声现象“十大误区”透视

时间:2022-09-07 10:46:42

声音无处不在,我们生活在一个声的世界里,然而声音对我们来讲,既熟悉又陌生,于是同学们对“声现象”的有关知识就会产生这样或那样的错误认识.现举例予以剖析,以帮助大家走出误区.

误区一发声体的振动停止,声音就消失

剖析: “发声停止”和“声音消失”是两回事,“发生停止”是指声源不再振动,停止向外传播声音,但原来被传出去的声波在介质中仍会继续传播.

例1下列关于声音的产生有关说法正确的是( )

(A) 打鼓时,一旦用手按住鼓皮,鼓声就立即停止了,声音的传播也立即消失了

(B) 停止敲钟还会感到“余音缭绕”,这主要是因为钟振动时产生的声音还没有消失

(C) 我们能听到远处的雷声,说明远处不断产生雷声,否则将听不到雷声

(D) 琴弦停止振动,发音也停止,但琴弦发出的声音并未消失

分析:打鼓时,一旦用手按住鼓皮,鼓声就立即停止了,只能说明发声体的振动停止,发声就停止,而不能说明声音就消失;停止敲钟还会感到“余音缭绕”,主要说明钟还在振动,以后在空气阻力作用下停止振动,发声也就停止了;远处的雷声经空气传播到人耳处,我们便听到了雷声,这时远处产生的雷声已结束.选(D).

误区二只要发声体振动,人们就能听到声音

剖析:发声体一定在振动,振动一定能发出声音,但并不是所有的振动产生的声音人们都能听到.这里造成误解的原因主要是没有把握人耳听到声音的条件以及振动和声音间的相互联系.人要能够听到声音需要满足如下条件:(1)要有传播介质.声音的传播是需要介质的,它可以是气体、液体、固体,但真空是不能传播声音的.(2)声音的响度足够大.只有当发声体发出声音的响度足够大,能引起耳膜振动,人才能听到声音.同时,人离发声体的距离也不能太远,因为声音在传播过程中其响度会随距离的增大而不断减弱.(3)声音的频率必须在人耳的听觉范围(20~20000 Hz)之内.⑷人的听觉必须是正常的.

例2下列关于人耳听不到振动物体发出的声音的原因正确的是( )

(A) 发声体的振动频率在20~20000 Hz范围之间

(B) 发声体在真空中振动

(C) 人距发声体太远,声音传到人耳处响度太小

(D) 声音在传播过程中被周围蓬松的物体吸收,到达人耳时响度太小

分析:从上面的剖析知答案为(B)、(C)、(D).

误区三动听的声音一定是乐音

剖析:描述噪声和乐音的角度不同,其含义也就不同.形成上述误区的原因就在于对噪声和乐音的理解不周所致.从物理学的角度上看,发声体的振动遵循一定规律时发出的声音叫乐音,如歌唱家的歌声、各种乐器发出的声音等;从环保角度上看,凡是影响人们工作、学习、休息、谈话及不利于人们身心健康的声音都是噪声.由此可见,在物理含义上是乐音的声音,有可能不利于环保而成为噪声,如优美动听的歌声在平时听起来令人心旷神怡,但如果在我们认真倾听老师讲课时听到这样的歌声,就成了噪声.

例3下列关于乐音和噪音有关说法不正确的是( )

(A) 发声体杂乱无章的振动产生的声音一定是噪音

(B) 音乐会上歌唱家走调走得离谱的歌声也是乐音

(C) 开学典礼大会上,同学们私下大声交谈的声音一定是噪音

(D) 半夜城市汽车的鸣笛声一定是噪音

分析:从物理学的角度来说,发声体杂乱无章振动产生的声音就是噪音;歌唱家“走调走得离谱的歌声”无论从物理角度还是从环保角度上看都是噪音;开学典礼大会上老师面对全体同学讲话,因此私下交谈一定是噪声;半夜人们正在休息,汽车鸣笛自然是噪声.选(B).

误区四物体振动的越快,声音的传播速度越大

剖析:产生上述错误的原因是把声音的特征和声音的传播速度混淆了.发声体振动越快,也就是振动频率越高,说明声音的音调越高,这属于声音的特征之一;而声音的传播速度大小是由传播介质的材料和温度决定,与发声体的材料及振动快慢毫无关系.

