
人從呱呱墜地時(shí)起,就開(kāi)始利用聲音來(lái)表達(dá)自己的情緒和需求。人們?cè)趦?yōu)美的音樂(lè)中愉悅身心,從彼此的對(duì)話中獲得信息……
在空曠場(chǎng)地大喊一聲,看看會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)?
1. 聲的反射聲是一種波。聲音在傳播過(guò)程中遇到障礙物會(huì)發(fā)生反射,這種現(xiàn)象叫作聲音的反射。反射回來(lái)的聲音再次被我們聽(tīng)見(jiàn)就成了回聲。
原聲與回聲時(shí)間間隔 t≥0.1s
即人離障礙物的距離 s≥17m
思考:為什么教室里聽(tīng)不到回聲呢?
北京天壇公園中的建筑莊嚴(yán)雄偉,其中還有著奇妙的聲學(xué)特點(diǎn)。其中的回音壁是一道直徑約61.5m、高約3.72m的圓形圍墻,圍墻以磚石砌成,墻壁面整齊、光滑。三音石正好放在圓的中心處。當(dāng)你拍了一下手后,聲音從空氣中向四周傳播,遇到圍墻后,又給反射回來(lái),這些經(jīng)反射回來(lái)的聲音又都經(jīng)過(guò)位于圓心的三音石。所以,我們站在三音石上拍手,就會(huì)聽(tīng)到清晰的回音,而且回音特別響。
將兩個(gè)頻率相同的音叉靠近放在桌上,敲擊其中一個(gè),使其發(fā)聲,然后用手壓在此音叉上,使它停止振動(dòng),另一只音叉會(huì)有什么現(xiàn)象?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:左音叉發(fā)聲并振動(dòng),右音叉將乒乓球彈起,說(shuō)明了右音叉也發(fā)聲并振動(dòng)。
用乒乓球反應(yīng)音叉振動(dòng)(轉(zhuǎn)換法)
2. 共鳴 兩音叉振動(dòng)頻率相同,敲擊其一,未被敲擊音叉也發(fā)出了聲音,這類(lèi)現(xiàn)象稱為共鳴。
兩個(gè)物體的固有頻率相同。
思考:兩音叉振動(dòng)頻率不同,還有共鳴現(xiàn)象嗎?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:更換不同頻率音叉,不會(huì)產(chǎn)生共鳴。
據(jù)記載,唐朝在洛陽(yáng)有一和尚,喜得一磬。不料那磬常常無(wú)故自鳴,和尚疑神疑鬼,嚇得生起病來(lái)。這是怎么回事?
磬與前殿的鐘頻率相同,擊彼應(yīng)此,故鐘鳴磬響。
聲音反射回來(lái)所需要的時(shí)間、同聲的強(qiáng)弱,與聲傳播中遇到的障礙物的形狀、材質(zhì)、位置等因素有關(guān)。人們利用回聲探測(cè)、檢查物體,獲得信息,聲的反射是各種聲技術(shù)的基礎(chǔ)。
①定義:物理學(xué)中,把振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲叫作超聲。
蝙蝠通過(guò)喉頭發(fā)出超聲,再用耳朵接收回聲,就能利用超聲導(dǎo)航、捕食。蝙蝠采用的方法叫作回聲定位。
根據(jù)蝙蝠捕食的原理發(fā)明的。發(fā)出的超聲波遇到障礙物反射,方便確定潛艇、魚(yú)群的位置和海水深度等。
海面的船向海底發(fā)出一個(gè)超聲信號(hào),0.2s后收到了這個(gè)聲信號(hào)的回聲。要粗略計(jì)算此處海底多深,該怎么做呢?
超聲波方向性好、穿透能力強(qiáng),在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用
大自然的許多活動(dòng)如地震、火山爆發(fā)、泥石流、海嘯等,還有核爆炸以及一些機(jī)器工作時(shí),都伴有次聲波的產(chǎn)生。
①定義:物理學(xué)中,把振動(dòng)頻率低于20Hz的聲,叫作次聲。
利用次聲波預(yù)測(cè)自然災(zāi)害,如預(yù)測(cè)地震、火山爆發(fā)、海嘯等;利用次聲波的傳播特性,探測(cè)大規(guī)模氣象活動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)律。
人體臟器固有頻率與次聲頻率接近,極易發(fā)生共振,使人的平衡功能受到破壞,從而產(chǎn)生暈眩、惡心。次聲武器可致人內(nèi)臟損壞,飛機(jī)解體、建筑物倒塌等。
深海是神秘的世界,隱藏著許多我們不知曉的生命和奇觀。聲波是唯一能在海水中有效進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳遞的載體?!膀札?zhí)枴陛d人潛水器潛進(jìn)深海,水聲通信是潛水器與水面人員聯(lián)系的主要方式。
聲技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,正廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)方面,聲識(shí)別技術(shù)就是其中之一。目前,這項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生活領(lǐng)域。
每個(gè)人的聲音各有特色,但不同的人說(shuō)同一句話,我們都能聽(tīng)清楚這句話是什么,這說(shuō)明每個(gè)字的讀音都有它們各自的特征。計(jì)算機(jī)程序可以分析出這些特征并儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)人說(shuō)話時(shí),計(jì)算機(jī)程序通過(guò)分析每個(gè)字的讀音特征,并與各個(gè)字的標(biāo)準(zhǔn)讀音特征進(jìn)行比對(duì),再聯(lián)系上下文,就可以判斷出人說(shuō)的話。這就是聲識(shí)別技術(shù)。
1. 下面關(guān)于聲波傳播的實(shí)例,說(shuō)明聲波傳遞能量的是( ?。〢.山腳下大聲呼喊,聽(tīng)到回聲B.聽(tīng)走路聲,我就能知道是肖凡來(lái)了C.蝙蝠的眼睛看不見(jiàn)物體,它是利用超聲定位的,所以它能有效躲避障礙物D.2015年8月12日晚,天津?yàn)I海新區(qū)一處集裝箱碼頭發(fā)生爆炸,爆炸使周?chē)ㄖ?、汽?chē)、集裝箱受損
2. 請(qǐng)你分析下列事例是利用聲傳遞信息還是利用聲傳遞能量。(1)聲吶探測(cè)魚(yú)群信息。(2)倒車(chē)?yán)走_(dá)判斷車(chē)與周?chē)矬w的距離。(3)利用超聲波除去身體的結(jié)石。
3. 一輛勻速行駛的汽車(chē)在距前面山崖440m處鳴笛,經(jīng)過(guò)2.5s后聽(tīng)到回聲,已知空氣中的傳聲速度為340m/s,求:(1)鳴笛聲從發(fā)出到反射傳回駕駛員耳中,通過(guò)的路程為多少?(2)汽車(chē)從鳴笛到聽(tīng)到回聲這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程。
答: (1) 汽車(chē)接收到第一次信號(hào)時(shí),距測(cè)速儀的距離為68m; (2) 汽車(chē)從接收到第一次信號(hào)到接受到第二次信號(hào)過(guò)程中,行駛的距離為34m;
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