第三章 声现象
一.内容：
3 奇妙的声现象
4 噪声
5 声与现代科技
二. 重点、难点：
1. 了解回声和共鸣
2. 了解混响现象
3. 了解噪声的来源和危害
4. 知道防止噪声的途径
5. 了解声在现代技术中的应用
三. 知识点分析
1. 奇妙的声现象
（1）回声：声在传播过程中遇到障碍时，能被反射，反射回来再次被人们听到的声音叫做回声。
（2）听到回声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1秒以上，人耳能把原声与回声区分开。
加强原声：回声与原声时间间隔不到0.1秒，回声就会增强原声。
混响：当声源停止振动后，声音还会持续一段时间，这种现象称为混响。
混响时间：持续的这段时间叫混响时间。
（3）共鸣
（4）动物与声音
2. 噪声
（1）噪声及其来源：
噪声：从物理学的角度看
从环保的角度看
城市主要噪声来源：
1）交通运输噪声
2）工业机械噪声
3）城市建筑噪声
4）社会生活和公共场所噪声
5）家用电器直接造成室内噪声污染
（2）噪声的大小及危害：
大小：以分贝（dB）为单位来表示声音的强弱。
1）噪声的作用：除草和诊病等
2）控制噪声：
控制噪声的基本方法：控制噪声声源和削弱噪声的传播
减弱噪声的主要途径：①在声源处减弱
②在传声途径中减弱
③在接收处减弱
3. 声与现代科技
1）超生是个多面手
2）次声本领大
3）声识别技术
【典型例题】
例1. 一辆汽车匀速驶向一座高山，司机鸣笛后4s听到回声，若汽车行驶速度为10m/s，则司机听到回声时距离高山有多远？
解析：此题考查的是回声测距的问题，但比回声测距加深了难度，因为在声音向前传播的过程中，汽车也是向前行驶的，即声音传播了4s，汽车也向前行驶了4s，汽车向前行驶了 声音共传播了
已知：t=4s
求：
解：
答：司机听到回声时距离高山660m。
例2. 噪声严重影响着人们的生活和工作，以下防治噪声的办法中可行的是（ ）
A. 通过科学研究，使噪声源不发生振动
B. 将所有噪声源隔离在真空容器中，以避免噪声干扰
C. 城市里在穿过住宅区的高速公路两旁建隔音墙、在一般道路两旁植树种花
D. 建筑工地不允许使用大型机械[来源:学§科§网]
讲解：减弱噪声的方法应首先考虑到人类的生产、生活的需要以及这种方法的现实性。
A项中，使噪声源不发生振动是不可能的，人类要生产、生活，必然会产生噪声。B项中，将所有噪声源远离在真空容器中也是不现实，工厂里发出的噪声是无法隔离的。D项中，建筑工地不使用大型机械将无法施工。只有C项中的修建隔音墙、植树种花是现实的，也是有效的。
正确答案：C
例3. 战国初期，中华大地战火纷飞。战争中的攻城技术花样不少，地道战术，是很厉害的一着。为了识破敌人挖洞攻城的阴谋，墨家利用声学知识，想出了一个办法。《墨子.备学篇》中讲到：守军在城内沿城墙根约每隔6m挖一井口，深约3m左右。让陶工烧制坛子，每个容积在七十八升以上，坛口紧绷薄牛皮，埋入井中，派耳朵灵敏的人日夜值班，将耳朵贴在坛口上侦听。如果敌人正在挖地道进来，通过坛口的声音就能觉察。这种方法不仅能判断敌方是否在挖洞，还能从不同坛口的声音确定声源的方向，即地道的大致方位。你能解释其中的原因吗？
解析：因为敌人挖地道的声波经由地下传到坛子，坛子内空气柱发生共鸣，再引起坛口蒙皮的振动，因此声音就大了。并且根据三、四个相邻的坛子的声音响度差，还可以断定声源的大致方向。
