内容正文:
第二章 声现象
第1节 声音的产生与传播
知识点一、声音的产生
1、声源: 的物体。 都可以因振动而发声,因此都可以作为声源。
2、声音的产生:声音是由物体 产生的。声音不能凭空产生,发声体一定在 。
(1) 停止,发生停止,但发出的声音还会 。
(2)一切固体、液体和气体都可以发声。
3、声音的记录(保存)
(1)如果将 记录下来,需要时再让物体按照记录下来的 去振动,就会产生与原来一样的声音,这样就可以将声音保存下来。
(2)记录的方法:机械记录、磁记录、光记录、存储卡记录等。如早期的机械唱片,磁带,激光唱盘、光盘,mp3,mp4等。
4、几种常见动物或乐器的发声部位:
(1)动物:蝈蝈—— 而发声;蝴蝶、蚊子—— 发声;蝉——腹部的 振动发声;鸟—— 振动发声。
(2)乐器:
①拨弦乐器:竖琴(Harp)、吉他(Guitar)、古琴、琵琶、筝;
②拉弦乐器:小提琴(Violin)、中提琴(Viola)、大提琴(Cello)、倍低音提琴(Double Bass)、二胡;
③击弦乐器:扬琴——琴弦振动发声;
④打击乐器:鼓——鼓面振动发声;
⑤其他乐器:箫—— 的振动发声;笛——边棱音发声方式,即 而发出声音,并由共鸣管产生共鸣;口琴—— 发声;唢呐——植物唢呐嘴的两片似扇形的 发声。
典例1、国家级非物质文化遗产莆仙十音八乐,是莆田地区传统的民间说唱曲种,也是器乐演奏的乐种。下列哪种乐器的发声体与其它三种不同( )
A.铜锣 B.唢呐
C.笙 D.竹笛
典例2、(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)写出下列各种声音的声源。
(1)悠扬的短笛声: ;
(2)《黄河大合唱》中的歌词“风在吼,马在叫,黄河在咆哮”,这里的“咆哮”的声源是 。
典例3、(2023·甘肃武威·中考真题)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”)。
典例4、(23-24八年级上·山东东营·阶段练习)如图所示的现象说明:正在发声的物体都在 。物理学中把这种研究问题的方法叫做 法。
知识点二、声音的传播
1、介质:声音的传播 ,物理学中把这样的物质叫介质。
(1)一切固体、液体和气体都 作为传声的介质。
(2)一般情况下, 传声效果最好, 次之, 传声效果最差。
(3)通常情况下,人耳听到的声音都是通过 传播的。
2、声音传播的条件:
(1) ;
(2)具有传声的 。
3、真空 传声。太空中依靠 传递信息。
4、声音以 向外传播。
5、人耳感知声音的基本过程:外界通过空气传来的声音引起 振动,通过 及其他组织把信号传给 , 再把信号传给 ,人就听到声音。
6、骨传导:声音还可以通过 、 传到听觉神经,引起听觉,叫骨传声。
7、人耳听到声音的条件:
(1) 发出声音;
(2)有 传递声音;
(3)声音能引起 的感知;
(4)人耳的 正常。
典例5、甲同学将耳朵贴在装满水的长铁管的一端,乙同学在另一端敲打铁管一次,甲同学听到几次声音( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
典例6、(23-24八年级上·广东珠海·阶段练习)2023年5月,如图所示的国产大飞机C919首次执飞,此次航班从上海起飞,在首都机场平稳降落,周围观看的人们听到飞机的声音是通过 传过来的;在月球上,宇航员只能通过无线电对话交谈,这是因为声音的传播需要 ,声音在 中不能传播。
典例7、(23-24八年级上·海南海口·阶段练习)如图所示,小红与小刚用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“电话”。
(1)他们用“电话”能实现10m间的通话,这表明 (选填“固”“液”或“气”)体能够传声;
(2)在用土电话时,小红用手捏住线的某一部分,小刚就听不到声音了,这是由于手阻止了线的 使声音无法通过线来传播;
(3)如果改用细金属丝连接土电话,小红以同样的响度讲话,但小刚听到的声音要大些。这一实验现象表明:不同介质传声效果 (选填“相同”或“不同”)。
典例8、(23-24八年级上·福建龙岩·阶段练习)小明为了探究声音传播的特点做了如下实验。
(1)如图甲,小明把衣架挂在细绳中央,将细绳绕在食指上,并用食指堵住双耳,请另一位同学敲击衣架,小明能听到衣架发出的声音,该实验说明 可以传播声音;
