声音的产生与传播课件.ppt

1、21.物體必須物體必須 _，才能產生聲音。，才能產生聲音。例例:弦樂器、音叉弦樂器、音叉(嗡嗡聲嗡嗡聲)、鼓、聲帶、鼓、聲帶、蜜蜂的翅膀在振動。蜜蜂的翅膀在振動。通常振動幅度愈大，產生聲音愈通常振動幅度愈大，產生聲音愈 _2.頻率太高或太低的聲音，耳膜無法隨之頻率太高或太低的聲音，耳膜無法隨之 振動，我們聽不到。振動，我們聽不到。(人耳可以聽到的頻率範圍約在人耳可以聽到的頻率範圍約在 _ 赫之間。赫之間。)振動振動大大20 2000033.聲音需聲音需 _ 傳遞，物體在真空中振動，傳遞，物體在真空中振動，不能發出聲音。不能發出聲音。例例:慧星撞木星，發生大爆炸，慧星撞木星，發生大爆炸，地球聽不

2、到聲音。地球聽不到聲音。(1)介質介質:傳遞聲音的物質，可以是傳遞聲音的物質，可以是 _ 體、體、_ 體、體、_ 體。體。(2)_ 發現，電鈴聲經由發現，電鈴聲經由 _ 和和 _ 傳至人耳，若將空氣抽出，則聽不到聲音。傳至人耳，若將空氣抽出，則聽不到聲音。介質介質固固液液氣氣波以耳波以耳空氣空氣玻璃玻璃44.影響聲音速率的因素影響聲音速率的因素:與聲音的大小，與聲音的大小，音調高低無關。音調高低無關。(1)介質種類介質種類:固體固體 _ 液體液體 _ 氣體。氣體。(2)溫度愈高，聲音愈溫度愈高，聲音愈 _。在在0、乾燥、無風的空氣中、乾燥、無風的空氣中、聲速為聲速為 _ m/s。公式公式:V=

3、331+0.6 t (即溫度上升即溫度上升1，聲速在，聲速在1秒內秒內可多走可多走0.6公尺公尺)例例:20 時，聲速時，聲速=331+0.6x20=343 m/s (3)濕度愈大，聲速愈濕度愈大，聲速愈 _。(4)順風時，聲速順風時，聲速 _。快快331快快快快5例例 1:艾琳見到閃電後，再經艾琳見到閃電後，再經3秒秒聽到雷聲，聽到雷聲，試求閃電處距艾琳多遠試求閃電處距艾琳多遠?_ (空氣中傳聲速率為空氣中傳聲速率為 349m/s)1047mx光速較快光速較快聲速較慢聲速較慢6例例 2:阿扁老師在家寫稿的時候，突然覺得阿扁老師在家寫稿的時候，突然覺得 地震，地震，5秒後秒後聽到爆炸聲，則爆炸

4、處距聽到爆炸聲，則爆炸處距 阿扁老師的家阿扁老師的家 _ m。(空氣中與地面傳聲速率分別為空氣中與地面傳聲速率分別為340 m/s與與2040 m/s)2040 x7例例 3:冠廷冠廷與與偉彥偉彥兩人玩聽火車聲音遊戲，當火車兩人玩聽火車聲音遊戲，當火車 距兩人距兩人1700 m時鳴放喇叭，且冠廷附耳於時鳴放喇叭，且冠廷附耳於 鐵軌，則何人先聽到喇叭聲鐵軌，則何人先聽到喇叭聲?_，先聽到的人比後聽到的人快了幾秒先聽到的人比後聽到的人快了幾秒?_ (設空氣與鐵軌傳聲速率分別為設空氣與鐵軌傳聲速率分別為340 m/s與與5100 m/s)冠廷冠廷4.67秒秒1943冠廷冠廷偉彥偉彥聲音在空氣中聲音在