例4. 你发现了吗？飞机的噪声在阴天和晴天听起来有很大的不同，晴天听起来轻快且短促，阴天听起来深沉、久远并清晰，你能从物理学的角度来解释这是为什么吗？
解析：阴天的云层比晴天的厚，而且由于阴天的空气潮湿，含有大量的水蒸气，并且由于声音在水蒸气中的传播速度快，被云层吸收的声音少，这使得飞机的噪声在阴天听起来深沉、久远并清晰。晴天云层稀薄、空气干燥、大部分声音被云层吸收，在空气中散开来，所以声音在晴天听起来轻快且短促。
例5. 听录音机放出自己的录音，会觉得不像自己的声音，但是听别人录下的声音，却很像？
解析：我们是从两个途径听到自己的声音，一个途径是声音通过空气传入耳膜，引起听觉，另一个途径是声音直接从口腔内由头骨传到内耳，引起听觉的，当别人说话或唱歌时，就只有从空气中传来的声音，而听不到从头骨传到内耳的声音，由于头骨传到内耳的声音包含了较多的低音成分，一旦你听不到这些由头骨传来的声音时，你便会觉得自己的声音“失真”了。因此，我们听到录音机里放出自己的声音，觉得不像，而别人录音却很逼真。
例6. 工人师傅检查机器运转情况时，常把一根金属棒的一端放在机器的各个部件上，把另一端靠近耳朵，用耳朵听。这是为什么？
解析：金属棒可以传播机器振动情况，把金属棒的一端放在机器的部件上，机器的振动引起金属棒相同的振动，从而发出不同的声音，工人师傅可以根据声音情况，判断机器的故障。
例7. 噪声来源于杂乱无章的不规则振动，一切干扰人们休息、学习和工作的声音都是噪声，噪声对人类有百害而无一利，你认为这种说法对吗？
解析：噪声一向为人们所讨厌，但也有可利用的地方。噪声可以控制植物提前或推迟发芽来除草，利用人体发出的微弱噪声探测病灶，利用水下自然噪声显示海底情况等，使噪声也服务于人类。
正确答案：不正确。
例8. 怎样才能避免耳朵受到伤害？
解析：声音的强弱通常以分贝数来表示。分贝数太大，表示声音越强。音量增加10分贝，声音的强度则要扩大10倍；音量增加20分贝，声音的强度就要扩大100倍。
人耳是敏感的声音接受器，但声音达到八九十分贝，就有可能伤害到你的耳朵。怎样才能避免耳朵受到伤害呢？现提供以下几点供你参考。
第一，不要把加大音量当作淹没其他声响的手段。例如乘车的时候，你如果把录音机的音量加大到别的什么声音都听不见了，那肯定会对你的耳朵有害。
第二，如果周围的声音大到两个人说话互相听不清楚，最好换一个地方。
第三，如果有时候无法避免过大的声音，那么等能避开时，要让你的耳朵休息一下，千万不要很快进入另一个声音很大的地方。
第四，对经常接触响声的人，可专备一副耳塞。
例9. 为什么说，“MP3”的响度过大，会危害人的健康？
解析：很多同学喜欢听“MP3”，无论何处都可以使自己处在美妙的音乐气氛之中，在潇洒、兴奋之余声音越调越响。因为响度与振幅有关，还与发声体与耳朵的距离有关。“MP3”的耳机，可谓离人耳最近，因此不大的振动即可产生过大的响度。根据测试可超过110分贝，长期影响会引起听力下降，因此我们今后用“MP3”，千万记住要选用适当的音量。
【模拟试题】（答题时间：30分钟）
一、填空题
1. 回声是声音在传播过程中遇到了 时，被 ，再次被听到的声音。
2. 混响是指 ；混响的时间过短，声音 ；混响的时间过长，不同时间发出的声音 。
3. 共鸣是指 。
4. 超声波在水中的传播速度是1500m/s，合 km/h，如果从某处海面竖直向海底发出的超声波经6s返回海面，则该处海的深度是 m
5. 实验和经验告诉我们，当声音在空气传播过程中遇到障碍物时，能被 回来。反射回来的声音再被我们听到就成了 。如果声速是340m/s，我们要想听到回声，障碍物据我们至少要 m。