(2)小明继续实验,将正在发声的手机装入塑料袋,扎紧袋口后用细线悬挂在水中,如图乙所示,他听到了手机的音乐声,说明 可以传播声音;
(3)如图丙将正在发声的手机放在连有抽气机的密闭玻璃瓶内,在用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中,所听到的声音将会逐渐 ;然后再向玻璃罩内逐渐放气的过程中,所听到的声音将会逐渐 (以上两空选填“增大”或“减小”)。推理可知:声音 (填“可以”或“不可以”)在真空中传播。
知识点三、声速
1、声速:
(1)定义:声音传播的 。
(2)大小:
①声音在某种介质中单位时间内传播的距离。
②一般情况下,声音在 中传播的速度最大, 中次之, 中传播的速度最小;声速的大小还与介质的温度有关。
2、一些介质中的声速
介质
声速(m▪s-1)
介质
声速(m▪s-1)
空气(0℃)
331
海水(25℃)
1531
空气(15℃)
冰
3230
空气(25℃)
346
铜(棒)
3750
软木
500
大理石
3810
煤油(25℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
铁(棒)
5200
2、回声
(1)定义:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被 ,形成回声。
(2)回声和原声
①障碍物离人较远(大于 )时,回声到达人耳的时间比原声 ,回声和原声就能被区分开。
②障碍物离人较近时,回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以下,回声和原声混在一起, 。
(3)应用——回声测距
①原理: ,t为发声到接收回声的时间间隔。
② , 等就是应用回声测距原理。
典例9、(23-24八年级上·湖北黄冈·阶段练习)阅读下面数据回答问题。
几种物质中的声速v/(m/s)
空气(15oC)
340
海水(25oC)
1531
空气(25oC)
346
铜(棒)
3750
空气(35oC)
352
大理石
3810
煤油(25oC)
1324
铝(棒)
5000
蒸馏水(25oC)
1497
铁(棒)
5200
(1)空气中的声速随温度的升高而 (选填“增大”“减小”或“不变”),可得出的规律是每升高1℃,声速每秒变化 m/s。按照你的发现规律,你估计0℃时空气中的声速大约为 m/s。
(2)影响声速大小的因素: 、 。
典例10、(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图所示,记录了一辆小汽车在平直公路上由A行驶到B的情况,则该小汽车做的是 直线运动,它在整个运动过程中的平均速度是多少? 若从A处向B处障碍物发射超声波,需要多少时间A处可以接收到返回的声音。 (空气中的声速为340m/s,结果保留一位小数)
典例11、如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来测速仪收到的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔为T,超声波在空气中传播的速度是v,若汽车是匀速行驶的,则根据图a、b分析可知,下列说法正确的是( )
A.汽车第一次反射信号时距离测速仪的距离为
B.汽车第二次反射信号时距离测速仪的距离为
C.汽车反射两次信号的时间间隔为T
D.汽车的速度为
典例12、一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经秒后听到回声,(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)客车6秒内移动的距离;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离;
(3)如果听到回声后改变车速,匀速行驶230m,司机第二次鸣笛,又经秒后听到回声,请根据以上数据计算:客车改变车速后匀速行驶的速度。
达标检测
1.(23-24八年级上·重庆长寿·阶段练习)下列关于声音的说法正确的是( )
A.只要物体在振动,我们就一定能听到声音
B.声音在同种介质中的传播速度一定相同
C.一切正在发声的物体都在振动
D.声音在真空中的传播速度是340m/s
