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一、声音的产生
在我们生活的周围空间，存在着各种各样的声音．我们可以通过这些声音接收到各种信息，也可以享受到美妙的艺术．
你知道这些声音是怎样产生的吗？物体发声时都有什么共同的特征？现在我们来做一个简单的实验，如下图：
（1）把手放在喉咙上，然后高声歌唱，看看你的手有什么感觉？当停止发声，手又会有什么感觉？
（2）把一些碎纸片放在鼓面上，然后用力敲鼓，你会看到什么现象？当停止敲击鼓面时，又会有什么现象？
当我们把手放在喉咙上，然后高声歌唱时，手会感觉到声带在振动．停止发声时，声音也停止了振动；同样，把一些碎纸片放在鼓面上，然后用力敲鼓时，我们会发现碎纸片在鼓面上跳动，说明鼓面也是振动的．当停止敲鼓时，纸片也不在跳动，说明鼓面不再振动，鼓也不再发声了．通过这两个实验，不难发现：发声时物体会振动．
因此，可以得到这样的结论：声音是由于物体的振动产生的，物体只有振动才发声。一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。
除上面我们所介绍的实验以外，还有许多现象都可以说明声音是由于物体的振动产生的，因此，我们也要了解一些物体的声音的产生．例如，蜜蜂发出的声音是由于翅膀的振动产生的；风吹大树发出的声音是树叶振动产生的；小提琴发声是由于琴弦的振动产生的；口琴发声就是由于它内部簧片振动产生的……你还知道哪些声音的产生？
二、声音的传播
自然界中存在着如此多的声音，你知道，我们是怎样听到的吗？其实这些声音是从发声体那里发出后经过传播最后到了人耳，才被听到的．
可见，传播声音是人耳听到声音的必经之路．那么声音是怎样传播的？
 现在来做一个实验：把正在发声的闹钟放在玻璃罩中，把闹钟与玻璃罩底座之间垫起．然后把玻璃罩中的空气抽出，直到真空．在这个过程中，闹钟的声音逐渐变小至完全听不到．重新把空气注回玻璃罩中，声音又逐渐的听到了．
实验说明，声音传播需要一定的物质，这种物质在物理学中称为介质，一切气体、液体、固体都能作为传播声音的介质，而在真空中没有这些传播声音的介质，因此真空不能传声。
声音传播的条件具备了，那么它具体怎样向远处传播的？以音叉为例，说明声音传播的过程．
 音叉的振动使其附近的空气时而密时而疏，就在空气中形成了疏密相间的波动，而且不断的向远方扩展，就像水波的传播一样．声音以这种波的形式向外传播着，就称为声波．声音以声波的形式向四周传播．
三、声速
声音的传播速度决定于介质的性质，相同的声音在不同的介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在液体中传播速度比空气中快，在固体中更快。有人曾做过这样一个实验：在一根足够长的钢管中注满水，一个人在钢管的一端敲击，另一个在另一端把耳朵靠近钢管附近听声音，结果他先后听到了三个声音．你知道为什么吗？
其实在钢管的一端敲击时发出的声音，是通过三种不同的介质传播的．一种是直接通过钢管传播；一种是通过钢管内部的水传播；还有一种是直接通过空气传播的．其中，通过固体传播的速度最快，通过液体传播的速度较慢，最慢的是通过空气传播的，因此先后听到三个声音，第一个是通过钢管传播的，第二个是通过水传播的，第三个是通过空气传播的．
声音的传播除了与介质有关还与湿度有关，即使是同一种介质，当温度不同时，传播声音的速度也不相同。
四、回声
通常在空矿的山野中，对着大山大喊一声，我们会听到回声，你知道这个回声是怎样形成的吗？
声音在传播过程中，遇到障碍物会被反射回来，传回耳朵里就是回声．
