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第四講 聲音的產生傳播與接收
A．學前導讀
為什么對著山大聲喊可以聽到“回聲”？
“腹語”表演者是如何達到演出效果的？
蒼蠅蚊子是用“嘴”發出聲音的嗎？
B．知識新知
實驗一：聲音的產生
觀察敲打鼓面上紙屑的跳動、觀察青蛙叫時的動作、將手指置于喉嚨兩側說話感受、撥動琴弦橡皮筋.
實驗結論（知識點1）： .任何發聲體都在振動，振動停止，發聲停止，但聲音不一定停止.
吉他的聲音是琴弦（固體）振動產生的；水滴落在水中的聲音是水（液體）振動產生的；吹奏笛子的聲音是笛子內空氣（氣體）振動產生的.
實驗二：聲音的傳播
問：同學們能聽到老師的聲音，同學和老師之間有什么？
答：空氣.（說明空氣可以傳播聲音）
準備兩只手機，第一步，直接用一只手機撥打另一只放在桌上，能聽到聲音；第二步，將手機放到一個盒子中，用另一個手機撥打，能聽到聲音，但聲音會小一些；第三步，將手機用密封的塑料袋包好，完全浸沒到水中，另一個手機撥打，能聽到聲音，聲音會更小.
學生討論三次試驗的異同，得出結論（知識點2）：
知識點3：聲速
聲音在每秒內傳播的距離叫做聲速.聲速的大小與介質的種類有關，還與介質的溫度有關.聲音在不同介質中的傳播速度一般不同，一般來說，聲音在固體中傳播速度最快，液體其次，氣體中最慢（聲音在軟木中的傳播速度比水中慢）.
在15℃（讀作：15攝氏度）時，聲音在空氣中的傳播速度是 （讀作：米每秒），表示聲音在空氣中1s內可以傳播340m，用字母v表示速度.溫度越高，聲音的傳播速度越快，25℃的空氣中聲速為346m/s.
常用公式： 讀作：速度等于路程除以（比）時間 變形式：s=v·t t=s/v
知識點4：回聲
回聲的產生：聲波在傳播過程中遇到____物反射回來而形成的.
人耳分辨回聲的條件：如果障礙物離聲源處較遠，發出的聲波經過較長的時間（大于0.1s）再被人耳接收到，我們就可以區分回聲與原聲；如果障礙物離聲源處較近，發出的聲波很快反射回來，回聲與原聲混在一起，使原聲加強.
我們以前普遍所說的“回聲”只是回聲的一部分！
知識點5：人耳結構
人的耳朵分為三部分：外耳、中耳和內耳.外耳包括耳廓、耳垂、外耳道；中耳包括鼓膜、聽小骨、鼓室、咽鼓管；內耳包括半規管、前庭、耳蝸、傳導神經.在外耳中主要靠空氣振動傳播，中耳中靠固體振動傳播，內耳中通過復雜的神經傳導進行傳播.
人耳感知聲音的過程可以簡單表示為：聲源振動產生聲波并傳播→耳廓→外耳道→鼓膜→聽小骨→半規管、前庭、耳蝸→聽覺神經
知識點6：雙耳效應
人有兩只耳朵，聲源到兩只耳朵的距離一般不同，聲音傳到兩只耳朵的時間、強弱及其他特征也就不同.利用這些差異，人就可以判斷聲音的方位，這就是雙耳效應.
知識點7：聽覺障礙
人的聽覺障礙一般分兩類，神經性的以及傳導性的.如果是聽覺神經受損，則無法修復，將永久失去聽力；如果是傳導部分受損（如耳膜損壞），則可以通過其他途徑將振動傳導到聽覺神經，仍能擁有聽力（如骨傳導、助聽器）.
C．典型例題
知識點：聲音的產生
【例1】下列關于聲音產生現象的描述中，正確的是（ ）
A.物體發聲是靠敲打發出的
B.響尾蛇之所以響尾，是由于蛇的尾部是由許多空心、堅硬的鱗片組成，當響尾蛇振動自己的尾巴時，它們相互摩擦而發聲
C.物體振動停止后，聲音立即消失
D.只有固體振動才能發聲
知識點：聲音的傳播
【例2】嬰兒從呱呱墜地的那時起，就無時無刻不與聲打交道.下列關于聲的說法，錯誤的是( )
A．我們能聽到遠處的雷聲，說明空氣可以傳聲
B．人在岸上大聲說話也能驚動水中的魚，說明水能傳聲
C．將耳朵貼在長鋼管的一端，讓他人在另一端敲擊一下，你會聽到幾次敲擊聲，其中最先聽到的聲音是通過空氣傳來的
D．宇航員在太空中不能直接對話，說明真空不能傳聲
知識點：聲音的傳播
【例3】在聲音傳播實驗探究中，小蕓和小芳做了以下兩步實驗：
（1）將兩張課桌緊緊挨在一起，一個同學輕輕敲擊桌面，另一個同學把耳朵貼在另一張桌子上，聽傳過來的聲音大小.
