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  4. 声音的传播耳朵的构造,骨传声,双耳效应控制噪声的途径声音的产生声与信息

写出下列情景所对应的物理知识:(1)钓鱼时河岸上的脚步声会把鱼吓跑.;(2)用手触摸正在发声的喇叭会感到振动.;(3)给摩托车的发动机装上消声器.;(4)工人利用超声波清洗钟表零

一、题文

写出下列情景所对应的物理知识:
(1)钓鱼时河岸上的脚步声会把鱼吓跑.                                        
(2)用手触摸正在发声的喇叭会感到振动.                                       
(3)给摩托车的发动机装上消声器.                                          
(4)工人利用超声波清洗钟表零件.                                          
(5)用立体声收音机听立体声音乐.                                          

考点提示:声音的传播,耳朵的构造,骨传声,双耳效应,控制噪声的途径,声音的产生,声与信息

二、答案

(1)声音可以在空气和水中传播
(2)声音是由物体的振动产生的
(3)从声源处减弱噪声
(4)声音可以传递能量
(5)“双耳效应”

三、考点梳理

知名教师分析,《写出下列情景所对应的物理知识:(1)钓鱼时河岸上的脚步声会把鱼吓跑.;(2)用手触摸正在发声的喇叭会感到振动.;(3)给摩托车的发动机装上消声器.;(4)工人利用超声波清洗钟表零》这道题主要考你对 声音的传播耳朵的构造,骨传声,双耳效应控制噪声的途径声音的产生声与信息 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:声音的传播,耳朵的构造,骨传声,双耳效应,控制噪声的途径,声音的产生,声与信息

考点名称:声音的传播
  •  介质
    能够传播声音的物质叫做声的介质。任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。真空不能传声。

    声音的传播
    传播条件声音的传播需要介质,真空不能传声
    介质状态固体隔墙有耳
    液体说话声吓跑游鱼
    气体人与人相互交谈

  • 声波水波类比
    水波(铅笔轻点水面)声波(击鼓)
    振动源铅笔鼓面
    传播介质空气
    现象形成一圈一圈的波动向外传播形成疏密相间的波动向外传播
  • 理想化实验法研究声的传播:
      理想化实验法就是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。在物理学中,我们会经常遇到一些由于受到各种外界因素的影响,不可能直接通过实验进行验证或探究的物理规律。应用这种科学方法探究和认识物理规律时往往分两步:
    (1)根据实验目的尽量创造条件.设计并操作实验,为探究或验证某一物理规律取得可靠的实验事实;

    (2)在获取可靠实验事实的基础上,通过假想在理想状态下进行实验,并通过科学的推理得出实验结果(或结论)。如在“研究声音的传播”实验中,实验现象是:随着罩内空气的不断抽出,听到的铃声越来越弱。但最后还是能听到声音,主要原因是实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了,它能够突破实验条件的限制,抓住主要因素,忽略次要因素,得出结论。
    例 关于下面所示四幅图片的说法中,正确的是 (  )

    A.图片a所示的实验表明,真空不能传声
    B.图片b所示的实验表明,频率越高,音调越低
    C.图片c所示的实验表明,噪声可以在入耳处减弱
    D.图片d中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
    解析 在用抽气机逐渐抽出玻璃罩里面空气的过程中,可以发现里面闹钟发出的声音越来越小,如果玻璃罩里面的空气被抽光,我们就无法听到声音,这说明声音的传播需要空气,进一步研究说明声音的传播需要介质。而B是用转换法表明声音是由振动产生的。C项实验表明音调与物体的振动频率有关。D项中蝙蝠利用回声定位,故A正确。
    答案 A
考点名称:耳朵的构造,骨传声,双耳效应
  • 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。
考点名称:控制噪声的途径
  • 控制噪声的途径有:

    措施实例
    防止噪声产生(在声源处减弱)改造噪声大的机器或换用噪声小的设备;给机器加橡皮垫来吸收它的振动:给汽车和摩托车安装消声器等
    在传播路径上隔离和吸收声波(即阻断它的传播)在马路和住宅间设立屏障或植树造林
    防止噪声进入耳朵 (在人耳处减弱)人在工作时要佩戴个人防护用具,如耳塞、耳罩、防声头盔等

  • 噪声现象的识别与控制措施的判断方法:
    (1)明确噪声的含义

    (2)从物理学角度和环保角度两个方面理解噪声

    (3)减少噪声的三个途径
    可以在声源处(消声)、传播过程中(吸声)和人耳处(隔声)减弱。
  • 噪声的利用:
    噪声一向为人们所厌恶。但是,随着现代科学技术的发展,人们也能利用噪声造福人类。

    (1)利用噪声除草
    科学家发现,不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理,人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发,这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草,用“欲擒故纵”的妙策,保证作物的顺利生长。

    (2)利用噪声发电
    噪声是一种能量的污染,比如噪声达到160dB的喷气式飞机,其声功率约为10000W;噪声达140dB的大型鼓风机,其声功率约为100W。“聚沙可成塔”,这自然引起新能源开发者的兴趣。科学家发现人造铌酸锂具有在高频高温下将声能转变成电能的特殊功能。科学家还发现,当声波遇到屏障时,声能会转化为电能,英国的学者就是根据这一原理,设计制造了鼓膜式声波接收器,将接收器与能够增大声能、集聚能量的共鸣器连接,当从共鸣器来的声能作用于声电转换器时,就能发出电来.看来,利用环境噪声发电已指日可待。