既然声音遇到障碍物就可以反射回来，那为什么我们在室内讲话却听不到回声呢？
其实，人耳只能区分时间相隔0.1s以上的两个声音，如果障碍物与发声体的距离较近，原声与回声的时间间隔不到0.1s，回声就会与原声混在一起，使人耳不易分辨，只会感觉声音更洪亮．
人们还利用回声制作了声纳，在工业和军事上都有很重要的应用．
一、人能够听到声音，是由于耳内耳蜗管的振动通过听觉神经传到大脑，使耳蜗管振动有两条途径：
一是人耳传声外界传来的声音，引起人耳鼓膜的振动，这种振动经过听小骨和其他组织传给听觉神经，然后传给大脑，人就听到声音了。在这个过程中，任何环节出现障碍（如鼓膜、听小骨或听觉神经损坏）都会使人失去听觉。
二就是通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。自己听到自己说话的声音主要是通过这种方式，称为“骨传声”，
这两种不同的方式便声音的音色会有所不同。若录音机不失真，当你的声音从录音机重播出来，别人听到的仍是空气传播的你原来特有的声音，和你平常听惯了的通过“骨传声”而来的声音略有不同，因而会怀疑这是否是自己的声音，我的声音怎么是这样的。
二、双耳效应
所谓双耳效应是指：当声源偏向左耳或右耳，即偏离两耳正前方的中轴线时，声源到达左、右耳的距离存在差异，这将导致到达两耳的声音在强度、时间、相位上存在着差异。这种微小差异被人耳的听觉所感知，传导给大脑并与存贮在大脑里已有的听觉经验进行比较、分析，得出声音方位的判别，这就是双耳效应。
人们利用“双耳效应”发明了立体声技术，配合电声设备较好地将各种声响（如乐队演出的直接声、墙壁的反射声、厅堂混响声的空间分布等）呈现出来，有一种身临其境的“立体”空间感觉。通常的“双通道立体声”的作法就是用代表人双耳的左、右两个话筒同时接收来自两个方向的声音，经过两套放大器的放大后，从左、右拉开一定距离的两个扬声器中播放出来。使人双耳听到不同方位的不同声音，产生“立体”的方位感觉。
同步学习
一、音调
1．声音的高低叫做音调。音调的高低，主要取决于声波频率的高低，频率越高音调越高，频率越小音调越低。
对于弦乐器，音调的高低取决于弦的粗细、长短和松紧；弦越细、越紧、越短，振动频率越快，音调越高；对于管乐器，音调的高低取决于空气柱的长短，一般来说，长空气柱的振动产生的音调低，短空气柱的振动产生的音调高。
男子发音频率一般低于妇女的发音频率，因此男子的声音低沉，女子的声音尖细。
2．频率：物体在1s内振动的次数叫频率，单位是赫兹（Hz）．物体振动越快，频率越高；物体振动越慢，频率越低。
多数人能听到的声音频率是20Hz~20 000Hz之间，频率高于20 000Hz的声波称为超声波，它超过了人类感知的上限；频率低于20Hz的声波称为次声波，它超过了人类感知的下限。
一些动物对高频声波反应灵敏。或许你曾经注意过，有时你认为很静，没有任何声音时，猫狗却突然表现得非常警惕。猫能够听到的频率范围是60Hz～65000Hz，狗能够听到的频率范围是15～50000Hz，海豚能听到的声音的上限是150000Hz。
有些动物对低频声波有很好的反应。大象的语言对人类来说就是一种次声波。大自然的许多活动，如地震、火山喷发、台风等，都伴有次声波产生，一些动物感知后就会作出反应。一些机器在工作时，也会产生人耳听不到的次声波。
二、响度
响度是指人耳感受到的声音强弱，它是人对声音大小的一个主观感觉量。响度与声源的振幅有关，对同一音调来说，声源的振幅越大，响度也越大；振幅越小，响度也越小。同时响度还与人到声源的距离有关，对于同一个声源，离人的距离近响度就大，离人的距离远响度就小。
三、音色
