第三讲 声波在压电晶体中的传播

i1声波的产生和传播(教案)

『课题』声波的产生和传播初中物理第二章The generation and propagation of sound waves 『教学目标』 知识目标1、使学生知道声音是由物体振动发生的。 2、使学生理解声波传播需要介质，不同的物质传播声波的速度不同。 3、使学生了解回声和利用回声可以加强原声、测量距离。 能力目标1、使学生了解科学探究的方法，培养实验和思维能力。 2、会把学到的知识解释各种现象。 情感目标1、在科学探究中体验成功的喜悦，激发学生学习物理的兴趣。 2、对学生进行热爱科学、热爱祖国的教育。 『教学重点』声波的产生原因和声波的传播特征。 『教学难点』声波的传播特征。 『教学方法』情景展示、实验探索、点拨启思、协作建构。 『教学器材』玻璃杯，音叉，乒乓球，玻璃罩，闹钟，抽气机，声音传播装置等。『课程类型』新授课（双语） 『教学过程』 (一) 引入新课（5min）The phenomenon of sound in the nature. 图一[情景展示] 自然界中常见的声音现象： 风声、雨声、蝉鸣声、汽车喇叭声，人说话声……[实验演示] 1、敲击七个装有不等水量的玻璃杯演奏音乐。 2、声音引发玻璃管内的微粒作奇妙的运动。 [图片展示] 1、日常生活中人与人的的交谈。 2、宇航员在月球上的交谈。（图一） [学生活动] 利用手中物品，发出不同的声音。 [现象质疑] 1、各种各样的声音是如何产生的？ 2、人类在地球和月球上的交谈方式为什么不一样？ 3、玻璃管内的微粒为什么会产生奇妙的舞动现象？ 要回答以上问题，下面我们一起通过活动来探索。

(二) 讲解新课（28min） The generation of sound waves. 图二 Any objects when beaten or stimulated will vibrate and produce sound. 声波的产生和传播 The generation and propagation of sound waves 一、声波的产生 [实验演示] 1、敲击图二所示的音叉。 现象：音叉发声且旁边的乒乓球震动。 2、拨动琴弦。 现象：琴弦振动且发出优美的声音。[体验感悟] 物体振动，发出声音。 [总结归纳] 1、物体受到击打或激发就会产生振动。 2、任何声音都是物体振动产生的现象。[质疑思考] 是不是只要有振动就有声音？ The propagation of sound waves. 图三 Sound waves can`t propagate through the vacuum. What can the sound waves propagate through? 二、声波的传播 [实验演示] 1、把闹铃放在玻璃罩中，逐渐抽出其中空气。（图三） 2、将空气逐渐回放到放有闹铃的玻璃罩。 现象：1、抽出玻璃罩中的空气，声音消失。 2、回放空气，声音复原。 [体验感悟] 声音在真空中无法传播。 [现象解析] 因为真空中没有物质粒子，振动物体无法在真空中产生声音。 [质疑思考] 真空中不能传播声音，那么声音靠什么传播。 [活动探索] 情景1：日常生活中人与人的交谈。 现象：人们能彼此听到对方的声音。 解析：空气中存在气体分子。 推论：气体可以传播声音。

声音在管道中的传播

管道中的声传播 5.1 均匀的有限长管道 设有一平面声波在一根有限长的、截面积均匀的管子中传播，管的截面积为S 。如果管子末端有 一任意声学负载，它的表面法向声阻抗为Z a ( 或法向声阻抗率为) ， ( ) 。由于管端有声负载，一部分声波要受到反射，一部分声波要被负载所吸收。因此，管中的原始平面行波声场就要受到负载的影响。 5.1.1 有限长管道声场 5.1.2 声负载吸声系数 5.1.3 共振吸声结构 5.1.1 有限长管道声场 为了处理方便，我们把坐标原点取在管末端的负载处，如图( 5-1-1 ) 所示。设入射波与反射波的形式分别为 ( 5 ( 5 的产生是由管端的声学负载引起的，它同入射波之间 ( 5

这里称为声压的反射系数 , 表示表示 ( 5-1-4 ) 其中 ( 5-1-5 ) 为总声压振幅，为引入的一个固定相位，它对声场的能量大小没有影响，这里就不予讨论。分析 ( 5-1-5 ) 式可以发现，当时，总声压有极小值， 当？时，总声压有极大值。我们用G 来表示声压极大值与极小值的比值，称为驻波比，可得 ( 5-1-6 ) 或写成如下形式 ( 5 ，或。这时管中只存在 入射的平面波，驻波比。如， ，这时管中出现了纯粹的驻波 ( 我们曾经称它为定波 ) ，即驻波 比。对之间

射系数或称吸声系数，参见（5 -1- 13 ）式。公式 (5-1-7) 就是声学中常采用的驻波管测量吸声材料反射系数与吸声系数方法的理论依据。从 (5-1-5) 式我们还可以确定管中声压极小值的位置，由 ( 5-1-8 ) 这里x 前面引入一负号，是因为我们坐标原点取在管的末端，所以管中的任意位置 x 都是负值， 而就对应 ( 5 。 5.2 非均匀管道 5.2.1 突变截面管道声传播 5.2.2 旁支管道声传播 5.2.1 突变截面管道声传播 声波在两根不同截面的管中传播： 假设声波从一根截面积为S 1 的管中传来，在该管的末端装着另一根截面积为S 2 的管子，如图 5-2-l 所示。一般说，后面的S 2 管对前面的S l 管是一个声负载。因而也会引起部分声波的反射和透射。设在S 1 管中有一入射波p i 和一反射波p r ，而S 2 管无限延伸，仅有透射p t ，假定坐标原点取在S l 管与S 2 管的接口处，我们可以分别写出上述三种波的声压表示式 （ 5 -2- 1 ）

