高中基礎(chǔ)物理1聲音是一種波動(dòng)課件

第四章聲音4-1聲音是一種波動(dòng)4-2聲音的反射4-3樂音與樂器4-4噪音第四章聲音4-1聲音是一種波動(dòng)4-2聲音的反射4-4-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，同時(shí)伴隨聲音的產(chǎn)生。當(dāng)振動(dòng)體不再振動(dòng)時(shí)，聲音也隨之停止。所以從生活的觀察中可以歸納出：聲音是由物體的振動(dòng)所引起。1of144-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，同時(shí)伴隨聲音的產(chǎn)生。當(dāng)14-1聲音是一種波動(dòng)2of14聲音須經(jīng)由介質(zhì)來傳播。如右圖，當(dāng)玻璃罩內(nèi)的空氣被抽走，我們就聽不到鈴聲了。當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，造成了周圍介質(zhì)的擾動(dòng)，藉由介質(zhì)的傳動(dòng)過程，將振動(dòng)的能量傳遞出去。4-1聲音是一種波動(dòng)2of14聲音須經(jīng)由介質(zhì)來傳播。如4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在不同介質(zhì)中的傳播速率並不相同。一般說來：v固體>v液體>v氣體3of14介質(zhì)聲速(m/s)介質(zhì)聲速(m/s)空氣343橡木3850淡水1485玻璃5170海水1520銅3810水銀1450鋼5200鉛1190鋁51004-1聲音是一種波動(dòng)聲波在不同介質(zhì)中的傳播速率並不相同。34-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中傳播時(shí)，與當(dāng)時(shí)的風(fēng)速、溫度及溼度都有關(guān)係。4of14在乾燥無風(fēng)的空氣中，0oC時(shí)的聲速為331m/s。氣溫每升高1oC，聲速增加0.6m/s。v=331

+

0.6

t若空氣中聲速為

340m/s，則人可聽到聲音的波長(zhǎng)範(fàn)圍為何?4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中傳播時(shí)，與當(dāng)時(shí)的風(fēng)速、溫度4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中的傳播5of141.當(dāng)音叉兩股向外擴(kuò)張時(shí)，外側(cè)空氣受到擠壓形成密部。2.當(dāng)音叉兩股向內(nèi)收縮時(shí)，外側(cè)空氣較稀薄，形成疏部。3.音叉連續(xù)來回振動(dòng)時(shí)，外側(cè)空氣不斷地被擾動(dòng)，形成疏密相間的連續(xù)週期波。4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中的傳播5of141.當(dāng)4-1聲音是一種波動(dòng)頻率的定義：每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，以f表示。6of14音叉來回振動(dòng)一次，產(chǎn)生一個(gè)密部與疏部，構(gòu)成一個(gè)全波形，因此聲波的頻率和振動(dòng)體的頻率相同。頻率的單位為1/秒(s-1)，或稱「赫茲」(Hz)。空氣分子做一次振動(dòng)所需的時(shí)間稱為週期，以符號(hào)T表示(單位為秒)。週期的倒數(shù)即是頻率：4-1聲音是一種波動(dòng)頻率的定義：每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，以f表示4-1聲音是一種波動(dòng)波動(dòng)上的每一點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移稱為振幅，習(xí)慣上以符號(hào)R表示。7of14在一個(gè)週期的時(shí)間內(nèi)，波前進(jìn)的距離稱為「波長(zhǎng)」，以符號(hào)l(讀成爛繨)

表示。llRR4-1聲音是一種波動(dòng)波動(dòng)上的每一點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移74-1聲音是一種波動(dòng)8of14聲波的波速與介質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān)，和波長(zhǎng)、頻率無關(guān)。因?yàn)槎▌?dòng)在一個(gè)週期(T)的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)了一個(gè)波長(zhǎng)(l)重要公式，務(wù)必充分瞭解！由於v=f?l，且波速不受波長(zhǎng)、頻率影響，所以波長(zhǎng)與頻率有反比的關(guān)係。4-1聲音是一種波動(dòng)8of14聲波的波速與介質(zhì)的種類、4-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)聲波在空氣中傳播時(shí)，由於空氣分子的振動(dòng)方向和聲波前進(jìn)的方向平行，所以在空氣中傳播的聲波屬於縱波。9of14傳遞的聲波中，其疏密部分的空氣壓力不同，密部壓力大，疏部壓力小。因此聲波在其傳播的路徑上，造成空氣壓力的變化，但是變化的幅度很小。4-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)聲波在空氣中傳播時(shí)，由於空氣分子的94-1聲音是一種波動(dòng)耳朵的構(gòu)造如右圖所示，分成

