初中物理小知識(shí).doc

為什么呼嘯而過(guò)的汽車?yán)嚷晻?huì)“先尖后緩”山東省萊蕪市苗山鎮(zhèn)苗山中學(xué)劉其波不知同學(xué)們是否注意過(guò)這樣的現(xiàn)象，當(dāng)一輛汽車靜止時(shí)按響喇叭，喇叭聲是不變的，但當(dāng)汽車響著喇叭從你身邊經(jīng)過(guò)時(shí)，喇叭的聲音就會(huì)先是很尖，過(guò)后又突然變緩，“嗚”的一聲疾馳而過(guò)。平常我們研究的聲源，也就是發(fā)出聲音的物體，一般是靜止不動(dòng)的。一旦聲源開(kāi)始移動(dòng)，情況就有了變化。如果聲源是朝向我們運(yùn)動(dòng)的，也就是和我們相向而行，這時(shí)我們接受到的聲波的波速就不是原來(lái)的波速的了，而是原來(lái)的波速與聲源相對(duì)我們的運(yùn)動(dòng)速度的和，波速變快了。如果聲源是背向我們運(yùn)動(dòng)的，也就是和我們背向而行，這時(shí)我們接受到的聲波的波速也不是原來(lái)的波速了，而是原來(lái)的波速與聲源相對(duì)我們的運(yùn)動(dòng)速度的差，波速變慢了。波速等于頻率乘波長(zhǎng)，同一種聲音的波長(zhǎng)是不會(huì)變化的，無(wú)論汽車靜止還是運(yùn)動(dòng)，它的喇叭聲的波長(zhǎng)是不會(huì)變的，所以波速變化就導(dǎo)致聲音頻率的變化。由此我們就可以知道，高速行駛著的汽車所發(fā)出的喇叭聲，它的頻率是變化著的，朝我們迎面而來(lái)時(shí)，由于波速較大，所以頻率也較高；離我們遠(yuǎn)去時(shí)，波速變小，所以頻率就變低。同學(xué)們通過(guò)學(xué)習(xí)聲學(xué)知識(shí)已經(jīng)知道，音調(diào)的高低是由聲音的頻率來(lái)決定的，頻率高音調(diào)就高，反之音調(diào)就低。音調(diào)高就是我們常說(shuō)的“聲音很尖”，所以飛馳而過(guò)的汽車?yán)嚷暋跋燃夂缶彙?，用物理的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，就是喇叭聲音的音調(diào)“先高后低”?！奥晸舯椤睘槟陌?？江蘇阜寧陳良初中周為榮【新聞背景】據(jù)北京科技報(bào)報(bào)道，一位女高音歌唱家步履從容地走上舞臺(tái)，頭戴一頂角狀頭盔，身穿金色胸甲，拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的金色發(fā)辮，吸氣時(shí)胸脯鼓脹，輕啟朱唇，吐出高音音符震撼人心，香檳酒杯碎了，眼鏡鏡片震裂了，樹(shù)枝狀的裝飾燈炸裂了，她的聲音“摧毀”了音樂(lè)大廳。漫畫(huà)和喜劇中常常出現(xiàn)這樣的場(chǎng)景，但是現(xiàn)實(shí)生活中居然也會(huì)上演如此精彩的好戲？歌唱演員真的可以擊碎玻璃？據(jù)科學(xué)美國(guó)人報(bào)道，歌唱家擊碎玻璃并不是想象，而是現(xiàn)實(shí)中確有其事。“探索”頻道Myth Busters電視節(jié)目就探討了這個(gè)問(wèn)題，搖滾歌手兼歌唱教練杰米?溫德拉就用自己的聲音擊碎了一些玻璃器皿，他嘗試過(guò)12只酒杯，后來(lái)無(wú)意中幸運(yùn)地?fù)羲橐恢?，第一次證明了個(gè)人聲音就能擊碎玻璃的說(shuō)法是正確的，他擊碎玻璃的那一幕被拍成了電視。溫德拉的擊碎玻璃的詠嘆調(diào)被紀(jì)錄為105dB，音量幾乎和電鉆鉆起來(lái)差不多。像這樣有如此肺活量發(fā)出如此聲音的人并不多見(jiàn)。為了增大肺活量持續(xù)唱出100dB以上的音符，歌劇演員需要多年的訓(xùn)練。相比之下，一般來(lái)說(shuō)演講者的聲音響度約為50dB。聲能是能量的一種表現(xiàn)形式，其實(shí)質(zhì)是物體振動(dòng)后，通過(guò)傳播媒介并以波的形式發(fā)生轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，當(dāng)聲波傳播到周圍界面時(shí)，會(huì)引起其他固體等的振動(dòng)。