5、空氣中傳遞較快傳遞較快聲速在鐵軌中傳遞較快聲速在鐵軌中傳遞較快8t=t2-t1 xV空氣空氣xV鐵軌鐵軌t=1700340t=17005100t=5-0.33=4.67101.聲音的反射聲音的反射:(1)反射的聲音稱為反射的聲音稱為 _ 或或 _。(2)聲音碰到較硬的表面，才容易產生反射。聲音碰到較硬的表面，才容易產生反射。(3)聲音碰到較軟的物質聲音碰到較軟的物質(衣服衣服)，容易被吸收。，容易被吸收。(4)聲音經障礙物反射後，能量聲音經障礙物反射後，能量 _，故原聲音量故原聲音量 _ 回聲音量。回聲音量。(5)通常原聲與回聲相隔通常原聲與回聲相隔 _ 秒以上時，人耳秒以上時，人耳 就能感覺

6、出來。若當時的聲速是就能感覺出來。若當時的聲速是340m/s，則發音體與反射面需距離則發音體與反射面需距離 _ 以上，方可以上，方可 聽到回聲。聽到回聲。例例 1:當時的聲速是當時的聲速是349m/s，則聲源與障礙物需，則聲源與障礙物需 距離距離 _ m，方可聽到回聲。，方可聽到回聲。回聲回聲回音回音減少減少0.117m17.45112.回聲的利用與避免回聲的利用與避免(1)利用利用 _探測海底深度，潛水艇或魚群位置。探測海底深度，潛水艇或魚群位置。聲納聲納X2x=V x tx=V x t2海 底海 底12例例 2:設聲音在海水中的傳播速度約為設聲音在海水中的傳播速度約為1500m/s，當船上

7、用聲納去測海底深度，從發射到接收當船上用聲納去測海底深度，從發射到接收 共共6秒秒，則海底深度，則海底深度?_ m2x=V x tx=V x t2海 底海 底4500 xx13例例 3:俊傑面對高樓大喊一聲，俊傑面對高樓大喊一聲，1.5秒秒後聽到後聽到 回聲，則俊傑距高樓回聲，則俊傑距高樓 _ m (當時聲速當時聲速346m/s)259.50.750.75秒秒0.750.75秒秒14例例 4:單兵實彈射擊，假設子彈的速率單兵實彈射擊，假設子彈的速率 1500m/s，開槍後，開槍後1秒秒聽到子彈中靶聲，聽到子彈中靶聲，則人與靶相距則人與靶相距 _ m。(當時聲速當時聲速300m/s)250 xt

8、2t1t1+t2=115例例 5:佳玲於兩峭壁之間鳴槍，經佳玲於兩峭壁之間鳴槍，經2秒秒後聽到回聲，後聽到回聲，再經再經1秒秒又聽到回聲，當時聲速又聽到回聲，當時聲速340m/s，則，則 (1)聲音在峭壁間傳一趟需時聲音在峭壁間傳一趟需時 _ 秒。秒。(2)兩峭壁間距離兩峭壁間距離 _ m。2.58501秒秒1秒秒1秒秒1秒秒0.5秒秒0.5秒秒16x例例 6:有一船以有一船以 12m/s 的速度駛離山壁，同時鳴放的速度駛離山壁，同時鳴放 汽笛，汽笛，3秒後秒後聽到山壁的回聲，求鳴笛處到聽到山壁的回聲，求鳴笛處到 山壁的距離山壁的距離?_ m。(當時聲速當時聲速340m/s)492X12 x

9、3=36m17例例 7:某反潛直昇機於海面上方某反潛直昇機於海面上方 80m 處，發出聲波，經處，發出聲波，經4 秒後秒後 收到回聲測得潛艇位置，則潛艇在海面下收到回聲測得潛艇位置，則潛艇在海面下 _ (聲速在空氣與水中分別為聲速在空氣與水中分別為 340 m/s 及及 1400 m/s)2480U-57118(2)避免回聲的方法避免回聲的方法:(a)傾斜或多孔的天花板傾斜或多孔的天花板 (b)在四周掛布幔在四周掛布幔 (c)不對稱牆壁。不對稱牆壁。20 1.樂音與噪音樂音與噪音(1)樂音樂音:通常是由通常是由 _ 的振動所產生。的振動所產生。(2)噪音噪音:通常是由通常是由 _ 的振動所產生