外耳、中耳和內(nèi)耳三部分。10of14聲波使鼓膜做相同頻率的振動(dòng)，此振動(dòng)再經(jīng)由中耳的鎚骨、

砧骨、鐙骨的槓桿作用，傳至緊接鐙骨的卵圓窗。鼓膜上所受的壓力傳至卵圓窗薄膜時(shí)，壓力訊號(hào)被放大約30倍。卵圓窗的薄膜振動(dòng)傳入耳蝸內(nèi)，刺激聽覺神經(jīng)傳至大腦產(chǎn)生聽覺。4-1聲音是一種波動(dòng)耳朵的構(gòu)造如右圖所示，分成10of4-1聲音是一種波動(dòng)人類耳朵所能聽到的頻率範(fàn)圍約在20至20000赫茲，稱為「可聞聲」。11of14當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，低於20赫茲的聲音稱為「次聲」；超過20000赫茲的聲波，人耳無法聽到，則稱為「超聲波」。利用超聲波的高頻振動(dòng)可作為洗淨(jìng)和焊接小物件之用。除以上所言，你認(rèn)為超聲波還有什麼用途?4-1聲音是一種波動(dòng)人類耳朵所能聽到的頻率範(fàn)圍約在20至14-1聲音是一種波動(dòng)由於聲波的傳播是從聲源處往四周散開，所以聲音的強(qiáng)度隨傳播距離的增加而減弱。12of14就同長(zhǎng)的傳播距離而言，以在空氣中傳播的聲音強(qiáng)度衰減最大，其次為液體，在固體中則最小。課本在這段說明中，舉了哪些例子?想想看，還有其他例子嗎?4-1聲音是一種波動(dòng)由於聲波的傳播是從聲源處往四周散開，14-1聲音是一種波動(dòng)13of14數(shù)位資訊以

0

和

1

兩種位元所組成的二進(jìn)位數(shù)來儲(chǔ)存或傳送。一電腦所輸出的電壓訊號(hào)為000010000100001...的二進(jìn)位週期性數(shù)列，其中

0

和

1各表示一個(gè)位元，而輸出的電壓與時(shí)間的關(guān)係如下圖所示。若該電腦以

9600

位元/秒的速率將此訊息傳送至喇叭播放，則下列何者最接近喇叭所發(fā)出的聲音頻率？

(Ａ)9600Hz

(Ｂ)4900Hz(Ｃ)1920Hz

(Ｄ)960Hz

(Ｅ)480Hz?！?4.學(xué)測(cè)〕解：(C）4-1聲音是一種波動(dòng)13of14數(shù)位資訊以0和1網(wǎng)路資源：1.聲波原理：物理遊樂場(chǎng)

2.教學(xué)示範(fàn)影片：物理遊樂場(chǎng)

3.物理動(dòng)畫(波以耳實(shí)驗(yàn)、聲速)：好好玩物理網(wǎng)

4.物理動(dòng)畫(波動(dòng)分類)：教學(xué)示範(fàn)實(shí)驗(yàn)教室14of145.物理動(dòng)畫(波動(dòng)的特性

)：教學(xué)示範(fàn)實(shí)驗(yàn)教室網(wǎng)路資源：1.聲波原理：物理遊樂場(chǎng)2.教學(xué)示範(fàn)影片：物4-2聲音的反射聲音是一種波動(dòng)，遇到障礙物會(huì)產(chǎn)生反射。1of6當(dāng)我們聽到來自障礙物反射的聲音，此聲音稱為「回聲」。大致來說，回聲接收和原聲發(fā)出的時(shí)間需

相隔在0.1秒以上，才能為我們所辨別。。4-2聲音的反射聲音是一種波動(dòng)，遇到障礙物會(huì)產(chǎn)生反射。1o4-2聲音的反射傳聲筒的形狀，使發(fā)出的聲音經(jīng)過筒壁反射後，傳播方向變得較為集中，因此同樣強(qiáng)度的聲音，可傳至較遠(yuǎn)的地方。2of6音樂廳或禮堂的舞臺(tái)上方或後方，常