用高壓放電的電火花產(chǎn)生沖擊波，再用橢球形凹面鏡使聲波經(jīng)多次反射后集中到膽石上，就能使結(jié)石粉碎。將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在喇叭的前方，當(dāng)喇叭中發(fā)出較強(qiáng)的聲音時(shí)，可以看到燭焰在搖晃。聲波能使物體振動(dòng)，能粉碎小石頭這些都表明聲音具有能量，即聲能。聲能像其它能量一樣，是人類可以利用的能量，在實(shí)際生活中有廣泛的應(yīng)用?！具w移練習(xí)】（安徽中考題）如圖所示，一次偶然的機(jī)會(huì)，靠近正在發(fā)聲的喇叭旁邊的玻璃杯破碎了，請(qǐng)你猜想玻璃杯的破碎跟哪些因素有關(guān)。【參考答案】玻璃杯的破碎響度（聲能）、跟音調(diào)（頻率）及玻璃杯振動(dòng)頻率有關(guān)。魚(yú)類的聽(tīng)覺(jué)將要上鉤的魚(yú)，會(huì)被岸上的說(shuō)話聲或腳步聲嚇跑，也能被它們喜歡的聲音吸引。表明魚(yú)類不但能夠聽(tīng)到聲音，而且它的聽(tīng)覺(jué)還相當(dāng)靈敏。魚(yú)的聽(tīng)覺(jué)有兩套機(jī)構(gòu)。在魚(yú)體表面有一系列小的器官能聽(tīng)出低頻的聲音（200赫以下）和感覺(jué)出水流，通常這些細(xì)的感覺(jué)細(xì)胞包在魚(yú)皮下面的細(xì)管內(nèi)，而這些細(xì)管又形成一條體側(cè)的線側(cè)線。側(cè)線能感覺(jué)出近距離的水的流動(dòng)和振動(dòng)，還能判斷擾動(dòng)的方向和距離。魚(yú)具有比較完善的內(nèi)耳，作為聲的接收器，聲音可由頭骨經(jīng)骨傳導(dǎo)，或由鰾傳到內(nèi)耳。有一些魚(yú)，體內(nèi)有一些小骨，把魚(yú)鰾和內(nèi)耳中的液體連接起來(lái)。在魚(yú)聽(tīng)聲的過(guò)程中魚(yú)鰾是特別重要的，因?yàn)樵谒姓麄€(gè)魚(yú)對(duì)于聲幾乎是透明的，只有鰾是聲的反射體。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，一般的魚(yú)類可以聽(tīng)到500600赫以下的聲音，超過(guò)這個(gè)頻率范圍，魚(yú)類聽(tīng)聲的能力就很差了。魚(yú)對(duì)聲的反應(yīng)漁民們?cè)缫言诓遏~(yú)活動(dòng)中利用了。印度尼西亞的漁民會(huì)站在水中口學(xué)魚(yú)叫來(lái)引誘魚(yú)群。我國(guó)廣東、福建沿海漁民用大聲敲擊船板轟趕魚(yú)群，使其集中一處進(jìn)行捕撈。敲擊聲對(duì)大黃魚(yú)影響很大，有些大黃魚(yú)受刺激后，甚至?xí)Ⅳ~(yú)鰾吐出口外而亡。奇特的次聲波次聲波又稱亞聲波，它是一種頻率低于人的可聽(tīng)聲波頻率范圍的聲波。次聲波的頻率范圍大致為10420赫。次聲波產(chǎn)生的聲源是相當(dāng)廣泛的，現(xiàn)在人們已經(jīng)知道的次聲源有：火山爆發(fā)、墜入大氣層中的流星、極光、地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、雷暴、龍卷風(fēng)、電離層擾動(dòng)，等等。利用人工的方法也能產(chǎn)生次聲波，例如核爆炸、火箭發(fā)射、化學(xué)爆炸，等等。由于次聲波的頻率很低，因而它顯示出了種種奇特的性質(zhì)。其中，最顯著的特點(diǎn)是傳播的距離遠(yuǎn)，而且不容易被吸收。我們知道，聲音在大氣層中的衰減，主要是由分子吸收、熱傳導(dǎo)和粘滯效應(yīng)所引起的，相應(yīng)的吸收系數(shù)與聲波頻率的二次方成正比。由于次聲波的頻率很低，所以在傳播過(guò)程中大氣對(duì)它的吸收系數(shù)很小。