2.如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后, 用双手搓把手, 会发出喵嗡声,盆内水花四溅。传说, 众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势, 曾吓退数十里外的敌军, 这反映了我国古代高超的科学制器技术,下列分析正确的是( )
A.“鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的 B.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
C.“鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳 D.众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
3.(23-24八年级上·上海浦东新·期末)人在狭小房间里听不到回声,这是因为( )
A.在狭小房间里说话时没有回声 B.回声和原声混在一起了,所以听不到回声
C.在狭小房间里说话时声音太小 D.回声到达人耳比原声到达人耳晚0.1s以上
4.(23-24八年级上·山东潍坊·阶段练习)在教室中听课的学生,听不到老师讲课的回声,是因为( )
A.老师讲课的声音太小 B.教室的空间太小,不能产生回声
C.回声太小,人耳听不到 D.回声和原声混合在一起不能区分
5.钢琴的琴声是由琴弦 产生的;琴声是能够通过 传播的,为了不打扰他人,弹琴时应关闭门窗。
6.(23-24八年级上·四川泸州·阶段练习)如图所示,是王爷爷为孙子制作的一只会“吹口哨”的纽扣。先将绳子转绕缠紧,再将绳子拉开、收拢交互进行,就会听到“嗡嗡”的声音。此声音是由于纽扣周围空气 而产生的,并通过 传入人耳。利用声呐系统向海底垂直发射声波,经2s后收到回波,已知声音在海水中的传播速度为1531m/s,则此处海水的深度为 m。
7.(23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)一辆匀速行驶的汽车驶离山崖,速度是36km/h,在山崖前某处鸣笛,经过2s后听到回声,已知空气中的传声速度为340m/s,听到回声时,车与山之间的距离是 m(车长忽略不计)。行驶过程中,司机看见车正前方174m处有一站立不动的路人,想立即鸣笛提醒,若人的反应时间都为0.4s,且人听到鸣笛声后就会做出避让动作。从司机看到人时起 秒后,人能做出避让动作。
8.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)小明在探究声音传播条件的实验中,将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,如图所示。
(1)经调整使器件完好后,用抽气筒有效地向外抽气,随着瓶内空气逐渐减少,小明发现听到的手机声音 。(选填“变大”、“不变”或“变小”),如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,将会发现听到的手机声音 ;
(2)如果把广口瓶内空气完全抽出,我们将 听到声音(选填“能”或“不能”);
(3)如图所示,敲击右边音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个实验现象说明声音可以在 中传播;
(4)乒乓球在实验中的作用是使现象更容易观察。这种方法叫做 (选填“等效替代法”或“转换法”);
(5)小明推测,假如把如图的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球 弹起(选填“会”、“不会”或“有可能”);
(6)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为 法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.转化
9.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)如图所示,一辆汽车以20m/s的速度面向一座高山匀速行驶,经过一路碑时鸣笛一声继续行驶,6s后听到了回声(已知声音在空气中的传播速度为340m/s),求:
(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程是多少米?
(2)汽车鸣笛时的路碑处距离高山多少米?
(3)汽车听到鸣笛回声时距离高山还有多少米?
