人教版物理八年级上册电子课本 第一章声现象 物理学中用振幅( amplitude)来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大 产生声音的响度越大 音色 频率的高低决定声音的音调,振幅的大小决定声音的响度。但是,不同的 物体发出的声音,即便音调和响度相同,我们还是能够分辨它们。这表明在声 音的特征中还有一个因素是十分重要的,它就是音色( musical quality)。不同发 声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同 想想做做 听不同的乐器演奏音调相同的声音,例如分别用口琴和笛子演奏C 调的1dou)。也可以听不同乐器演奏的同一首乐曲,如分别用小堤琴和二 胡演奏的《二泉映月》。 音调和响度相同、音色不同的声音,它们的波形有什么区别? 演示观察波形 将话筒接在示波器的输入端,用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声 音,例如都发C调的1(dou),比较各波形有何异同。 甲音叉 乙钢琴 图13-5不同乐器发声的波形图 26/123
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人教版物理八年级上册电子课本 第一章声现象 想想做做 用录音机录下一段自己朗读课文的声音,和同学一起听听这段录 音。你认为放出来的声音和自己的声青一样吗?别的同学认为一样吗? 想想看,这是为什么? 如果对自己的猜想有疑问,请到图书馆查找有关的資料,或者向老 师请教,把问题弄清楚。 0000。0000。000。0非00。 2999339994999999999999 科学世界 乐音和乐器 乐音声音是多种多样的。许多声音悠扬、悦耳,听到时感觉非常舒 服,例如歌唱家的歌声、演奏家演奏的乐曲声。人们把这类声音叫做乐音。 从钢琴和长笛的波形图中可以看出,乐音的波形是有规则的。 乐器为了欣赏各种乐音,千百年来世界各地、各民族的人民发明了 各种各样的乐器。虽然各种乐器看上去千差万别,音色和演奏方式也各 不相同,但所有乐器的物理原理都是一样的:通过振动发出声音。 乐器可以分为三种主要的类型:打击乐器、弦乐器和管乐器 打击乐器鼓、锣等乐器受到打击时发生振动,产生声音。以鼓为例 鼓皮绷得越紧,振动得越快,音调就越高。击鼓的力量越大,鼓皮的振 动幅度就越大,声音就越响亮 弦乐器二胡、小提琴和钢琴通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的 音调低,短而细的弦发声的音 调高。绷紧的弦发声的音调 高,不紧的弦发声的音调低。 ‖弦的振动幅度越大,声音就越 响。弦乐器通常有一个木制的 共鸣箱来使声音更洪亮。 管乐器长笛、箫等乐器 图1.3-6编钟是我国春秋战国时代的乐 包含一段空气柱,吹奏时空气器。蔽击大小不同的钟能发出不同的音调 27/123
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人教版物理八年级上册电子课本 柱振动发声。抬起不同的手指,就会改变空气柱的长度,从而改变音 调。长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。各种号也是常见的 管乐器。 动手动脑学物理 1.如果你家中有乐器,观察一下它是怎样发 出声音的,又是怎样改变青调和响度的 2.制作音调可变的哨子。 在筷子上捆一些棉花(或碎布),做一个活 塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管 或竹管中。用嘴吹管的上端,可以发出悦耳的 哨啬。上下推拉“活塞”,音调就会改变(图 13-7)。你能练着用它吹出一首歌吗? 3.某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆 虫的翅在2s内做了700次振动,频率是多少? 人类能听到吗? 图1.3-7音调可变的哨子 4.小小音乐会。 每人制作一件小乐器,在班里举行的小型音乐会上用自己制作的乐器进行演奏。看 谁的乐器有新意,谁演奏得好 图1.3-8水瓶琴 8个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击它们,就可以发出“12,3,4,5,6,7,1”的声音来! 28/123
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人教版物理八年级上册电子课本 第一章声现象25 四)噪声的危害和控制 优美的乐音令人心情舒畅,而杂乱的声音—噪声( noise)则令人心烦意乱 噪声是严重影响我们生活的污染之一。噪声是怎样产生的?它对人有哪些危 害?怎样才能有效地防止或减弱噪声? 噪声的来源 噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。 演示观察噪声的波形 利用示波器观察铁钉刮玻璃时产生的噪声的 波形,并与音叉声音的波形做比较。 图1.4-1噪声的波形 从环境保护的角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对 人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。从这个意义上说,噪声的来源是 非常多的。街道上的汽车声、安静的图书馆里的说话声、建筑工地的机器声,以 及邻居电视机过大的声音,都是噪声。 噪声强弱的等级和危害 人们以分贝( decibel,符号是dB)为单位来 表示声音强弱的等级。0dB是人刚能听到的最 微弱的声音;30~40dB是较为理想的安静环 99中国笆水体觉会 境;70dB会干扰谈话,影响工作效率;长期生 活在90dB以上的噪声环境中,听力会受到严 重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾 病;如果突然暴露在高达150dB的噪声环境中 鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力。 为了保护听力,声音不能超过90dB;为了 保证工作和学习,声音不能超过70dB;为了保 图1.4-2街道上显示 证休息和睡眠,声音不能超过50dB。 噪声等级的装置 29/123
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人教版物理八年级上册电子课本 第一章声现象 下面给出了一些声强级的分贝数和人们相应的感觉。 人对不同声强的感觉 主观感觉(dB) 声音 150-火箭、导弹发射 无法忍受140-喷气式飞机起飞140dB 130螺旋桨飞机起 感到疼痛{120-球磨机工作 很吵{100-拖拉机开动 90-很嘈杂的马路 较吵80般车辆行驶 70-大声说话 60 dB 较静60-般说话 50-办公室 安静40图书馆阅览室 30卧室 极静20轻声耳语 20 dB 10-风吹落叶沙沙声 0刚刚引起听觉 1.4-3几种声源的分贝数 控制噪声 噪声会严重影响人们的工作和生活,因此控制噪声十分重要。我们知道 声音从产生到引起听觉有这样三个阶段 声源的振动产生声音——一空气等介质的传播——鼓膜的振动 因此,控制噪声也要从这三个方面着手,即 防止噪声产生——阻断噪声的传播—一防止噪声进入耳朵 30/123
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