10、的振動所產生2.樂音三要素樂音三要素:_、_、_。規則規則不規則不規則響度響度音調音調音色音色211.響度響度:聲音的聲音的 _ 與物體的與物體的 _ 有關。有關。(a)振幅愈大，則響度愈振幅愈大，則響度愈 _。(b)聲音的響度愈聲音的響度愈 _，可傳得愈遠。，可傳得愈遠。(c)同一聲音近聽時聲音大，遠聽時聲音減少，乃同一聲音近聽時聲音大，遠聽時聲音減少，乃 因聲音向各方向傳播時，傳播愈遠散佈面積因聲音向各方向傳播時，傳播愈遠散佈面積 愈廣，所以振幅愈愈廣，所以振幅愈 _。(d)若使聲音沿細管進行，且使其振幅保持若使聲音沿細管進行，且使其振幅保持 一定，則聲音可傳很遠而響度不變。一定，則聲音可

11、傳很遠而響度不變。例例:聽診器。聽診器。(e)單位單位:_，人耳所能聽見的最小聲音為，人耳所能聽見的最小聲音為 0分貝分貝，每增加，每增加10分貝分貝，聲音強度就增加，聲音強度就增加 10倍倍，_分貝以上的聲音對人體的健康有害。分貝以上的聲音對人體的健康有害。大小大小振動幅度振動幅度大大大大小小分貝分貝(dB)222.音調音調:聲音的聲音的 _，與發音體的，與發音體的 _(頻率頻率)有關有關 (a)頻率頻率:物體每秒振動次數。物體每秒振動次數。單位單位:次次/秒、秒、1/秒、赫茲秒、赫茲(Hz)、赫。赫。例例 1:發音體每分鐘振動發音體每分鐘振動 120 次，則頻率次，則頻率?_。(b)頻率愈

12、大，音調愈頻率愈大，音調愈 _。(c)聲帶的振動頻率通常男人聲帶的振動頻率通常男人 _ 女人。女人。(d)Do、Re、Me、Fa、So、La、Si 的頻率是的頻率是 愈來愈愈來愈 _。(e)弦樂器的弦，愈弦樂器的弦，愈 _、愈、愈 _、愈、愈 _ 則音調愈高。則音調愈高。(f)樂器中，鼓、鑼無法控制其音調。樂器中，鼓、鑼無法控制其音調。高低高低振動快慢振動快慢2赫赫高高BCABC24例例 3:一把正常用右手彈的吉他，則一把正常用右手彈的吉他，則(1)哪一根弦最粗哪一根弦最粗?_(2)左手按左手按X、Y、Z哪一點可以得到較高聲音哪一點可以得到較高聲音?_(3)音色音色:發音體的發音特色，又稱發音

13、體的發音特色，又稱 _，取決於發音體的取決於發音體的 _。(a)不同樂器可發出同音調的音，但音色不同。不同樂器可發出同音調的音，但音色不同。(b)聞其聲而辨其人，主要是根據聞其聲而辨其人，主要是根據 _不同。不同。ABCDEXYZEZ音品音品波形波形音色音色253.共共 鳴鳴:又稱又稱 _。當兩音叉。當兩音叉 _ 相同時，敲擊一音叉，則另一相同時，敲擊一音叉，則另一 音叉也會振動發出聲音。音叉也會振動發出聲音。(1)共鳴箱共鳴箱:可增強聲音的可增強聲音的 _。例如例如:吉他等弦樂器都有共鳴箱。吉他等弦樂器都有共鳴箱。(2)調音師是利用樂器發出的聲音，與音叉產調音師是利用樂器發出的聲音，與音叉產生生 _ 來調整音調。來調整音調。共振共振頻率頻率響度響度共鳴共鳴264.超聲波超聲波:頻率超過頻率超過 _ 赫以上，赫以上，又稱又稱 _，人耳聽不到。，人耳聽不到。(1)聲納聲納發出的聲音就是發出的聲音就是超聲波超聲波。(2)利用超聲波可檢查人體內的患病悄情況，利用超聲波可檢查人體內的患病悄情況，也可看到母體內胎兒的生長情形。也可看到母體內胎兒的生長情形。(3)蝙蝠的飛行，是利用超聲波的反射去感覺蝙蝠的飛行，是利用超聲波的反射去感覺 四周情況和辨別方向。四周情況和辨別方向。20000超音波超音波