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初中二年级物理

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    下列知识结构是某同学的课堂笔记,其中有错误的是
    [     ]

    A.声音的特性
    B.
    C.空气传导的过程: 声源振动听小骨→鼓膜振动→听觉神经→大脑
    D.
    本题信息:2011年山东省同步题物理单选题难度一般 来源:王素娟(初中物理)
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本试题 “下列知识结构是某同学的课堂笔记,其中有错误的是[ ]A.声音的特性B.C.空气传导的过程: 声源振动听小骨→鼓膜振动→听觉神经→大脑D.” 主要考查您对

耳朵的构造,骨传声,双耳效应

噪声及来源

音调的概念

超声波和次声波的定义

响度的概念

音色的概念

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 耳朵的构造,骨传声,双耳效应
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听觉的形成:
      如图所示,是人耳的构造。耳廓把外界的声波收集起来,经外耳道传人鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜再将这种振动传给与它相连的听小骨,听小骨再将振动传给耳蜗和半规管,经处理后传至有关神经末梢,神经末梢再将声波信号传送到大脑产生听觉。


人能够听到声音的条件:
①有声源
②有传播声音的介质
③人的听觉系统良好
④音量(响度)达到一定的程度
⑤声音的频率(音调)在人的听觉范围之内

人耳感知声音的两种途径:
(1)空气传导
①定义:通过空气振动而引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经,从而引起听觉,这种声音的传导方式叫做空气传导。
②原理:气体可以传声。
③途径
外界传来的声音→鼓膜振动→听小骨,半规管,前庭→听觉神经→大脑

(2)骨传导
①定义:通过人的头骨、颌骨传到听觉神经,从而引起听觉,这种声音的传导方式叫做骨传导。
②原理:吲体叮以传声。
③途径:
声音听觉神经→大脑
双耳效应与立体声:
1.定义:声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同,这些差异是判断声源方向的重要基础,这就是双耳效应。(如图)

2.原因:两只耳朵可以分辨声源方向主要有三方面的原因,一是对同一声音,两只耳朵感受的强度不同;二是对同一声音,两只耳朵感受的时间有先后;三是对同一声音,两只耳朵感受到的振动步调有差别。
3.应用:如果在声源四周多放几只话筒,在听众四周对应地多放几只扬声器,这样听众就会感到声音来自四面八方,立体效果就好。双耳效应是判断声源所存卒间方位的依据。

耳聋:

1. 定义
类型 概念
传导性耳聋 一个人只有当外耳、中耳、内耳、大脑都完好无损时才会有正常的听力,否则,听力就会受到影响。有的人小时候患过中耳炎,鼓膜穿孔,甚至听小骨也损坏了,于是听力不佳,这叫传导性耳聋
神经性耳聋 有的人,鼓膜、耳骨、耳蜗以及外耳郜没问题,但却听不到声音,医学上叫做神经性耳聋
2. 一些耳聋病人的听声法
如果只是由于传导障碍而失去听觉,想办法通过其他途径将振动传递给听觉神经,人也能够感知声音。
(1)利用骨传导:音乐家贝多芬耳聋后,用牙咬住木棒的一端,另一端顶在钢琴上听自己演奏的琴声,来进行创作。
(2)利用助听器:助听器是利用增大响度来触动听觉的,它与骨传导助听方法不同。
噪声定义:
影响人们工作学习休息的声音都称为噪声。对噪声的感受因各人的感觉、习惯等而不同,因此噪声有时是一个主观的感受。一般来说人们将影响人的交谈或思考的环境声音称为噪声。

噪声的来源:
交通噪声
   主要指的是机动车辆、飞机、火车和轮船等交通工具在运行时发出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的,干扰范围大。

工业噪声
主要指工业生产劳动中产生的噪声。主要来自机器和高速运转设备。

建筑施工噪声
   主要指建筑施工现场产生的噪声。在施工中要大量使用各种动力机械,要进行挖掘、打洞、搅拌,要频繁地运输材料和构件,从而产生大量噪声。
等效声级施工阶段噪声不得超过下列限值:
1.推土机,挖掘机,装载机等,昼间不超过(A)75分贝,夜间不超过(A)55分贝
2.各种打桩机等,昼间不超过85分贝,否则禁止施工.
3.混凝土搅拌机,振捣棒,电锯等,昼间不超过70分贝,夜间不超过55分贝
4.装修,吊车,升降机等昼间不超过65分贝,夜间不超过55分贝. 以上计权声级均为A级.

