62自然科学基础光与声资料.pptx

目录目录光的传播光的传播 光的反射光的反射光的折射光的折射 光的色散光的色散透镜及其作用透镜及其作用声现象声现象上海科技版上海科技版在黑暗的屋子里，人在黑暗的屋子里，人为什么看不见东西？为什么看不见东西？思考？思考？月亮月亮是光是光源吗源吗？太阳是太阳是光源吗光源吗？一、光源一、光源能够发光的物体叫光源能够发光的物体叫光源自然界自然界中最大中最大的光源的光源是什么？是什么？琵琶鱼发光鱼绿色精灵分析:太阳是巨大的自然光源太阳是巨大的自然光源,使我们白天看使我们白天看到周围的一切可是一到了夜晚到周围的一切可是一到了夜晚,没有太阳光没有太阳光了了,人们为了看到东西人们为了看到东西,就不得不自己制作就不得不自己制作人造光源人造光源.你还知道哪些物你还知道哪些物体是光源？你能体是光源？你能对它们进行分类对它们进行分类吗？吗？自然光源自然光源灯笼鱼斧头鱼人造光源人造光源 人造光源有一段漫长的发展史。自人造光源有一段漫长的发展史。自从会用火以来，原始人就靠篝火照明。从会用火以来，原始人就靠篝火照明。以后学会了用火把。大约到了两千多年以后学会了用火把。大约到了两千多年前的战国时期，已经用油灯照明了，后前的战国时期，已经用油灯照明了，后来又发明了蜡烛。来又发明了蜡烛。1878年美国发明家爱年美国发明家爱迪生，发明了电灯，它是迄今为止人类迪生，发明了电灯，它是迄今为止人类制造出来的最好的人造光源。制造出来的最好的人造光源。热光源：把热转变为光，如太阳、蜡烛、电灯（与温度有关，颜色改变，如白炽灯内的灯丝、加热的铁片）冷光源：把其他形式的能直接转变为光，如日光灯、水母（发光物体的温度未升高，颜色随物质构成种类而定，是更经济的光源）点光源：点光源：发出光的光尖是一个极小的小点，光均发出光的光尖是一个极小的小点，光均匀发散匀发散一般光源一般光源：许多点光源的集合体：许多点光源的集合体平行光源：平行光源：发出的光不是发散的，而平行的光发出的光不是发散的，而平行的光激光器：激光器：定向性好、亮度高、颜色极纯、闪光时定向性好、亮度高、颜色极纯、闪光时间极短间极短点光源激光器一般光源平行光源提出问题影子的形成说明了什么？进行猜想 光可能是沿直线传播的设计实验 利用桌上的器材进行实验探究收集证据 1、光在空气中沿直线传播2、光在水中沿直线传播3、光在玻璃中沿直线传播得出结论 光在同一种均匀物质中是沿直线传播的二、二、光的传播光的传播在空气中是沿直线传播在空气中是沿直线传播光由空气射向水、玻璃中光由空气射向水、玻璃中在界面处偏折在界面处偏折光的传播规律光的传播规律光在光在均匀介质均匀介质中沿直线中沿直线传播。传播。结结 论论:三、光的直线传播的应用三、光的直线传播的应用1、激光准直、激光准直2、影子的形成、影子的形成影 子 的 形 成日食全过程思考：思考：雷声和闪电同时雷声和闪电同时发生，为何先看发生，为何先看到闪电？到闪电？光在不同介质中的传播速度光在不同介质中的传播速度介质介质光光 速速真空真空空气空气水水玻璃玻璃3103108 8米米/秒秒稍小于真空中的速度稍小于真空中的速度约空气中的约空气中的3/43/4约空气中的约空气中的2/32/3三、光三、光 速速光在空气中光在空气中1s内传播的距内传播的距离相当于绕地球离相当于绕地球7.5圈圈，光从月球传到地球只需光从月球传到地球只需1.3s。四、光强度、光通量和光亮度四、光强度、光通量和光亮度光强度：表示光源发光强弱的量，用I表示，单位为坎(cd）光通量：在单位时间内，光源向各个方向发出的全部光能，单位称流（lm)光亮度：发光体在单位面积上发出的光通量40瓦的荧光灯光通量瓦的荧光灯光通量=2000lm照度(光通密度）描述的是物体表面被照明的程度，等于受照物体表面上得到的光通量与被照射的面积之比。照度单位为勒（lx）亮度和照度的关联与不同：亮度和照度的关联与不同：关联点是关联点是：影响光源亮度和照度高低的：影响光源亮度和照度高低的物理量是共同的，即：光通量。