(
10
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第二章 声现象
第1节 声音的产生与传播
知识点一、声音的产生
1、声源: 正在发声 的物体。 固体、液体、气体 都可以因振动而发声,因此都可以作为声源。
2、声音的产生:声音是由物体 振动 产生的。声音不能凭空产生,发声体一定在 振动 。
(1) 振动 停止,发生停止,但发出的声音还会 继续传播 。
(2)一切固体、液体和气体都可以发声。
3、声音的记录(保存)
(1)如果将 发声体的振动 记录下来,需要时再让物体按照记录下来的 振动规律 去振动,就会产生与原来一样的声音,这样就可以将声音保存下来。
(2)记录的方法:机械记录、磁记录、光记录、存储卡记录等。如早期的机械唱片,磁带,激光唱盘、光盘,mp3,mp4等。
4、几种常见动物或乐器的发声部位:
(1)动物:蝈蝈—— 翅膀的相互摩擦 而发声;蝴蝶、蚊子—— 翅膀振动 发声;蝉——腹部的 鼓膜 振动发声;鸟—— 鸣膜 振动发声。
(2)乐器:
①拨弦乐器:竖琴(Harp)、吉他(Guitar)、古琴、琵琶、筝;
②拉弦乐器:小提琴(Violin)、中提琴(Viola)、大提琴(Cello)、倍低音提琴(Double Bass)、二胡;
③击弦乐器:扬琴——琴弦振动发声;
④打击乐器:鼓——鼓面振动发声;
⑤其他乐器:箫—— 空气柱 的振动发声;笛——边棱音发声方式,即 气流在管内碰撞 而发出声音,并由共鸣管产生共鸣;口琴—— 金属簧片振动 发声;唢呐——植物唢呐嘴的两片似扇形的 叶片振动 发声。
典例1、国家级非物质文化遗产莆仙十音八乐,是莆田地区传统的民间说唱曲种,也是器乐演奏的乐种。下列哪种乐器的发声体与其它三种不同( )
A.铜锣 B.唢呐
C.笙 D.竹笛
【答案】A
【解析】铜锣发声时是由锣面的振动产生的,而唢呐、笙、竹笛,它们发声时都是由空气柱的振动产生的,这三种乐器的发声体是相同的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
典例2、(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)写出下列各种声音的声源。
(1)悠扬的短笛声: ;
(2)《黄河大合唱》中的歌词“风在吼,马在叫,黄河在咆哮”,这里的“咆哮”的声源是 。
【答案】 空气柱 黄河水
【解析】(1)[1]悠扬的短笛声的声源是短笛内空气柱的振动发声。
(2)[2]《黄河大合唱》中的歌词“风在吼,马在叫,“马在叫”的声源是马的声带;“黄河在咆哮”的声源是黄河水。
典例3、(2023·甘肃武威·中考真题)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”)。
【答案】 振动 转换法
【解析】[1]发声的音叉放入水中溅出水花,是因为音叉振动使得水花溅出,说明声音是由于物体振动产生的。
[2]将不易于观察的音叉的振动转换为易于观察的溅起的水花,这种研究方法叫做转换法。
典例4、(23-24八年级上·山东东营·阶段练习)如图所示的现象说明:正在发声的物体都在 。物理学中把这种研究问题的方法叫做 法。
【答案】 振动 转换
【解析】[1]敲鼓时,纸屑上下跳动;扬声器发声时,小纸片上下跳动;发声的音叉振动激起水花,这些都可以说明发声体在振动。
[2]借助于纸屑、小纸片、水的振动,验证鼓面、扬声器、音叉在振动,物理学中把不易观察的现象转化成容易观察的现象去研究的方法称为转换法。
知识点二、声音的传播
1、介质:声音的传播 需要物质 ,物理学中把这样的物质叫介质。
(1)一切固体、液体和气体都 可以 作为传声的介质。
(2)一般情况下, 固体 传声效果最好, 液体 次之, 气体 传声效果最差。
(3)通常情况下,人耳听到的声音都是通过 空气 传播的。
2、声音传播的条件:
(1) 声源产生声音 ;
(2)具有传声的 介质 。
3、真空 不能 传声。太空中依靠 电磁波 传递信息。
4、声音以 波的形式 向外传播。
5、人耳感知声音的基本过程:外界通过空气传来的声音引起 鼓膜 振动,通过 听小骨 及其他组织把信号传给 听觉神经 , 听觉神经 再把信号传给 大脑 ,人就听到声音。
6、骨传导:声音还可以通过 头骨 、 颌骨 传到听觉神经,引起听觉,叫骨传声。
7、人耳听到声音的条件:
(1) 声源 发出声音;
(2)有 介质 传递声音;
(3)声音能引起 人耳 的感知;
(4)人耳的 听觉 正常。
典例5、甲同学将耳朵贴在装满水的长铁管的一端,乙同学在另一端敲打铁管一次,甲同学听到几次声音( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
【答案】C
