(三)超声和次声
人耳能引起听觉的声波频率有一定的范围,约在20-20000赫之间,低于20赫的声波叫次声波,高于20000赫的声波叫超声波。那么超声有什么应用呢?
生:超声波的频率很高,在工业,农业,医学和国防上应用广泛。例如用超声清洗玻璃、陶瓷、陶瓷制品的表面污垢,用超声来“击碎”颗料状物体,进行乳化作用等。超声波波长短,传播和反射时定向效果好,在水中损耗较小。在国防上,普遍使用回声探测器(又叫声纳),超声波遇到海底或其他硬物体便反射,根据收到回声的时间可以判断物体的距离.例如,可用声纳来探测敌方潜艇的位置,鱼群位置,海底深度,海上冰山等.超声波的穿透能力强,能透射几米厚的金属,利用这一特性和反射能力特性,可以制成超阶级声探伤仪,检查金属内部有无裂缝和缺陷等。此外,超声在医学上应用也逐渐广泛,用超声来诊断和治疗疾病。例如现代医学常用的A型和B型超声诊断仪,其中B型诊断仪可获体内脏的切面声像图,诊断人体内部有无肿瘤,肝硬化或其他病变。用超声处理过的种子有缩短发芽时间,加速生长的作用。在现代生活中,我们常见了还有不用洗衣粉的洗衣机,实际上利用的就是超声波的“空化”作用,产生巨大能量,将污垢从衣物上震落下来溶解在水中。 生:次声波在大气中传播衰减慢,它的传播距离比声音远得多,具有很强的穿透能力,但容易受大气温度、风以及重力的影响。地震、台风、海啸、核爆炸、飞机飞行、汽车高速行进等都能产生次声波。1983年印尼一次火山爆发激起的次声绕地球转了3圈。我们可以建立次声波接收站,探知远处核爆炸和导弹发射的情况。关于地震、海啸和台风,由于它们的传播速度都小于次声波波速,所以收到地震、海啸和台风传递来的次声波,就可以及早预报这些灾害性事件的到来,事先作好防范措施。次声有较大的破坏性,地震或核爆炸激发的次声能将巨大建筑物摧毁,次声还会使人产生头晕,恶心,血压升高等症状,严重的会造成内脏出血,危机生命.虽然它不在人的听觉范围内,但一些动物却能听到或感觉到,次声波能对一些动物产生一些刺激,使一些动物出现反常表现。
(二)声音与音乐
师:声音是如此的神奇,音乐家们运用不同的音调、响度、配上伴音、和声等,组成不同的旋律,构成了动人的音乐。同学们又有什么发现呢?
生:音乐,是流动的艺术,是人类心灵共同的语言。有的高昂雄壮,有的低沉抒情,有的轻快流畅,有的婉转缠绵……音乐能呼唤人的呼唤,升华人的情感,激发人的斗志,淋漓尽致地把人的内心世界表达出来。下面请同学们欣赏音乐。
用录音机播放:梁祝、二泉映月、命运交响曲
一些科学家还发现了“莫扎特效应”,大学生在听了10min的莫扎特奏鸣曲后,在空间推理测试中的得分有明显的提高。
对声音的研究也推动音乐的发展,现在,利用计算机技术进行音乐的数字合成,已经能够逼真地模仿出各种声音,更好的满足了人们的文化艺术享受。
用两个或几个不同的音箱在不同的方位和距离处播放音乐,能使人感觉到“立体声”效果,这是人的双耳效应。人通过双耳效应,可以判断声源的方位。
课件:双耳效应
师:这位同学准备的很充分,掌声鼓励。双耳效应是因为声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时候,强弱及其他特征也就不同,这些差异就是判断声源方向的重要基础。人通过双耳效应可以判断声源的方位,双耳效应能使人有如临其境的感觉。立体声双声道耳机就是利用了人的双耳效应。
(一)声音与建筑
师:声音在建筑方面有哪些应用?举例说明
生:我国不少古建筑,巧妙地应用了声学知识,充分展示了建筑者的智慧才华.其中最著名的如北京天坛的”回音壁”和”三音石”。它们都是利用了声音的反射原理。
课件展示:回音壁和三音石
配文:回音壁是一道约6m,半径约32.5m的圆形围墙,墙面十分光滑,一个人紧贴围墙小声讲话,围墙另一处的人可以听得很清楚。
三音石位于围墙的圆心处,人站在三音石上击掌一次,能听到三声回音,因而人们称它为三音石。从三音石处发出的声波向四面传播,同时到达墙面。因圆的半径相等,声音传播距离、声速相等,被反射后同时会聚到圆心处,你便听到第一次回声;声波继续传播,每部分声波又同时到达刚才反射会聚到的圆心处,你听到了第二次回声;声波再继续向前传播,每部分声波再次同时到达圆心处,你听到了第三次回声。第二次回声比第一次回声弱,第三次回声回声更弱。这是因为声音在传播过程中被分散和吸收了。因此第三次以后的回声就不容易听出来了。若你站在偏离圆心的其他位置上拍手,就听不到三次回声。
师:刚才我们介绍了古代建筑中如何利用声音的,那么在现代建筑中我们又是怎样利用声音的?
生:日本爱知县的音乐桥、法国巴黎市郊的音乐亭、电影院,录音棚……
课件展示:北京音乐厅
配文:现代建筑如礼堂,音乐厅等,都有着很高的声学要求。它们通过采用不同的吸声材料,设置不同方向的反射板等,使听到的声音更为清晰,丰满。吸声不是十分松软,就是带有小孔。如:泡沫塑料、棉絮、毛毡、吸声砖、软木等都是吸声材料。反射板应选择质地硬且平滑的材料,如硬塑料、玻璃等。
师:前面几节课我们已经学习了声现象的一些性质,并探究了它的规律,这些现象不仅有趣,而且包含了一定的科学道理。在物理课的学习中,不能忘记思考物理学与科学技术和社会的关系。物理知识从实际中来,又要应用到实际中去。一句话,学习物理知识就是要应用它来为人类服务,提高人们生活水平,改善生活质量。课前,我已布置同学们收集有关声音在科学和生活中的应用。这节课,我们就一起交流讨论一下如何让声音更好的为人类服务。
19、假如声音在空气里传播的速度不是340m/s,而是340mm/s,也就是说比人的步行还要慢,现在你的朋友一边向你快步走来,一边向你发出了问候:“你好吗?”你听到的声音将会是怎样的?你会听得懂吗?
18、以下情景反映了什么物理知识.
(1)喇叭放音时,纸盒上黄豆“翩翩起舞”.
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(2)支起自行车,使车后轮转起来,用一硬纸片伸过自行车后轮的辐条中,随着车轮转速加快,纸片发出的声音会越来越尖.
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(3)敲响的音叉会把与音叉接触的悬吊小球弹开.音叉敲的越响,球被弹的越远.
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17、成语“惊弓之鸟”大家一定熟悉,那么,如果你是那位聪明的拉弓者,你一定会将弦________以使树上的鸟听到人的拉弓声,这是利用________的道理.
16、如图所示,将齿轮固定在电动机的转轴上,启动电动机,让齿轮打击塑料片发出声音,使电动机的转速逐渐增大,塑料片发出的声音逐渐变________(选填“高”或“低”).说明________________.
15、 如图所示,四个相同的玻璃瓶里装有水,水面高度不同.用嘴对着瓶口吹气,若能分别吹出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是________、________、________、________.
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