物理量是共同的，即：光通量。不同点一不同点一：影响光源亮度的光通量，是：影响光源亮度的光通量，是光源表面辐射出来的光通量的多少。光源表面辐射出来的光通量的多少。不同点二不同点二：影响光源照度的光通量，：影响光源照度的光通量，是光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业是光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业台面）上的光通量的多少。台面）上的光通量的多少。五、光的反射、折射五、光的反射、折射 现象：把吸管放入水中，看上去吸管好象现象：把吸管放入水中，看上去吸管好象折断了折断了 光在真空和同一种均匀的媒质中是光在真空和同一种均匀的媒质中是直线传播直线传播 光射到光射到两种媒质的分界面上两种媒质的分界面上 一部分沿着某一方向反射出去一部分沿着某一方向反射出去（光的（光的反射）反射）一部分一部分 折入另一媒质折入另一媒质 （光的折射）（光的折射）1、光的反射和反射定律、光的反射和反射定律 光的反射种类：单向反射入射、反射光线均平行 漫反射界面粗糙不平，反射光 线不平行 反射定律：反射定律：反射光线在入射光线和法线反射光线在入射光线和法线决定的平面里，反射光线和入射光线分决定的平面里，反射光线和入射光线分居在法线两侧居在法线两侧反射角等于入射角反射角等于入射角光路可逆光路可逆2、光的折射和折射定律、光的折射和折射定律折射定律：折射定律：折射光线在入射光线和法线决定的平面里折射光线在入射光线和法线决定的平面里 折射光线和入射光线分居在法线两侧折射光线和入射光线分居在法线两侧入射角的正弦与折射角的正弦的比值，对于给定的入射角的正弦与折射角的正弦的比值，对于给定的两种媒质是一个常数（折射率）两种媒质是一个常数（折射率）等于光在这两种媒质中的光速之比等于光在这两种媒质中的光速之比光路可逆光路可逆（光在任何媒质里传播速度比在真空里的小，所以任何（光在任何媒质里传播速度比在真空里的小，所以任何媒质的折射率都大于媒质的折射率都大于1）无无论论是是在在水水下下观观察察水水上上的的物物体体，还还是是在在水水上上观观察察水水下下的的物物体体，由由于于光光的的折折射射特特点点，我我们们观观察察到到的的物物体体像像的的位位置置都都是是比比物物体体原原来来的的位位置置有有所所上上移移，也也就就是是平平时时我我们们所所说说的的变变高了。高了。3、透镜成像 以两个球面（或一个是平面）为折射界面透镜分为凸透镜和凹透镜凸透镜：把平行的入射光线会聚在另一侧形成焦点凹透镜：把入射的平行光线，透镜的另一侧发散反 向延长线后在入射光线的一侧形成虚焦点。凸透镜的焦点和焦距凸透镜的焦点和焦距 凹透镜的焦点和焦距凹透镜的焦点和焦距 透镜的折光能力：1/f=D （焦度）（f是焦距）透镜成像：用作图法求出通过光心的光线，经透镜后方向不变；跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行成像图：凹透镜：成像与物体处于同侧，呈缩小正立虚像 凸透镜焦点以外的物体所成的像跟物体处于异侧，呈倒立实像；焦点以内的物体所成的像跟物体处于同侧，呈放大正立虚像凸透镜的应用3、全反射、全反射折射率小 折射率大折射角小于入射角，朝向法线折射折射率大 折射率小折射角大于入射角，远离法线折射入射角小于900，折射光与界面平行临界角入射角大于临界角，折射光全部返回折射 率较大的媒质全反射发生全反射的条件是：1、光线从折射率比较大的媒质射入折射率比较小 的媒质2、入射角大于临界角 全反射现象是自然界里常见的现象，我们常听到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理。光纤内窥镜以及内窥镜在医学上的应用内窥镜以及内窥镜在医学上的应用 彩虹是怎么产生的彩虹是怎么产生的?红花绿草的颜色是由什么决定的红花绿草的颜色是由什么决定的?