【解析】在另一端敲击后,声音会同时沿着固体铁、液体水、空气传向另一端。因声音在这三种介质中的传播速度不同,所以声音到达耳朵的时间就不同,听到的第一声是通过铁管传过去的,第二声是通过水传播的,第三声是通过空气传播的,共听到3次声音。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
典例6、(23-24八年级上·广东珠海·阶段练习)2023年5月,如图所示的国产大飞机C919首次执飞,此次航班从上海起飞,在首都机场平稳降落,周围观看的人们听到飞机的声音是通过 传过来的;在月球上,宇航员只能通过无线电对话交谈,这是因为声音的传播需要 ,声音在 中不能传播。
【答案】 空气 介质 真空
【解析】[1]声音的传播需要介质,人们听到飞机的声音是通过空气传入人耳的。
[2][3]月球所在的环境是真空,声音的传播需要介质,而真空不能传声,所以宇航员只能通过无线电对话交谈。
典例7、(23-24八年级上·海南海口·阶段练习)如图所示,小红与小刚用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“电话”。
(1)他们用“电话”能实现10m间的通话,这表明 (选填“固”“液”或“气”)体能够传声;
(2)在用土电话时,小红用手捏住线的某一部分,小刚就听不到声音了,这是由于手阻止了线的 使声音无法通过线来传播;
(3)如果改用细金属丝连接土电话,小红以同样的响度讲话,但小刚听到的声音要大些。这一实验现象表明:不同介质传声效果 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】 固 振动 不同
【解析】(1)[1]细棉线是固体,能实现通话,说明固体也是传声的一种介质。
(2)[2]另一个同学用手捏住线上的某一部分,手阻止了线的振动,振动停止,发声也停止,故无法产生声音。
(3)[3]相距同样远,且说话的响度也相同,但改用金属丝连接土电话,听到的声音大,说明金属丝的传声性能比棉线的好, 不同介质传声效果不同。
典例8、(23-24八年级上·福建龙岩·阶段练习)小明为了探究声音传播的特点做了如下实验。
(1)如图甲,小明把衣架挂在细绳中央,将细绳绕在食指上,并用食指堵住双耳,请另一位同学敲击衣架,小明能听到衣架发出的声音,该实验说明 可以传播声音;
(2)小明继续实验,将正在发声的手机装入塑料袋,扎紧袋口后用细线悬挂在水中,如图乙所示,他听到了手机的音乐声,说明 可以传播声音;
(3)如图丙将正在发声的手机放在连有抽气机的密闭玻璃瓶内,在用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中,所听到的声音将会逐渐 ;然后再向玻璃罩内逐渐放气的过程中,所听到的声音将会逐渐 (以上两空选填“增大”或“减小”)。推理可知:声音 (填“可以”或“不可以”)在真空中传播。
【答案】 固体 液体 减小 增大 不可以
【详解】(1)[1]用食指堵住双耳,仍然可以听到敲击衣架的声音,说明声音不是通过空气传入耳朵的,而是通过衣架、细绳传入耳朵,说明固体可以传声。
(2)[2]将正在发声的手机装入塑料袋,扎紧袋口后用细线悬挂在水中,仍能听到水中手机的声音,声音是通过水传播的,说明液体可以传播声音。
(3)[3][4]用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中,玻璃罩内的空气越来越稀薄,所听到的声音将会逐渐减小;向玻璃罩内逐渐放气的过程中,玻璃罩的空气越来越多,所听到的声音将会逐渐增大。
[5]由以上现象可以推断:假如把玻璃罩内的空气全部抽出,里面就没有了介质,形成真空,我们将听不到手机的音乐声,说明声音不可以在真空中传播,声音的传播需要介质。
知识点三、声速
1、声速:
(1)定义:声音传播的 快慢 。
(2)大小:
①声音在某种介质中单位时间内传播的距离。
②一般情况下,声音在 固体 中传播的速度最大, 液体 中次之, 气体 中传播的速度最小;声速的大小还与介质的温度有关。
2、一些介质中的声速
介质
声速(m▪s-1)
介质
声速(m▪s-1)
空气(0℃)
331
海水(25℃)
1531
空气(15℃)
340
冰
3230
空气(25℃)
346
铜(棒)
3750
软木
500
大理石
3810
煤油(25℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
2、回声
(1)定义:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被 反射回来 ,形成回声。
(2)回声和原声
①障碍物离人较远(大于 17m )时,回声到达人耳的时间比原声 晚0.1s及以上 ,回声和原声就能被区分开。
②障碍物离人较近时,回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以下,回声和原声混在一起, 加强原声 。
