内容正文:
第2章第1节 声音的产生与传播
模块一 思维导图构建知识体系
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题解析
模块四 核心考点精准练(6道题)
模块五 小试牛刀过关测(7道题)
1.通过观察和实验,初步认识声音产生和传播的条件。
2.知道声音是由物体的振动产生的。
3.知道声音传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同。。
4.通过实验探究活动,锻炼学生初步的观察和实验能力。
■知识点一:声音的产生
1.声源:发声的物体叫做声源。
2.产生:声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
3.小实验:
(1)在鼓面上放碎纸屑,敲击鼓面,听到声音,看到纸屑跳动。
(2)敲击音叉,看到与其轻触的乒乓球反复弹起。
(3)把发声的音叉插入水中,看到水花飞溅。
▲实验说明:一切发声的物体都在振动(转换法)。
4.会识别发声体:发声体可能是固体、液体或气体。
■知识点二:声音的传播
1.声音的传播需要介质,真空不能传声。
(固体、液体、气体都是介质)
2.声波:声音以波的形式传播。
3.小实验:如图,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到的声音逐渐变小,再让空气逐渐流入玻璃罩,听到的声音又逐渐大,说明声音的传播需要介质,进一步推理得出真空不能传声。
(方法:实验加推理或理想实验法)
■知识点三:声速
1.定义:声音传播的快慢,也就是每秒钟传播的距离。
2.影响声速大小的因素:介质种类和温度。
(1)介质种类:V固>V液>V气。
(2)温度:声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
3.回声:
(1)形成:传播过程中遇到障碍物会反射回来形成的声音。
(2)回声的区分: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。
(3)回声测距离:
A.应用:用回声测海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近等。
B.方法:测出声音自发出返回的时间t,查出声音在该介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。
教材原题(P41-42)
1. 如图 3-13 所示,将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被音叉反复弹开的现象。如果音叉不发声就观察不到此现象。你能解释此现象吗?
【答案】因为发声的音叉在振动。
【解析】声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
2.游泳时,即使是潜在水底也能听到岸上的声音,这是为什么?
【答案】水也能够传声。
【解析】声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声。
3. 现代建筑常使用“真空玻璃”(将双层玻璃之间抽成近似真空)作临街窗户的玻璃,请利用所学的声学知识,解释这种玻璃的优点。
【答案】隔声抗噪,可有效隔绝声音传播。。
【解析】声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声。其它优点:(1)隔热保温:依靠真空层特殊结构,有效阻隔室内外热量传导;(2)防结露:真空玻璃的真空层内无空气更无水汽分子,其密封严,不会出现结露现象。(3)安全性能好:外层玻璃可作钢化、夹胶等安全玻璃。
4.同学们对“声音的产生与传播”有下面几种看法,请根据你的认识,对每种看法作评论。
(1) 声音是由于物体的运动而产生的。
(2)声音可以在气体、液体和固体中传播,但不能在真空中传播。
(3)声音的传播速度是 340 m/s”。
【答案】(1)错误;(2)正确;(3)错误。
【解析】(1)声音是由物体振动产生的。(2)声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声;(3)影响声速大小的因素:介质种类和温度。声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
5.将敲响的鼓面用手一按,声音会马上消失,这是因为( )。
A. 声音传播的速度小了 B. 声音传到人体中去了
C. 声音传播的速度变大了 D. 鼓面停止了振动
【答案】D。
【解析】声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
6. 凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图2-12所示。注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在 ;“鱼洗”发出的嗡嗡声是靠 传播的。用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因 。
【答案】振动;空气;振动停止,发声也停止。
【解析】声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止。声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声。
7.一位同学面对一座峭壁发出喊声,一会儿他听到了回声。他从手腕上的电子表看到,从他发出喊声到听到回声共经历了约0.5s的时间,估算峭壁距离该同学站立之处有多远。
【答案】170m.