色色散散的的光光 六六1、光光的的色色散散结论：结论：白光不是单色光，而是由白光不是单色光，而是由各种色光混合成的各种色光混合成的太阳光通过三棱镜后太阳光通过三棱镜后被分解成七种色光被分解成七种色光,依依次是次是红红、橙、橙、黄、黄、绿、绿、蓝、蓝、靛、靛、紫紫.分解太阳光分解太阳光 阳光是阳光是_的的白色白色由探究活动可知，太阳光是由由探究活动可知，太阳光是由_组成组成的的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光的色散：光的色散：2、色色光光的的混混合合红红、绿绿、蓝蓝叫做色光的三原色叫做色光的三原色，利用这三种色光可以混合出不同的色彩来利用这三种色光可以混合出不同的色彩来红红、绿绿、蓝色光按不同的比例蓝色光按不同的比例混合，能产生任何一种其他颜混合，能产生任何一种其他颜色的光。色的光。色光的混合颜料的混合红光黄色红色灰色绿光绿色红光品红红色紫色蓝光蓝色绿光青色绿色淡蓝蓝光蓝色红光白色红色黑色绿光黄色蓝光蓝色3、物体的颜色物体的颜色 不透明物体的颜色由它反射的不透明物体的颜色由它反射的色光决定色光决定 白色物体反射白色物体反射各种色光各种色光.黑色物体吸收黑色物体吸收各种色光各种色光,完全不完全不反射光反射光.不透明体的颜色不透明体的颜色七、光学仪器及眼睛七、光学仪器及眼睛1、眼睛原因成像位置矫正方法近视眼晶状体的焦矩太短或角膜到视网膜的距离较长成像于视网膜前方戴凹透镜（先发散再聚焦）远视眼晶状体焦距太长或角膜到视网膜的距离较知成像于视网膜后面戴凸透镜散光眼晶状体及角膜不成球形不能成明晰的像戴柱形透镜近视眼用凹透镜矫正远视眼用凸透镜矫正2、光学仪器、光学仪器照相机：照相机：利用凸透镜形成缩小的实像的原理利用凸透镜形成缩小的实像的原理幻灯机：幻灯机：利用凸透镜形成放大的实像的原理利用凸透镜形成放大的实像的原理显微镜：显微镜：由两组凸透镜由两组凸透镜物镜：焦距很短，得到一个放大的倒立实像物镜：焦距很短，得到一个放大的倒立实像目镜：焦距很长，得到放大的倒立虚像目镜：焦距很长，得到放大的倒立虚像望远镜：望远镜：由两组凸透镜，物镜焦距长，目镜焦距短，由两组凸透镜，物镜焦距长，目镜焦距短，开普勒望远镜：得到倒立的实像（加上全反射倒开普勒望远镜：得到倒立的实像（加上全反射倒转棱镜）转棱镜）伽利略望远镜：得到正立虚像伽利略望远镜：得到正立虚像 伽利略于1609年创制的折射式透镜望远镜 1、观察显微镜，我们眼睛从镜筒中所能观察到的像是()。A、倒立放大的实像 B、放大倒立的虚像 C、正立放大的虚像 D、倒立缩小的实像2、光射到两种媒质的分界面时，一部分进入另一种媒质继续传播的现象称为 。练习练习B折射折射上海科技版上海科技版几种物体的声音几种物体的声音爆炸声爆炸声掌声掌声鸽子声鸽子声孩子哭声孩子哭声在我们生活的世界里存在着各种各样的声音在我们生活的世界里存在着各种各样的声音刚才的声音好听吗？刚才的声音好听吗？发声的物体发声的物体叫声源哦叫声源哦 物体发声物体发声时有什么共同时有什么共同的特征？的特征？一、声是怎样产生的？一、声是怎样产生的？用小锤轻敲音用小锤轻敲音叉，有什么现象？叉，有什么现象？再用手握住音叉，再用手握住音叉，又有什么现象发生又有什么现象发生？为什么？为什么？如果将发声的如果将发声的振动记录下来，振动记录下来，需要时再让物体需要时再让物体按记录下来的振按记录下来的振动规律去振动动规律去振动,就会产生与原来就会产生与原来一样的声音，一样的声音，这样就可以将声这样就可以将声音保存下来。音保存下来。唱片上记录声音的沟槽唱片上记录声音的沟槽综合以上实验综合以上实验一切发声体都在振动，振动停一切发声体都在振动，振动停止，发声停止。止，发声停止。二、声音的传播二、声音的传播人人耳耳可可伏伏在在荒荒野野的的地地上上听听到到远远处处的的马马蹄蹄声声，学学生生在在教教室室里里能能听听见见老师的讲课声。老师的讲课声。其中的原因是什么？其中的原因是什么？声音又是怎样传播的呢？声音又是怎样传播的呢？