(3)应用——回声测距
①原理: ,t为发声到接收回声的时间间隔。
② 倒车雷达 , 声呐 等就是应用回声测距原理。
典例9、(23-24八年级上·湖北黄冈·阶段练习)阅读下面数据回答问题。
几种物质中的声速v/(m/s)
空气(15oC)
340
海水(25oC)
1531
空气(25oC)
346
铜(棒)
3750
空气(35oC)
352
大理石
3810
煤油(25oC)
1324
铝(棒)
5000
蒸馏水(25oC)
1497
铁(棒)
5200
(1)空气中的声速随温度的升高而 (选填“增大”“减小”或“不变”),可得出的规律是每升高1℃,声速每秒变化 m/s。按照你的发现规律,你估计0℃时空气中的声速大约为 m/s。
(2)影响声速大小的因素: 、 。
【答案】 增大 0.6 331 介质的种类 介质的温度
【解析】(1)[1]从表中数据可以看出,空气温度越高,声速越大;空气中的声速随温度的升高而增大。
[2][3]空气的温度为15℃时,声音的速度340m/s,空气的温度为25℃时,声音的速度346m/s,温度每升高10℃,声音的传播速度就会增加6m/s,则每升高1℃,声速每秒变化0.6m/s;按照这个规律,如果温度在0℃空气中声速为
(2)[4][5]从表中可以看出,不同介质中声速一般不同,同种介质中温度不同声速不同;由此可知:影响声速的因素是介质的种类和介质的温度。
典例10、(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图所示,记录了一辆小汽车在平直公路上由A行驶到B的情况,则该小汽车做的是 直线运动,它在整个运动过程中的平均速度是多少? 若从A处向B处障碍物发射超声波,需要多少时间A处可以接收到返回的声音。 (空气中的声速为340m/s,结果保留一位小数)
【答案】 变速 13.5m/s 19.1s
【解析】[1]分析图可知,小车相同时间内运动的路程不同,根据,所以整个过程小车运动的速度不同,整个过程小车做变速运动。
[2]它在整个运动过程中路程为3240m,所用时间为4min,则平均速度为
[3]若从A处向B处障碍物发射超声波,设需要t′的时间A处可以接收到返回的声音,则超声波走过的路程为
解得。
典例11、如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来测速仪收到的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔为T,超声波在空气中传播的速度是v,若汽车是匀速行驶的,则根据图a、b分析可知,下列说法正确的是( )
A.汽车第一次反射信号时距离测速仪的距离为
B.汽车第二次反射信号时距离测速仪的距离为
C.汽车反射两次信号的时间间隔为T
D.汽车的速度为
【答案】A
【解析】A.由图b可以看出,发出超声波信号到有30个小格,时间间隔为T
则一个小格的时间间隔为,发出超声波信号到接受到反射信号时间为
此时超声波与汽车之间的距离
故A正确;
B.发出超声波信号到接受到反射信号所用时间为
此时超声波与汽车之间的距离
故B错误;
C.汽车反射两次信号的时间间隔
故C错误;
D.根据以上分析可知,汽车接收到、两个信号之间的时间内前进的距离为
则汽车的行驶速度
故D错误。
故选A。
典例12、一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经秒后听到回声,(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)客车6秒内移动的距离;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离;
(3)如果听到回声后改变车速,匀速行驶230m,司机第二次鸣笛,又经秒后听到回声,请根据以上数据计算:客车改变车速后匀速行驶的速度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)根据题意
由可得客车内通过的路程为
(2)声音在内通过的路程为
则客车第一次鸣笛时到悬崖的距离为
听到回声时距离悬崖的距离为
(3)设客车以速度变为向前行驶,则汽车第二次鸣笛时距离悬崖的距离为
根据可知
代入数据
可得
答:(1)客车秒内移动的距离为;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离;
(3)客车改变车速后匀速行驶的速度为。
达标检测
1.(23-24八年级上·重庆长寿·阶段练习)下列关于声音的说法正确的是( )
A.只要物体在振动,我们就一定能听到声音
B.声音在同种介质中的传播速度一定相同
C.一切正在发声的物体都在振动