例如，空氣對(duì)頻率為01赫的次聲波的吸收系數(shù)大約是對(duì)頻率為1000赫的聲波吸收系數(shù)的一億分之一。由于次聲波不容易被吸收，所以它的傳播距離就很遠(yuǎn)。1883年8月27日印度尼西亞的喀拉喀托火山爆發(fā)時(shí)，它所產(chǎn)生的次聲波圍繞地球轉(zhuǎn)了三圈，傳播了十幾萬(wàn)千米。當(dāng)時(shí)，人們利用簡(jiǎn)單的微氣壓計(jì)曾記錄到它。次聲波不但“跑”的遠(yuǎn)，而且它的速度大于風(fēng)暴傳播的速度，所以它就成了海洋風(fēng)暴來(lái)臨的前奏曲，人們可以利用次聲波來(lái)預(yù)報(bào)風(fēng)暴的來(lái)臨。教你分辨“音調(diào)”與“響度”湖北棗陽(yáng)興隆二中胡麗謝江濤我們都知道聲音有三個(gè)特征：音調(diào)、響度、音色。其中音色指聲音的品質(zhì)，很容易分辨，但音調(diào)和響度在區(qū)分上就有些難度。像蚊子很小的“嗡嗡”的叫聲卻很刺耳，而黃牛很大“哞哞”的叫聲卻很低沉。這里就涉及了聲音的音調(diào)和響度這兩個(gè)特征。那么怎樣去辨別音調(diào)和響度呢？ 一、從概念上區(qū)分音調(diào)是指聲音的高低，有時(shí)也指聲音的粗細(xì)、清脆或沉悶等。生活中一般用“高”、“低”來(lái)形容。響度是指聲音的強(qiáng)弱，有時(shí)也指聲音的輕重等，生活中一般用“大”、“小”來(lái)形容。例：在我國(guó)的一些俗語(yǔ)和成語(yǔ)中，有很多都描寫(xiě)了聲音的一些特征，比如我們經(jīng)常說(shuō)“震耳欲聾”是指聲音的_，而“曲高和寡”指聲音的_我們查一查成語(yǔ)詞典知道，“震耳欲聾”是形容聲音很大，幾乎要把耳朵給震聾了，所以這里就是指聲音的響度。而“曲高和寡”是指調(diào)很高，沒(méi)有幾個(gè)人能跟著一聲唱，所以這里就是指聲音的音調(diào)。二、從音調(diào)和響度的決定因素上區(qū)分用硬紙片在梳齒上緩慢劃過(guò)，我們聽(tīng)到的聲音很沉悶；如果快速劃過(guò)，我們聽(tīng)到的聲音就感覺(jué)很清脆。緩慢和快速改變了物體振動(dòng)的快慢，也就是物體振動(dòng)的頻率，所以聲音的音調(diào)也聽(tīng)起來(lái)就有了高低之分。物體振動(dòng)越快，頻率越大，音調(diào)越高；物體振動(dòng)越慢，頻率越小，音調(diào)越低。用力敲桌子，聽(tīng)到聲音大一些。輕輕敲桌子，聽(tīng)到的聲音則小一些。用力敲和輕輕敲是改變了桌子的振動(dòng)幅度，也就是振幅，從而改變了聲音的大小。物體振幅越大，響度越大；物體振幅越小，響度越小。例：用力拔動(dòng)琴弦和輕輕拔動(dòng)琴弦是為了改變聲音的_。吹笛子時(shí)，我們通過(guò)堵住不同位置的孔來(lái)改變笛聲的_。用力拔動(dòng)琴弦，用力越大，振動(dòng)幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大。笛子發(fā)聲是靠空氣柱的振動(dòng)，用手指堵住不同的孔后就改變了空氣柱的長(zhǎng)短從而改變了空氣振動(dòng)的快慢，達(dá)到了改變音調(diào)的目的。答案：響度、音調(diào)聲音在傳播過(guò)程中，音調(diào)是固定不變的。但響度卻發(fā)生變化。因?yàn)轫懚冗€與發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。離發(fā)聲體越近，響度越大；離發(fā)聲體越遠(yuǎn)，響度越小。教師在講臺(tái)上講課，坐在教室的前排和后排的學(xué)生，聽(tīng)到老師的聲音的響度就不一樣。前排可能覺(jué)得老師聲音很響亮，后面的學(xué)生則覺(jué)得可能稍小一些。我們向遠(yuǎn)處的人喊話，常把雙手做成喇叭型，就是為了減小聲音在傳播過(guò)程中的分散，使響度增大。