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物理复习之人的听觉有哪些

2023-08-12 09:31:32 高考在线

中考物理复习：人的听觉器官

外耳，包括耳壳和外耳道，它只起着收集声音的作用。许多动物的耳壳可以竖起或转动，人类祖先的耳壳也是可以转动的，随着人类直立行走并主宰了大自然，人耳的转动功能便逐步退化了，现在有个别人的耳壳还可以微微地动。

中耳、包括鼓膜、鼓室、咽鼓管等部分。由耳壳经过外耳道可通到鼓膜，这里便进人中耳了。

鼓膜俗称耳膜，是一层很薄的肉质膜，呈椭圆形，稍微向内陷入，面积约0。65cm2，厚度不到0。lmm。只有它才是接受声音信号的，它能随着外界空气的振动而振动，再把这振动传给后面的器官。人在紧张或激动时，鼓膜周围的肌肉会发生反射性收缩，这时鼓膜会增加张力，从而提高接收声音的灵敏度。如我们夜晚在森林里行走时，突然听到一个可疑的声响，这时我们的听觉会变得高度警惕，连树叶落地的声音都听得出来。这是由于鼓膜周围的肌肉反射性收缩引起了鼓膜张紧的缘故。由此可以看出，人耳对声音强弱的感觉还与人的心理状态有关。

鼓室位于鼓膜的后面，是一个不规则的气腔。有一个管道使鼓室和口腔相通，这个管道叫欧斯达邱管，常称欧氏管(欧斯达邱是意大利医生，在19世纪时他第一个发现这个管，又称咽鼓管。咽鼓管的作用是让空气从口腔进人中耳的鼓室，使鼓膜内外两侧的空气压力相等，这样鼓膜才能自由振动。咽鼓管平时是关闭着的，在咽下东西或打呵欠时才张开。坐飞机上升、降落压力急剧变化时，或在高压氧舱内升压、降压时，鼓膜两边压力不平衡，会使鼓膜疼痛，这时做咽下东西或打呵欠的动作可使咽鼓管打开，平衡鼓膜两边空气压力，消除鼓膜疼痛。

鼓室里最重要的器官是听小骨。听小骨由三颗人体上最轻而且最小的骨头组成，它们分别叫做锤骨、砧骨和镫骨，锤骨直接与鼓膜相依附，砧骨居中，镫骨在最里面，这名字是从它们的外表形象而来的。它们的构造和分布就象一具极尽天工的杠杆，杠杆的前头连着鼓膜，后头连着内耳。它们能把鼓膜的振幅变小而压力扩大后;传给内耳。而当外界出现强音刺激时，锤骨和砧骨之间的关节会自动“暂时脱位”，中断声波的传递，避免内耳受损。

如在强烈音响的刺激下，人耳听觉会出现瞬间空白，似乎一下子听不见了，这就是所谓的“震耳欲聋”.但是，听骨强音脱位需要一个预备过程，即有一个时间上的延迟，因此，在突发的爆炸声面前它无法起到保护作用，还是会造成听觉的永久性损伤。而且，频率为4000赫兹左右的声音最容易使内耳受损。内耳的基本功用是感受由鼓膜送来的振动。为了避免其他振动的干扰，它被坚硬的头骨包围着。内耳的构造和工作比较复杂，其中的某些部分还没有被明确地研究出来。内耳由不管听觉的三个半规管和专管听觉的螺旋状骨组织──耳蜗组成。

半规管与听觉没有关系，是一种平衡器官，我们在快速旋转时感到头昏，就是由于充满在半规管内的液体运动的结果。负责听觉的耳蜗内部有一张薄膜，膜上布有听觉神经末梢──23500根神经纤维，它们通过听觉神经与脑髓膜相联系。耳蜗内部充满了胶质的液体，从鼓膜传来的振动由耳蜗内部的胶质液体传递给薄膜上的神经纤维，引起听觉神经末梢的兴奋，并由听神经及大脑皮层的有关部位进行加工分析，这样就产生了听觉。

中考物理复习：人的听觉

我们生活在声音的世界里，声音无时不有，无处不在。而且，我们周围的空气在做永无休止的无规则运动，这就使空间各处的气压不断地发生变化，这些气压的变化也产生微弱的声波。这样，我们的耳朵会不会淹没在永不停歇的一片噪音之中，永远不知道什么是安静呢?好在我们的听觉有一定的限度。