二、选择题：
1. “B超”是利用超声波来诊断病情的，但是人们却听不到它发出的声音，这是因为（ ）
A. 声音太小
B. 超声波无法传到人耳
C. 超声波的频率小于人耳能听到的声音的频率
D. 超声波的频率大于人耳能听到的声音的频率
2. 一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂，究其原因，你认为正确的是（ ）
A. 行使的车辆减少，噪声减少
B. 可能是大雪蓬松且多孔，对噪声有吸收作用
C. 可能是大雪后，大地银妆素裹，噪声被吸收
D. 可能是大雪后气温较低，噪声传播速度变慢
3. 我们周围有些声音之所以称其为噪声，主要是因为（ ）
A. 响度太大B. 音调太高
C. 太刺耳D. 妨碍人们正常工作、学习
三、实践题
1. 在教室上课，室外经常有噪声干扰，请你至少提出3种减小噪声干扰的方法。
四、计算题
1. 人们常利用回声来探知发声体与远处物体的距离。最常用的是用声纳探测海洋深度或鱼群所在。声音在海水中的速度约为1500千米/秒，若在海面某处声纳传送的声音4秒后接收到反射回来的信号，则此处海洋深度为多少千米？
【试题答案】
一、填空题
1. 障碍物，反射回来
2. 当声源停止振动后声音还会持续一段时间，干涩不丰满，混在一起听不清楚
3. 当声源停止振动后，由于声波的作用使另一物体振动而发出同样的声音
4. 5400m/s，4500m
5. 反射，回声，17
二、选择题
1. D 2. B 3. D
三、实践题
1. 如：（1）关闭教室门窗
（2）教室周围多种树
（3）噪声发生处改进设备，减弱噪声
（4）建议学校依靠环保部门，依法清除附近的噪声源
四、计算题
一.内容：
3 奇妙的声现象
4 噪声
5 声与现代科技
二. 重点、难点：
1. 了解回声和共鸣
2. 了解混响现象
3. 了解噪声的来源和危害
4. 知道防止噪声的途径
5. 了解声在现代技术中的应用
三. 知识点分析
1. 奇妙的声现象
（1）回声：声在传播过程中遇到障碍时，能被反射，反射回来再次被人们听到的声音叫做回声。
（2）听到回声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1秒以上，人耳能把原声与回声区分开。
加强原声：回声与原声时间间隔不到0.1秒，回声就会增强原声。
混响：当声源停止振动后，声音还会持续一段时间，这种现象称为混响。
混响时间：持续的这段时间叫混响时间。
（3）共鸣
（4）动物与声音
2. 噪声
（1）噪声及其来源：
噪声：从物理学的角度看
从环保的角度看
城市主要噪声来源：
1）交通运输噪声
2）工业机械噪声
3）城市建筑噪声
4）社会生活和公共场所噪声
5）家用电器直接造成室内噪声污染
（2）噪声的大小及危害：
大小：以分贝（dB）为单位来表示声音的强弱。
1）噪声的作用：除草和诊病等
2）控制噪声：
控制噪声的基本方法：控制噪声声源和削弱噪声的传播
减弱噪声的主要途径：①在声源处减弱
②在传声途径中减弱
③在接收处减弱
3. 声与现代科技
1）超生是个多面手
2）次声本领大
3）声识别技术
【典型例题】
例1. 一辆汽车匀速驶向一座高山，司机鸣笛后4s听到回声，若汽车行驶速度为10m/s，则司机听到回声时距离高山有多远？
解析：此题考查的是回声测距的问题，但比回声测距加深了难度，因为在声音向前传播的过程中，汽车也是向前行驶的，即声音传播了4s，汽车也向前行驶了4s，汽车向前行驶了 声音共传播了