社会生活噪声
   主要指人们在商业交易、体育比赛、游行集会、娱乐场所等各种社会活动中产生的喧闹声,以及收录机、电视机、洗衣机等各种家电的嘈杂声,这类噪声一般在80分贝以下。如洗衣机、缝纫机噪声为50--80分贝,电风扇的噪声为30~65分贝,空调机、电视机为70分贝。

发动机噪声
   发动机噪声主要包括燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声、冷却风扇及其他部件发出的噪声。 燃烧噪声是在可燃混合气体燃烧时,因气缸内气体压力急剧上升冲击发动机各部件,使之振动而产生的噪声。柴油中的十六烷值不合适或喷油时间过于提前,会引起发动机工作粗暴,使噪声急剧增大。汽油机由于过热、汽油品质不良和点火提前角过大等原因造成高频爆炸声、敲缸。   
    发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声,是通过发动机外表面以及与发动机外表面刚性连接结构的振动向大气辐射的,因此称为发动机表面噪声。根据发动机表面噪声产生的机理,又可分为燃烧噪声和机械噪声。
 定义:
人耳感觉到的声音的高低。

决定音调的因素:
(1)频率:频率是表示物体振动快慢的物理量。它等于物体1s内振动的次数。频率的单位是赫兹,简称赫,符号为Hz。如果物体在1s内振动100次,那么频率就是100Hz。

(2)音调与频率的关系:音调的高低取决于振动的频率。频率越高,音调也就越高;频率越低,音调也就越低。

(3)用波形比较频率:如图所示,甲、乙两个音叉的频率不同。在同样时间内,甲振动次数少,频率低,音调低;乙振动次数多,频率高,音调高。

 声音的特性
(一)响度:人主观上感觉声音的大小(俗称音量),由“振幅”决定,振幅越大响度越大。(单位:分贝dB)
(二)音调:声音的高低(高音、低音),由“频率”决定,频率越高音调越高(频率单位Hz(hertz),赫兹[/url,人耳听觉范围20~20000Hz。20Hz以下称为次声波,20000Hz以上称为超声波)例如,低音端的声音或更高的声音,如细弦声。
(三)音色:声音的特性,由发声物体本身材料、结构决定。

控制变量法理解声音的特性

     为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除这个因素以外的其他因素,人为控制起来,使其保持不变,冉比较研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来,得出规律的方法称为控制变量法。下面的验证琴弦发声的音调高低受各种因素影响的实验就运用了控制变量法。
     例   在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列 9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借助一个能够测量振动频率的仪器进行实验。

(1)为了验证猜想一,应选用编号为_____的琴弦进行实验:为了验证猜想二,应选用编号为________的琴弦进行实验。表中有的材料规格还没有填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。
(2)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为r验证这一猜想,必须进行的操作是:________。
   解析:因为为音调高低取决于多个因素,在实验过程中就必须采用控制变量法,若验证猜想一,所选的琴弦就必须是长度、材料相同,横截面积不同的几根弦,所以应选A、B、C三根弦;同理可知,验证猜想二,要选A、D、F三根弦。若再研究音调与弦松紧的关系,必须用大小相同的力去拨松紧不同的弦,测出两次的频率,然后进行分析、比较。
   答案(1)ABC  ADF  80   1.02
(2)选取一根琴弦,用一定大小的力拉紧琴弦,拨动琴弦测出此时振动的频率,然后改变琴弦的松紧,用同样大小的力拨动琴弦,测出此时的振动频率,进行分析、比较。

如何理解向暖水壶充水时声音高低的变化
    向暖水壶中灌水,能引起水壶中空气柱的振动而发声。水未满时,空气柱较长,振动频率低,音调低。随着水面的升高,空气柱逐渐变短,振动频率逐渐变高,音调逐渐变高。
    例如图所示,当往开水瓶中倒水的时候,为什么根据声音就知道瓶中水满不满?