1.1声波的产生与传播

1.1声波的产生与传播 练习题 一、知识点 1、一切发声的物体都在振动。用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声。 2、声音的传播需要介质，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。气体、液体、固体都能发声，空气能传播声音。 3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，yg>vm>vx 声音在15℃空气中的传播速度是340m/s 合1224km/h ，在真空中的传播速度为0m/s 。 4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s 以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m 。利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t ，查出声音在介质中的传播速度v ，则发声点距物体 S=vt/2。 专题练习 1.如图所示，小华将一只正在发声的音叉触及面颊有振动感。这个实验是用来探究（ ） A.声音产生的原因 B.感受声音的传播 C.声音能否在空气中传播 D.声音传播是否需要时间 2.下列声现象中，能说明声音的传播需要介质的是 3.如图所示，号称“天下第一鼓”的山西威风锣鼓队正在表演。当队员用手按住正在发声的鼓面时，鼓声就消失了，其主要原因是（ ） A.手不能传播声音 B.手吸收了声波 C.手使鼓面停止了振动 D.手把声音反射回去了 4.下列关于声音的产生的描述中正确的是（ ） A.声音是靠敲打物体发出的 B.响尾蛇遇到危险时会“响尾”，然后发出“滋滋”的声音警告对方，之所以响尾，是由于尾部空心、坚硬的鳞片振动 C.物体停止振动后、声音立即消失 A ．蝙蝠靠超声波发现昆虫 B ．倒车雷达 C ．超声波清洗机 D ．真空罩中的闹钟

初中物理-声波的产生和传播

我们生活的世界里充满了各种声音，声音无时不有，无处不在，声音是我们了解周围事物、获取信息的主要渠道之一。下图中的声音依次是如何产生的：_________________；__________________； ______________________。 【答案】翅膀振动；鼓面、锣面振动；腹部的鸣管振动 一、声波的产生 1、一切发声的物体都在___________。振动停止，_________也停止。 2、声源：_________________的物体，包括____________、________________。例如：橡皮筋用力拉没有声音，轻轻拨动却有声音；直尺用力弯曲没有声音，拨动拍打有声音；桌面用力按用力压没有声音，敲击拍打有声音。 3、科幻电影中能看到飞船在太空爆炸的惊悚画面，但却听不到爆炸的声音，这是因为___________________。 【答案】1、振动；发声2、一切正在发声；正在振动的声带、正在振动的音叉等 3、声音不能在真空中传播 二、声音在介质中的传播 知识梳理 声波的产生和传播

1、声音是以波的形式在介质中由近及远地传播开去，可以和水波 类比来认识声波。 2、声音传播的快慢用声速表示，它的大小等于声音在每秒内传播 的________，声音在介质中的传播速度跟温度有关，空气中温度低， 声速就小。声音在15℃的空气中的传播速度为__________。 3、声音在不同的介质中的传播速度不同。一般是________中最慢，液体中较快， ________中最快。古代行军宿营，士兵常头枕牛皮制的箭筒睡在地上，能听到 夜袭敌人的马蹄声，现代人们常把耳朵贴在铁轨上，能及早听到远处传来的火 车的声音，这是因为_______________________。 4、听到声音的必要条件：__________________________；__________________________； ________________________。 5、听录音机里自己的声音感觉不像自己的声音的原因：__________________________________ ____________________________________________________________。 【答案】2、距离；340m/s3、气体；固体；声音在固体中传播速度较快 4、声源在振动发声；有传播声音的介质，如空气；听觉器官完好 5、我们讲话时，声带的振动往往经过牙床、上下颌骨等骨头，传入内耳，引起听觉（骨传导）。但这跟接 收从空气穿来的声波的感觉并非完全一样 三、声音的利用 1、声音不仅具有能量，还能_____________。 2、回声：声波在传播过程中一部分声波遇到障碍物被反射回来的现象。不同的障碍物表面对声音的反射和 吸收能力不同。通常______________的表面反射声波的能力强，_______________的表面吸收声波的的能力强。声源距离障碍物的距离s=1/2s总=1/2vt总。 3、如果人的耳朵要将回声与原声区分开来，必须满足：传入人耳的原声与回声时间相差_______秒以上， 人距障碍物不得小于________米。否则，回声与原声混在一起使原声加强。 【答案】1、传递信息2、坚硬光滑；松软多孔3、0.1；17 四、探究实验

工程声学前沿讲座chap03_声波在管道的传播

第三章 声在管中的传播
Chapter 3 Duct Acoustics
§3.1 风琴管
Organ pipes
§3.2 消声器
Mufflers
§3.3 高阶模态
Higher order modes

平面波 (plane waves)
如果声波的波长比管的直径大 中的传播可看作一维波．其解为 ，声波在管
考虑到频率
和强度
的压力谐波在管中的传播，可写为
为复数振幅。
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管

风琴管(organ pipes)
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管

风琴管(organ pipes)
L
B C
X=0 X=L
管的两端都在大气中，故其压 力脉动为零 。 对频率为 的一维声波有：
由 由
处 处
的边界条件得 的边界条件得
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管

风琴管(organ pipes)
对于基频率 有
(1)
流体微团的位移可由
积分计算得
(2)
由方程（１）和（２）得
当 当 时， 时， ，压力和流体微团位移同相。 ，压力和流体微团位移异相。
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管

Standing waves (string modes)
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管

