第二章 声现象

在非洲干旱炎热的草原上，万籁俱寂。一群 大象慢慢地向前走。这群象要去哪里？也许，它 们发现了水源，或者可口的食物。象群的行进速 度虽然缓慢，但方向是确定的。忽然，不知什么 原因，象群停住了。一些象竖起鼻子站在那儿， 另一些则左顾右盼犹豫着。但是很快，它们又继 续前进了，不过这次它们改变了方向。 这些大象的活动是在无声无息中进行的，这 与声有什么关系？实际上，大象可以用我们人类 听不到的“声音”进行交流。 现在我们就来学习这看似简单，但又藏有许 多奥秘的声。 第二章  声现象 第二章  声现象 27 第1节 声音的产生与传播 鸟鸣清脆如玉，琴声婉转悠扬……声音对我们来说再熟悉不过了，但是你 知道声音是怎么产生的，又是如何被我们听到的呢？ 声音的产生 拨动张紧的橡皮筋，观察橡皮 筋的变化（图2.1-1）；边说话，边 用手摸颈前喉头部分（图2.1-2）。 观察、体验、总结物体发声 时的共同特征。 图2.1-2图2.1-1 想想做做 28 物理  八年级上册 从上面的活动中可以看出，橡皮筋嗡嗡作响 时，橡皮筋在振动；说话时声带在振动。大量 的观察、分析表明，声音是由物体的振动（vibra- tion）产生的。 物体振动发声的现象真是太多了，你能说 出一些发声现象的道理吗？ 比如，蝈蝈是怎么 发声的（图 2.1-3）？如果让发声的物体不再发 声，又该怎么做？ 振动可以发声。如果将发声的振动记录下来，需要时再让物体按照记录下 来的振动规律去振动，就会产生与原来一样的声音，这样就可以将声音保存下 来。图 2.1-4 是早期机械唱片表面的 放大图。从图片上可以看到，唱片上 有一圈圈不规则的沟槽。当唱片转动 时，唱针随着划过的沟槽振动，这样 就把记录的声音重现出来。随着技术 的进步，人们还发明了用磁带、激光 唱盘和存储卡等记录声音的方法。 图 2.1-4 早期的机械唱片表面 声音的传播 人们听到声音时往往距发声的物体有一定的距离，那么声音是怎样从发声 的物体传播到远处的呢？ 如图2.1-5，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内， 逐渐抽出其中的空气，注意声音的变化。再让空气 逐渐进入玻璃罩，注意声音的变化。 图 2.1-5 真空罩中的闹钟 演 示 图 2.1-3 蝈蝈 第二章  声现象 29 这个实验告诉我们，正是平时大家并不十分留意的空气传送了声音。如果 没有空气，人们就无法正常交流。太空中没有空气，哪怕离得再近，航天员也 只能通过无线电交谈。 声音在空气中是怎样传播的呢？ 以击鼓为例：鼓面的振动带动周围的 空气振动，形成了疏密相间的波动， 向远处传播（图 2.1-6）。这个过程跟 水波的传播相似。用一支铅笔不断轻 点水面，水面就会形成一圈一圈的水 波，不断向远处传播。因此，声音以 波的形式传播着，我们把它叫做声波 （sound wave）。 图 2.1-6 空气的疏密部分的传播形成声波 从这个实验可以看出，桌子也能传声。气体、固体可以传播声音，其实液 体也可以传播声音。将要上钩的鱼，会被岸上的说话声或脚步声吓跑；在花样 游泳比赛中，运动员在水中也能听到音乐，这些都是因为水能传播声音。 大量实验表明：声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质 （medium）；传声的介质既可以是气体、固体，也可以是液体；真空不能传声。 声速 远处一道闪电划过漆黑的夜空，过一会才会听到隆隆的雷声。这个现象表 明，远处的声音传到我们的耳朵需要一段时间。声音传播的快慢用声速描述， 想想做做 用一张桌子做实验。一个同学轻敲桌子 （不要使附近的同学听到敲击声），另一个同 学把耳朵贴在桌面上。由实验能得出什么 结论？ 用 用 一 一 张 张 桌 桌 子 子 做 做 实 实 验 验 。 。 一 一 个 个 同 同 学 学 轻 轻 敲 敲 桌 桌 子 子 （ （ 不 不 要 要 使 使 附 附 近 近 的 的 同 同 学 学 听 听 到 到 敲 敲 击 击 声 声 ） ） ， ， 另 另 一 一 个 个 同 同 学 学 把 把 耳 耳 朵 朵 贴 贴 在 在 桌 桌 面 面 上 上 。 。 由 由 实 实 验 验 能 能 得 得 出 出 什 什 么 么 图2.1-7 桌子能否传声? 30 物理  八年级上册 科 学 世 界 它的大小等于声音在每秒内传播的距离。声速的大小跟介质的种类有关，还跟 介质的温度有关。15 °C 时空气中的声速是 340 m/s。 声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被反射。我们对着远处的高墙 或山崖喊话以后听到的回声，就是反射回来的声音。