例4下列关于声音的特征和声速有关说法正确的是( )

(A) 回声的传播速度小于原声的传播速度

(B) 发声体的温度越高,声音传播越快

(C) 发声体的频率越高,声音传播越快

(D) 声音的传播速度与发声体的振幅无关

分析:只要介质的材料和温度相同,声音的传播速度就相同,所以回声和原声的传播速度是相同的;声音传播的快慢与传播介质的温度有关,而不是与发声体的温度有关;发声体的振幅越大,声音的响度越大,但发声体振幅大小与声音的传播速度大小无关.故选(D).

误区五声音的传播只所以需要介质,是因为介质随声音一起移动才能传播声音

剖析:声音是由物体振动产生,正在发声的物体叫声源.声源的振动会引起介质有节奏的振动,从而产生声波,这种现象会一直延续到振动消失为止.声音通过介质以声波的形式向外传播,但介质本身并不随声音一起向前运动,声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动.如铁管能传声,但铁管自身并未运动.

例5下列关于声音传播的说法不正确的是( )

(A) 介质传播的是声源的振动形式和能量

(B) 声波是由发声体的振动带动周围的介质的振动产生的

(C) 声源产生的声音必须经过介质向外运动才能传播出去

(D) 真空不能产生声波,因而不能传播声音

分析:声源的振动形式包含发声体的振动频率高低(音调)、振幅大小(响度)、音品(音色)等声音信息,声音振动必然有能量,因此,介质传播的是声源的振动形式和能量;声源振动从而引起介质的分子振动产生声波向外传播声音.故选(C).

误区六声音在固体中比在空气中的传播效果好,是因为声音在固体中传播速度快

剖析:声音的传播效果好是指声音的保真性好,即声音在传播过程中的各种特征、声音的强弱基本不变,声感效果是听到的声音清晰.声音在固体中比在空气中的传播效果好,是因为声波沿固体传播方向比较集中,能量损失少,但绝不是因为声音在固体中传播的速度快.

例6耳朵贴在桌面上,用铅笔在桌面的另一处轻敲,听到的敲击声比在空气中听到的清晰.这是因为( )

(A) 声音在固体中传播的快

(B) 声音在固体中传播能量比较集中,损失少

(C) 声音在固体中振动的快,从而音调变高

(D) 声音在固体中振幅变大,从而响度变大

分析:因为音色反映了声音的品质与特色,音调的高低由物体振动的频率决定,响度除了与声音的振幅有关以外,还与距离发声体的远近有关,距离发声体越近,响度就越大.所以声音在传播过程中,不会改变的是音色和音调,会发生改变的是响度.再结合上述剖析知选(B).

误区七次声波只能传播信息,超声波只能传播能量

剖析:次声波和超声波的区别主要是声音的频率不同,人们把频率低于20 Hz的声波叫次声波,把频率高于20000 H2的声波叫超声波.次声波和超声波的传播遵循声波传播的一般规律.次声波的频率低,波长大,容易发生衍射,在传播过程中遇到障碍物很难被阻挡,经常会一绕而过,在有些情况下,哪怕是巨大的山峦也无法阻挡它的传播,这就是说次声波可以传递巨大的能量,如海啸,地震等产生的能量就是靠次声波传递的,探测气象、地震、预报台风、海啸等都是利用了次声波能传递信息的特点.超声波频率高,方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等.

例7下列关于次声波和超声波中属于声波能传递能量的是( )

(A) 蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍和发现昆虫

(B) 医生利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息

(C) 地震、火山喷发、台风等,都伴有次声波的产生,利用这种次声波可以预报灾害

(D) 外科医生可利用超声振动除去人体内的结石

分析:(A)是“回声定位”,(B)是“回声扫描”,(C)是利用声波特点“预报灾害”,它们都说明了声波可以传递信息.故选(D).