安裝反射面，使聲音能較完整地傳播到聽眾席上。4-2聲音的反射傳聲筒的形狀，使發(fā)出的聲音經(jīng)過筒壁反射2o4-2聲音的反射超聲波的波長(zhǎng)比較短，傳播時(shí)比較不會(huì)散開，可以朝固定的方向前進(jìn)。此外，還具有能被較小物體所反射的特性，因此常被用來作為探測(cè)的工具。3of6課本在超聲波的內(nèi)容敘述中，提到哪些應(yīng)用?除此以外，你還能想到其他應(yīng)用嗎?4-2聲音的反射超聲波的波長(zhǎng)比較短，傳播時(shí)比較不會(huì)散開3o4-2聲音的反射4of6海水中聲速約1500公尺／秒。潛艇每隔10秒發(fā)出一個(gè)聲波脈衝，探測(cè)海底。若偵測(cè)到的聲波（包含發(fā)射波與反射波）強(qiáng)度隨時(shí)間變化如下圖所示，則潛艇距離海底約是多少公尺？(Ａ)1500(Ｂ)3000(Ｃ)4500(Ｄ)9000(Ｅ)15000。〔94.學(xué)測(cè)〕解：(C）4-2聲音的反射4of6海水中聲速約1500公尺／秒。潛4-2聲音的反射5of6解：(D）老師站立在學(xué)校操場(chǎng)上，為百公尺賽跑鳴槍。她於槍響後

0.3

秒聽到槍聲經(jīng)牆壁甲反射的回聲，再經(jīng)0.4秒聽到經(jīng)牆壁乙反射的回聲。若聲速為vo公尺/秒，則王老師站立於下圖中(Ａ)至(Ｉ)的哪一方塊區(qū)？〔92.學(xué)測(cè)補(bǔ)考〕4-2聲音的反射5of6解：(D）老師站立在學(xué)校操場(chǎng)上，網(wǎng)路資源：1.封閉空間的聲學(xué)現(xiàn)象2.超音波的應(yīng)用：醫(yī)用超音波3.超音波的應(yīng)用：超音波檢測(cè)

4.超聲波的工程應(yīng)用5.蝙蝠的回聲定位與超音波：臺(tái)灣蝙蝠學(xué)會(huì)

6.蝙蝠的回聲定位與超音波：蝠爾摩沙6of67.回聲:

好好玩物理網(wǎng)網(wǎng)路資源：1.封閉空間的聲學(xué)現(xiàn)象2.超音波的應(yīng)用：醫(yī)用超音4-3

樂音與樂器4-3-1響度4-3-3音色4-3-0樂音三要素4-3-2音調(diào)4-3樂音與樂器4-3-1響度4-3-3音色4-3-04-3-0樂音三要素從聲學(xué)的分析角度來看，樂音有三個(gè)主要特徵：響度、音調(diào)、音色，這三項(xiàng)特徵稱為「樂音三要素」。2of13在生活的周遭充斥著各種聲音，其中聽起來悅耳的，都稱為『樂音』。樂音通常由規(guī)律的振動(dòng)所產(chǎn)生，例如歌聲、蟲鳴鳥叫、樂器的演奏等。4-3-0樂音三要素從聲學(xué)的分析角度來看，樂音有三個(gè)主要24-3-1響度演奏樂器時(shí)，怎樣調(diào)整樂器發(fā)出的響度?3of13聲音的強(qiáng)弱程度稱為響度。響度和聲波的振幅大小有關(guān)。當(dāng)發(fā)音體的振幅愈大時(shí)，對(duì)空氣的擾動(dòng)愈強(qiáng)，造成空氣壓力變化也就愈大，引起耳膜的振動(dòng)就愈強(qiáng)烈。4-3-1響度演奏樂器時(shí)，怎樣調(diào)整樂器發(fā)出的響度?3of4-3-1響度70分貝的聲音，是30分貝聲音強(qiáng)度的多少倍?4of13響度常以分貝(dB)作為比較單位。響度每增加10分貝，表示聲音的強(qiáng)度增強(qiáng)10倍。分貝的定義：(I為待測(cè)聲音的強(qiáng)度、I0為聲音強(qiáng)度的參考標(biāo)準(zhǔn))4-3-1響度70分貝的聲音，是30分貝聲音強(qiáng)度的多少倍?4-3-1響度5of13聲音來源響度(分貝)噴射機(jī)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)聲(50公尺外)130人耳開始感到痛楚120氣壓鑽孔機(jī)(3公尺外)90耳朵聽力開始受損80下班時(shí)的街道70平常交談聲(相距1公尺)60耳語(1公尺遠(yuǎn))10正常人耳聽覺的下限04-3-1響度5of13聲音來源響度(分貝4-3-2