初中物理沪教版(上海)八年级第一学期 - 1.1 声波的产生和传播 教案

声波的产生和传播 一、教学目标 （一）知识与技能 1．通过观察和实验，初步认识声音产生和传播的条件。 2．知道声音是由物体的振动产生的。 3．知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。 3．初步认识波的概念。 （二）过程与方法 1．通过观察和实验，探究声音产生和传播的条件，培养学生初步研究问题的方法。 2．通过实验探究活动，锻炼学生初步的观察和实验能力。 3．通过对实验结论的拓展，培养学生看问题的全面性。 4．通过分析速度表，培养学生处理数据的能力。 （三）情感态度和价值观 1．通过教学活动，激发学生的学习物理兴趣，培养学生对科学的热爱，使学生养成善于观察的习惯。 2．感受声音的美妙，培养学生热爱大自然的情操。激发好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。 二、教学重难点 在完成科学探究方法的学习后，本节课可给学生一次科学探究的机会。声音是学生熟悉的现象，学生可以大胆提出问题，进行猜想，并设计简单的实验来进行探究，教材把声音放在此处恰到好处。 本节教学内容由“声音的产生”“声音的传播”和“人耳怎样听见声音”三部分内容组成。由于时间关系，只能完成前两个内容。教材通过帕斯卡实验设置悬念，引导学生探究欲望，教师可提供一些小器材，如音叉、橡皮筋、钢尺，引导学生做发声实验，进而讨论声音是怎样产生的呢，它们发声时有共同特征吗。当得出初步结论后，还有进一步引导，除了他们，其他物体发声都要振动吗？你能再举出例子吗？防止学生以偏概全，培养看问题的全面性。在演示真空不能传声时，由于瓶壁隔声原因，学生很难听见声音，这里我用到了扩音器，将话筒密封在瓶内，起到了很好的效果，直观的展示了推理法的应用过程。让学生经历科学探究过程，即提出问题→猜想与假设→实验检验得出结论→交流与反思，在获取知识的同时，也激发起学生学习物理知识的兴趣，初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识。 教学重点：通过观察和实验，探究声音的产生和传播。 教学难点：做好真空不能传声实验，波的初步认识，声波波形的感性认识 三、教学策略 创设情景，通过让学生倾听、“制造”各种声音，把学生引入声的世界，从产生兴趣到提出问题，激发学生的学习兴趣。培养学生的问题意识，使学生善于发现和提出问题。接着围绕着声音的产生和传播，设计几个学生活动。通过开展探究和讨论，让学生在产生声音的过程和较多的现象中归纳出结论。对于声音的传播，引导学生从声波的形成领悟声音的传播需要介质。设计在固体和液体中传声的小实验，并用生活事例来验证结论。让学生在实践活动中体会声音的传播需要介质。教师通过真空不能传声实验演示声音在真空中不能传播。这里用到了推理法，让学生领悟理想实验的探究过程。声波形成过程很抽象，简单的动画直观的展示了声波形成的过程，使学生对波有初步的概念。波形是学习声波特征的一个重要手段，用软件显示各种声波波形，结合声波形成过程，可以给学生一个初步体验。对于声速，让学

(新)教案声音的产生和传播

课题：2.1声音的产生与传播 教材分析 本节是通过观察和实验，探究声音的产生和传播。教师组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，并能得出正确结论，通过学习，要正确掌握两个结论：声音是由物体的振动产生的；声音的传播需要介质；同时，在教师的启发和引导下，初步了解解决物理问题所经常采用的方法，即提出问题→猜想和假说→实验检验→得出结论，让学生沿着这个思路开展活动。 教学目标 一、知识与技能 1.通过学生的观察和自主实验，教师的演示实验，知道声音是由物体振动产生的，知道声音的传播需要介质； 2.通过教材了解声音在不同的介质中传播速度不同，结合生活实际知道回声及回声的应用。 二、过程与方法 1.通过观察和实验的方法，探究声音是如何产生的，声音是如何传播的； 2.通过学生的活动，初步了解物理实验的过程和方法，锻炼学生初步的观察能力和研究物理问题的能力。 三、情感态度与价值观 1.通过教师、学生的双边活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活现象中的物理学的道理； 2.注意在活动中培养乐于与其他同学合作的意识。 教学重点 通过观察和实验，探究声音的产生和传播。 教学难点 组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，并能得出正确结论。 教学设施 音叉、铁架台、真空罩实验装置、橡皮筋、泡沫塑料球、线、鼓、硬纸片、多媒体等。 教学方法 探究法、讨论法、实验法、观察法。 教学过程 一、创设问题情境，引入新课 （1）结合课本，利用多媒体或录音机播放“人与自然的和谐之声”（包括婴儿的啼哭、钢琴声、笛音、涛声、鸟叫声等）。（1分钟左右的综合视频） （2）教师：美好的音乐给大家带来了心灵的享受。声音是我们获取信息的主要渠道之一，关于声音你们还想知道什么呢？ （3）学生发挥想象力，大胆提出问题（教师把学生问题罗列在黑板上）。 （4）教师：要想知道这些问题的答案，就需要同学们和老师共同协作，一起去探究。让我们先来看看声音是如何产生的。（板书课题：声音的产生和传播） 二、师生共同活动，进行新课 1.探究声音的产生 (1) 探究过程 A、1分钟学生开放性实验：（学生自由活动，利用各种方法发声） 例如：摸着喉头发声，体验；学生用直尺按在桌边弹动使其发声，敲桌子…… 学生分析声音产生原因。