声音以波的形式传播，我们把它叫做声波声音以波的形式传播，我们把它叫做声波.水波水波 声波声波 类比法类比法1 1、学生在教室里能听见老师的讲课声通、学生在教室里能听见老师的讲课声通常声音是通过常声音是通过空气空气传播传播到人耳的到人耳的 2 2、能传播声音能传播声音3、人耳可伏在荒野的地上听到远处的马人耳可伏在荒野的地上听到远处的马蹄声蹄声-固体能传播声音固体能传播声音水（液体水（液体）几种物质的声速（几种物质的声速（m/s)空气（空气（15）340海水（海水（25）1531空气（空气（25）346铜（棒）铜（棒）3750软木（软木（25）500大理石大理石3810煤油（煤油（25)1324铝（棒）铝（棒）5000蒸馏水（蒸馏水（25）1497铁（棒）铁（棒）5200思考题：声音在固体、液体、气体中传思考题：声音在固体、液体、气体中传 播的速度是否一样快呢？播的速度是否一样快呢？（1 1）声音在不同介质中的）声音在不同介质中的传播速度传播速度一一般不同。般不同。（2 2）声速与介质的）声速与介质的温度温度有关。有关。（3 3）声音在）声音在固体固体中中 的传播速度最快，的传播速度最快，其次是在其次是在液体液体中，在中，在气体气体中传播的速中传播的速度最慢。度最慢。声音在（声音在（15）空空气气中传播速度为中传播速度为 340m/s思考题思考题 ：如果没有介质，例如在如果没有介质，例如在真空中声音能否传播？真空中声音能否传播？声音不能在声音不能在真空真空中传播中传播.现象现象:玻璃罩中的手机的声音玻璃罩中的手机的声音随着空气逐渐抽出随着空气逐渐抽出,手机的声手机的声音越来越小音越来越小.推理推理:因为真空没有传播声音的介质因为真空没有传播声音的介质.分析分析:人们感知声音的基本过程人们感知声音的基本过程 声波声波外耳外耳鼓膜鼓膜听小骨听小骨耳蜗耳蜗听觉神经听觉神经大脑大脑上海科技版上海科技版说说明明 人人耳耳听听到到声声音音的的条条件件：一一是是要要有有振振动动着着的的发发声声体体；二二是是要要有有传传播播声声音音的的介介质；三是要有健康的人耳。质；三是要有健康的人耳。三、回声三、回声v对对着着高高山山喊喊话话、在在大大礼礼堂堂中中大大声声讲讲话等都会出现话等都会出现回声现象回声现象。v为为什什么么有有时时能能听听见见回回声声，有有时时又又听听不见呢？不见呢？v听到回声的条件是什么？听到回声的条件是什么？v离障碍物至少要多远？离障碍物至少要多远？回声到达耳朵比原声晚回声到达耳朵比原声晚0.1s0.1s以上以上,人耳才能把回声和原声分开。人耳才能把回声和原声分开。听到回声的条件：听到回声的条件：回声到达耳朵比原回声到达耳朵比原声晚声晚0.1s0.1s以上，离障碍物的距离至以上，离障碍物的距离至少要少要17m17m。若小于若小于17 m17 m则只能是感觉则只能是感觉原声加强了。原声加强了。回声作用回声作用：1 1、为为什什么么在在屋屋里里讲讲话话比比在在操操场场上上讲讲话话听听起起来来响亮？响亮？思考：思考：因为屋里障碍物近，讲话的回声与原声混在一起，使声音响亮。回回声声可可以以加加强强原原声声，可可以以测测量量距距离离（回回声声定定位位)用回声测海深、测冰山的距离，都用回声测海深、测冰山的距离，都是由不同功能的声呐装置完成的。是由不同功能的声呐装置完成的。回声在地质勘探中也有广泛的应用。回声在地质勘探中也有广泛的应用。例如在石油勘探，在建筑方面，设例如在石油勘探，在建筑方面，设计、建造大的厅堂时，必须把回声计、建造大的厅堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑。现象作为重要因素加以考虑。1912年，泰坦尼克号冰山相撞。为了寻找沉船，年，泰坦尼克号冰山相撞。为了寻找沉船，设计并制造出第一台测量水下目标的回声探测设计并制造出第一台测量水下目标的回声探测仪，仪，测量发出信号和接收信号之间的时间，根测量发出信号和接收信号之间的时间，根据水中的声速就可以计算出障碍物的距离和海据水中的声速就可以计算出障碍物的距离和海的深浅的深浅。