聲音無所不在。我們生活在聲音的世界里,在城市里。會聽見街上的汽車聲、行人的談話聲、走路聲、廣播的聲音,在鄉(xiāng)村。會聽見雞鳴犬吠、拖拉機的聲音,即使住在山里,也會聽到松濤的聲音、鳥鳴的聲音、知了和蟋蟀的叫聲等。
聲音是人們認識世界、傳遞信息的重要途徑之一,輕聲耳語、促滕談心、討論問題、觀看電影、欣賞音樂,都離不開聲音,很難想象,如果我們生活在一個無聲的世界里。會是一種什么樣的情景那么聲音是怎么產(chǎn)生的?聲音是什么?又是怎樣傳播的?
一、聲音是怎么產(chǎn)生的?
當你在講話時,用手去摸喉頭的兩側(cè),你會感到一種振動,把一個喇叭紙盆朝上,平放在桌面上,將一些黃豆放在紙盆上,當喇叭發(fā)聲時,你會看到黃豆在上下跳動,這是紙盆振動的緣故,把敲響的音又貼在你的臉上,你會感到一陣發(fā)麻,那是因為音叉在振動,用手抓住正在發(fā)聲的音叉,聲音就會停止,這是因為音叉的振動停止了,敲響自行車鈴鐺時,會發(fā)出清脆的鈴聲,用手按住鈴鐺時。鈴聲就會消失,這是因為鈴鐺的振動停止了。
由此可以得出。一切正在發(fā)聲的物體都在振動,聲音是由物體的振動產(chǎn)生的,振動停止,聲音也就停止了。
我們把正在發(fā)聲的物體稱為聲源,
例1 如圖1所示。在探究“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”實驗中,將正在發(fā)聲的音又緊靠懸線下的輕質(zhì)小球,發(fā)現(xiàn)小球被多次彈開,這樣做是為了(
)。
A,使音叉的振動盡快停下來
B,把音叉的微小振動放大,便于觀察
C,把聲音的振動時間延遲
D,使聲波被多次反射形成回聲
解析聲音是由物體的振動產(chǎn)生的,那么正在發(fā)聲的音叉必然也在振動,但是它振動的幅度太小,肉眼不容易看得出來,為了能讓現(xiàn)象更明顯,在音叉的旁邊放一個輕質(zhì)小球,通過小球被彈開。從而判斷出音叉在振動,將微小的現(xiàn)象進行放大,這是“轉(zhuǎn)換法”。在物理學中經(jīng)常用到,因此該題答案選B。
二、聲音是什么?
“一石激起千層浪”指的是石塊擊打水面。向四周傳播水波,用一根樹枝不斷輕點水面,水面就會形成一圈一圈的水波,不斷地向遠處傳播,
與水波相似,聲源振動形成聲波,聲音以聲波的形式向外傳播,如圖2所示,以擊鼓為例,鼓面向左振動時。壓縮左側(cè)的空氣。使得這部分空氣變密,被壓縮的空氣又壓縮其左邊的空氣。這樣依次推進,變密的空氣層就不斷向外傳播,鼓面向右振動時,又會使左側(cè)的空氣變稀疏,同樣這個變疏的空氣層也依次向外推進,鼓面不斷左右振動。在空氣中就形成了疏密相間的空氣層,由聲源向遠處傳播。
例2一塊石頭落入水中,如圖3所示,
會從石頭擊中的地方向四周傳播。聲音在空氣中也是以類似的方式的,可人眼看不到,但通過實驗卻能看到,發(fā)聲的音又也會在空氣中激起向四周傳播的——。
解析石頭落入水中,會引起水波向四周傳播,聲音在空氣中的傳播也是類似的方式,是通過人眼無法看到的聲波進行傳播的,因此本題填“水波;傳播;聲波”。
三、聲音是怎樣傳播的?
平常我們交談、討論問題,聲音靠空氣傳播;將耳朵貼在桌面上可以聽到桌子上機械手表的“嘀嗒”聲,聲音是通過固體(桌子)傳播的;在釣魚時,我們講話會把魚嚇跑,聲音是先通過氣體(空氣),再通過液體(水)傳播的。
取一張音樂芯片,并將音樂芯片的電路接通。我們聽到了悅耳的音樂聲再將播放音樂的芯片吊在真空罩里,將真空罩和抽氣機接通,還是可以聽到音樂聲;最后開動抽氣機將真空罩內(nèi)的空氣抽出,可以聽到音樂聲越來越小,最后幾乎聽不到聲音了,停止抽氣,拔去抽氣管時,隨著空氣的進入,音樂聲又越來越響了由以上現(xiàn)象可知聲音的傳播需要固體、液體、氣體等介質(zhì),真空不能傳聲。
宇航員在宇宙太空中,即使靠得很近。也要靠無線電話交談,就是由于真空不能傳聲的緣故。
聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度一般不同,常溫下空氣中的聲速約為340m/s,一般情況下。固體傳聲比液體快,液體傳聲比氣體快(聲速還跟傳播介質(zhì)的溫度有關(guān)),一人在一長鐵管的一端敲一下,另一人耳朵貼著長鐵管的另一端聽,聽到的敲擊聲不但比空氣中傳來的早,而且還要響一些,這是因為金屬的傳聲能力比空氣強,聲音在金屬中的傳播速度也比在空氣中的快,聲音傳播的速度要比光的傳播速度慢得多,所以在雷雨天,會出現(xiàn)先看見閃電后聽到雷聲的現(xiàn)象。
聲音在傳播過程中遇到障礙物會發(fā)生反射形成回聲,人耳能區(qū)分回聲和原聲的時間間隔為0.1s,利用聲學知識測量距離是聲音的一項重要應(yīng)用,如測量 海底的深度h,只要測出原聲和回聲的時間間隔t,利用聲音在海水中傳播的速度與時間的乘積計算出聲音所走的距離s=vt,海水的深度為此距離的一半h=s/2=vt/2.例3在如圖4所示的活動中,當兩塊石頭在水中碰擊時,石塊由于而產(chǎn)生聲音,經(jīng)一和
的傳播,使人耳聽到了聲音,此實驗說明,和都能傳聲。
解析一切發(fā)聲的物體都在振動,兩塊石頭在水中碰擊時,由于石塊振動而發(fā)出聲音,石塊在水中發(fā)聲后先由水傳播,然后通過空氣傳播到人耳,因此本題填“振動;水;空氣;水;空氣”。
例4如圖5所示的實驗,當敲擊右邊的音叉時,左邊的小球也會被彈起。這一現(xiàn)象說明聲音通過______傳播,如果把該實驗在月球上進行。掛在左邊音叉旁的那個小球______像圖示那樣彈起,(選填“也會”或“不會”)
解析 當敲擊右邊的音叉時,左邊音叉將球彈起。是空氣將振動傳播給左邊的音叉,左邊的音叉振動發(fā)聲,從而把左邊的小球彈起,月球上沒有傳聲的介質(zhì),所以掛在左邊音叉旁的那個小球不會像圖示那樣彈起,因此本題填“空氣;不會”。