新教科版八年级物理上3.4-声与现代科技1.ppt

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1、第4节 声与现代科技,自学指导：,范围：课本P49P50时间：3 分钟目标：1、什么是回声？2、什么是共鸣？3、你知道声在生活中和其他方面的应用有哪些？,不是老天爷显灵 是建筑师的杰作,一、奇异的声现象,北京的天坛，始建于1420年，原来为明、清两代帝王祭天祈谷的场所，现在是供人民游览的公园。天坛公园的建筑独特，结构精巧，吸引着不少中外游客。特别是人称“声学三奇”的回音壁、三音石和圜（huan)丘，更使游人终生难忘。,天坛公园的“声学三奇”（1）回音壁,回音壁位于天坛公园的中心稍偏南，它是皇穹宇四周的围墙。,回音壁,回音壁表面磨砖密砌，整齐平滑，是声波很好的反射面。一个人在回音壁内侧（如图中甲

2、处）对着墙低声说话，由于声波经回音壁内表面多次反射，另一人站在回音壁内侧的任意位置（如图中乙处），都能清楚地听到说话声，而且几乎和面对面谈话一样。,天坛公园的“声学三奇”（1）回音壁,三音石,天坛公园的“声学三奇”（2）三音石,从皇穹宇到回音壁大门的大路是一条用白色石块铺的路，三音石就是从皇穹宇数起的第三块铺路石。只要游人站在这块石头上拍一下掌，就可以听到三下掌声。,三音石位于回音壁的圆心上，这种特殊的声学现象是回音壁造成的。当拍掌声发出后，声波就沿半径传播，经回音壁反射后，又沿原半径返回，就形成第二下掌声；第二下掌声沿半径又传向回音壁，反射后又汇集到圆心，形成了第三下掌声。如果拍手的能量足够

3、大时，还会出现第四下、第五下掌声,天坛公园的“声学三奇”（2）三音石,天坛公园的“声学三奇”（3）圜丘,圜丘坛上层中心有一块圆心石，当你站在圆心石上轻声说话时，自己听起来声音很宏大，有共鸣回音之感。但站在第二、三环以外的人，则无此种感觉。为什么呢?,原来，这也是一种声学现象：由于坛面十分光洁平滑，声波传到周围等距离的石栏围板后，能够迅速地被反射回来。据声学专家测验，从发音到声波再回到圆心石的时间，总共仅有零点零七秒钟。说话者根本无法分清它的原音和回音，所以站在圆心石的人听起来，其共鸣性回音就格外响亮。封建统治者则把这种声学现象说成是“上天垂象”，是天下万民对于朝廷的无限归心与一致响应，同时并赋

4、予“亿兆景从石”的美名。,1、回声的现象,分析：在楼道内说话时，声音遇到墙壁会反射回来；在山谷里大喊时，声音会在两侧高山间来回反射；夏天打雷时，雷声会在云层和地面之间来回反射。,2、回声,当声音在传播过程中遇到障碍物时，将被反射回来的现象叫做回声现象。被障碍物反射回来的声音，叫做回声。,（1）声音遇到障碍物反射回来到达人耳所用的时间，要比原声晚0.1秒以上，才能听到回声。否则，回声与原声混在一起，只能使原声加强。,回声,原声,设原声用的时间为t原，回声用的时间为t回，则：t回t原 0.1s,t原,t回,（2）利用回声可以测距。如果从发声到听到回声的时间为t，声音在介质中的传播速度为v，则距离为

5、,2s=vt,【例题1】（多选）天坛公园内的回音壁是我国建筑史上的一大奇迹，在回音壁附近从发声到听到回声的过程中，涉及的声学原理有（）A.声音的反射 B.声音能在空气中传播C.声音在墙壁内传播 D.利用回声加强原声,分析：回声是声音在传播过程中遇到障碍物后被反射回来的现象，且声音是通过空气传播的，故A、B符合题意；,声音在墙壁内传播与听到的回声无关，故C不符合题意；,若回声与原声重合，使声音加强，则听不到回声，故D不符合题意。,A B,提示：人们利用声的反射可以探测、检查物体，获得信息。,【例题2】某人对着山崖大喊一声，经1.2s听到回声，则此人离山崖的距离大约是_m（v声=340m/s）,2