音調(diào)人類聲帶發(fā)音的頻率約在80至1000赫茲。一般男聲的頻率約在95~142赫茲；女聲則約在272~558赫茲。6of13聲音的高低稱為音調(diào)。音調(diào)和聲音的頻率有關(guān)。頻率愈大，感覺到的聲音就愈高昂；頻率愈小就愈低沉。4-3-2音調(diào)人類聲帶發(fā)音的頻率約在80至1000赫茲。64-3-2

音調(diào)每升高八音階，頻率恰好加倍。7of13普通八音階的各音頻率：音名唱名頻率(赫茲)中央CDo262DRe294EMi330FFa349GSol392ALa440BSi494高音CDo5244-3-2音調(diào)每升高八音階，頻率恰好加倍。7of13普4-3-3音色大部分樂器所發(fā)出的聲音，不是單一頻率，而是由好幾種頻率的聲音所混合組成。其中

頻率最低的聲音稱為基音，其餘的頻率皆等於或略近於基音頻率的整數(shù)倍數(shù)，統(tǒng)稱為

泛音。8of13每一種樂器所發(fā)出的聲音各有其獨(dú)特的波形，稱為該樂器的音色或音品。4-3-3音色大部分樂器所發(fā)出的聲音，不是單一頻率，8o05001500100020003000400025003500頻率(Hz)相對(duì)強(qiáng)度0.51.04-3-3音色9of13小提琴發(fā)出某音調(diào)之各頻譜與相對(duì)強(qiáng)度的關(guān)係如上圖所示，則：1.對(duì)照表4-3，小提琴發(fā)出什麼音調(diào)的聲音?2.上圖中，小提琴的基音頻率是多少?3.對(duì)照?qǐng)D4-13，鋼琴也有這些頻譜，為什麼波形(音色)會(huì)不同?4.音叉的頻譜與波形在圖中有何特殊之處?0500150010002000300040002500354-3-3音色10of13為什麼每個(gè)人的聲音各有其獨(dú)特的音色?在偵察犯罪方面，「聲紋比對(duì)」是很重要的辨識(shí)方法。如同分析指紋一樣，分析聲音的波形有助於辨認(rèn)出發(fā)音者的身分。4-3-3音色10of13為什麼每個(gè)人的聲音各有其獨(dú)特4-3-3音色11of13大部分的樂器由兩個(gè)主要的部分組成：

振動(dòng)體和共鳴器。振動(dòng)體用於發(fā)出聲音，而共鳴器則將聲音放大，例如吉他的弦用以振動(dòng)發(fā)音，琴箱則作為共鳴之用。4-3-3音色11of13大部分的樂器由兩個(gè)主要的部分4-3-3音色12of13按照發(fā)音方式，樂器分成下列四大類：1.弦樂器：利用琴弓摩擦或手指彈動(dòng)，使弦振動(dòng)發(fā)音的樂器。2.管樂器：利用吹奏方式，使管內(nèi)空氣柱振動(dòng)發(fā)音的樂器。3.打擊樂器：利用打擊方式，使皮膜、木板或金屬片振動(dòng)產(chǎn)生聲音的樂器。4.鍵盤樂器：利用敲動(dòng)鍵盤的方式，帶動(dòng)弦或風(fēng)管內(nèi)空氣柱的振動(dòng)而發(fā)音的樂器。4-3-3音色12of13按照發(fā)音方式，樂器分成下列四網(wǎng)路資源：1.聲學(xué)

(響度)

:物理遊樂場(chǎng)

2.物理動(dòng)畫(聲音三要素):好好玩物理網(wǎng)3.認(rèn)識(shí)客家樂器4.認(rèn)識(shí)管絃樂器

13of13網(wǎng)路資源：1.聲學(xué)(響度):物理遊樂場(chǎng)2.物理動(dòng)畫(4-4噪音噪音：聽起來嘈雜、令人心煩的聲音。如吵架聲、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲及煞車聲。生活中，哪些是最讓人受不了的噪音?1of4噪音對(duì)人的危害2.高分貝的噪音會(huì)使人的自律神經(jīng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)失調(diào)。1.低分貝的噪音會(huì)使人煩躁不安，甚至失眠。3.80分貝的噪音會(huì)使聽力開始受損；120分貝