沪教版八上物理 第1章 声 1.1 声波的产生和传播 第1课时 声波的产生和传播

第1章声 1.1 声波的产生和传播第1课时声波的产生和传播 一、单项选择题（共2小题；共10分） 1. 如图所示的声现象中，能说明声波的传播需要介质的是 A. B. C. D. 2. 能说明“液体可以传播声波”的事例是 A. 我们听到雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”声 B. 我们听到树枝上小鸟的“唧唧”声 C. 将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑 D. 人在小溪边听到“哗哗”的流水声 二、填空题（共8小题；共56分） 3. 如图所示是一组实验情景图，情景图中的现象表明：。

4. 声波除了能在气体中传播外，也能在和中传播。 宇航员在月球上只能依靠无线电通话，这是因为。 5. 声波在不同介质中传播的速度大小不同。多数情况下，声波在液体中的传播速度比在 气体中，在液体中的传播速度比在固体中（均选填“快”或“慢”）；声波在空气中传播的速度受影响。 6. 学生参加英语听力考试，这说明声波可以传递；医生利用超声波除 去人体内的结石，说明声波可以传递；渔民利用声呐探测大海鱼群，这属于应用声波传递。（均选填“信息”或“能量”） 7. 诗《枫桥夜泊》中包含了许多物理知识。例如：诗人能听到悠扬的“钟声”，是由于 钟的产生的，并通过传播到“客船”。而在月球上，宇航员无法直接对话，这是由于声波。 8. 在一根较长的钢管一端敲击一下，在另一端，耳朵紧贴钢管的同学可以听 到次声音，第一次声音是通过传播的。 9. 时，声波在空气中传播的速度是米/秒。不同介质中声波传播 的速度是（选填“相同”或“不同”）的。如果看见闪电后秒钟才听到雷声，那么闪电处距人约米。 10. 站在百米赛跑终点的裁到员，听到发令员枪响后才按秒表计时，记得某运动员的成 绩为秒。则该运动员的真实成绩（选填“大于”“小于” 或“等于”）秒，该运动员的真实成绩是秒。（空气中的声速约为米/秒）

阵列声波、六臂倾角曲线名称

5700之XMAC测井曲线 XMAC 交叉偶极子（模式3） ——AA 表示T-R的组合如XX、XY、YX或YY， ——01、06为用于采集数据的subset数 tAAwv01：偶极子波形 tAAgn01：偶极子波形增益 tAAst01：偶极子波形开始时间 trmwv06：快速dt波形 trmgn06：快速dt波形增益 trmst06：快速dt波形开始时间 trmtt06：快速dt 首波到达时间 XMAC同向偶极（模式6） ——01、02为用于采集数据的subset数 trdwv01：偶极子波形 trdgn01：偶极子波形增益 trdst01：偶极子开始时间 trmwv02：快速ddt波形 trmgn01：快速dt t波形增益 trmst02：快速dt波形开始时间 trmwv01：全波单极波形 trmgn01：全波单极增益 trmst02：全波单极开始时间 XMAC 快速dt（模式5） ——05为用于采集数据的subset数 trmwv05：快速dt波形 trmgn05：快速dt波形增益 trmst05：快速dt波形开始时间 其他曲线 ——T：表示发射器编号 ——R或RR：表示接收器编号（单极或同向偶极1-8，交叉偶记41-44和61-64）sigTR，sigTRR：波形特征 gTR,gTRR：波形增益 qTR,qTRR：声波质量

qpTR：首波选取质量 thTR：首播选取门限 stTR,stTRR：开始时间 tauNN：采样周期 wsTRR：寻找窗口起始点 wsaTR：AGC窗口起始点 wlaTR：AGC窗口长度 sigspR,sigspTRR：波形频谱 wssrcR：寻找窗口起始点 wslrcR：寻找窗口长度 5700之XMACⅡ测井曲线XMACⅡ交叉偶极（模式10） ——AA 表示T-R的组合 ——偶极——XX、XY、YX或YY， ——单极——f（远单极TX#1）,n近单极TX#2) ——BB表示用于采集数据的subset数 （如subset6 BB=06，subset10 BB=10）tAAwvBB：波形 tAAgnBB：波形增益 tAAstBB：波形开始时间 tnttBB：快速DT首波到达时间 XMA CⅡ交叉偶极（模式6） ——AA 表示T-R的组合 ——偶极——XX、XY、YX或YY， ——单极——f（远单极TX#1）,n近单极TX#2) ——BB表示用于采集数据的subset数 （如subset6 BB=06，subset10 BB=10）tAAwvBB：波形 tAAgnBB：波形增益 tAAstBB：波形开始时间 tnttBB：快速DT首波到达时间 tnwv05**：快速DT波形 tngn05**：快速DT波形增益