已知：t=4s
求：
解：
答：司机听到回声时距离高山660m。
例2. 噪声严重影响着人们的生活和工作，以下防治噪声的办法中可行的是（ ）
A. 通过科学研究，使噪声源不发生振动
B. 将所有噪声源隔离在真空容器中，以避免噪声干扰
C. 城市里在穿过住宅区的高速公路两旁建隔音墙、在一般道路两旁植树种花
D. 建筑工地不允许使用大型机械[来源:学§科§网]
讲解：减弱噪声的方法应首先考虑到人类的生产、生活的需要以及这种方法的现实性。
A项中，使噪声源不发生振动是不可能的，人类要生产、生活，必然会产生噪声。B项中，将所有噪声源远离在真空容器中也是不现实，工厂里发出的噪声是无法隔离的。D项中，建筑工地不使用大型机械将无法施工。只有C项中的修建隔音墙、植树种花是现实的，也是有效的。
正确答案：C
例3. 战国初期，中华大地战火纷飞。战争中的攻城技术花样不少，地道战术，是很厉害的一着。为了识破敌人挖洞攻城的阴谋，墨家利用声学知识，想出了一个办法。《墨子.备学篇》中讲到：守军在城内沿城墙根约每隔6m挖一井口，深约3m左右。让陶工烧制坛子，每个容积在七十八升以上，坛口紧绷薄牛皮，埋入井中，派耳朵灵敏的人日夜值班，将耳朵贴在坛口上侦听。如果敌人正在挖地道进来，通过坛口的声音就能觉察。这种方法不仅能判断敌方是否在挖洞，还能从不同坛口的声音确定声源的方向，即地道的大致方位。你能解释其中的原因吗？
解析：因为敌人挖地道的声波经由地下传到坛子，坛子内空气柱发生共鸣，再引起坛口蒙皮的振动，因此声音就大了。并且根据三、四个相邻的坛子的声音响度差，还可以断定声源的大致方向。
例4. 你发现了吗？飞机的噪声在阴天和晴天听起来有很大的不同，晴天听起来轻快且短促，阴天听起来深沉、久远并清晰，你能从物理学的角度来解释这是为什么吗？
解析：阴天的云层比晴天的厚，而且由于阴天的空气潮湿，含有大量的水蒸气，并且由于声音在水蒸气中的传播速度快，被云层吸收的声音少，这使得飞机的噪声在阴天听起来深沉、久远并清晰。晴天云层稀薄、空气干燥、大部分声音被云层吸收，在空气中散开来，所以声音在晴天听起来轻快且短促。
例5. 听录音机放出自己的录音，会觉得不像自己的声音，但是听别人录下的声音，却很像？
解析：我们是从两个途径听到自己的声音，一个途径是声音通过空气传入耳膜，引起听觉，另一个途径是声音直接从口腔内由头骨传到内耳，引起听觉的，当别人说话或唱歌时，就只有从空气中传来的声音，而听不到从头骨传到内耳的声音，由于头骨传到内耳的声音包含了较多的低音成分，一旦你听不到这些由头骨传来的声音时，你便会觉得自己的声音“失真”了。因此，我们听到录音机里放出自己的声音，觉得不像，而别人录音却很逼真。
例6. 工人师傅检查机器运转情况时，常把一根金属棒的一端放在机器的各个部件上，把另一端靠近耳朵，用耳朵听。这是为什么？
解析：金属棒可以传播机器振动情况，把金属棒的一端放在机器的部件上，机器的振动引起金属棒相同的振动，从而发出不同的声音，工人师傅可以根据声音情况，判断机器的故障。
例7. 噪声来源于杂乱无章的不规则振动，一切干扰人们休息、学习和工作的声音都是噪声，噪声对人类有百害而无一利，你认为这种说法对吗？
解析：噪声一向为人们所讨厌，但也有可利用的地方。噪声可以控制植物提前或推迟发芽来除草，利用人体发出的微弱噪声探测病灶，利用水下自然噪声显示海底情况等，使噪声也服务于人类。
正确答案：不正确。
例8. 怎样才能避免耳朵受到伤害？