的音量會(huì)引起耳痛；而160分貝的巨響會(huì)造成完全的耳聾。4-4噪音噪音：聽起來嘈雜、令人心煩的聲音。生活中，哪些是4-4噪音眼睛遇上強(qiáng)光時(shí)，瞳孔會(huì)自動(dòng)縮小，保護(hù)身體；但耳朵處於噪音時(shí)，卻無法自行隔絕聲音，使身體受到傷害。若身體長(zhǎng)期處於噪音中，會(huì)使得血管緊縮

，導(dǎo)致主動(dòng)脈硬化，引發(fā)心臟疾?。灰矔?huì)

造成神經(jīng)緊張，引起如胃潰瘍等病害。2of4在高噪音環(huán)境下，怎樣避免受到噪音的傷害?4-4噪音眼睛遇上強(qiáng)光時(shí)，瞳孔會(huì)自動(dòng)縮小，保護(hù)若身體長(zhǎng)期4-4噪音工商社會(huì)愈發(fā)達(dá)，噪音源也愈多，為了維護(hù)居家安寧，對(duì)噪音汙染應(yīng)加以立法管制並落實(shí)執(zhí)行。如有噪音陳情案件，可撥0800-066666或0800-231885免費(fèi)申訴電話。3of4我國在若干公共場(chǎng)所裝置有分貝顯示器，以監(jiān)控噪音程度。4-4噪音工商社會(huì)愈發(fā)達(dá)，噪音源也愈多，為了如有噪音陳情案網(wǎng)路資源：1.噪音污染:物理遊樂場(chǎng)

2.噪音管制法施行細(xì)則

：環(huán)保署法規(guī)委員會(huì)4of4網(wǎng)路資源：1.噪音污染:物理遊樂場(chǎng)2.噪音管制法施行細(xì)則第四章聲音4-1聲音是一種波動(dòng)4-2聲音的反射4-3樂音與樂器4-4噪音第四章聲音4-1聲音是一種波動(dòng)4-2聲音的反射4-4-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，同時(shí)伴隨聲音的產(chǎn)生。當(dāng)振動(dòng)體不再振動(dòng)時(shí)，聲音也隨之停止。所以從生活的觀察中可以歸納出：聲音是由物體的振動(dòng)所引起。1of144-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，同時(shí)伴隨聲音的產(chǎn)生。當(dāng)14-1聲音是一種波動(dòng)2of14聲音須經(jīng)由介質(zhì)來傳播。如右圖，當(dāng)玻璃罩內(nèi)的空氣被抽走，我們就聽不到鈴聲了。當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，造成了周圍介質(zhì)的擾動(dòng)，藉由介質(zhì)的傳動(dòng)過程，將振動(dòng)的能量傳遞出去。4-1聲音是一種波動(dòng)2of14聲音須經(jīng)由介質(zhì)來傳播。如4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在不同介質(zhì)中的傳播速率並不相同。一般說來：v固體>v液體>v氣體3of14介質(zhì)聲速(m/s)介質(zhì)聲速(m/s)空氣343橡木3850淡水1485玻璃5170海水1520銅3810水銀1450鋼5200鉛1190鋁51004-1聲音是一種波動(dòng)聲波在不同介質(zhì)中的傳播速率並不相同。34-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中傳播時(shí)，與當(dāng)時(shí)的風(fēng)速、溫度及溼度都有關(guān)係。4of14在乾燥無風(fēng)的空氣中，0oC時(shí)的聲速為331m/s。氣溫每升高1oC，聲速增加0.6m/s。v=331