（2）把兩張緊挨的課桌離開一個小縫，然后重復步驟（1），比較聲音大小.
請你幫她們分析，將實驗現象和分析結果填入下表中：
實驗方式 聲音的大小 聲音靠什么傳播
兩張課桌緊挨時
兩張課桌之間有一個小縫時
知識點：回聲
【例4】關于回聲，下列說法正確的是（　 　）
A.只要有障礙物，我們就能聽到回聲 B.回聲是由聲波的反射形成的
C.回聲和原聲一定可以區分開來 D.以上說法都不對
知識點：聲速、回聲
【例5】一輛汽車停在某山崖前，在此處汽車鳴笛，4s后司機聽到了回聲，求鳴笛時汽車與山崖的距離.
拓展：汽車以15m/s的速度向對面的山崖駛去，在距山崖某處汽車鳴笛，4s后司機聽到了回聲，求鳴笛時汽車與山崖的距離，聽到回聲時汽車離山崖的距離.
D．夯實基礎
1.聲音是由物體的 產生的；一切發聲體都在 ，振動停止， 也停止.
2.聲速的大小跟介質的 和介質的 有關，一般來說，在固體中 ，液體中 ，在氣體中 .在15℃時空氣中的聲速是 m/s.
3.圖1是宇航員在飛船艙外工作時的照片，他們之間的對話必須借助電子通訊設備才能進行，而在飛船艙內卻可以直接對話，其原因是（ ）
A.太空中噪聲太大
B.太空是真空，不能傳聲
C.用通訊設備對話更方便
D.聲音只能在地面附近傳播
4.耳朵能聽到聲音的條件是：發聲體 發出可聽聲，聲音在介質中以 的形式進行傳播，由 接收到聲波引起聽覺.
5.聲音傳入人耳的順序是（ ）
A.外耳道——鼓膜——耳蝸——聽小骨——聽覺神經
B.外耳道——鼓膜——聽小骨——耳蝸——聽覺神經
C.外耳道——聽小骨——鼓膜——耳蝸——聽覺神經
D.以上答案都不正確
E．進階拓展
1.下列關于聲音的產生和傳播的說法中，正確的是( )
A．聲音都是靠空氣來傳播的
B．只要物體振動，就能聽到聲音
C．回聲是聲音被障礙物反射而形成的
D．聲音的傳播速度不受周圍環境溫度的影響
2.設計一個音樂廳，下列各個因素次要的是（ ）
A.廳的容積 B.演出類型
C.廳內聲的反射 D.全年溫度變化
3.“如果聲音在空氣中的傳播速度變為1m/s，則我們周圍的世界會有什么變化？”關于這一問題的討論，一位學生提出了下列四個有關的場景，其中不正確的是（ ）
A.教室內，學生能更清楚地聽到教師的講課聲
B.汽車的喇叭不能再起到原來的作用
C.銅管樂隊在會場內的演奏效果將變差
D.我們聽到萬米高空傳來的客機聲，卻不能看到該飛機
4.人耳能區分回聲和原聲的時間間隔應不小于 s.某人對著山崖大喊一聲，經1.25s聽到回聲，則此人離山崖的距離大約是 m.（空氣溫度為15℃）
5.用棒敲鼓鼓就能發聲，這時如將一些細沙放在鼓面上，會看到沙在跳動，說明聲音是由鼓面的 而產生的.在京劇演出中，有時鑼聲需要敲得響亮又短促，演奏員可以用_____________的方法來演奏.