第二章 声波的基本性质及其传播规律

第二章声波的基本性质及其传播规律 在日常生活中存在各种各样的声音。例如，人们的交谈声、汽车喇叭声、机器运转声、演奏乐器的乐声等等。在所有各种声音中，凡是有人感到不需要的声音，对这些人来说，就是噪声。简单地讲，噪声就是指不需要的声音。为了对噪声进行测量、分析、研究和控制，需要了解声音的基本特性。本章介绍声波的基本性质及其传播规律。 2. 1 声波的产生及描述方法 2. 1. 1 声波的产生 各种各样的声音都起始于物体的振动。凡能产生声音的振动物体统称为声源。从物体的形态来分，声源可分成固体声源、液体声源和气体声源等。例如，锣鼓的敲击声、大海的波涛声和汽车的排气声都是常见的声源。如果你用手指轻轻触及被敲击的鼓面，就能感觉到鼓膜的振动。所谓声源的振动就是物体（或质点）在其平衡位置附近进行往复运动。当声源振动时，就会引起声源周围空气分子的振动。这些振动的分子又会使其周围的空气分子产生振动。这样，声源产生的振动就以声波的形式向外传播。声波不仅可以在空气中传播，也可以在液体和固体中传播。但是，声波不能在真空中传播。因为在真空中不存在能够产生振动的媒质。根据传播媒质的不同，可以将声分成空气声、水声和固体（结构）声等类型。在噪声控制工程中主要涉及空气媒质中的空气声。 在空气中，声波是一种纵波，这时媒质质点的振动方向是与声波的传播方向相一致。与之对应，将质点振动方向与声波传播方向相互垂直的波称为横波。在固体和液体中既可能存在纵波，也可能存在横波。 需要注意，声波是通过相邻质点间的动量传递来传播能量的。而不是由物质的迁移来传播能量的。例如，若向水池中投掷小石块，就会引起水面的起伏变化，一圈一圈地向外传播，但是水质点（或水中的飘浮物）只是在原位置处上下运动，并不向外移动。 2. 1. 2 描述声波的基本物理量 当声源振动时，其邻近的空气分子受到交替的压缩和扩张，形成疏密相间的状态，空气分子时疏时密，依次向外传播（图2－1）。 图2－1 空气中的声波 当某一部分空气变密时，这部分空气的压强P变得比平衡状态下的大气压强（静态压强）P0大；当某一部分的空气变疏时，这部分空气的压强P变得比静态大气压强P o小。这样，在声波传播过程中会使空间各处的空气压强产生起伏变化。通常用p来表示压强的起伏变化量，即与静态压强的差p =（P－P o），称为声压。声压的单位是帕（斯卡），Pa。 1帕= 1牛顿 / 米2 如果声源的振动是按一定的时间间隔重复进行的，也就是说振动是具有周期性的，那么就会在声源周围媒质中产生周期的疏密变化。在同一时刻，从某一个最稠密（或最稀疏）的地点到相邻的另一个最稠密（或最稀疏）的地点之间的距离称为声波的波长，记为λ，单位为米，m。振动重复的最短时间间隔称为周期，记为T，单位为秒，s。周期的倒数，即单位时间内的振动次数，称为频率，记为f、单位赫兹，Hz，1赫兹 = 1秒－1。 如前所述，媒质中的振动递次由声源向外传播。这种传播是需要时间的，即传播的速度是有限的，这种振动状态在媒质中的传播速度称为声速，记为c ，单位为米每秒，m / s 。 在空气中声速 c = 331.45 + 0.61 t ( m / s ) ( 2 －1 ) 其中，t 是空气的摄氏温度（0 C）。可见，声速c随温度会有一些变化，但是一般情况下，这个变化

声波的产生和传播

声波的产生和传播 田林三中张美兰 一、教学目标 1．知识与技能 （1）知道任何发声体都在振动。 （2）知道声波的产生。 （3）知道常温下声音在空气中传播速度。知道空气中的声速还跟气温有关。知道不同介质中声速不同。 2．过程与方法 通过实验，感受发声体的振动。观察振动在介质中的传播。 3．情感态度与价值观 了解声波的传播在生产、生活中的应用。 二、教学重点难点 重点：声波的传播。 难点：声波的传播形式。 三、教学资源与实验器材 教师：真空罩、抽气机、闹铃、低频扬声器、纵波演示仪（弹簧）。 学生：音叉、钢锯条、薄橡皮膜、杯子、钢锯条、蜡烛。 四、教学设计思路 本节课从阅读和讲解本章的章导图引入新课，通过学生的感受和3个演示实验引导学生总结出振动产生声音的结论。通过3个演示和1个学生实验让学生亲身体验声音可以在固、液、气三种介质中传播。由于声波的形式和传播过程较抽象，用弹簧波的演示实验来类比声波的传播效果比较好。接下来通过阅读教材和列举生活中的实例使学生了解不同介质中声音传播速度不同。结尾可请同学通过实例小结本节课的内容。为了吸引学生对声音研究的兴趣，选择科普性文章推荐给学生，并建议课余利用Internet搜索资料，以拓展学生的知识面。 五、教学流程

六、教学过程 （一）引入新课 活动Ⅰ 阅读章导图，引入新课。 （二）新课 1.1声音的产生和传播 1．声波的产生 活动Ⅱ （1）实验1 让学生用手摸着自己的喉头，感觉自己发声时声带振动的情形。 敲击音叉，并将发声的音叉浸入水中观察现象。 （2）设问 大家感觉到以上两个实验中的发声体都在“动”，请同学们再重复观察这两个实验，并用准确的语言描述。 答：发声体在振动． （3）实验2 将一根钢锯条固定后使其振动，并发出声音。 （4）实验3 将薄橡皮膜绷紧在杯口上，在上面撒一些泡沫塑料屑，敲动盆子，观察所看到的现象并推测其中的原因。 （5）设问 请同学们重复做以上实验，用手阻止一下钢锯条和橡皮膜，发生了什么？能否做到不振动而发声？ 答：发声时物体在振动，振动停止，发声也停止． 结论1：声音是由于发声体振动产生的。 教师强调：敲击盆子，盆子快速振动，使附近的空气一起振动，空气振动引起泡沫塑料屑的跳动，同时也将振动的能量传递给了泡沫塑料屑。 （6）实验4 当低频扬声器发声时，纸盒前方的烛焰会有怎样的反映？