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t若空氣中聲速為

340m/s，則人可聽到聲音的波長(zhǎng)範(fàn)圍為何?4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中傳播時(shí)，與當(dāng)時(shí)的風(fēng)速、溫度4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中的傳播5of141.當(dāng)音叉兩股向外擴(kuò)張時(shí)，外側(cè)空氣受到擠壓形成密部。2.當(dāng)音叉兩股向內(nèi)收縮時(shí)，外側(cè)空氣較稀薄，形成疏部。3.音叉連續(xù)來回振動(dòng)時(shí)，外側(cè)空氣不斷地被擾動(dòng)，形成疏密相間的連續(xù)週期波。4-1聲音是一種波動(dòng)聲波在空氣中的傳播5of141.當(dāng)4-1聲音是一種波動(dòng)頻率的定義：每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，以f表示。6of14音叉來回振動(dòng)一次，產(chǎn)生一個(gè)密部與疏部，構(gòu)成一個(gè)全波形，因此聲波的頻率和振動(dòng)體的頻率相同。頻率的單位為1/秒(s-1)，或稱「赫茲」(Hz)?？諝夥肿幼鲆淮握駝?dòng)所需的時(shí)間稱為週期，以符號(hào)T表示(單位為秒)。週期的倒數(shù)即是頻率：4-1聲音是一種波動(dòng)頻率的定義：每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，以f表示4-1聲音是一種波動(dòng)波動(dòng)上的每一點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移稱為振幅，習(xí)慣上以符號(hào)R表示。7of14在一個(gè)週期的時(shí)間內(nèi)，波前進(jìn)的距離稱為「波長(zhǎng)」，以符號(hào)l(讀成爛繨)

表示。llRR4-1聲音是一種波動(dòng)波動(dòng)上的每一點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移74-1聲音是一種波動(dòng)8of14聲波的波速與介質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān)，和波長(zhǎng)、頻率無關(guān)。因?yàn)槎▌?dòng)在一個(gè)週期(T)的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)了一個(gè)波長(zhǎng)(l)重要公式，務(wù)必充分瞭解！由於v=f?l，且波速不受波長(zhǎng)、頻率影響，所以波長(zhǎng)與頻率有反比的關(guān)係。4-1聲音是一種波動(dòng)8of14聲波的波速與介質(zhì)的種類、4-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)聲波在空氣中傳播時(shí)，由於空氣分子的振動(dòng)方向和聲波前進(jìn)的方向平行，所以在空氣中傳播的聲波屬於縱波。9of14傳遞的聲波中，其疏密部分的空氣壓力不同，密部壓力大，疏部壓力小。因此聲波在其傳播的路徑上，造成空氣壓力的變化，但是變化的幅度很小。4-1聲音是一種波動(dòng)當(dāng)聲波在空氣中傳播時(shí)，由於空氣分子的94-1聲音是一種波動(dòng)耳朵的構(gòu)造如右圖所示，分成

外耳、中耳和內(nèi)耳三部分。10of14聲波使鼓膜做相同頻率的振動(dòng)，此振動(dòng)再經(jīng)由中耳的鎚骨、

砧骨、鐙骨的槓桿作用，傳至緊接鐙骨的卵圓窗。鼓膜上所受的壓力傳至卵圓窗薄膜時(shí)，壓力訊號(hào)被放大約30倍。卵圓窗的薄膜振動(dòng)傳入耳蝸內(nèi)，刺激聽覺神經(jīng)傳至大腦產(chǎn)生聽覺。4-1聲音是一種波動(dòng)耳朵的構(gòu)造如右圖所示，分成10of4-1聲音是一種波動(dòng)人類耳朵所能聽到的頻率範(fàn)圍約在20至20000赫茲，稱為「可聞聲」。11of14當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，低於20赫茲的聲音稱為「次聲」；超過20000赫茲的聲波，人耳無法聽到，則稱為「超聲波」。利用超聲波的高頻振動(dòng)可作為洗淨(jìng)和焊接小物件之用。除以上所言，你認(rèn)為超聲波還有什麼用途?4-1聲音是一種波動(dòng)人類耳朵所能聽到的頻率範(fàn)圍約在20至14-1聲音是一種波動(dòng)由於聲波的傳播是從聲源處往四周散開，所以聲音的強(qiáng)度隨傳播距離的增加而減弱。12of14就同長(zhǎng)的傳播距離而言，以在空氣中傳播的聲音強(qiáng)度衰減最大，其次為液體，在固體中則最小。課本在這段說明中，舉了哪些例子?想想看，還有其他例子嗎?4-1聲音是一種波動(dòng)由於聲波的傳播是從聲源處往四周散開，14-1聲音是一種波動(dòng)13of14數(shù)位資訊以

0

和

1

兩種位元所組成的二進(jìn)位數(shù)來儲(chǔ)存或傳送。一電腦所輸出的電壓訊號(hào)為000010000100001...的二進(jìn)位週期性數(shù)列，其中