这台回声探测仪于。这台回声探测仪于1914年成功地发现年成功地发现了了3千米以外的冰山。这就是现在被广泛应用千米以外的冰山。这就是现在被广泛应用于国防、海洋开发事业的声呐装置的雏形。于国防、海洋开发事业的声呐装置的雏形。一战时，德国潜水艇击沉了协约国大量战舰、船只，几乎中断了横跨大西洋的海上运输线。当时潜水艇潜在水下，看不见，摸不着，一时横行无敌。利用水声设备搜寻潜艇和水雷就成了关键的问题。物理学家研制出了第一部声呐装置，1918年在地中海首次接收到23千米以外的潜艇回波。这种声呐可以向水中发射各种形式的声信号，碰到需要定位的目标时产生反射回波，从而显示出目标所在的方位和距离。回声在地质勘探中也有广泛的应用。例如回声在地质勘探中也有广泛的应用。例如在石油勘探时，常采用人工地震的方法，在石油勘探时，常采用人工地震的方法，即在地面上埋好炸药包，放上一列探头，即在地面上埋好炸药包，放上一列探头，把炸药引爆，探头就可以接收到地下不同把炸药引爆，探头就可以接收到地下不同层间界面反射回来的声波，从而探测出地层间界面反射回来的声波，从而探测出地下油矿。下油矿。在建筑方面，设计、建造大的厅堂时，必须把回在建筑方面，设计、建造大的厅堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑。在封闭的空间里声现象作为重要因素加以考虑。在封闭的空间里产生声音后，声波就在四壁上不断反射，即使在产生声音后，声波就在四壁上不断反射，即使在声源停止辐射后，声音还要持续一段时间，这种声源停止辐射后，声音还要持续一段时间，这种现象叫做混响。混响时间太长，会干扰有用的声现象叫做混响。混响时间太长，会干扰有用的声音。但是混响太短也不好，给人以单调、不丰满音。但是混响太短也不好，给人以单调、不丰满的感觉。所以设计师们须采取必要的措施，例如，的感觉。所以设计师们须采取必要的措施，例如，厅堂的内部形状、结构、吸声、隔声等，以获得厅堂的内部形状、结构、吸声、隔声等，以获得适量的混响，提高室内的音质。适量的混响，提高室内的音质。为什么有的声音听起来音为什么有的声音听起来音调高，有的听起来音调低调高，有的听起来音调低呢？呢？思考思考：四、声音的特性四、声音的特性1、音调音调 什么因素决定音调的高低？将一把钢尺紧按什么因素决定音调的高低？将一把钢尺紧按在桌面上，在桌面上，同时注意钢尺振动的快慢同时注意钢尺振动的快慢.改变钢尺改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动伸出桌边的长度，再次拨动.注意使钢尺两次振注意使钢尺两次振动幅度大致相同动幅度大致相同.比较两种情况下钢尺振动的快比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调慢和发声的音调.实验结论实验结论 音调的高低与发声物体的振动音调的高低与发声物体的振动频率频率有关有关.振动振动频率频率越大，发出的声音音调越高；振越大，发出的声音音调越高；振动频率越小，音调越低动频率越小，音调越低.物理学上将发声体每秒物理学上将发声体每秒振动的次数叫振动的次数叫频率频率频率是描述发声体振动频率是描述发声体振动快慢的物理量快慢的物理量频率的单位是频率的单位是赫兹赫兹，间称，间称赫赫，符号为，符号为HZ。物体在物体在1秒种内若振动秒种内若振动100次，频率为次，频率为100HZ但你见过用烧杯做的乐器的演奏吗？实实验验1、用相同的力敲所有的烧杯，每个烧杯所发出的声音相同吗？有什么区别？高低不同2、分别用不相同的力敲同一个烧杯，烧杯所发出的声音相同吗？有什么区别？大小不同一只蜜蜂从你耳旁飞过，你能听到它翅膀振一只蜜蜂从你耳旁飞过，你能听到它翅膀振动所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过你的耳动所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过你的耳旁时，你却听不见，这是为什么？