当障碍物离人较远时，发 出的声音经过较长的时间（大于 0.1 s）回到耳边，人们能把回声与原声区分 开；当障碍物离得太近时，声波很快被反射回来，回声与原声混在一起，此时 人们分辨不出原声和回声，但是会觉得声音更响亮。音乐厅中常用这种原理使 演奏的效果更好。 空气（0 °C） 331 空气（15 °C） 340 空气（25 °C） 346 软木 500 煤油（25 °C） 1 324 水（常温） 1 500 海水（25 °C） 1 531 冰 3 230 铜（棒） 3 750 大理石 3 810 铝（棒） 5 000 铁（棒） 5 200 一些介质中的声速 我们是怎么听到声音的 人靠耳朵听声音，那 么耳朵通过什么途径感知 声音呢？生物课上大家已 经知道了人们感知声音的 基本过程：外界传来的 声音引起鼓膜振动，这 种振动产生的信号经过听 小骨及其他组织传给听觉 神经，听觉神经把信号传 给大脑，人就听到了声音 （图2.1-8）。 小资料 图 2.1-8 人耳构造 ոࡸᷙ ӴᢚᏖ Қॡ ᔹ៣ ׈ỡᏖ ỡࡊỡᗙ ݩᔹ᫁ ᔹ९ 声速 /（m · s-1） 声速 /（m · s-1）介质 介质 第二章  声现象 31 1. 用手拨动绷紧的橡皮筋，我们听到了声音，同时观察到橡皮筋变“胖”变 “虚”了，这是因为橡皮筋在振动。请你举出其他的例子发声体在振动，在你所举 的例子中，请说明是哪个物体振动发出声音的。 2. 阅读课本中的声速表，你能获得关于声速的哪些信息？ 3. 将耳朵贴在长铁管的一端，让另外一个人敲一下铁管的另一端，你会听到几次 敲打的声音？试一试，并说出其中的道理。 4. 在室内讲话比旷野里响亮，这是为什么？ 5. 向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。一个同学向一口枯井的井底大喊一 声，约1.5 s后听到回声，那么这口枯井的深度大约是多少米? 在这个过程中，任何部分发生障碍（例如鼓膜、听 小骨或听觉神经损坏），人都会失去听觉。如果只是传 导障碍，而又能够想办法通过其他途径将振动产生的信 号传递给听觉神经，人也能够感知声音。例如，声音通 过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。科学中把 声音的这种传导方式叫做骨传导。 取两个棉花球塞住耳朵，用橡皮锤敲击音叉，这时 你基本听不到音叉发出的声音；再把振动的音叉尾部先 后抵在前额、耳后的骨头或牙齿上（图2.1-9），你都能清楚地听到音叉发出的声音， 一旦把音叉移开，马上就听不到这一声音了。实际上，第二种情况就是利用了骨传 导。一些失去听觉的人可以利用骨传导来听声音。据说，音乐家贝多芬耳聋后，就是 用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而继续进行创作 的。骨传导不用空气传声，可以有效避免嘈杂环境的干扰，常应用在工业、战场等特 殊场合中。而利用骨传导原理制成的助听器、耳机等更是在生活中得到了广泛的应用。 想一想，我们梳头、刷牙、吃饼干发出的各种声音是怎样传进大脑，产生听 觉的？ 图 2.1-9 体验骨传导 动手动脑学物理 32 物理  八年级上册 第2节 声音的特性 振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到 讨厌的蚊子声？为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大？要知道这些问题的 答案，就需要研究声音的特性。 音调 我们接触到的各种声音，有的听起来音调（pitch）高，有的听起来音调 低。声音为什么会有音调高低的不同？什么因素决定音调的高低？ 如图 2.2-1所示，将一把钢尺紧 按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢 尺，听它振动发出的声音，同时注意 钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边 的长度，再次拨动钢尺。 比较两种情况下钢尺振动的快慢 和发声的音调。 物体振动得快，发出的音调就高，振动得慢，发出的音调就低。可见发声 体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。物理学中用每秒 内振动的次数——频率（frequency）来描述物体振动的快慢。频率决定声音的音 调，频率高则音调高，频率低则音调低。频率的单位为赫兹（hertz），简称赫， 符号为Hz。如果一个物体在1 s的时间内振动100次，它的频率就是100 Hz。 