6、04,解：人对着山崖大喊一声，经1.2s听到回声，说明声音从发出到传播到山崖的时间为t=1.2s2=0.6s,由v=s/t可得，此人离山崖的距离大约是,s=vt=340m/s0.6s=204 m,3、回声的利用：,（1）利用回声与原声的混响，使声音更加丰满；（2）根据回声与原声的间隔时间和声速，利用回声来测量距离。,1.2s,s=？,4、探究：音叉的共鸣,如图所示，将两个频率相同的音叉靠近放在桌上，用橡皮槌敲击其中一个，使其发声。然后再把橡皮槌压在此音叉上，使它停止振动。这时，会发生什么现象？,我们会听到未被敲击的音叉也发出了声音。,（2）共鸣现象说明了声音具有能量。,（1）共鸣现象：,（3）

7、产生条件：两个物体的振动频率要相同；两个物体要靠近，距离不能太远。,鼓楼是古代用以报时和报更之楼，早上敲钟晚间击鼓，即晨钟暮鼓。以前鼓楼上悬挂的铸铁大钟，是在明嘉靖三十四年（公元年）铸造，钟口分瓣，上铸八卦图、龙凤梅菊图以及“皇帝高悬，国泰民安”字样，与白马寺钟同时铸造，因铸造参数相同而产生共鸣。（河南洛阳老城区东大街的钟鼓楼）,河南洛阳的钟鼓楼和白马寺,【例题3】如图所示，两个音叉完全相同，敲响右边的音叉，左边的音叉也会发声，且将泡沫塑料球弹起。对此下列说法中错误的是（）A.该实验表明空气可以传声B.泡沫塑料球被弹起,表明左边的音叉在振动C.左边的音叉也能发声,表明声波可以传递能量D.两音叉

8、发声的响度完全相同,解析：（1）敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象说明空气能够传声，也可以说明声音具有能量，故AC正确；（2）用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹开，利用“转换法”证明发声的音叉在振动，由此可以说明一切正在发声的物体都在振动，故B正确；（3）声音传播过程中，有能量损失，所以会造成左侧音叉的振幅小于右侧音叉的振幅，使声音的响度变小，故D错误。,D,课堂小结,1、回声：,当声音在传播过程中遇到障碍物时，被障碍物反射回来的声音，叫做回声。,3、共鸣现象：,（1）说明了声音具有能量。（2）产生条件：两个物体的振动频率要相同；两个物体要靠近，距

9、离不能太远。,2、回声的利用：,（1）利用回声与原声的混响，使声音更加丰满；（2）根据回声与原声的间隔时间和声速，利用回声来测量距离。2s=vt,1.在操场上体育课时，总感觉老师的声音没有在课堂上听起来的响亮，下列说法中错误的是（）A人耳很少听到与原声相隔小于0.1秒的回声 B体育教师的声音太小 C在室外老师的声音向周围传开，几乎没有什么反射 D在室内谈话时，回声与原声混在一起，使原声加强,随堂练习,B,2.如图所示，在南海、钓鱼岛等海域执行任务的“海巡01”配备有强声设备，可遥控定向远距离发射高达150分贝的警示音、语音等声波。根据以上信息，下列说法中错误的是（）A声波具有能量 B强声设备发

10、出的声波是超声波 C声波能传递信息 D声波定向发射器的喇叭状外观可以 减少声音分散，增大响度,B,3.如图所示，下列共鸣效果最佳的一组音叉是（）,4.汽车沿平直公路匀速驶向一座高山，汽车的速度为10m/s，声速为340m/s。行进途中按一次喇叭，2s后司机听到回声。求司机按喇叭处距山脚距离是多少m？,D,已知：V车=10m/s，v声=340m/s，t=2s求：S=？,v声,2s,2s,解：S车=V车t=10m/s2s=20m,S声=V声t=340m/s2s=680m,S=(S车+S声)2=(20m+680m)2=350m,答：司机按喇叭处距山脚距离是30m,分析：这道题涉及两个速度，所以可以通

11、过列方程求解。如图，车在A处鸣笛，因为v笛v车，所以声音从AC，回声由CB设声音的传播所用时间为t，在这个时间内，车由AB所用时间也为t注意：声音传播时，车仍在行驶,【解析】设车由AB，所用时间为t车行驶的路程sAB=v车t声音和回声传播的距离为：sAC+sBC=v声t,5.一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，当它在距山脚720m处鸣笛后，问司机听到笛的回声时离山脚多远？（声速为340m/s）,sAB+sAC+sBC=2sACsAB=v车tv车t+v声t=2sAC,代入数据：（20m/s+340m/s）t=2720mt=4s,sBC=sAC-sAB=720m-20m/s4s=640m答：司机听到笛的回声时离山脚640m,