D.声音在真空中的传播速度是340m/s
【答案】C
【解析】A.物体振动产生声音,但是如果没有传声介质,我们就听不到声音,故A错误;
B.声音的传播速度和介质种类及温度有关,声音在同种介质中的传播速度不一定相同,故B错误;
C.一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止,故C正确;
D.声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,声音不能在真空中传播,故D错误。
故选C。
2.如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后, 用双手搓把手, 会发出喵嗡声,盆内水花四溅。传说, 众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势, 曾吓退数十里外的敌军, 这反映了我国古代高超的科学制器技术,下列分析正确的是( )
A.“鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的 B.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
C.“鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳 D.众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
【答案】B
【解析】A.声音是由物体振动产生的,“鱼洗”发出的嗡嗡声是由“鱼洗”振动产生的,故A错误;
B.发声的“鱼洗”正在振动带动水振动使“水花四溅”,因此“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动,故B正确;
C.声音的传播需要介质,“鱼洗”发出的声音通过空气传入人耳,故C错误;
D.声音的传播速度只与介质种类和温度有关,与其他因素无关,故D错误。
故选B。
3.(23-24八年级上·上海浦东新·期末)人在狭小房间里听不到回声,这是因为( )
A.在狭小房间里说话时没有回声 B.回声和原声混在一起了,所以听不到回声
C.在狭小房间里说话时声音太小 D.回声到达人耳比原声到达人耳晚0.1s以上
【答案】B
【解析】回声到达人耳与原声到达人耳至少间隔0.1s,人耳才能分辨出来,在狭小房间里,回声和原声的时间间隔小于0.1s,则回声和原声混在一起了,所以听不到回声,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(23-24八年级上·山东潍坊·阶段练习)在教室中听课的学生,听不到老师讲课的回声,是因为( )
A.老师讲课的声音太小 B.教室的空间太小,不能产生回声
C.回声太小,人耳听不到 D.回声和原声混合在一起不能区分
【答案】D
【解析】人耳区分开原声和回声的最小时间差是0.1s,根据速度公式可知区分开原声和回声,需要声源距离障碍物的最短距离是
在教室里,由于我们说话的地点离墙较近,当我们说话时,原声与回声时间差太短,因此人耳区分不开原声与回声,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.钢琴的琴声是由琴弦 产生的;琴声是能够通过 传播的,为了不打扰他人,弹琴时应关闭门窗。
【答案】 振动 空气
【解析】[1]声音是由物体振动产生的,所以钢琴的琴声是由琴弦的振动产生生的。
[2]声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声,所以琴声能够通过空气传播的。
6.(23-24八年级上·四川泸州·阶段练习)如图所示,是王爷爷为孙子制作的一只会“吹口哨”的纽扣。先将绳子转绕缠紧,再将绳子拉开、收拢交互进行,就会听到“嗡嗡”的声音。此声音是由于纽扣周围空气 而产生的,并通过 传入人耳。利用声呐系统向海底垂直发射声波,经2s后收到回波,已知声音在海水中的传播速度为1531m/s,则此处海水的深度为 m。
【答案】 振动 空气 1531
【解析】[1][2]一切声音都是由于物体振动而产生的,人听到的声音是通过空气传入耳朵的。
[3]从发射到受到声波的时间是2s,则此处海水的深度为
7.(23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)一辆匀速行驶的汽车驶离山崖,速度是36km/h,在山崖前某处鸣笛,经过2s后听到回声,已知空气中的传声速度为340m/s,听到回声时,车与山之间的距离是 m(车长忽略不计)。行驶过程中,司机看见车正前方174m处有一站立不动的路人,想立即鸣笛提醒,若人的反应时间都为0.4s,且人听到鸣笛声后就会做出避让动作。从司机看到人时起 秒后,人能做出避让动作。