为了很好地了解物体振动发声的情况，我们可以将声音的波形在示波器或 计算机上展现出来。 演 示 图2.2-1 探究音调和频率的关系 第二章  声现象 33 如图 2.2-1所示，将一把钢尺紧 按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢 尺，听它振动发出的声音，同时注意 钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边 的长度，再次拨动钢尺。 比较两种情况下钢尺振动的快慢 和发声的音调。 通过屏幕上的波形，我们可以清楚地看到，高音调的波形更密集一些，声 音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。 人能感受的声音频率有一定的范围。大多数人能够听到的频率范围从 20 Hz 到 20 000 Hz。人们把高于 20 000 Hz 的声叫做超声波（supersonic wave）， 因为它们超过人类听觉的上限；把低于 20 Hz 的声叫做次声波（infrasonic wave），因为它们低于人类听觉的下限。通常人们将人类能听到的声叫声音， 将声音、超声波、次声波统称声。 动物的听觉范围通常与人的不同。一些动物对高频声波反应灵敏。或许你 曾经注意过，有时在你认为很静、没有任何声音时，猫或者狗却突然表现得 非常警觉。猫能够听到的频率范围是 60~65 000 Hz，狗能够听到的频率范围是 15~50 000 Hz，海豚能听到声的上限是 150 000 Hz。 演 示 如图2.2-2所示，把音叉发出的声音 信号输入示波器或计算机，观察声音的 波形。换一个不同频率的音叉做实验， 边听边分析它们的波形有何不同。 图 2.2-2 声音的波形 如 如 图 图 2 2 . . 2 2 - - 2 2 所 所 示 示 ， ， 把 把 音 音 叉 叉 发 发 出 出 的 的 声 声 音 音 信 信 号 号 输 输 入 入 示 示 波 波 器 器 或 或 计 计 算 算 机 机 ， ， 观 观 察 察 声 声 音 音 的 的 波 波 形 形 。 。 换 换 一 一 个 个 不 不 同 同 频 频 率 率 的 的 音 音 叉 叉 做 做 实 实 验 验 ， ， 边 边 听 听 边 边 分 分 析 析 它 它 们 们 的 的 波 波 形 形 有 有 何 何 不 不 同 同 。 。 34 物理  八年级上册 人和一些动物的发声和听觉的频率范围 响度 声音有音调的不同，也有强弱的不同。例如，用力击鼓比轻轻击鼓产生的 声音大。物理学中，声音的强弱叫做响度（loudness）。什么因素决定声音的 响度呢？ 如图2.2-3，将正在发声的音叉轻触系在细绳上 的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。 响度与什么因素有关？ 图2.2-3 演 示 小资料 20 000 1 10085 20 人 50 000 1 800452 15 狗 65 000 1 500760 60 猫 120 000 120 00010 000 1 000 蝙蝠 150 000 120 0007 000 150 海豚 20 000 14 24 1 大象 发声频率 听觉频率 频率 / Hz 第二章  声现象 35 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。 人听到声音是否响亮，除跟发声体发声时的响度有关外，还跟人距离发声 体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。所以 距离发声体越远，听到的声音越小。用喇叭可以减少声音的分散，使声音传播 得更远些。 音色 频率的高低决定声音的音调，振幅的大小影响声音的响度。但是，不同 的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。 这表明在声音的特性中还有一个特性是十分重要的，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。 下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调1（do）的波形图，用计算机播 放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。 观察上面的声音波形（图 2.2-4）可以知道，音调相同的不同乐器发出的 波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色 不同。 