音色也称音品，是声音的属性之一，它由发声体的结构、材料等因素决定。不同的乐器在音调和响度相同的情况下，仍然可以分辨他们，就是因为它们的音色不同。我们在嘈杂的人群中能分辨出熟人的声音就是因为每个人的音色不同的缘故。
一、噪声
噪声是由发声体的无规则的振动发出的，或是由不同强度和不同频率的声音无规律地结合在一起而形成的嘈杂刺耳听起来很不舒服的声音。例如车辆的发动机喇叭声、工地或工厂的各种机器的响声、婴儿啼哭以及喧哗声．
在社会生活中，噪声和乐音没有严格的区分标准，一种声音是否应视作噪声，不只是由它的物理特性决定，还应根据人的心理状态及需求情况而定。比如夜深人静时传来的钢琴声，也可能是噪声。
二、噪声的强弱等级和危害
噪声的强弱用分贝（符号dB）来表示。
0 dB是人刚能听到的最微弱的声音——听觉下限；
10 dB相当于微风吹树叶的沙沙声；
30 ~ 40 dB是较为理想的安静环境；
50 dB以上影响睡眠和休息；
70 dB以上会干扰谈话，影响工作效率；
90 dB是国际上规定的听力保护的最高限度，长期生活在90 dB以上的环境里会严重影响听力并引起神经衰弱、头痛、高血压等疾病；
若突然暴露150 dB以上的环境中，会使听觉器官损伤，失去听力。
为了保护听力，应控制噪声不超过90 dB；为了保证工作和学习，应控制噪声不超过70 dB；为了保证休息和睡眠，应控制噪声不超过50 dB。假如夜间你家附近的工地或饭店发出的声音超过50 dB，那么你就可以通过向当地的环保部门举报，来维护自己的权利。
三、噪声的控制。
减弱噪声的途径有三种：
1．在声源处减弱。例如：给噪声大的机器加底座或隔音罩、在车辆的排气管上安装消音器等。
2．在传播过程中减弱。例如：使用隔音砖建造房屋、城市道路两边树立隔音板、公路两边植树造林等。
3．在人耳处减弱。例如，在高噪声的车间里让工人配戴消音耳塞、耳罩等。
一、回声的利用
当声波碰到它不能穿过的物体表面时，声波就会弹回来，或者说反射回来。返回来的声波称为回声。回声一般要比原来的声音弱得多。这是因为声波在传播途中损失了一部分能量。回声的强弱也与声波所撞击的材料有关。有些材料反射声波的能力强，而有些材料则能吸收投射到它们上面的大部分声波。回声是山谷中或大厅中常有的现象。夏天雷声隆隆不绝，是雷声经天空密云层多次反射的形成的。
1．蝙蝠的回声定位
如果你在漆黑的屋子里行走，你很容易会碰到墙壁和家具。然而蝙蝠却可以在黑暗中飞行而不会碰到任何东西。这是因为蝙蝠能够使用回声定位法确定飞行路线及寻找食物。蝙蝠飞行时，发出频率高达100000Hz的声音脉冲，并能够吸收回音。借助这个本领，蝙蝠可以辨别是否会撞上某个物体。蝙蝠虽然不是瞎子，但他们在飞行中通常更多的是靠听觉“看东西”而不是视觉。飞行时会发出超声波，这些
声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的时间和方位，蝙蝠可以确定目标的位置和距离。他们甚至还能通过反射回来的声波判断出是蛾子还是苍蝇。
2．声呐的工作原理
根据回声定位的原理，科学家发明了声呐，利用声呐系统，人们可以测量水的深度、定位沉没的失事船舶、寻找鱼群，或者定位远航的船只。
声呐仪或者深度测试仪发出一束在水中传播的高频超声波，当声波碰到其他物体或海底时，就被反射回来。反射的声音被声纳仪检测到，通过测量声波从发射到返回所经历的时间，就可计算出声波传播的距离，从而间接测得物体的位置。反射波的强度则可反映反射声波的物体的形状和大小。
3．其他应用
医生使用超声波可以得到称为“超声波扫描图”的人体内部图像。这种图像可帮助医生观察人体内部，诊断病情，以采取相应的治疗措施。
还有超声波探伤仪、超声波测速仪等都是利用回声原理设计的。