解析：声音的强弱通常以分贝数来表示。分贝数太大，表示声音越强。音量增加10分贝，声音的强度则要扩大10倍；音量增加20分贝，声音的强度就要扩大100倍。
人耳是敏感的声音接受器，但声音达到八九十分贝，就有可能伤害到你的耳朵。怎样才能避免耳朵受到伤害呢？现提供以下几点供你参考。
第一，不要把加大音量当作淹没其他声响的手段。例如乘车的时候，你如果把录音机的音量加大到别的什么声音都听不见了，那肯定会对你的耳朵有害。
第二，如果周围的声音大到两个人说话互相听不清楚，最好换一个地方。
第三，如果有时候无法避免过大的声音，那么等能避开时，要让你的耳朵休息一下，千万不要很快进入另一个声音很大的地方。
第四，对经常接触响声的人，可专备一副耳塞。
例9. 为什么说，“MP3”的响度过大，会危害人的健康？
解析：很多同学喜欢听“MP3”，无论何处都可以使自己处在美妙的音乐气氛之中，在潇洒、兴奋之余声音越调越响。因为响度与振幅有关，还与发声体与耳朵的距离有关。“MP3”的耳机，可谓离人耳最近，因此不大的振动即可产生过大的响度。根据测试可超过110分贝，长期影响会引起听力下降，因此我们今后用“MP3”，千万记住要选用适当的音量。
【模拟试题】（答题时间：30分钟）
一、填空题
1. 回声是声音在传播过程中遇到了 时，被 ，再次被听到的声音。
2. 混响是指 ；混响的时间过短，声音 ；混响的时间过长，不同时间发出的声音 。
3. 共鸣是指 。
4. 超声波在水中的传播速度是1500m/s，合 km/h，如果从某处海面竖直向海底发出的超声波经6s返回海面，则该处海的深度是 m
5. 实验和经验告诉我们，当声音在空气传播过程中遇到障碍物时，能被 回来。反射回来的声音再被我们听到就成了 。如果声速是340m/s，我们要想听到回声，障碍物据我们至少要 m。
二、选择题：
1. “B超”是利用超声波来诊断病情的，但是人们却听不到它发出的声音，这是因为（ ）
A. 声音太小
B. 超声波无法传到人耳
C. 超声波的频率小于人耳能听到的声音的频率
D. 超声波的频率大于人耳能听到的声音的频率
2. 一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂，究其原因，你认为正确的是（ ）
A. 行使的车辆减少，噪声减少
B. 可能是大雪蓬松且多孔，对噪声有吸收作用
C. 可能是大雪后，大地银妆素裹，噪声被吸收
D. 可能是大雪后气温较低，噪声传播速度变慢
3. 我们周围有些声音之所以称其为噪声，主要是因为（ ）
A. 响度太大B. 音调太高
C. 太刺耳D. 妨碍人们正常工作、学习
三、实践题
1. 在教室上课，室外经常有噪声干扰，请你至少提出3种减小噪声干扰的方法。
四、计算题
1. 人们常利用回声来探知发声体与远处物体的距离。最常用的是用声纳探测海洋深度或鱼群所在。声音在海水中的速度约为1500千米/秒，若在海面某处声纳传送的声音4秒后接收到反射回来的信号，则此处海洋深度为多少千米？
【试题答案】
一、填空题
1. 障碍物，反射回来
2. 当声源停止振动后声音还会持续一段时间，干涩不丰满，混在一起听不清楚
3. 当声源停止振动后，由于声波的作用使另一物体振动而发出同样的声音
4. 5400m/s，4500m
5. 反射，回声，17
二、选择题
1. D 2. B 3. D
三、实践题
1. 如：（1）关闭教室门窗
（2）教室周围多种树
（3）噪声发生处改进设备，减弱噪声
（4）建议学校依靠环保部门，依法清除附近的噪声源
四、计算题