【答案】 350 1.3
【解析】[1]车的速度
v车=36km/h=10m/s
听到回声时,车与山间的距离
[2]司机看到前面的人到鸣笛的时间t2=0.4s,此时汽车走过的路程
s2=v车t2=10m/s×0.4s=4m
汽车鸣笛处到人的距离
s3=d2﹣s2=174m﹣4m=170m
声音从鸣笛处到前面的人所用的时间
从司机看到人时起到人能做出避让动作需要的时间
t4=t2+t3+t反应=0.4s+0.5s+0.4s=1.3s
8.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)小明在探究声音传播条件的实验中,将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,如图所示。
(1)经调整使器件完好后,用抽气筒有效地向外抽气,随着瓶内空气逐渐减少,小明发现听到的手机声音 。(选填“变大”、“不变”或“变小”),如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,将会发现听到的手机声音 ;
(2)如果把广口瓶内空气完全抽出,我们将 听到声音(选填“能”或“不能”);
(3)如图所示,敲击右边音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个实验现象说明声音可以在 中传播;
(4)乒乓球在实验中的作用是使现象更容易观察。这种方法叫做 (选填“等效替代法”或“转换法”);
(5)小明推测,假如把如图的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球 弹起(选填“会”、“不会”或“有可能”);
(6)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为 法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.转化
【答案】 变小 变大 不能 空气 转换法 不会 B
【解析】(1)[1][2]声音的传播需要介质,空气可以传播声音,用抽气筒有效地向外抽气,随着瓶内空气逐渐减少,传声的介质减少,发现听到的手机声音变小。如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,传声的介质增多,将会发现听到的手机声音变大。
(2)[3]如果把广口瓶内空气完全抽出,没有传声的介质,所以我们将不能听到声音。
(3)[4]敲击右边音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,说明左边的音叉也在振动,两只音叉没有接触,它们之间有空气,说明空气可以传播声音,即这个实验现象说明声音可以在空气中传播。
(4)[5]乒乓球在实验中的作用是使现象更容易观察,这种用易观察的现象来反映不易观察的现象的方法称为转换法。
(5)[6]小明推测,假如把如图的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球不会弹起,因为月球上没有大气,不能传声。
(6)[7]声波看不见,石头落入水中,产生的水波向四周传播,发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播,现象很像,所以通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是类比法。
故选B。
9.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)如图所示,一辆汽车以20m/s的速度面向一座高山匀速行驶,经过一路碑时鸣笛一声继续行驶,6s后听到了回声(已知声音在空气中的传播速度为340m/s),求:
(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程是多少米?
(2)汽车鸣笛时的路碑处距离高山多少米?
(3)汽车听到鸣笛回声时距离高山还有多少米?
【答案】(1)120m;(2)1080m;(3)960m
【解析】解:(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程
(2)鸣笛后6s的时间内声音经过的路程
汽车鸣笛时的路碑处距离高山的距离
(3)汽车听到鸣笛回声时距离高山的距离
答:(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程是120米;
(2)汽车鸣笛时的路碑处距离高山2040米;
(3)汽车听到鸣笛回声时距离高山还有960米。
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