内容正文:
声音的产生与传播
一、声音的产生
1. 声音的定义:声音是由物体的振动产生的。一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。但需要注意的是,振动停止后,已经产生的声音还会继续传播,直到能量耗尽。
2.声源:正在发声的物体被称为声源。声源可以是固体、液体或气体,只要它们能振动就能发声。
二、声音的传播
1. 传播条件:声音的传播需要介质,介质可以是固体、液体或气体。真空中不能传播声音,因为真空没有介质来传递声波的振动。
2.传播方式:声音以声波的形式传播,声波是空气或其他介质中的疏密相间的波动。在传播过程中,介质本身并不移动,只是波形的振动传递了声音。
3.声速:声速是指声音在介质中每秒内传播的距离。声速与介质的种类和温度有关。一般来说,声音在固体中传播最快,液体中次之,气体中最慢。同种介质中,温度越高,声速越大。例如,在15℃的空气中,声速约为340m/s。
三、实验探究
1. 真空罩实验:将正在响铃的闹钟或手机放入真空罩中,并逐渐抽出罩内的空气,会发现听到的声音逐渐变小。由此可以推理出,真空不能传声,声音的传播需要介质。但需要注意的是,由于实验条件限制,我们无法达到绝对的真空状态,因此“真空不能传声”的结论是通过科学推理得出的。
2.音叉实验:如“音叉弹开乒乓球实验”,通过将音叉的微小振动转换成乒乓球放大了的振动来观察声音的产生和传递。这个实验也展示了声音具有能量的特性。
四、回声
1. 回声的定义:声音在传播过程中遇到障碍物会被反射回来形成回声。
2.回声与原声的区分:当回声与原声的时间差大于0.1秒(即人与障碍物的距离大于17米)时,人耳才能区分出回声和原声。如果时间差小于0.1秒,回声和原声会混在一起加强原声的效果。
3.回声的应用:利用回声可以测量声源到障碍物的距离。计算公式为:s = vt/2(其中s为距离,v为声速,t为时间)。需要注意的是,这里的时间是双程时间(声音从声源到障碍物再返回的时间),因此计算距离时需要除以2。
练习
一、单选题
1.下列古诗句中描述的声现象是由于空气振动发声的是( )
A.两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天 B.李白乘舟将欲行,忽闻岸上踏歌声
C.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山 D.夜来风雨声,花落知多少
2.手掌按住正在发声的鼓面,鼓声消失了,原因是手( )
A.不能传播声音 B.吸收了声波
C.把声音反射回去了 D.使鼓面停止了振动
3.在钓鱼时,若河岸边有人讲话时,鱼儿会受惊逃走,此时鱼儿听到岸上声音传播过来的主要途径是( )
A.人→空气→河岸→水→鱼 B.人→空气→水→鱼
C.人→空气→河岸→鱼 D.人→空气→鱼
4.请你想象一下,如果“声音在空气中传播的速度变为0.1m/s”,小华看到前方小李正在不远处等他,于是一边奔跑一边对着小李大声喊道:“我来也.”此时发生的情况是( )
A.和正常时一样
B.小李什么也听不到
C.小华先追上小李,然后听到“也来我”
D.小华先追上小李,然后听到“我来也”
5.关于声音的传播,下列说法错误的是
A.我们听到的声音通常都是靠空气传来的
B.将要上钩的鱼被岸上的脚步声吓跑,说明声音在水里也能传播
C.深夜我们耳朵贴近地面可听到远处的脚步声,说明固体可以作为传播声音的介质
D.时声音在真空中的传播速度是
6.下列有关说法正确的是( )
A.振动停止,声音的传播也停止
B.宇航员们在月球上也可以直接相互交谈
C.误差可以减少,但是不可以避免
D.观众判断百米赛跑的运动员运动快慢的方法是相同路程比时间
7.甲同学在一根很长的装水的自来水管的一端,敲一下水管,乙同学在水管的另一端能听到( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
8.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到汽车反射回来的信号用时0.4s,若发出两次信号的时间间隔是1s,超声波的速度是340m/s。则( )
A.汽车接收到第一次信号时,距测速仪约为204m
B.汽车接收到第二次信号时,距测速仪约为68m
C.汽车的速度约为34m/s
D.汽车的速度约为30.9m/s
二、填空题
9.一般情况下,声音在 (填“固体”、“液体”或“气体”)中传播速度最快。
10.神舟十七号于2023年10月26日11时14分发射,火箭起飞时会产生巨大轰鸣,轰鸣声是由火箭发射时所产生的高温高压气体爆炸而剧烈 产生的,电视屏幕前观看直播的观众听到的轰鸣声是通过 传至人耳的。
11.如图,将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中,再将活塞推到底端,用橡胶帽封闭注射口,然后用力往外拉活塞,这时听到注射器中音乐芯片的声音会变 ;其声音是通过 传入人耳.
12.(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,重敲同一音叉,听到更大的声音,同时发现乒乓球被弹开得更远,说明声音的响度与发声体的 有关。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这个现象说明: 。
13.声音能在各种物质中传播,但不能在 中传播;声音在不同种物质中传播的速度不同,一般在 中传播速度最慢(选填“固体”“液体”或“气体”)。声波在传播过程中如果遇到障碍物,部分声波会被障碍物的表面 回来,这样的声波叫做回声,当它与原声时间间隔大于 秒时,我们就能区分开来。
14.某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平等的峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00s第一次听到回声,又经过0.50s再次听到回声,则两峭壁间的距离是 。
三、实验题
15.如图所示,玻璃罩内有空气,排气泵正在将罩内的空气逐渐抽去.
(1)当罩内的空气逐渐抽去时,罩内电铃的声音变 (选填“轻”或“响”)了,这是因为 .
(2)你怎么知道罩内的空气刚好被抽尽? .
(3)声音的产生需要两个条件:振动和介质.本实验中哪个条件被去掉了?
四、计算题
16.科学家利用“回声定位”原理测量距离,现在利用激光测距仪发出一束激光射向月球,大约经历了4s接收到反射光(已知光传播的速度是3×108m/s),试问:
(1)地球到月球的距离大约是多少千米?
(2)我国最新研制的超级高铁时速高达600km/h,如果该超级高铁以最高时速不停地跑,它需要多少小时才能跑完地球到月球的距离?
17.在我国某次实弹军事演习中。某舰发射火箭弹,舰艇上炮手发现火箭弹发射后,经过2s击中目标,同时看到爆炸的火光,而在发射后经过了6s才听到爆炸声,已知声速340m/s,不计光的传播时间。求:
(1)该舰距爆炸目标有多远?
(2)火箭弹的飞行的平均速度是多少?
参考答案:
1.D
2.D
3.B
4.C
5.D
6.C
7.C
8.B
9.固体
10. 振动 空气
11. 小 空气
12. 振幅 空气可以传声
13. 真空 气体 反射 0.1
14.425m
15. 轻 声音的传播需要介质 听不到电铃的声音 介质
16.(1)6105km(2)1000h
17.(1)1360m;(2)680m/s。
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