的物体叫做声源：声源（发声体）可以是固体、液体和气体；。
（4）声音的振动可记录下来，并且可重新还原（唱片的制作、播放）；
1.2声音的传播
1、声音传播条件：
声音的传播需要介质；固体、液体和气体都可以传播声音；
真空不能传声；
注：有声音物体一定在振动，在振动不一定能听见声音；
2、声速
（1）声音在每秒内传播的距离叫声速，单位是m/s；
（2）声速的计算公式是v=s/t；
15℃声音在空气中的速度为340m/s;
s是距离，单位是米（m），t是时间，单位是秒（s）（3）声速的大小跟介质的种类和温度有关。
一般情况下，声音在固体中传得最快，气体中最慢；V固＞V液V气
在同一种介质中，一般是温度高时声速快。
3、声音的传播形式
声音以波（声波）的形式传播，又叫声波；
4、声速＜光速
百米赛跑时，计时员听到枪声跟看到发令枪冒烟哪个准确？看到冒烟准确，听到枪声后计时比看到冒烟慢了t=s/v=100
m/340m/s=0.29
s，运动员的成绩比实际高0.29
s。
二、声音的特性
1、声音的三要素（或说特性）：音调、响度、音色。
项目
音调
响度
音色
概念
声音的高低
通常说的声音的粗细。
声音的强弱叫响度；通常指声音的大小
声音的特征
影响因素
频率
频率越高，音调越高
振幅和距离
物体振幅越大，响度越强（大）；
听者距发声体越远，响度越弱（小）；
发声体本身、如材料、发音方式等
描述
尖细或低沉
响亮或微弱
改变方法
改变发声体的松紧、长短、粗细
改变力的大小
改变发声体的振动方式等
描述
如尖锐刺耳
如震耳欲聋
如“闻其声知其人”
说明
1、频率：是指物体在1s内振动的次数，表示物体振动的快慢，单位是赫兹，符号为Hz
2、振幅：是指物体振动时偏离中心位置最大距离
3、音色的利用
（1）不同发声体的材料，结构不同，发出声音的音色也就不同。
（2）不同的物体的音调、响度有可能相同，但音色却一定不同；（辨别是什么物体发出的声音，靠音色）（3）区别碗（瓷器）是否有裂纹、男女生、乐器的种类等。
4、音调、响度、音色三者互不影响，彼此独立；
2、超声波和次声波
1、人耳感受到声音的频率有一个范围：20Hz～20000Hz，高于20000Hz叫超声波；低于20Hz叫次声波；
2、动物的听觉范围和人不同，大象靠次声波交流，地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波；如地震时产生的声波对人体会造成伤害，使人恶心，有的次声波会致人死亡。
3、乐音和乐器
（1）打击乐器（鼓、锣）：鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高；
打击力量越大，振幅越大，响度越大。
（2）弦乐器：弦长、粗、松，音调低；
弦短、细、紧，音调高。
（3）管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
应用：暖水瓶灌水时，水位越高，空气柱越短，音调越高。
三、声音的利用
1、回声
（1）形成：声音在传播过程中遇到较小的障碍物会绕过去，遇到较大的障碍物会反射回来形成回声。（如：高山的回声，夏天雷声轰鸣不绝，北京的天坛的回音壁）（2）人耳听到回声的条件：人耳分清前后两个声音的时间间隔至少为0.1s，如果回声到达人耳比原声晚0.1秒以上，人耳能把回声跟原声区分开；如果不到0.1秒，回声和原声混在一起，使原声加强，听起来更响亮。因此，在一般条件下，我们距离障碍物至少17m才能听到回声。
（教室里听不见回声，小房间声音变大是因为原声与回声重合）；
（3）应用：回声测距，如测海底的深度等等，在利用回声现象求人距离声源的距离时，如果用s表示距离，用t表示时间，用v表示声速，则s=vt/2
2、怎样听见声音
（1）人耳听到声音必须具备三个条件：声源，介质，良好的听觉器官。
（2）人耳的构成：人耳主要由外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗及听觉神经组成；（了解）（3）人耳听到声音的过程：声音传到耳道中，引起鼓膜振动，再经听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，形成听觉；
（4）耳聋：在声音传给大脑的过程中任何部位发生障碍，人都会失去听觉（鼓膜、听小骨处出现障碍是传导性耳聋；听觉神经处出障碍是神经性耳聋，不可能听见声音）；
（5）骨传导：声音通过头骨、颌骨传给听觉神经，再传给大脑形成听觉（贝多芬耳聋后听音乐，我们说话时听见自己的声音）；骨传导的性能比空气传声的性能好；
（6）双耳效应：声源到两只耳朵的距离一般不同，因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同，可由此判断声源的方向（听见立体声）；
立体声：要想重现舞台上的立体声，至少要将两个话筒放在左右不同的位置。
3、其他利用
（1）传递信息（交谈，医生查病时的听疹，B超，敲铁轨听声音，回声定位，利用声纳系统探知海洋的深度、探测鱼群，利用回声测距离，雷声预示着雨的到来等等）（2）传递能量（清洗钟表等精细仪器，超声波除结石，飞机场旁边的玻璃被震碎，雪山中不能高声说话）题：1、大雪后，感觉四周寂静，雪多孔，以及会堂，影剧院的墙壁凹凸不平的原因都是：减弱声音的反射，避免回声对原声的干扰。
2、敲击腹部来判断是否有积水称为叩诊，利用的是声音的音调。
四、噪声的危害和控制
1、噪声：
（1）从物理角度上讲，物体做无规则振动时发出的声音叫噪声；
（2）从环保角度上讲，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声；
2、乐音：从物理角度上讲，物体做有规则振动发出的声音；
3、常见噪声来源：飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声；
4、噪声等级：表示声音强弱的单位是分贝。符号dB，超过90dB会损害健康；0dB指人耳刚好能听见的声音；见课本25页。
5、控制噪声：（1）在声源处较弱(防止噪声产生：安装消声器)；（2）在传播过程中减弱（阻断噪声的传播：植树、隔音墙）（3）在人耳处减弱（防止噪声进入耳朵：戴耳塞）