甲 音叉 乙 钢琴 丙 长笛 图2.2-4 声音波形图 演 示 36 物理  八年级上册 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，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。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。 产 产 生 生 高 高 音 音 。 。 各 各 种 种 号 号 也 也 是 是 常 常 见 见 的 的 管 管 乐 乐 器 器 。 。 图2.2-6 交响乐队 图2.2-5 编钟是我国春秋战国时代的乐器， 敲击大小不同的钟能发出不同的音调。 第二章  声现象 37 图 2.2-8 音调可变的哨子图 2.2-7 水瓶琴 动手动脑学物理 1. 观察一件乐器。它是由什么振动发出声音的，又是怎样改变音调和响度的？ 2. 某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫的翅在2 s内做了700次振动，频率是 多少？人类能听到吗？ 3. 生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”“男低音”“引吭高 歌”“低声细语”。这4 个词语中的“高”“低”描述的各是声音的哪些特性？ 4. 小小音乐会。 试着制作一件小乐器，在班里举行的小型音乐会上用自己制作的乐器进行演奏， 看看谁的乐器有新意，谁演奏得好。看看以下制作方案能否给你启发。 方案一： 8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。敲击它们， 就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，1”的声音来（图2.2-7）。 方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞。用水或油蘸湿棉花后插入 两端开口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活 塞”，音调就会改变（图2.2-8）。 38 物理  八年级上册 第3节 声的利用 人从呱呱坠地时起，就开始利用声音了。妈妈会从婴儿的啼哭声中发现宝 宝情绪的变化；经验丰富的水手可以通过汽笛的回声判断悬崖的距离；医生会 用各种各样的超声仪器为患者诊病…… 自然界中的声现象实在是太多了。除了人类，动物中也有不少是利 用声的高手。你能举出一些例子吗？ 声与信息 不同的动物感受声波的频率范围不同。有些动物对高频声波有很好的反 应，有些动物对低频声波有很好的反应。还记得吗，本章开始时说过“大象可 以用我们人类听不到的‘声音’进行交流”，这种“声音”是一种什么声呢？ 实际上，此时大象发出的声就是一种次声波。 大自然的许多活动，如地震、火山喷发、台 风、海啸等，都伴有次声波产生。一些机器在工作 时，也会产生人耳听不到的次声波。次声波传播的 距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几 千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们 产生的次声波。处理这些信息，可以确定这些活动 发生的方位和强度。 蝙蝠通常只在夜间出来活动、觅食。但它们从 来不会撞到墙壁、树枝上，并且能以很高的精度确 想想议议 图 2.3-1 火山爆发会产生次声波 第二章  声现象 39 认目标。它们的这些“绝技”靠的是 什么？原来，蝙蝠在飞行时会发出超 声波（图 2.3-2），这些声波碰到墙壁 或昆虫时会反射回来，根据回声到来 的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的 位置。 蝙蝠采用的方法叫做回声定位。 现在，采用这个原理制成的超声导盲 仪可以探测前进道路上的障碍物，以 帮助盲人出行。倒车雷达更是在汽 车上得到了广泛的应用（图 2.3-3）。 科 学 家 利 用 这 个 原 理 发 明 了 声 呐 （sonar）。利用声呐系统，人们可以 探知海洋的深度，绘出水下数千米处 的地形图。捕鱼时还可以利用声呐来 获得水中鱼群的信息。 中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”就是听。医生利 用听诊器捕获人体内的声音信息，来诊断疾病。而借助超声波，医生还可以准 确地获得人体内部脏器的图像信息。