    (3)利用噪声来制冷
    大家都知道,电冰箱能制冷,但令人鼓舞的是,世界上正在开发一种新的制冷技术,即利用微弱的声振动来制冷的新技术,第一台样机已在美国试制成功。在一个结构异常简单,直径不足1m的圆筒里叠放着几片起传热作用的玻璃纤维板,筒内充满氦气或其他气体。筒的一端封死,另一端用有弹性的隔膜密闭,隔膜上的一根导线与磁铁式音圈连接,形成一个微传声器,声波作用于隔膜,引起来回振动,进而改变筒内气体的压力。由于气体压缩时变热,膨胀时冷却,这样制冷就开始了,不难设想,今后的住宅、厂房等建筑物如能加以考虑这些因素,即可一举降伏噪声这一无形的祸害,为住宅、厂房等建筑物降温消暑。

    (4)利用噪声除尘
    美国科研人员研制出一种功率为2kW的除尘报警器,它能发出频率2000Hz、声强为160dB的噪声,这种装置可以用于烟囱除尘,控制高温、高压、高腐蚀环境中的尘粒和大气污染。

    (5)利用噪声克敌
    利用噪音还可以制服顽敌,已研制出一种“噪音弹”,能在爆炸间释放出大量噪音波,麻痹人的中枢神经系统,使人暂时昏迷,该弹可用于对付恐怖分子,特别是劫机犯等。

    (6)利用噪声诊病
    美妙、悦耳的音乐能治病,这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢?科学家制成一种激光听力诊断装置,它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时,它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声,振动耳膜,然后微型电脑就会根据回声,把耳膜功能的数据显示出来,供医生诊断。它测试迅速,不会损伤耳膜,没有痛感,特别适合儿童使用。此外,还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。

    (7)利用噪声有源消声
    通常所采用的三种降噪措施,即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪,都是消极被动的。为了积极主动地消除噪声,人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是:所有的声音都由一定的频谱组成,如果可以找到一种声音,其频谱与所要消除的噪声完全一样,只是相位刚好相反(相差180°),就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是:从噪声源本身着手,设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来,有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。
考点名称:声音的产生
  • 声源:
      正在发声的物体叫做声源。一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。固体、液体和气体都能发声,都可以是声源。
    ①钢琴是靠琴弦的振动发声的;
    ②笛子是靠空气柱振动发声的;
    ③哺乳动物是靠声带振动发声的;
    ④蝉靠胸部的两片鼓膜振动发声;
    ⑤鸟靠鸣膜振动发声;
    ⑥蟋蟀靠翅膀相互摩擦发声;
    ⑦蜜蜂、蚊子、苍蝇在飞行时才有声音,是因为它们飞行时翅膀在振动,如图所示。


    声音的产生:
    声音的产生由于物体的振动
    声音的停止振动停止,发生停止
    发声体是一切正在振动的固体,液体,气体
    一切发声体都在振动

  • 概念的理解:
    1. 不同发声体的发声部位一般不同。
    2. “振动停止,发声停止”不能叙述为“振动停止,声音消失”,因为振动停止,只是不再发声,而原来发出的声音仍存在并继续传播。

    转换放大法理解振动发生:
       将不易直接观察到的微小现象,通过某种方式把它形象、直观地呈现出来,这种方法叫转换放大法,是我们探究问题经常采用的一种可行的方法。
    例如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。这样做是为了(   )

    A.使音叉的振动尽快停下来
    B.把音叉的微小振动放大,便于观察
    C.把声音的振动时间延迟
    D.使声波被多次反射形成回声
    解析发声体都在振动。音叉的振动幅度很小不易觉察,可用丝线悬吊轻质小球靠近音叉,这样通过轻质小球的跳动,反映出音叉的振动,即把音叉微小的振动放大。
    答案B
  • 声现象:知识梳理
  • 常见的发声体及发生原因

    发声体发生原因
    腹基部鼓膜受到振动而发出声音
    机械唱片唱针振动
    人说话声带振动
    打击乐器被打击物体振动
    弦乐器弦的振动
    管乐器管内空气柱振动
    蚊子,苍蝇,密封翅膀振动
    小鸟鸣叫气管和支管交接处的鸣膜振动

考点名称:声与信息
  • 声与信息:
    (1)利用声传播信息。如:医生利用听诊器,通过听到的声音判断人体内心脏、肺的健康状况;利用接收到台风产生的次声波来判断台风的风向及位置;利用地震、机器产生的次声波来判断地震的位置和机器的优劣。

    (2)利用发出声音的回声传递信息。如:古代雾中航行的水手,利用听到号角的回声判断悬崖的远近;海豚在混浊的水中利用自身的“声呐”系统可以准确地判断远处小鱼的位置。

    (3)“B超”的原理:用超声波检查身体时,由于人体不同器官对超声波的反射情况不同,“B超”机向人体发射一定量的超声波,然后用移动的探头接收各器官反射回来的超声波信号,经过计算机对这些信号进行处理后,在屏幕上呈现出内脏器官的图像,医生通过图像情况诊断是否存在病变。

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