【解析】略。
8.*查阅资料,了解昆虫或植物是怎样发声的。写一篇相关的小论文。
1.(2023江苏无锡)如图所示、系在细绳上的乒乓球在竖直方向静止不动,将正在发声的音叉慢慢靠近并接触乒乓球,观察到乒乓球被弹起,说明声音是由物体 产生的,音又发出的声音通过 传入我们的耳中。
2.(2023 四川)如图所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,说明声音可以在 中传播;还可以观察到紧挨音叉的塑料球弹起,说明声音是由 产生的。
3.(2023甘肃金昌)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”)。
4.(2022·山西省)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,会发出嗡嗡声,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. “水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动;
B. “鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的;
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
5.(2023安徽)图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
6. (2022·福建省)在探究声音的传播时,对课本的实验进行改进,如图。
(1)为了避免声音通过底部固体传出,利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中,A磁体上端为N极,则B磁体下端为______极;
(2)将内部充有少量空气的气球口系紧,并悬挂于玻璃罩内壁,实验过程发现气球体积变大,说明罩内气压变______;
(3)罩内空气不断减少,最后几乎听不到声音了,但发声体上方的轻质小球照旧跳动,说明发声体仍在______;
(4)本实验无法抽成绝对真空,需在实验的基础上,进一步推理得出:真空______传声。写出一个运用类似研究方法的实验:______。
1.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。
2.选项所示是某同学在学习声学时的实验情境,其中研究声音的产生的实验情境有_______;选项_______所示的实验情境说明声音的传播需要介质,_______不能传声。
3.2025年我国将实现航天员登月计划,在月球上漫步的航天员须借助无线电通讯设备才能进行交谈,其原因是( )
A.月球上是真空不能传声 B.航天员的防护服阻断了声音的传播
C.月球上声音传播速度快 D.月球上航天员声带无法振动发声
4.如图是一款新型蓝牙跑步耳机,使用时将耳机贴在颞骨两侧而不是堵塞住耳朵,既可以听到耳机发出的声音,也不影响听到周围环境的声音.以上听到的声音的传播介质分别是( )
A.固体 固体 B.固体 气体 C.气体 固体 D.气体 气体
5.如图所示,在学校的田径运动会上,小明看到发令枪旁边有一块圆形的挡板,关于它的作用下列说法正确的是( )
A.便于起跑线处的同学看到发令枪冒出的白烟
B.便于终点计时裁判看到发令枪冒出的白烟
C.便于终点计时裁判听到发令枪的响声
D.便于减弱发令枪产生的噪声
6.在图实验的实例中,不能说明声音传播条件的是( )
A.在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
B.放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
C.敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起
D.宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行
7.音叉的振动无法直接观察到但我们可以让正在发声的音叉接触面颊,通过面颊有“麻”的感觉说明音叉在振动,这种研究问题的科学研究方法是( )
A.控制变量法 B.理想模型法 C.等效替代法 D.转换法
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第2章第1节 声音的产生与传播
模块一 思维导图构建知识体系
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题解析
模块四 核心考点精准练(6道题)
模块五 小试牛刀过关测(7道题)
1.通过观察和实验,初步认识声音产生和传播的条件。
2.知道声音是由物体的振动产生的。
3.知道声音传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同。。
4.通过实验探究活动,锻炼学生初步的观察和实验能力。
■知识点一:声音的产生
1.声源:发声的物体叫做声源。
2.产生:声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
3.小实验:
(1)在鼓面上放碎纸屑,敲击鼓面,听到声音,看到纸屑跳动。
(2)敲击音叉,看到与其轻触的乒乓球反复弹起。
(3)把发声的音叉插入水中,看到水花飞溅。
▲实验说明:一切发声的物体都在振动(转换法)。
4.会识别发声体:发声体可能是固体、液体或气体。
■知识点二:声音的传播
1.声音的传播需要介质,真空不能传声。
(固体、液体、气体都是介质)
2.声波:声音以波的形式传播。
3.小实验:如图,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到的声音逐渐变小,再让空气逐渐流入玻璃罩,听到的声音又逐渐大,说明声音的传播需要介质,进一步推理得出真空不能传声。
(方法:实验加推理或理想实验法)
■知识点三:声速
1.定义:声音传播的快慢,也就是每秒钟传播的距离。
2.影响声速大小的因素:介质种类和温度。
(1)介质种类:V固>V液>V气。
(2)温度:声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
3.回声:
(1)形成:传播过程中遇到障碍物会反射回来形成的声音。
(2)回声的区分: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。
(3)回声测距离:
A.应用:用回声测海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近等。
B.方法:测出声音自发出返回的时间t,查出声音在该介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。
教材原题(P41-42)
1. 如图 3-13 所示,将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被音叉反复弹开的现象。如果音叉不发声就观察不到此现象。你能解释此现象吗?