医生用 B 型超声波诊断仪向病人体内发射 超声波，然后接收体内脏器的反射波，反 射波携带的信息经过处理后显示在屏幕 上。这就是常说的“B 超”。在图 2.3-4 中，医生正在用 B 超查看胎儿的发育 情况。 生产实践中，超声的检测技术应 用很广。比如，利用超声可以检测 出锅炉有没有裂纹，甚至还可以知 道裂纹有多大、多深。 声与能量 把一块石头扔进水里，可以看到一圈一圈的波纹向四周散去，水面上的树叶 图2.3-2 蝙蝠靠超声波发现昆虫 图 2.3-3 倒车雷达 图 2.3-4 医生用 B 超查看胎儿的发育情况 40 物理  八年级上册 科 学 世 界 也随之起伏。我们说，扔石头的能量通过水波传给了树叶。声波是一种波动，那 么，声波能传递能量吗？ 声波传递能量的性质应用在社会生活的很多方 面。一般来说，超声波产生的振动比可闻声更加强 烈，常被用来清洗物体（图 2.3-6）。把被清洗的物 体放在清洗液里，超声波穿过液体并引起激烈的振 动，振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗 的物体。外科医生常利用超声波振动除去人体内的 结石。向人体内的结石发射超声波，结石会被击成 细小的粉末，从而可以顺畅地被排出体外。 如图2.3-5所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐， 你看到了什么现象？这说明了什么问题？ 图 2.3-6 超声波清洗机 演 示 不是老天爷显灵，是建筑师的杰作 驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁 （图2.3-7）、三音石、圜丘（图2.3-8）三处建筑有非常美妙的声音现象，反映出我国 古代高水平的建筑声学。 图 2.3-5 发声扬声器旁的烛焰 图2.3-8 天坛的圜丘。人站在中央台上说 话，会感到声音特别洪亮。 图 2.3-7 天坛的回音壁。人站在圆形围墙内附 近说话，声音经过多次反射，可以在围墙的任 何位置听到。 第二章  声现象 41 1. 请你分析下列事例是利用声传递能量还是利用声传递信息。 （1）利用超声波给金属工件探伤； （2）医生通过听诊器给病人诊病； （3）通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度； （4）利用超声波排除人体内的结石。 2. 用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4 s后收到回波。如果海水中声音的平 均传播速度为1 500 m/s，此处海水约有多深？ 3. 以“声的利用”为关键词，查询有关资料，写出利用声的主要方面。 圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是座分成三层的圆 形平台，每层周边都有汉白玉栏杆，每个栏杆和栏板都有精雕细刻的云龙图案，每层 平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5 m，半径约11.5 m，中心 是一块圆形大理石，俗称天心石或太极石。当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉 得声音特别洪亮。但是站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉，站在天心石以 外说唱，也没有这种感觉。传说，皇帝每年都要到这里来祈祷上天，在圜丘的天心石 上祷告：“苍天保佑，五谷丰登。”当他听到远比自己平时说话大得多的声音时，认 为是老天爷显灵，觉得自己的虔诚感动了上天。 其实，这不过是声音反射造成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高（图2.3-9）， 四周微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声，传向四周的声音有一部分被四周的石 栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心。因为圜丘第三层半径仅11.5 m， 从发声到回声返回中心约需0.07 s，所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，只 觉得声音格外响亮，还使人觉得似乎有声音从地下传来。 关于回音壁、三音石的声学特性，同学们还可以寻找到更多的资料。 