二、声能量的利用
声波能传递能量在实际中应用很广。由于超声波具有很高的频率，且功率很大，能量容易集中，对物质能产生强大作用。因此准确汇集成的超声波还可以除掉不需要的人体组织（结石），而病人并不感到疼痛，这样病人可以不用手术就能恢复健康。利用此特性，用超声波来清洗精密机件、珠宝上的污垢以及利用超声波加湿等。
一、光的直线传播
光在同一种介质中是沿着直线传播的。
影子的形成、日食月食的形成都是由于光的直线传播所形成的。
二、光的传播速度
在早些时候人们认为光的传播是不需要时间的，那是因为光的传播速度实在是太快了，在人类有限的感知能力内根本就无法感知到光的速度。科学家们也是花了好多的时间、花费和好多的人力才逐渐地测出了光的传播速度。
光在真空中的传播速度是3×108m/s。
在不同的介质中光的传播速度不同，在空气中的传播速度比在真空中略微小一些可以忽略不计，认为光在真空中传播和在空气中传播都是3×108m/s。光在水中的传播速度约为在真空中传播的3/4；在玻璃中的传播速度为真空中传播速度的2/3。
三、光年
光年是长度单位，简而言之就是指光在一年时间中行走的距离，即约九万四千六百亿公里。
因为真空中的光速是2.99792458×108ｍ/s，所以一光年就等于 9.460730472580800×1015千米。
在天文学中常用的长度单位还有“天文单位”、“秒差距”等等。
四、颜色
白光不是单纯的光，是有多种颜色的光混合成的。
雨后的虹就是空气中的小液滴把太阳光色散形成的自然现象。
透明物体和不透明物体的颜色形成原理也不相同。比如说：红的玻璃是只有红色光线可以通过才显示红色的，而红色的不透明物体则是由于只反射红色的光才显示红色的。
一、光的反射现象
为什么我们既能看到发光的物体又能看到不发光的物体？如在遮蔽门窗的教室内，打开电灯，我们不仅能看到发光的电灯，同时还能看到桌椅、墙壁、同学及周围一切本身不发光的物体，这是什么原因？
这就是存在引出“反射”的概念，还可举例我们看到月亮是因为它反射光，但它不是光源，有人说站在地球上看地球就像一个大月亮。引入反射后，可进一步引入“反射光”和“入射光”的概念，并提出问题：光线的反射遵从什么规律？引入新课教学。
二、光的反射定律
1．反射光线和入射光线、法线在同一平面内；（三线共面）
2．反射光线和入射光线分居在法线两侧；（两线分居）
3．反射角等于入射角。（两角相等）
4．反射时光路可逆
三、镜面反射和漫反射
所谓镜面反射指的是反射面是完全的光滑平面，一束平行的光线照到这个完全光滑的平面上被反射之后还是一束平行的光线。
漫反射指的是反射面不是光滑平面，表面是凹凸不平的。当一束平行光射到凸凹不平的物体上时，反射光线是射向不同的方向的，不再是平行的。
我们之所以能从不同的地方看到同一个物体，就是因为发生了漫反射。否则，如果都是镜面反射的话，我们只有站在特定的地方才能看的到物体。
不论是镜面反射还是漫反射都遵守光的反射定律。
一、平面镜成像的特点：
1．成虚像；
2．像与物等大；
3．像与物到平面镜的距离相等；
4．像与物左右相反。
二、凹面镜、凸面镜及其应用
凹面镜对光线有会聚作用，是由于每一条光线在反射时都遵循反射规律。
凹面镜的应用有两类：一类是用凹面镜来会聚光，例如太阳灶，反射望远镜，还有耳鼻喉科医生用凹镜会聚光观察耳道情况等。另一类是利用凹面镜得到平行光，手电筒、汽车头灯等的凹面镜都是起这个作用的。
凸面镜对光线有发散作用，同样每一条光线在反射时都遵循反射规律。
凸面镜的应用有汽车观后镜、马路拐弯处的凸面镜等等。
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