【CN110133724A】一种应用阵列声波测井数据进行气层识别的方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910370727.1 (22)申请日 2019.05.06 (71)申请人 中国石油天然气集团有限公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街9 号中国石油大厦 申请人 中国石油集团测井有限公司 (72)发明人 曹先军　周军　李国军　赵静　 马修刚　路涛　孙佩　苗秀英　 侯秋元　李楠　冀昆　樊云峰　 刘家雄　赵延静　 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 高博 (51)Int.Cl. G01V 1/40(2006.01) G01V 1/30(2006.01)E21B 49/00(2006.01) (54)发明名称一种应用阵列声波测井数据进行气层识别的方法(57)摘要本发明公开了一种应用阵列声波测井数据进行气层识别的方法，采用阵列声波测井数据结合密度曲线计算地层岩石的岩石力学参数，然后将计算地层岩石的岩石力学参数分别在同一道中显示，各道中两条曲线采用相同的刻度，有包络的位置指示含气，其中体积模量和拉梅常数采用反向刻度0～17；最后对计算出的参数进行归一化并计算综合含气指数SGI，根据综合含气指数SGI的相对大小判断地层是否含气以及含气量的相对值。本发明方法提高了识别精度，增加易用性，拓展适用范围，不仅适用于碳酸盐岩地层，解决了碳酸盐岩地层中气层难以准确识别的问题， 同时对砂泥岩地层的识别效果也非常好。权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 110133724 A 2019.08.16 C N 110133724 A

声波的产生和传播同步练习题及答案

声波的产生和传播 一、知识概述 我们将学习声现象，这是一个与我们的日常生活联系紧密的物理现象，主要学习声音的产生，并探究声音是怎样传播的，理解回声的形成并掌握与回声有关的计算。 二、重难点知识归纳及讲解 （一）声音的产生 1、观察或接触正在发声的鼓、锣、钟、琴等物体，或正在说话的喉头，都能发现它们在振动。 声音由振动的物体发出的，不振动的物体是不会发出声音的。 一切正在发声的物体都在振动；振动停止，发声也停止。 注意：物体振动不一定发声。 声音的发生是由于物体振动，物体振动才能发声。但不是所有振动都能使人耳有声音的感觉，有些物体振动太快或太慢，我们都无法听到所发的声音。 2、常见物体的发声原理 人发声——利用声带的振动 笛子发声——空气柱振动 蜜蜂、蚊子——利用翅膀的振动 古琴、二胡等——利用琴弦振动发声 鼓、锣等——靠鼓面或锣面振动发声 （二）探究声音是怎样传播的 1、声音的传播条件 如图所示，把正在发声的闹钟放在玻璃罩内，闹钟和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料。逐渐抽出罩内的空气，我们将会听到闹钟声音逐渐减小，最后消失。若再让空气逐渐进入罩内，则闹钟的声音又会逐渐增大。

以上现象说明了闹钟声音可以在空气中传播，但不能在真空中传播。 事实表明，声音必须通过一定的物质（如空气）才能传播出去。 不仅仅空气能传播声音，一切固体、液体和气体都可以传播声音，能传播声音的物质叫做介质。声音是靠介质传播的，真空不能传声。 例1、下列叙述正确的是（） A．一切正在振动的物体都能发声并被人所听到 B．人讲话是由于空气振动而发出声音 C．钓鱼时，说话声和脚步声都会吓跑鱼，这表明水能传声 D．声音在不同物质中的传播速度是一样的 解析： 声音是振动产生的，但声音的传播需要介质，没有传播声音的介质，人们就不可能听到声音，因而A是错误的。人们讲话靠的是声带的振动，空气是传播人讲话声音的介质，因而B是错误的。说话声和脚步声都要通过水才能传播到鱼耳，鱼才能被吓跑，所以水是能传播声音的，因而C是正确的。在通常情况下声音在空气中传播的速度最慢，在固体中传播的速度最快，所以声音在不同的传声物质中的传播速度不一样。D也是错误的。 答案：C 2、人怎样听到声音 发声物体的振动使它附近的空气时而变密、时而变疏，就在空气中形成了疏密相间的状态，并且不断地向远方扩展，这就叫做声波。声波传到耳道中，引起鼓膜振动，鼓膜的振动又通过三块听小骨传给耳蜗，使耳蜗中的液体振动。耳蜗中的听觉神经受到刺激，将振动信息传至大脑皮层听觉区，使人产生听觉。

交叉偶极子阵列声波测井技术介绍(XMAC

正交偶极子阵列声波测井（XMAC-II） (一)、正交偶极子阵列声波测井（XMAC-II）原理 ECLIPS—5700测井系统中的交互式多极子阵列声波仪（XMAC-II）是将一个单极阵列和一个偶极阵列交叉组合在一起，两个阵列配置是完全独立的，各自具有不同的传感器。单极阵列包括两个单极声源和8个接收器。声源发射器发射的声波是全方位的，既是柱状对称的，中心频率为8kHz。偶极阵列是由两个交叉摆放（相差900）的偶极声源及8个交叉式偶极接收器组成。接收器间距为0.5英尺。 每个深度点记录12个单极源波形，其中8个为阵列全波波形（TFWV10），4个为记录普通声波时差的全波波形（TNWV10）。每个深度点记录32个偶极源波形，即每个接收器记录XX、XY、YX、YY 4个偶极源波形，X、Y表示不同方位的发射器或接收器的方向，例如XY表示X方向发射器发射，Y方向接收器接收；YY则表示Y方向发射器发射Y方向接收器接收。8个接收器共记录32个偶极源波形（TXXWV10、TXYWV10、TYXWV10、TYYWV10）。 （二）、正交偶极子阵列声波资料的处理 偶极子阵列声波测井资料是用eXpress的W A VE模块处理，主要包括地层纵波、横波和斯通利波的提取及其时差计算、岩石物理参数计算、岩石机械特性分析等。 1、地层纵波、横波和斯通利波的提取及慢度分析 采用慢度—时间相关STC（Slowness-Time Coherence）技术从MAC全波列中提取地层的纵波、横波及斯通利波，并计算其慢度。STC采用一种类似地震中使用的相似算法，检测阵列接收器中相关的波至，并估算它们的慢度。 在利用STC技术处理之前要对波形进行滤波，以便消除所有直流偏移和信号频带以外的噪声。另外，为了得到真实的地层横波，在处理中要包括一个计算前的校正步骤，以便校正挠曲波频散引起的偏差。校正量取决于声源的声波响应特征、STC滤波器特征、井眼大小和横波慢度。对硬地层来说这种校正量很小，但对大井眼软地层来说这种校正量可能达到10%。 2、岩石力学参数的计算 根据提取的纵横波时差、常规密度曲线及其它资料计算的孔隙度并利用岩石特性分析模块计算纵横波速度比、泊松比、体积模量、切变模量和杨氏模量等岩石物理参数。 3、岩石机械特性分析 利用上面计算的岩石力学参数、常规分析计算的泥质体积、泥浆性能等参数计算各项应力、破裂压力梯度、闭合压力梯度等参数。 (三)、地层岩石力学参数的基本概念及计算方法 1、泊松比（σ） 又称横向压缩系数，就是横向相对压缩与纵向相对伸长之比。 计算公式:

声波的传播特性

声波的传播特性 声源的方向性：虽然不同声源的辐射方向图形不同，但大部分声源符合下列规律：当辐射出来的声波波长比声源的尺寸大很多倍时，声波比较均匀地向各方向传播；当辐射出来的声波波长小于声源的尺寸时，声波集中地向正前方一个尖锐的圆锥体的范围内传播。例如我们讲话时，语音中的低频部分，由于其波长比声源的尺寸大得多，所以能绕着人的头部而向各个方向均匀地传播；而语音中的高频部分仅由发言者的嘴部向前直射。因此，当我们站在讲话者的背后时，听到的声音中的高频分量会有下降，常常感到听不清楚。 声波的反射和折射：当我们向河中投一小石块时，将会激起水波。此水波向四面传播，遇到河岸时，水波就会被反射回来。与其相似，在空气中传播的声波遇到长和宽都比声波波长大的坚硬障碍物（如平面墙），也会产生反射现象。其反射情况遵从反射定律。反射定律是：入射声线、反射声线，法线（在入射点作垂直该表面的垂直线）在同一平面上；入射声线、反射声线分居法线两侧；入射角（入射声线与法线的夹角）等于反射角（反射声与法线的夹角）。根据声波反射定律，在室内扩声时，如果天花板或墙面为凹面，会产生声聚焦现象，使声场分布有均匀，在聚集点附近放置传声器最容易出现声反馈，引起啸叫声。如果天花板或墙面形成凸面，则会将反射声扩散开来，使室内声场分布趋于均匀，有利于室内各座位上的听音要求。许多大型演播室、剧场的墙面分隔成一些柱形面，天花板做成拱形面，都是为了扩散反射声，以获得均匀的声场。 当声波遇到障碍物时，除了反射声波外，还有一部分声波将进入障碍物。进入声波的多少与障碍物的特性有关。如果传播路径中遇到的是坚硬障碍物，则大部分声音能量就会被反射回来，小部分声音能量被障碍物吸收掉；如果传播路径中遇到的是松软多孔障碍物，那么，大部分声波会被吸收，小部分声波被反射。由于此时声波从一种媒质进入到另一种媒质，其传播方向发生变化，我们把这种现象称为折射。 声波的绕射（衍射）和散射：我们仍以河面上的水波为例。当水面上有障碍物时，水波的传播发生了变化。当障碍物比较小时，水波可以绕过障碍物继续传播。当障碍物较大时，在障碍物背后的边缘附近没有水波，而其余部分仍有水波传播，我们称这类现象为绕射（衍射）。 声波遇到障碍物时也存在绕射现象。若障碍物的尺寸一声波波长相近时，声波像没有遇到障碍物一样继续传播。若障碍物的尺寸比声波波长大很多时，声波则会在障碍物的边缘产手子波，子波的频率与原声波相同，但幅度较小，并且继续向障碍物的阴影区传播。室内扩声，场地较大，听众座位平排水平放置，坐在后面各排的听众会听不见舞台音箱的直达声，只能听见前面排座上人头边传来的衍射声和天花板、墙面传来的反射声，声音既小又不清晰，这些区域叫声影区，这是建声的缺陷，扩声环境的听音多区应避免声影区的存在。 声波在传播过程中，如果遇到障碍物产生的绕射是无规则时则称为散射现象。如果遇到一厘米左右尺寸的障碍物时，那么，无论频率多高的声波，大部分都能绕过它而继续向前传播。 与上述现象相对照，当声波通过障碍物的洞孔时，也会发生绕射现象。此时，洞口好像一个新的点声源。当声波的波长比洞口尺寸大很多时，经过洞口后的声波从洞口向各个方向传播。而频率较高的声波则具有较强的方向性，从洞口向前方传播。因此当室内有一声源时，声波将会遇到墙壁、家具等物体，而产生反射、绕射等现象，而且声波还会通过门、窗的缝隙处传到室外。 声波干涉：两个声波在同一介质中传播，若振幅相同、频率相等、相位差为零或恒定，则在空间某些地方合成振幅最大，在空间某些地方合成振幅为零，这种现象称为声波干涉。这会造成厅堂各处的声音并不是一样响，甚至于很小。声驻波：两列反向传播的声波在