0

和

1各表示一個(gè)位元，而輸出的電壓與時(shí)間的關(guān)係如下圖所示。若該電腦以

9600

位元/秒的速率將此訊息傳送至喇叭播放，則下列何者最接近喇叭所發(fā)出的聲音頻率？

(Ａ)9600Hz

(Ｂ)4900Hz(Ｃ)1920Hz

(Ｄ)960Hz

(Ｅ)480Hz?！?4.學(xué)測(cè)〕解：(C）4-1聲音是一種波動(dòng)13of14數(shù)位資訊以0和1網(wǎng)路資源：1.聲波原理：物理遊樂場(chǎng)

2.教學(xué)示範(fàn)影片：物理遊樂場(chǎng)

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4.物理動(dòng)畫(波動(dòng)分類)：教學(xué)示範(fàn)實(shí)驗(yàn)教室14of145.物理動(dòng)畫(波動(dòng)的特性

)：教學(xué)示範(fàn)實(shí)驗(yàn)教室網(wǎng)路資源：1.聲波原理：物理遊樂場(chǎng)2.教學(xué)示範(fàn)影片：物4-2聲音的反射聲音是一種波動(dòng)，遇到障礙物會(huì)產(chǎn)生反射。1of6當(dāng)我們聽到來自障礙物反射的聲音，此聲音稱為「回聲」。大致來說，回聲接收和原聲發(fā)出的時(shí)間需

相隔在0.1秒以上，才能為我們所辨別。。4-2聲音的反射聲音是一種波動(dòng)，遇到障礙物會(huì)產(chǎn)生反射。1o4-2聲音的反射傳聲筒的形狀，使發(fā)出的聲音經(jīng)過筒壁反射後，傳播方向變得較為集中，因此同樣強(qiáng)度的聲音，可傳至較遠(yuǎn)的地方。2of6音樂廳或禮堂的舞臺(tái)上方或後方，常

安裝反射面，使聲音能較完整地傳播到聽眾席上。4-2聲音的反射傳聲筒的形狀，使發(fā)出的聲音經(jīng)過筒壁反射2o4-2聲音的反射超聲波的波長(zhǎng)比較短，傳播時(shí)比較不會(huì)散開，可以朝固定的方向前進(jìn)。此外，還具有能被較小物體所反射的特性，因此常被用來作為探測(cè)的工具。3of6課本在超聲波的內(nèi)容敘述中，提到哪些應(yīng)用?除此以外，你還能想到其他應(yīng)用嗎?4-2聲音的反射超聲波的波長(zhǎng)比較短，傳播時(shí)比較不會(huì)散開3o4-2聲音的反射4of6海水中聲速約1500公尺／秒。潛艇每隔10秒發(fā)出一個(gè)聲波脈衝，探測(cè)海底。若偵測(cè)到的聲波（包含發(fā)射波與反射波）強(qiáng)度隨時(shí)間變化如下圖所示，則潛艇距離海底約是多少公尺？(Ａ)1500(Ｂ)3000(Ｃ)4500(Ｄ)9000(Ｅ)15000?！?4.學(xué)測(cè)〕解：(C）4-2聲音的反射4of6海水中聲速約1500公尺／秒。潛4-2聲音的反射5of6解：(D）老師站立在學(xué)校操場(chǎng)上，為百公尺賽跑鳴槍。她於槍響後

0.3

秒聽到槍聲經(jīng)牆壁甲反射的回聲，再經(jīng)0.4秒聽到經(jīng)牆壁乙反射的回聲。若聲速為vo公尺/秒，則王老師站立於下圖中(Ａ)至(Ｉ)的哪一方塊區(qū)？〔92.學(xué)測(cè)補(bǔ)考〕4-2聲音的反射5of6解：(D）老師站立在學(xué)校操場(chǎng)上，網(wǎng)路資源：1.封閉空間的聲學(xué)現(xiàn)象2.超音波的應(yīng)用：醫(yī)用超音波3.超音波的應(yīng)用：超音波檢測(cè)

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6.蝙蝠的回聲定位與超音波：蝠爾摩沙6of67.回聲:

好好玩物理網(wǎng)網(wǎng)路資源：1.封閉空間的聲學(xué)現(xiàn)象2.超音波的應(yīng)用：醫(yī)用超音4-3

樂音與樂器4-3-1響度4-3-3音色4-3-0樂音三要素4-3-2音調(diào)4-3樂音與樂器4-3-1響度4-3-3音色4-3-04-3-0樂音三要素從聲學(xué)的分析角度來看，樂音有三個(gè)主要特徵：響度、音調(diào)、音色，這三項(xiàng)特徵稱為「樂音三要素」。2of13在生活的周遭充斥著各種聲音，其中聽起來悅耳的，都稱為『樂音』。樂音通常由規(guī)律的振動(dòng)所產(chǎn)生，例如歌聲、蟲鳴鳥叫、樂器的演奏等。4-3-0樂音三要素從聲學(xué)的分析角度來看，樂音有三個(gè)主要24-3-1響度演奏樂器時(shí)，怎樣調(diào)整樂器發(fā)出的響度?3of13聲音的強(qiáng)弱程度稱為響度。響度和聲波的振幅大小有關(guān)。當(dāng)發(fā)音體的振幅愈大時(shí)，對(duì)空氣的擾動(dòng)愈強(qiáng)，造成空氣壓力變化也就愈大，引起耳膜的振動(dòng)就愈強(qiáng)烈。4-3-1響度演奏樂器時(shí)，怎樣調(diào)整樂器發(fā)出的響度?3of4-3-1響度70分貝的聲音，是30分貝聲音強(qiáng)度的多少倍?4of13響度常以分貝(dB)作為比較單位。響度每增加10分貝，表示聲音的強(qiáng)度增強(qiáng)10倍。分貝的定義：(I為待測(cè)聲音的強(qiáng)度、I0為聲音強(qiáng)度的參考標(biāo)準(zhǔn))4-3-1響度70分貝的聲音，是30分貝聲音強(qiáng)度的多少倍?4-3-1響度5of13聲音來源響度(分貝)噴射機(jī)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)聲(50公尺外)130人耳開始感到痛楚120氣壓鑽孔機(jī)(3公尺外)90耳朵聽力開始受損80下班時(shí)的街道70平常交談聲(相距1公尺)60耳語(1公尺遠(yuǎn))10正常人耳聽覺的下限04-3-1響度5of13聲音來源響度(分貝4-3-2

音調(diào)人類聲帶發(fā)音的頻率約在80至1000赫茲。一般男聲的頻率約在95~142赫茲；女聲則約在272~558赫茲。6of13聲音的高低稱為音調(diào)。音調(diào)和聲音的頻率有關(guān)。頻率愈大，感覺到的聲音就愈高昂；頻率愈小就愈低沉。4-3-2音調(diào)人類聲帶發(fā)音的頻率約在80至1000赫茲。64-3-2

音調(diào)每升高八音階，頻率恰好加倍。7of13普通八音階的各音頻率：音名唱名頻率(赫茲)中央CDo262DRe294EMi330FFa349GSol392ALa440BSi494高音CDo5244-3-2音調(diào)每升高八音階，頻率恰好加倍。7of13普4-3-3音色大部分樂器所發(fā)出的聲音，不是單一頻率，而是由好幾種頻率的聲音所混合組成。其中

頻率最低的聲音稱為基音，其餘的頻率皆等於或略近於基音頻率的整數(shù)倍數(shù)，統(tǒng)稱為

泛音。8of13每一種樂器所發(fā)出的聲音各有其獨(dú)特的波形，稱為該樂器的音色或音品。4-3-3音色大部分樂器所發(fā)出的聲音，不是單一頻率，8o05001500100020003000400025003500頻率(Hz)相對(duì)強(qiáng)度0.51.04-3-3音色9of13小提琴發(fā)出某音調(diào)之各頻譜與相對(duì)強(qiáng)度的關(guān)係如上圖所示，則：1.對(duì)照表4-3，小提琴發(fā)出什麼音調(diào)的聲音?2.上圖中，小提琴的基音頻率是多少?3.對(duì)照?qǐng)D4-13，鋼琴也有這些頻譜，為什麼波形(音色)會(huì)不同?4.音叉的頻譜與波形在圖中有何特殊之處?0500150010002000300040002500354-3-3音色10of13為什麼每個(gè)人的聲音各有其獨(dú)特的音色?在偵察犯罪方面，「聲紋比對(duì)」是很重要的辨識(shí)方法。如同分析指紋一樣，分析聲音的波形有助於辨認(rèn)