误区八发声体一定,声音的特征就一定

剖析:实验证明发声体越长、越粗、越松、越厚,音调越低;发声体越短、越细、越紧、越薄,音调越高.如将塑料尺一端压在桌面上,用同样的力拨动另一端发声时,尺子伸出的越长,音调越低,伸出的越短,音调越高.同理,在伸出长度一定时,拨动的力越大,响度越大,拨动的力越小,响度越小.当发声体的材料和结构一定时,发声体的音色就一定了.由此可见,声音的三个特征是由多种因素决定的,而不是说发声体一定,声音的特征就一定.

例8下列说法正确的有( )

(A) 鼓皮绷得越紧,振动得越快,音调越高

(B) 弦乐器通常有一个木制的共鸣箱使声音更洪亮

(C) 弦乐器在其他条件相同时:弦越松,音调越低,弦越紧,音调越高

(D) 管乐器包含一段空气柱,抬起不同的手指,就会改变空气柱的长度,从而改变音调

分析:共鸣箱产生的回声加强了原声,使声音更加洪亮.再结合上述剖析知选(A)(B)(C)(D).

误区九骨传声是通过固体将声音传入人耳

剖析:人接收声音的方式有两种:“气传声”和“骨传声”.声音经过空气传到人耳,引起鼓膜振动,这种振动经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,这就是“气传声”.声音的传导不仅仅可以用耳朵,还可以经头骨、颌骨传入内耳的听觉神经,引起听觉,这种声音的传导方式叫“骨传声”.一些失去听力的人可以用骨传声听到声音.可见骨传声并未经过外耳,而且这里的“固体”主要指人体的头骨、颌骨等.

例9下列有关“骨传声”说法不正确的是( )

(A) 侦察兵为了发现敌人骑兵的活动,常常把耳朵贴在地面上听,这是利用了骨传声

(B) 贝多芬口含木棒放在钢琴上创作,这是利用了骨传声

(C) 骨传声其实就是声音的骨传导

(D) 骨传声比气传声效果好,是因为骨传声能量比较集中

分析:由上述剖析知,骨传声不是声音经过外耳道引起鼓膜振动传声,而是声音经过头骨、颌骨传入内耳的听觉神经,引起听觉.“把耳朵贴在地面上听”显然不属于骨传声,只是人们利用固体传声效果比空气传声效果好且快的道理,它属于气传声.故选(A).

误区十认为音调的高低和响度的大小是一回事

剖析:音调是指人能感觉到声音的高低,即通常所说的“调子高低”问题.实质上这里的“高”是指声音“尖细”,如“莺声燕语”、“绵言细语”,而“低”是指声音“低沉”如“瓮声瓮气”.决定音调高低的因素是频率,频率越大,音调越高,频率越小,音调越低.响度是指人能感觉到声音的大小(强弱),即通常所说的“嗓门大小”、“音量大小”.声音“大”形如“震耳欲聋”、“鼓乐喧天”,声音“小”形如“鸦雀无声”或“悄无声息”.决定声音大小的因素是振幅,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小.

例10下列关于“音调”和“响度”的有关说法正确的是( )

(A) “那么高的音我唱不上去,那么低的音我唱不出来.”这里的“高”是指音调,“低”指响度

(B) “引吭高歌”、“低声细语”.这里的“高”是指响度,“低”指音调

(C) “男低音歌唱家在放声歌唱,女高音歌唱家为他轻声伴唱.”男低音:响度大、音调低;女高音:响度小、音调高

(D) 老牛哞哞的叫声和蚊子的嗡嗡声相比,老牛的音调低,蚊子的响度大

分析:经验证明调子“尖细”就难唱上去,调子“低沉”就难唱出来,可见(A)中的“高”和“低”都指音调;(B)中的“高”、“低”都指响度;老牛哞哞的叫声粗犷响亮,即音调低,响度大.蚊子的嗡嗡声尖细而小,即响度小、音调高.故选(C).

练习 :1. 向保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断壶里水位的高低,这是因为( )

(A) 随着水位升高,音调逐渐升高

(B) 随着水位升高,音调逐渐降低

(C) 灌水过程中音调保持不变,响度越来越大

(D) 灌水过程中音调保持不变,响度越来越小

2.决定声音传播速度的是( )

(A) 发声体振动的振幅

(B) 发声体振动的频率

(C) 传播声音的介质和温度

(D) 发声体的材料和结构

答案:1.(A)2.(C)

[陕西商洛市商州区中学 (726000)]

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