八年级上册物理第二章有哪些核心知识点？

八年级上册物理第二章：声现象

本章主要围绕声音的产生、传播、特性以及声音的利用和控制展开。

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声音的产生与传播

声音的产生

• 核心结论：声音是由物体的振动产生的。
• 关键点：
  • 振动： 物体沿着直线或曲线往复运动。
  • 声源： 正在发声的物体。
  • 停止振动： 当振动停止时，发声也停止。（音叉敲响后用手按住,声音立刻消失）
• 举例：
  • 人说话：声带振动。
  • 蚊子飞行：翅膀振动。
  • 弹吉他：琴弦振动。
  • 鼓声：鼓面振动。

声音的传播

• 介质： 声音的传播需要物质，这些作为传播媒介的物质叫做介质。
  • 介质可以是固体、液体或气体。
  • 真空不能传声。 （月球上没有空气,宇航员只能通过无线电交谈）
• 形式： 声音以声波的形式传播,声波是传递能量的一种形式。
• 声速：
  • 定义： 声音在介质中传播的快慢。
  • 影响因素：
    1. 介质种类： 声速在固体中 > 液体中 > 气体中。（因为介质越密集,粒子间传递振动越容易）
    2. 温度： 在同种介质中，温度越高，声速越快。（15℃空气中的声速约为340m/s）
  • 常温下空气中的声速： v = 340 m/s （这个数值需要记住,常用于计算题）

回声

• 定义： 声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来,再次听到的声音就是回声。
• 人耳区分回声与原声的条件：
  • 回声与原声到达人耳的时间间隔必须大于 1秒。
  • 计算公式： s = v * t
    • s：声源到障碍物的距离（往返距离为2s）。
    • v：声速。
    • t：时间。
  • 应用： 要听到清晰的回声，障碍物至少需要离我们 s = (340 m/s * 0.1 s) / 2 = 17 m。
• 生活中的现象：
  • 在小房间里说话声音更大、更洪亮，是因为回声与原声几乎同时到达，混合在一起,使声音响度增强。
  • 利用回声可以测距、探测海洋深度（声呐）、探测鱼群等。

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声音的特性

声音有三个基本特性：音调、响度、音色。

特性	定义	决定因素	举例
音调	声音的高低	由声源振动的频率决定，频率越高，音调越高。	女生声音比男生尖（频率高）；“哆”比“啦”音调高。
响度	声音的强弱	由声源振动的振幅和距离声源的远近决定，振幅越大，响度越大；距离越远，响度越小。	用力敲鼓比轻轻敲鼓声音大（振幅大）；远处的雷声比近处的轻（距离远）。
音色	声音的品质	由声源的结构、材料等因素决定，与发声体的材料、形状有关。	我们能分辨出不同乐器的声音（如钢琴和小提琴）或不同人的说话声。

频率

• 定义： 物体在1秒内振动的次数。
• 单位： 赫兹，符号 Hz。
• 人耳的听觉范围： 20 Hz ~ 20000 Hz。
  • 超声波： 频率高于20000 Hz的声波。（人耳听不到，如蝙蝠、B超）
  • 次声波： 频率低于20 Hz的声波。（人耳听不到，如地震、海啸、核爆炸）

振幅

• 定义： 物体振动偏离原来位置的最大距离。

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噪声的危害和控制

噪声

• 物理学定义： 发声体做无规则振动时发出的声音。
• 环保学定义： 凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
• 噪声的等级：
  • 单位：分贝，符号 dB。
  • 0 dB 是人耳能听到的最弱声音。
  • 30~40 dB 是较理想的安静环境。
  • 超过90 dB会损害听力。

噪声的控制

• 控制声源： 防止噪声产生。（如：给机器加消声器、禁止鸣笛）
• 阻断传播： 防止噪声传播。（如：道路旁装隔音墙、房间用吸音材料）
• 防止进入耳朵： 防止噪声进入人耳。（如：戴耳塞、耳罩）

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声的利用

声音可以传递信息，也可以传递能量。

声音传递信息

• 应用举例：
  • 医疗： B超（超声波）、听诊器。
  • 生活： 交谈、听音乐、声控门。
  • 工业： 超声波探伤（检查内部裂纹）。
  • 军事： 声呐（探测海洋深度、鱼群位置）。
  • 大自然： 回声定位（蝙蝠、海豚）。

声音传递能量

• 原理： 声波具有能量,能推动物体振动。
• 应用举例：
  • 医疗： 超声波碎石（击碎人体内的结石）、超声波洁牙。
  • 生活： 超声波清洗（精密仪器）、超声波加湿器。
  • 工业： 超声波焊接（塑料件）。

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本章核心公式与记忆要点

1. 声速公式： s = v * t

   • 注意： 计算回声问题时，路程 s 是声源到障碍物的单程距离，而声音传播的总路程是 2s，公式中 t 是往返时间。

2. 三个“决定”：

   • 音调由频率决定。
   • 响度由振幅和距离决定。
   • 音色由材料、结构决定。

3. 两个“范围”：

   • 人耳听觉范围： 20 Hz ~ 20000 Hz。
   • 次声波： < 20 Hz；超声波： > 20000 Hz。

4. 噪声控制的三个途径：

   • 声源、传播过程、人耳。

希望这份总结对你有帮助！祝你学习进步！