从接受声音的频率来看，我们人类能听到的声波是频率范围为20～2000Hz的可闻声波。低于20Hz的次声波和高于20000Hz的超声波我们都听不见。

然而，各个人的听觉限度是不同的，尤其以年龄不同而差异显著。如小孩最高可以听到30000Hzg至40000Hz的声音。随着年龄的增长，能听到的最高频率也降低，50岁左右的老年人最高只能听见13000Hz的声音，而年逾花甲的老年人一般只能听到1000～4000Hz的声音。所以，小孩听来非常热闹的世界，老年人却觉得是沉寂的。

从声音的强弱来看，声强低于闻阈10-12W/m和高于触觉阈1W/m2的声音我们听不到。可见人耳对声音强弱的感受也是有限度的。

另外，我们的知觉还可以暂时与对声音的感受分离，放过一些“经过耳边”的声音，把它们当作“耳旁风”不予理会。比如，当我们注意看书时，并没有“听见”桌上座钟的嘀嗒声。但是，一旦有我们感兴趣的声音即使它比其余的声音都弱，我们也会立即听到它。母亲可以在很强的噪声中熟睡，但当孩子头一声哭泣的时候，她会立即醒来。

我们人耳区别两个不同频率的声音的能力也是有限的。频率很接近的音，如1000Hz和1001Hz的两个音，我们人耳听不出它们有什么不同，只有频率为1000Hz和1003Hz的两个音，它们相差3Hz时，我们才能分辨出他们的高低来。对更高的音，听觉的分辨能力就更弱。如频率为3000Hz时，两音至少相差9Hz，我们才能区分开来，这种分辨能力是用“频率分辨率”来表述的，“频率分辨率”等于人耳刚可分辨的两个频率值的相对偏差()。频率分辨率因人而异，受过音乐训练的人比一般人要灵敏得多。就是对同一个人，频率分辨率也随着音高和响度而变化。实验表明，一般情况下，对于中等强度的纯音，平均的频率分辨率大约为0.5%。依此推算，在20-20kHz范围内，人耳大约可以辨别出1500个不同频率的声音。人耳对400Hz左右的音，分辨能力最强，只要相差1Hz，就能区分开来。

前面讲到的音调、响度、音色等都是人耳对声音的主观感觉，而频率、声强等才是客观的物理量。生理声学和心理声学主要就是研究听觉的客观机制以及声音的主观感觉和声音客观量之间的关系。此外还研究失聪、助听、掩蔽、双耳定位等问题，为电声设备、语言通信和噪声控制提供重要数据。

中考物理复习：声音的骨传导

骨头是声音的良导体。声音的振动还可以不经过外耳、中耳面直接传到内耳。这正是依靠头盖骨本身传达的!如果我们把敲响的音叉的尾部靠紧头顶或耳后的乳状突骨上或牙上，同时，把耳封堵塞紧，虽然这个声音经过空气不能传达到耳，但音叉的振动可经过头盖骨传人内耳，刺激听觉神经，我们仍然能清楚地“听”到声音。这种传导方式叫做“骨传导”。

你不妨试一试，把手表咬在牙上，虽然用手堵住双耳，但仍然可以清晰地“听”到表的嘀嗒声!

音乐家贝多芬耳聋后，就是用一根棒来听钢琴演奏的。他打开钢琴上盖，把棒的一端触在钢琴上，另一端咬在牙齿中间，钢弦发声时的振动传到棒上，再由齿骨传到内耳。有些聋者，耳朵鼓膜破坏，但内部听觉器官还完好，他们能依着音乐的拍子跳舞，就是因为音乐的声音经过地板和他们的骨骼传到听觉器官的缘故。

我们还会有这样的体验：我们听自己在录音机里的声音时，总觉得不太象自己的声音，而别人听来都认为象，这是怎么回事呢?其实录音机里的声音并没有“失真”，它录下的是说话人通过空气传来的声音，别人平日直接听到的说话人的声音也是通过空气传来的，所以别人都认为象说话人的声音。而我们听自己发出的声音，主要靠“骨传导”这种传导方式，由于空气和骨头是不同的媒质，所以两种声音的音色就有差别。看来，用骨导听音是广泛存在着的，虽然它在听外来的声音时是多么不方便。