6.子彈在離人24m處以750m/s的速度離開槍口，若聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，問當人聽到槍聲時，子彈已前進多少米？
7.小明在玄武湖上的一艘游艇上向對面的古城墻上發出一個聲音，而游艇此時以10 m/s的速度向城墻靠近，3s后他聽到了回聲，聽到回聲時小游艇距城墻的距離是多少？（v聲=340 m/s）
F.課后訓練
1.人的耳朵能聽到各種各樣的聲音是因為（ ）
A.聲音是由空氣傳來的
B.聲音是由液體和固體傳來的
C.聲音是由無線電波傳來的
D.聲音可能是由氣體、液體、固體傳播來的，也可能是由無線電波傳來的
2.古代的偵察兵為了及早發現敵人騎兵的活動，常常把耳朵貼在地面上聽，以下解釋錯誤的是（ ）
A.馬蹄踏在地面上時，使土地振動而發聲 B.馬蹄聲可以沿土地傳播
C.馬蹄聲不能由空氣傳到人耳 D.土地傳播聲音的速度比空氣快
3.下列現象中屬于骨傳導引起聽覺的是（ ）
A.魚在水中也能夠被岸上的腳步聲嚇跑
B.同學之間小聲說悄悄話
C.用耳塞堵住耳朵，將正在振動的音叉的尾部抵在前額上聽到的聲音
D.醫生用聽診器聽到的聲音
4.在敲響寺廟里的大鐘后，有同學發現，已停止了對大鐘的撞擊，大鐘仍“余音未絕”，分析其原因（ ）
A.一定是大鐘的回聲
B.因為大鐘在繼續振動
C.因為人的聽覺發生“延長”的緣故
D.大鐘停止振動，但空氣仍在振動
5.指出下列發聲現象是哪個物體振動的結果：
①氣球破裂時爆裂聲： .
②水開了聽到的聲音： .
6. 利用回聲可以測量聲源到障礙物的距離．科學工作者為了探測海底某處的深度，從海面向海底垂直發射超聲波，經過4秒后接到回波信號．已知聲音在海水中的傳播速度為每秒傳播1530米，請回答下列問題：
（1）海洋的深度是多少？
（2）運用聲波的反射，能否測量地球和月球之間的距離？為什么？
G．設計實驗
雙耳效應
人的耳朵不僅可以聽到聲音，而且可以根據兩只耳朵接收聲音時的強弱差別和時間差別，判斷出發聲物體的方位和距離，人耳的這種能力成為雙耳效應.通常，雙耳效應不被人所注意，但利用一個簡單的裝置可以演示雙耳效應.
用長1.5m-2.0m，直徑25mm的一根塑料硬管（或金屬管），將內部裝滿細沙后兩端用廢紙堵住，在火爐旁加熱后窩成一個圓形，兩管口相距250mm左右.倒出管中的細沙，講管口打磨光滑，用布條將管掛在試聽者的兩耳旁.試聽者緊閉雙眼，耳貼管口，助手用一細木棒輕擊管的任意部位，試聽者都能準確地判斷出敲擊處的位置，這就是雙耳效應.
H．拓展閱讀
知道了聲音在空氣里的傳播速度，在某些情形下就可以用來測量不可接近的物體的距離.這件事情在儒勒·凡爾納的《地心游記》小說里也有過描寫.小說里的兩位旅行家──教授和他的侄兒──在地下旅行的時候走散了.后來他們能夠聽到對方的聲音，這時候兩人之間曾經有過這么一段對話（這段故事是用侄兒的口吻敘述的）：
　“叔叔！”我喊道.
　“什么事，我的孩子？”一會兒之后，我聽到了他的回答.
　“首先我想知道，我們兩個人離開得有多遠？”
　“這個容易！”
　“你的表走得好嗎？”
　“好.”
　“請你把它拿在手里.喊一聲我的名字，并且就在喊的時候，記著表上的秒數.我一聽到你的喊聲，就立刻重復一聲我的名字，你就把聽到我的聲音的時刻記下.”“好的.那時候從我發出聲音到我聽到你的聲音這個時間的一半，就表示聲音從我這里走到你那里所需要的時間了.你準備好了嗎？”
　“準備好了.”
　“注意了！我喊你的名字了！”
　我把耳朵貼著墻壁.一等“亞克謝立”這個聲音傳到我的耳朵里，我立刻重復地喊了一聲.
“40秒，”叔叔說，“因此，聲音從你那里到我這里一共走20秒.聲音每秒鐘大約走1／3公里，20秒鐘大約走7公里.”
假如在這一段里所講的內容你能夠完全明白，那么你自己就會很容易地去解答同一類的問題了.
我在看到離得很遠的火車頭放出汽笛的白汽以后，過了一秒半鐘，才聽到了汽笛聲.問：我離這火車有多遠？
I.知識拾遺
同學們，你能回答學前導讀中的三個問題了嗎？
本課中的疑問

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