旁时，你却听不见，这是为什么？提示：蝴蝶翅膀的振动频率提示：蝴蝶翅膀的振动频率小于小于10HZ，而蚊子的翅膀振，而蚊子的翅膀振动频率为动频率为500600HZ。人人狗狗猫猫蝙蝠蝙蝠海豚海豚20Hz20000Hz15Hz50000Hz60Hz65000Hz1000Hz120000Hz150Hz150000Hz2、超声波和次声波超声波和次声波 大多数人能够听到的频率范围大多数人能够听到的频率范围从从20HZ到到20000HZ。人们把高于。人们把高于20000HZ的声音叫做的声音叫做超声波超声波，把，把低于低于20Hz的声音叫做的声音叫做次声波次声波思考：为什么有时我们认为思考：为什么有时我们认为很静、没有任何的声音，而很静、没有任何的声音，而猫却突然表现非常警觉？猫却突然表现非常警觉？提示：猫的听觉范围是：提示：猫的听觉范围是：6065000HZ蝙蝠，它的嘴发出超声波，当超声波遇到小昆虫的时候，蝙蝠的耳朵能够接收反射回波，从而判断昆虫的位置和距离并予以捕杀。超声波传感器的工作方式是通过发送器发射出来的超声波被物体反射后传到接收器接收来判断是否检测到物体。利用超声波可以把普通水利用超声波可以把普通水“打碎打碎”成直成直径仅为几微米的小水珠，变成雾气喷散到径仅为几微米的小水珠，变成雾气喷散到房间的空气中，增大房间中空气的湿度，房间的空气中，增大房间中空气的湿度，这就是这就是“超声加湿器超声加湿器”的基本原理。的基本原理。超声波还可以把药物击碎成超声波还可以把药物击碎成微粒和空气混合形成微粒和空气混合形成“药雾药雾”，病人吸入后，可以治疗肺部疾病病人吸入后，可以治疗肺部疾病。利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎，从而减缓病痛，达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛，像现在的彩超、B超、碎石可以对物品进行杀菌消毒。次声波次声波的特点是来源广、传播远、的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低，在波频率很低，在20Hz以下，波长却很以下，波长却很长，传播距离也很远。它比一般的声长，传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。波、光波和无线电波都要传得远。、1883年年8月，南苏门答腊岛和爪哇月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时时108小时。小时。、1961年，苏联在北极圈内新地岛进年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了行核试验激起的次声波绕地球转了5圈圈“次声次声”：比地震台风更可怖的：比地震台风更可怖的“杀人狂魔杀人狂魔”18901890年，一艘名叫年，一艘名叫 马尔波罗号马尔波罗号 帆船在帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。踪了。2020年后，人们在火地岛海岸边发现年后，人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是，船上的东西都原封未动，了它。奇怪的是，船上的东西都原封未动，完好如初。船长航海日记的字迹仍然依稀完好如初。船长航海日记的字迹仍然依稀可辨可辨;就连那些死已多年的船员，也都就连那些死已多年的船员，也都 各各在其位在其位，保持着当年在岗时的，保持着当年在岗时的 姿势姿势;1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光;在匈牙利鲍拉得利山洞入口，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸.经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的的 凶手凶手，是一种为人们所不很了解的次，是一种为人们所不很了解的次声波。声波。5050年前，美国一个物理学家罗伯特年前，美国一个物理学家罗伯特伍伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查，当剧场开演后，罗伯特查，当剧场开演后，罗伯特伍德悄悄打开伍德悄悄打开了仪器，仪器无声无息地在工作着。不一会了仪器，仪器无声无息地在工作着。不一会儿，剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的儿，剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情，并逐渐蔓延至整个剧场，当他关闭仪神情，并逐渐蔓延至整个剧场，当他关闭仪器后，观众的神情才恢复正常。这就是著名器后，观众的神情才恢复正常。这就是著名的的次声波反应试验。次声波反应试验。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸土。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。次声如果和周围物体发生上的房屋摧毁。次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量。共振，能放出相当大的能量。次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为，晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人，遇到大风天气，往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似(0.01-20赫赫)，倘若外来的次声频率与体内脏，倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的共振共振，轻者使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶，轻者使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状。而心等等一系列症状。而当人处在强度较高的次当人处在强度较高的次声波环境中，五脏六腑就会发生强烈的共振。声波环境中，五脏六腑就会发生强烈的共振。刹那间，大小血管就会一齐破裂，导致死亡。刹那间，大小血管就会一齐破裂，导致死亡。能发出次声波的常见动物能发出次声波的常见动物大象大象:用脚踩踏地面发出次声波，在远处的同类用脚就能感觉到同类了。鳄鱼鳄鱼:在求偶期间会在水面靠震动背部发出次声波，在远处的异性就能感觉到。老虎老虎:虎啸拥有次声波的威力，可以震错位人的耳朵关节，声音由低到高，能传播很远。研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件。例如性事件。例如台风和海浪摩擦产生的次声波，由台风和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台风移动速度于它的传播速度远快于台风移动速度，人们利用，人们利用一种叫一种叫 水母耳水母耳 的仪器，监测风暴发出的次声波，的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴到来之前发出警报。利用类似方法，即可在风暴到来之前发出警报。利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。通过测定自然或人工产生的次声在大通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律。