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、
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
。
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
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ᔹ៣
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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说明发声体在振动,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
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
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
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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