内容正文:
专题02 声现象(解析版)
思维导图
本章知识梳理
一、声音的产生与传播
1.声音的产生
(1)声源:正在发声的物体叫做声源。
(2)声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止,但声音不一定停止传播。
(3)在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将不易察觉的微小振动放大的方法叫转换法。(如将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹开;在鼓面上撒碎纸屑等)
【例1-1】在鼓面上放一些碎纸屑,敲击鼓面,纸屑在鼓面上跳动。此实验现象表明 ;碎纸屑在实验中的作用是 。将敲响的鼓面用手一按,声音马上消失,这是因为鼓面 停止。
【针对训练1】发声的音叉放入水中溅出水花,说明声音是由于物体 产生的,物理学中把这种研究方法叫做 (选填“等效替代法”、“转换法”或“控制变量法”)。
【针对训练2】小组同学共同完成探究声音的产生与传播系列实验。
(1)如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球 ,这说明 。此探究中乒乓球的作用是: ;
2.声音的传播
(1)探究“声音的传播”,如右图所示。
①在玻璃钟罩内的木塞上放一个正在发声的音乐闹铃,此时你能听到音乐。
②用抽气设备抽去钟罩内空气,在抽气的过程中,你听到音乐声会减小,但能看到闹铃振动。
③如果把钟罩内空气完全抽出我们将不会听到声音。这个实验用到一种物理方法是:理想实验法(或科学推理法)。
实验结论:声音的传播需要介质,真空不能传声。月球上没有空气,所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电交谈。
(2)传声介质:固体、液体、气体。
(3)声音以波的形式传播着,我们叫做声波。
【例2-1】如图所示,接通电源,此时能听到电铃发出的声音。现用抽气设备逐渐抽出其中的空气,听到的声音会逐渐 (填“变大”“变小”或“不变”),甚至最后听不到声音。这个实验说明了声音的传播需要 , 不能传声。这种研究方法叫 (选填“转换法”、“实验推理法”或“控制变量法”)。
【针对训练1】如图所示,拉动琴弓时发出悠扬的琴声说明声音是由物体 产生的,琴声是通过 传播到观众耳中的。
【针对训练2】在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到它 ,说明了声音是由 产生的。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是 ,用到的实验方法 ;
(2)如图甲所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把乒乓球弹起。该实验能说明 可以传声。在月球上 (选填“能”或“不能”)看到乒乓球弹起;
(3)如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,所听到的声音将会逐渐 (选填“减弱”或“增强”),并由此推理可知 。
3.声速
(1)声速的大小等于声音在每秒内传播的距离。
(2)声速的大小跟介质的种类有关。一般来说,声音在固体中传播比液体中快,在液体中比气体中快(v固>v液>v气)。
(3)声速的大小与介质的温度有关。声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
(4)声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵,人听到反射回来的声音叫回声。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。
【例3-1】甲同学把耳朵贴在一根足够长的注满水的自来水管的一端,当乙同学用力敲击一次水管的另一端时,甲同学会听到几次敲击声( )
A.0次 B.1次 C.2次 D.3次
【针对训练1】帅帅同学在一根长为884m的实心金属直管的一端用力敲击一下,在另一端的小丽同学先后听到两次声音,第一声是通过 (选填“固体”或“气体”)传来的,再经过2.43s听到第二声;声音在金属管内传播的速度是 m/s。(声音在空气中的速度是340m/s)
二、声音的特性
1.音调:声音的高低
(1)生活中描述音调高低的情景:男女高音低音、声音尖细和低沉、声音刺耳等。
(2)探究音调的影响因素,如图所示。
把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,用相同的力拨动钢尺,钢尺振动得快发出的音调高;用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现,橡皮筋振动得快发声音调高。
实验结论:音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。
(3)物体在1s振动的次数叫频率,物体振动越快 频率越高。频率单位记作Hz 。
(4)超声波:频率大于20000Hz;次