如沙尘暴、气象过程的性质和规律。如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。龙卷风及大气中电磁波的扰动等。声音的强弱与什么因素有关呢声音的强弱与什么因素有关呢?声音的响度与声源振动的声音的响度与声源振动的 有关，有关，越大，响度越大。越大，响度越大。活动活动:讨论讨论:振幅振幅重击重击鼓声大鼓声大鼓面下凹幅度大鼓面下凹幅度大2、响度、响度小实验小实验 响度与什么因素有关？将系在细绳上的乒响度与什么因素有关？将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度的幅度.使音叉发出不同响度的声音，重做上面使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验的实验.实验结论实验结论响度响度 物理学中用振幅来描述物物理学中用振幅来描述物体振动的幅度体振动的幅度.物体的振幅越大物体的振幅越大产生声音的响度越大产生声音的响度越大.响度跟物体的振幅有关响度跟物体的振幅有关,还与距离的远近有关还与距离的远近有关.3、音色、音色 不同的发声体音色不同，音不同的发声体音色不同，音色是由发声体本身决定的色是由发声体本身决定的.小结小结音音调调响响度度音音色色含义含义决定因素决定因素相关问题相关问题声音声音的高的高低低发声体发声体振动的振动的频率频率频率：物体每秒内振动的次数。频率：物体每秒内振动的次数。单位：赫兹（单位：赫兹（Hz）人听觉频率：人听觉频率：20 Hz 20000 Hz超声波与次声波。超声波与次声波。声音的声音的大小大小发声体振发声体振动的幅度动的幅度振幅：物体振动的幅度。振幅：物体振动的幅度。声音的声音的特色特色发声体本发声体本身的材料、身的材料、结构结构音色是辨别不同发声音色是辨别不同发声体的依据体的依据音音调调一一般般指指声声音音的的“粗粗细细”，响响度度指指音音量量的的“大大小小”，辨辨别别不不同同人人、不不同同乐乐器器发发出出的的声声音音依依靠靠的的是是音音色。色。一名男低音歌手正在放声歌唱，一名男低音歌手正在放声歌唱，为他轻声伴唱的是位女高音。他们为他轻声伴唱的是位女高音。他们谁的音调高？谁的响度大？谁的音调高？谁的响度大？在在大大合合唱唱中中,我我们们为为何何能能轻轻易易辨辨别别男声和女声呢男声和女声呢?思考思考:音调音调频率频率五、声波的反射、折射、衍射五、声波的反射、折射、衍射反射反射：声源发出的声波，在传播中：声源发出的声波，在传播中遇到山崖和高墙等障碍物时，一部遇到山崖和高墙等障碍物时，一部分声波就会返回原处，这就是反射分声波就会返回原处，这就是反射折射折射：声波从介质向介质传播：声波从介质向介质传播时，因为速度不同，声波就会偏离时，因为速度不同，声波就会偏离原来的传播方向，产生折射原来的传播方向，产生折射衍射衍射：声波在传播时遇到一个尺寸近：声波在传播时遇到一个尺寸近于波长的障碍物，则波的传播方向发于波长的障碍物，则波的传播方向发生改变，波绕过这个障碍物继续前进，生改变，波绕过这个障碍物继续前进，就是衍射就是衍射北京音乐厅北京音乐厅消音室消音室 天坛回音壁是一道圆形的围墙，如果某乙把耳朵贴近围墙，某甲在相距四十五米左右处紧贴围墙向北对乙说话，听起来十分清楚，好象说话的人就在身边一样如果乙地贴着围墙向北对甲讲话，甲同样能听到非常清楚这是因为整个围墙砌得整齐光滑，适于反射声音甲或乙的声音，只要是贴着墙发出的，就往往会满足所谓全反射的条件在此情况下，连续反射的声音沿着围墙一条折线，一重保持着跟原来差不多的能量，传到对方的耳朵里，所以听起来仍很清楚而实际上它已经几经周折，绕过了一百米以上的途径呢！晴朗的夏季夜间，近地面层为逆温层而其上面是递减层时，便形成密度不同的气层，在很远处发出的声波，可能通过折射、反射、折射，到达人耳，使人们可听到远处的声音。声波的衍射声波的衍射