  解析:通过听灌水时发出的声音可判断水是否灌满:若声音音调较低,则表示振动频率低,瓶中空气柱较长,水还未灌满;若音调很高,则表示水将灌满。
  答案:见解析
一些乐器的音调
各种乐器的音调 打击乐器 鼓、锣等乐器受到打击时发生振动,发出声音。以鼓为例,鼓皮绷得越紧,音调就越高
弦乐器 二胡、小提琴和琵琶等通过弦的振动发声。音调的高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般情况下,弦越细、越紧、越短,振动频率越高,音调越高
管乐器 长笛、箫、各种号等,音调的高低取决于所含空气柱的长短。一般来说,长空气柱的振动产生的音调低,短空气柱的振动产生的音调高

超声波和次声波:
知识点 频率范围 特点 利用与危害
超声波 高于200000Hz 定向性好,穿透能力强 利用:①超声探伤、测厚、测距、医学诊断和成像:②超声处理,如进行加工、清洗、焊接、乳化、粉碎、脱气、医疗、种子处理等
次声波 低于 20Hz 传播过程中衰减少,波长较长,能绕过障碍物;传播距离大,强大的次声波破坏性大 利用:预报俞风、地震和检测核爆炸危害:对建筑物有很大破坏性,能震裂建筑物甚至使建筑物摆动,对人体有危害,当人处在 2~10Hz次声波环境中时,会产生失明、恶心、神经错乱等症状

示波器和波形图:
     借助示波器,人们可以更加准确地找出不同声音的区别。如图所示,先用麦克风接收声音,将声音信号转变为电信号输入到示波器中,通过示波器的处理就能在示波器的荧光屏上显示出与声波相对应的图形,即波形图。

   
     在波形图中,波峰(波谷)出现的个数的多少,表示声源振动频率的高低;振幅的大小,对应着声源振动幅度的大小。波形的具体形状反映了声源发声的特色。
   
     从物理角度看,乐音是声源有规则振动产生的,其波形图也有规则;噪声是由声源没有规则的振动产生的,其波形图杂乱无章,没有规则。
补充:把声音显示出来。声音信号通过话筒,可以转换成电信号,再通过一种叫示波器的仪器,在显示屏上显示出来(如图)。



定义:
人耳感觉到的声音的强弱叫做响度(也叫音量);

响度的单位:

分贝(dB),人耳感觉到的最弱声的响度是0dB,30~40dB是较理想的安静环境

测量响度的仪器:
分贝仪

影响因素:
响度是由发声体的振幅决定的。振幅:物体振动的幅度,也是物体离开原来位置的最大距离:
(1)响度与振幅的关系:发声体的振幅越大,响度就越大;振幅越小,响度也越小。

(2)响度与距离的关系:响度还跟听者距发声体的远近有关,离发声体越远,响度越小。

(3)声音的响度跟声音发散程度有关,声音越集中,响度越大。

(4)声音的响度还跟人耳的主观感觉和声音在传播途中是否遇到障碍物有关。
①声源的振幅,所谓的振幅就是物体振动时偏离原来位置的最大距离,声源的振幅越大,声音的响度就越大。
②离声源的距离:离声源越近,响度越大

增大响度的方法:
①增大振幅②减小与发声体之间的距离③减小声音的分散
定义:
音色又叫音品或音质,它反映了声音的品质与特色。

影响因素:
发声体的材料、结构等。
(1)音色取决于发声体本身,不同发声体的振动情况不同,发出卢音的音色就不同。

(2)音色是我们分辨各种声音的依据,不受音调、响度的影响,即使不同的乐器发出音调、响度相同的声音,我们也能够把它们区分开,这就是由于音色的不同。
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