【答案】因为发声的音叉在振动。
【解析】声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
2.游泳时,即使是潜在水底也能听到岸上的声音,这是为什么?
【答案】水也能够传声。
【解析】声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声。
3. 现代建筑常使用“真空玻璃”(将双层玻璃之间抽成近似真空)作临街窗户的玻璃,请利用所学的声学知识,解释这种玻璃的优点。
【答案】隔声抗噪,可有效隔绝声音传播。。
【解析】声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声。其它优点:(1)隔热保温:依靠真空层特殊结构,有效阻隔室内外热量传导;(2)防结露:真空玻璃的真空层内无空气更无水汽分子,其密封严,不会出现结露现象。(3)安全性能好:外层玻璃可作钢化、夹胶等安全玻璃。
4.同学们对“声音的产生与传播”有下面几种看法,请根据你的认识,对每种看法作评论。
(1) 声音是由于物体的运动而产生的。
(2)声音可以在气体、液体和固体中传播,但不能在真空中传播。
(3)声音的传播速度是 340 m/s”。
【答案】(1)错误;(2)正确;(3)错误。
【解析】(1)声音是由物体振动产生的。(2)声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声;(3)影响声速大小的因素:介质种类和温度。声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
5.将敲响的鼓面用手一按,声音会马上消失,这是因为( )。
A. 声音传播的速度小了 B. 声音传到人体中去了
C. 声音传播的速度变大了 D. 鼓面停止了振动
【答案】D。
【解析】声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
6. 凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图2-12所示。注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在 ;“鱼洗”发出的嗡嗡声是靠 传播的。用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因 。
【答案】振动;空气;振动停止,发声也停止。
【解析】声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止。声音的传播需要介质(固体、液体、气体都是介质),真空不能传声。
7.一位同学面对一座峭壁发出喊声,一会儿他听到了回声。他从手腕上的电子表看到,从他发出喊声到听到回声共经历了约0.5s的时间,估算峭壁距离该同学站立之处有多远。
【答案】170m.
【解析】略。
8.*查阅资料,了解昆虫或植物是怎样发声的。写一篇相关的小论文。
1.(2023江苏无锡)如图所示、系在细绳上的乒乓球在竖直方向静止不动,将正在发声的音叉慢慢靠近并接触乒乓球,观察到乒乓球被弹起,说明声音是由物体 产生的,音又发出的声音通过 传入我们的耳中。
【答案】 振动 空气
【解析】[1]将正在发声的音叉慢慢靠近并接触静止的乒乓球,观察到乒乓球被弹起,是音叉的振动推动乒乓球弹起,此现象说明声音是由物体的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质,我们听到音叉振动的声音是由空气传入人的耳朵的。
2.(2023 四川)如图所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,说明声音可以在 中传播;还可以观察到紧挨音叉的塑料球弹起,说明声音是由 产生的。
【答案】空气 振动
【解析】由题意知敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声,说明了右边音叉发出的声音传到了左边音叉,引起了左边音叉振动。根据声音的传播需要介质可知,声音可以在空气中传播。紧挨音叉的塑料球弹起,说明了发声的音叉在振动,由此说明声音是由振动产生的。
3.(2023甘肃金昌)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。
4.(2022·山西省)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,会发出嗡嗡声,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. “水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动;
B. “鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的;
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】A。
【解析】A.发声的“鱼洗”正在振动带动水振动使“水花四溅”,故A正确;
B.声音都是由物体振动产生的,故B错误;
C.“鱼洗”发出的声音是通过空气传入人耳的,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A。
5.(2023安徽)图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
【答案】B
【解析】由得,该同学头顶距离感应器的高度是,该同学的身高为,故选B。
6. (2022·福建省)在探究声音的传播时,对课本的实验进行改进,如图。
(1)为了避免声音通过底部固体传出,利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中,A磁体上端为N极,则B磁体下端为______极;
(2)将内部充有少量空气的气球口系紧,并悬挂于玻璃罩内壁,实验过程发现气球体积变大,说明罩内气压变______;
(3)罩内空气不断减少,最后几乎听不到声音了,但发声体上方的轻质小球照旧跳动,说明发声体仍在______;
(4)本实验无法抽成绝对真空,需在实验的基础上,进一步推理得出:真空______传声。写出一个运用类似研究方法的实验:______。
【答案】①N;②小;③振动;④不能;⑤探究牛顿第一定律。
【解析】(1)[1]磁悬浮装置是利用同名磁极相互排斥的原理工作的,因此A磁体上端为N极,则与之相对的B磁体下端应为N极。
(2)[2]气球口系紧,气球内部空气的质量一定,当体积不变时气压不变,当气球外部气压变小时,气球内部气压大于外部气压,内部空气将气球向外压,则气球的体积变大,因此发现气球体积变大时,说明罩内气压变小。
(3)[3]轻质小球放在发声体上,由转换法可知,轻质小球跳动说明发声体在振动。
(4)[4][5]声音传播需要介质,真空不能传声,实验中得出此结论运用了实验推理法。在研究牛顿第一定律时,得出“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动”这一结论,也运用了实验推理法,因为不受力的物体是不存在的。
1.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。
【答案】振动;空气
【解析】一切正在发声的物体都在振动,此声音是纽扣周围空气振动产生的,通过空气传播到人耳中,可以听到“嗡嗡”的声音.