动手动脑学物理 ඵࣱጳ� ಝీ� ˗ܽԼ� 图 2.3-9 圜丘反射声的示意图 42 物理  八年级上册 第4节 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 从物理学的角度讲，发声体做无规则振动时会发出噪声。 观察泡沫塑料块刮玻璃时产生的 噪声的波形（图2.4-1），并与音叉发 出的声音的波形做比较。 从环境保护的角度讲，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。 你周围常有哪些噪声？请说说自己的感受并找到这些噪声的来源。 演 示 想想议议 图 2.4-1 噪声的波形 第二章  声现象 43 噪声强弱的等级和噪声的危害 人们以分贝（decibel，符号是 dB）为单位来表示声音强弱的等级。0 dB 是人刚能听到的最微弱的声音；30~40 dB 是较为理想的安静环境；70 dB 会干 扰谈话，影响工作效率；长期生活在 90 dB 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 150 dB 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 90 dB ；为了保证工作和学习，声音不能超过 70 dB ；为了保证休息和 睡眠，声音不能超过 50 dB。 图 2.4-2 一些声源的分贝数 人对不同强度的声音的感觉 140 dB 90 dB 60 dB 20 dB 等级/dB 150 火箭、导弹发射 140 喷气式飞机起飞 130 螺旋桨飞机起飞 120 球磨机工作 110 电锯工作 100 拖拉机开动 90 很嘈杂的马路 80 一般车辆行驶 70 大声说话 60 一般说话 50 办公室 40 图书馆阅览室 30 卧室 20 轻声耳语 10 风吹落叶沙沙声 0 刚刚引起听觉 无法忍受 感到疼痛 很吵 较吵 较静 安静 极静 { { { { { { { 小资料 主观感觉 声音强弱的 声音的来源 44 物理  八年级上册 由于噪声严重影响人们的工作和生活，因此人 们把噪声叫做“隐形杀手”。现代的城市把控制噪 声列为环境保护的重要项目之一。在需要安静环境 的医院、学校和科学研究部门附近，一般有禁止鸣 笛的标志（图 2.4-4）。家用电器、机动车等在 时都应考虑噪声对环境的影响。 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——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——阻断噪声传播——防止噪声进入耳朵 图 2.4-3 几种控制噪声的措施 丙 工厂用的防噪声耳罩 图 2.4-3 中控制噪声的措施分别属于哪一类？ 甲 摩托车的消声器 乙 穿过北京动物园 的“隔音蛟龙” 把正在响铃的闹钟放入盒中，听听声音的变化。取出后，分别用报 纸、海绵等不同材料包住它，再放入盒中，听声音的变化。由此你有什 么启示？你能举出一些生活中采用不同方法控制噪声的实例吗？ 想想做做 图 2.4-4 第二章  声现象 45 1. 调查一下校园里或者你家周围有什么样的噪声。应该采取什么控制措施？与班 里的同学交流，看看谁的调查更详细，采取的措施更好。 2. 为了使教室内的学生免受环境噪声干扰，采取下面的哪些方法是有效、合理 的？如果你认为无效或不合理，简单说明理由。 （1）老师讲话声音大一些； （2）每个学生都带一个防噪声的耳罩； （3）在教室周围植树； （4）教室内安装噪声监测装置。 3. 在安静环境里，测量你的脉搏在1 min内跳动的次数。在声音过大的环境里， 你的脉搏有变化吗？测量一下。 4. 学过“声现象”这一章后，请结合学过的知识，再加上你丰富的想象，写一篇 “无声的世界”或类似题目的科学作文。 1. 声音的产生与传播 声音是由物体的振动产生的。声音的传播需要介质，真空不能传声。15 °C 时空气中 的声速是 340 m/s。 2. 声音的特性 物体振动的频率高，发出声音的音调高；物体振动的振幅大，发出声音的响度大。 不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不同。 3. 声的利用 声作为一种波，既可以传递信息，又可以传递能量，应用非常广泛。人们把高于 20 000 Hz 的声叫做超声波，把低于 20 Hz 的声叫做次声波。次声波传播的距离很远。超 声波产生的振动比可闻声更加强烈。 4. 噪声的危害和控制 噪声是严重影响我们生活的污染之一。人们以分贝（dB）为单位来表示声音强弱的 等级。0 dB 是人刚能听到的最微弱的声音。控制噪声可以从“防止噪声产生——阻断噪 声传播——防止噪声进入耳朵”三个方面着手。 动手动脑学物理 学到了什么