三、特殊情況中的“高低”和“大小”日常用語(yǔ)里的“高”、“低”大部是指音調(diào)，也有少部分指響度。比如著名歌手李娜唱的青藏高原最后的高潮部分，音調(diào)非常高，一般人是唱不上去的。“那么高的音我唱不上去”、“那么低的音我唱不出來(lái)”這里的“高”、“低”指的是音調(diào)。而“引吭高歌”、“低聲細(xì)語(yǔ)”這里所說(shuō)的“高”、“低”則是指大小，就是聲音的響度了。例：一名男低音歌手正在放聲歌唱，一位女高音歌手為他輕聲伴唱，下面對(duì)兩人聲音描述正確的是（）A“男聲”音調(diào)低，響度小，“女聲”音調(diào)高，響度大B“男聲”音調(diào)低，響度大，“女聲”音調(diào)低，響度小C“男聲”音調(diào)低，響度小，“女聲”音調(diào)低，響度大D“男聲”音調(diào)低，響度大，“女聲”音調(diào)高，響度小本題中的“男低音”和“女高音”中的“低”和“高”專指音調(diào)的高低。由此可知“男聲”音調(diào)低，“女聲”音調(diào)高。男低音放聲唱歌說(shuō)明響度大，女高音只是為男低音伴唱，說(shuō)明響度小。所以答案是D。通過(guò)本題還說(shuō)明音調(diào)高的不一定響度大，響度大的不一定音調(diào)高。練習(xí)：1生活中常說(shuō)“響鼓也得重槌敲”中的“響”是說(shuō)聲音的_；在元旦文藝匯演上，小明彈奏電吉他時(shí)不斷用手指去控制琴弦長(zhǎng)度，這樣做的目的是為了改變聲音的_；2夜深了，請(qǐng)把你電視機(jī)的音量調(diào)小一些，這里是在調(diào)節(jié)聲音的（） A音調(diào) B響度 C音色 D以上都不是3二胡是我國(guó)勞動(dòng)人民發(fā)明的一種弦樂(lè)器。演奏前，演員經(jīng)常要調(diào)節(jié)弦的松緊程度，其目的在調(diào)節(jié)弦發(fā)聲時(shí)的（）A響度 B音調(diào) C音色 D振幅答案：1.響度、音調(diào)2B3B成語(yǔ)、俗語(yǔ)和詩(shī)詞中的聲學(xué)知識(shí)山東省東營(yíng)市中國(guó)石油大學(xué)附屬中學(xué)王培強(qiáng)震耳欲聾：指聲音的響度大。引吭高歌：指聲音的響度大。低聲細(xì)語(yǔ)：指聲音的響度小。悅耳動(dòng)聽(tīng)：指聲音的音調(diào)好。掩耳盜鈴：在傳播過(guò)程中減弱聲音。余音未止：其中的原因是雖然停止敲擊物體，但物體依然還在振動(dòng)，還在產(chǎn)生聲音。弦外之音：確實(shí)存超出人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍的聲音，如超聲、次聲，我們根本聽(tīng)不到。隔墻有耳：說(shuō)明固體可以傳播聲音。長(zhǎng)嘯一聲，山鳴谷應(yīng)。人在崇山峻嶺中大喊一聲，聲音通過(guò)多次反射，可以形成回聲，經(jīng)久不息，似乎山在狂呼，谷在回音。余音繞梁，三日不絕。聲音遇到物體會(huì)反射回來(lái)形成回聲。聞其聲知其人。不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同，根據(jù)聲音的音色就能分辨出熟悉的人。但聞其聲，不見(jiàn)其人。聲波在傳播的過(guò)程中遇到障礙物，當(dāng)波長(zhǎng)大于障礙物的尺寸時(shí)，聲波可以繞過(guò)障礙物，并且固體還可以傳聲，因此能聽(tīng)見(jiàn)聲音；而光在空氣中是沿直線傳播的，視線極易被障礙物擋住，故看不見(jiàn)人。開(kāi)水不響，響水不開(kāi)。燒開(kāi)水時(shí)，壺底的水吸熱，汽化形成氣泡。水沒(méi)燒開(kāi)時(shí)，這些氣泡由底部上升，遇到上層溫度較低的水，氣泡內(nèi)部的水蒸氣又會(huì)液化成水，氣泡體積逐漸縮小至消失。氣泡的一漲一縮，激起水的振動(dòng)，從而發(fā)出響聲。水開(kāi)時(shí)，壺底的水與上層的水的溫度相等，氣泡上升過(guò)程中不斷有水蒸氣產(chǎn)生，體積變大，