声波的产生与传播及其特性的讲义

声波的产生与传播及其特性 要点一、声波的产生和传播 1.声波：发声体的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。 2.声源：正在发声的物体叫做声源。 3.介质：能够传播声音的物质叫做介质，气体、液体、固体都是介质。 要点诠释： 1、声波实际是声源振动的信息和能量通过周围的物质（通常叫介质）传播开去。声波无法在真空中传播，这是由于真空中没有可以传播振动的物质，不能形成疏密状的声波。 2、声音是由物体的振动产生的。振动停止，发声也停止，但是不能说振动停止，声音也消失。因为振动停止，只是不再发声，但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。 3.声音的传播需要介质，真空不能传声。 类型一、声音的产生 例题： 1.如图所示小华将正在发声的音叉触及面颊，而不直接观察音叉是否振动的原因是___________。当小华用手捂住正在发声的音叉后，小华___________（填“能”、或“不能”）听到音叉发出的声音，这是因为______________________。 举一反三： 1.如图所示，当敲响的音叉接触悬挂的小球时，音叉能把小球弹开。该 实验证明了声音是由于物体产生。 2.下列哪一种情况声音不能传播（）

A ．在空气中 B.在水中 C.在地面以下 D.在太空中 3.下列现象中说明声音产生原因的是（ ） A ． 敲击音叉发声，与音叉接触着的乒乓球被弹开 B ． 敲击一下长铁管的一端，在另一端的人先后听到两次打击声 C ． 敲击打击乐器，发出不同的声音 D ． 敲击水中的石块，岸上的人也能听到敲击声 4.下列关于声现象的说法中，错误的是（ ） A ．真空不能传声 B ．15℃时空气中的声速是340m/s C ．声音在固体中比在空气中传播得慢 D ．喇叭发音时，放在纸盆上的纸屑在上下跳动，说明振动发声 5.在敲响大古钟时发现，停止了对大钟的撞击后，大钟“余音不止”，其原因是（ ） A ． 人的听觉发生“延长” B ． 是大钟的回声 C ． 大钟仍在振动 D ． 大钟虽停振动，但空气仍在振动 要点二、声速 回声 1.声速：声音在每秒内传播的距离叫声速，单位m/s,读作米每秒。15℃时空气中的声速是340m/s ，平 常我们讲的声速，指的就是此值。 2.影响声速的因素：（1）介质的种类，一般情况下v 固＞v 液＞v 气； （2）温度，同种介质，温度越高，声速越大。 3、回声：声波在传播过程中遇到大的障碍物一部分被反射回来，便形成回声。 4、回声测距：测出从发声到接受到回声的时间，知道了声速利用公式2 t s v ，可以算

声音的产生和传播教案 人教版

《声音的产生和传播》教案 教学目的： 1 知道声音是由于物体的振动而产生的 2 知道声音的传播需要介质，真空不能传声。空气中声音得速度大约是340 s/m 教学重点： 声音的产生和传播 教学难点： 声音的传播需要介质 教具： 音叉、乒乓球、水杯、广口瓶、声音芯片 教学内容： 一引入新课 请同学们先猜一个谜语：你能制造却无法看到，可以穿过固体却不留痕迹。这是什么东西？对，这就是声音。我们就生活在一个充满声音的世界里。关于声现象我们接触得很多但却了解得很少，我们的祖先在建筑和科研中都广泛应用了声学技术，如天坛的回音壁、三音石等，都是声学知识应用的杰出典范。现代的建筑如礼堂、音乐厅的设计中，也都要考虑到声学效果，海军用声学技术——声纳来测量海深，探测敌舰等等。而人们赖以欣赏音乐的乐器、音响设备，更是集中体现了人类对声现象的研究成果和与电子技术的巧妙结合。 对牛弹琴”这个成语得意思是牛不懂音乐，可是有人做过这样的实验：经常给奶牛、母鸡放优美的音乐，它们可以多产奶、多生蛋；还有人做过这样的实验：在爬藤植物的两侧一定距离各放一台录音机放音乐，过一段时间，藤子向柔和的声音爬去；鱼类也又他们喜欢听的声音。 在这样一个声音的海洋中，我们不禁要问了，声音是怎么产生的，又是怎么传播的呢？ 二讲授新课 （一）、声音的产生 声现象丰富多彩，课本通过图3－1―――3－4中的四幅图，从不同的方面给出了声音产生的情况，我们先看看这4副图，一起来谈谈物体发声时都有什么共同的特征。 课本图1中是水和水的相互撞击，引起振动，发出声音；图2是琴弦和弓相互摩擦引起弦的振动而发出声音；图3是飞机的发动机在工作，引起振动，发出声音；图4是电锯和木材相互磨擦，引起电锯和木材的振动发出声音。 你知道人和其他动物是怎么发生的吗？ 1 请同学们用手指感受自己喉咙发声时的振动。 2 讲述自然界一些动物是如何人发声的：织了（只有雄蝉才会鸣叫）、蟋蟀、蜜蜂等是靠翅膀的振动或者摩擦来发声的，长颈鹿很安静，那是因为它没有声带。 组织学生互相讨论、交流。鼓励学生能够说一些新奇的关于发声的现象。 例如“笑树是怎么发出笑声的?”(果实的外壳上面有许多小孔，经风一吹，壳里的籽撞击壳壁发出声音) 我们发现，声音似乎和物体的振动有关。那么，我们通过实验探索一下，发音是否真的和振动有关？ 实验探究： 音叉：（1）将一乒乓球靠近发声的音叉，被弹起。（2）将发声的音叉放进水杯，激起水花。 得出结论：声音是由于物体的振动产生的。振动停止，发声也停止。（声音不一定消失）请同学们在举一些物体发声时振动的例子。