2.选项所示是某同学在学习声学时的实验情境,其中研究声音的产生的实验情境有_______;选项_______所示的实验情境说明声音的传播需要介质,_______不能传声。
【答案】A、B、D;C;真空
【解析】A、B、D中敲鼓时纸屑上下跳动、扬声器发声时小纸片上下跳动、发声的音叉激起水花,都能说明声音是由物体振动产生的。C中随着抽去密封瓶内空气,手机铃声变弱,说明声音的传播需要介质,可以推断出真空无法传播声音.
3.2025年我国将实现航天员登月计划,在月球上漫步的航天员须借助无线电通讯设备才能进行交谈,其原因是( )
A.月球上是真空不能传声
B.航天员的防护服阻断了声音的传播
C.月球上声音传播速度快
D.月球上航天员声带无法振动发声
【答案】A
【解析】在月球上漫步的航天员须借助无线电通讯设备才能进行交谈,其原因是月球上是真空,真空不能传声.
4.如图是一款新型蓝牙跑步耳机,使用时将耳机贴在颞骨两侧而不是堵塞住耳朵,既可以听到耳机发出的声音,也不影响听到周围环境的声音.以上听到的声音的传播介质分别是( )
A.固体 固体 B.固体 气体 C.气体 固体 D.气体 气体
【答案】B
【解析】佩戴该耳机时,人听到的耳机发出的声音是通过头骨、颌骨等骨骼传播到听觉神经,然后由听觉神经传给大脑的,此种听到声音的方式被称作骨传导,即声音是通过固体传播的.声音可以在空气中传播,佩戴该耳机的人听到的周围环境的声音是通过空气(即气体)传播的.故选B.
5.如图所示,在学校的田径运动会上,小明看到发令枪旁边有一块圆形的挡板,关于它的作用下列说法正确的是( )
A.便于起跑线处的同学看到发令枪冒出的白烟
B.便于终点计时裁判看到发令枪冒出的白烟
C.便于终点计时裁判听到发令枪的响声
D.便于减弱发令枪产生的噪声
【答案】B
【解析】:ABC.发令枪响时,起点的运动员立刻听到枪响开始奔跑,不需要看“白烟”;而声速远小于光速,终点裁判能够在枪响的同时看到“白烟”,但需要过一会儿才听到枪响,为计时准确,所以有一块圆形的挡板,可以帮助终点计时裁判看到发令枪冒出的白烟,故AC错误,B正确;
D.挡板与减弱发令枪产生的噪声没有关系,是为了让计时员更清楚看到冒烟,故D错误。
故选B。
6.在图实验的实例中,不能说明声音传播条件的是( )
A.在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
B.放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
C.敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起
D.宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行
【答案】A
【解析】A.“鼓面上放一些碎纸屑,观察到纸屑跳动”可说明声音是由振动产生的,不能说明声音的传播条件,故A符合题意;
B.“放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声”,可说明真空不能传声,声音的传播需要介质,故B不符合题意;
C.“敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起”,说明空气可以传声,故C不符合题意;
D.“宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行”,说明真空不能传声,故D不符合题意。
故选A。
7.音叉的振动无法直接观察到但我们可以让正在发声的音叉接触面颊,通过面颊有“麻”的感觉说明音叉在振动,这种研究问题的科学研究方法是( )
A.控制变量法 B.理想模型法 C.等效替代法 D.转换法
【答案】D
【解析】将发声的音叉接触面颊,从而感受到音叉在振动,采用的是转换法,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
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