内容正文:
2024-2025学年八年级物理上册单元知识梳理(沪科版)
第二章 声的世界
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 声音的产生与传播】
1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。固体、液体、气体振动都可以发声。自然界中凡是发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。
2.声源:我们把正在发声的物体叫做声源。
3.声音的传播:声音可以在固体、液体和气体中传播,但不能在真空中传播。
4.声波:随着音叉的不断振动,空气中就形成了疏密相见的波动,并向远处传播。当这种波动传入人耳时,引起骨膜振动,进而人就听到了声音。由此可见,声音也是一种波,我们把它叫做声波。
5.回声:声波遇到障碍物会被反射回来,我们听到的回声,就是声波反射形成的。
6.声音的传播速度:声音在空气中的传播速度是340m/s;在水中传播比在空气中快,约为1500m/s;在钢铁中更快,速度可达5200m/s.
要点:
(1)固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源。
(2)振动停止,发声也停止,但是不能说振动停止,声音也消失。因为振动停止,只是不再发声,但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。
(3)声波在传播过程中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射;另一部分声波可能
进入障碍物,被障碍物吸收甚至穿过障碍物,如隔墙能听到相邻房间里的声音。不同障碍物对声波的吸收和反射能力不同。通常情况下坚硬光滑的表面反射声音的能力强。如:北京天坛的回音壁的光滑圆形墙壁能使声波发生多次反射;松软多孔的表面吸收声波的能力强,如音乐厅的蜂窝状天花板就是为了吸收声音。
(4) 影响声速的因素:①介质的种类,一般情况下v固>v液>v气;②温度,同种介质,温度越高,声速越大。
学科综合、我们怎样听到声音
1.外界传来的声音引起鼓膜的振动,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,我们就听到了声音。
2.骨传导:声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听觉。把这种传播方式叫做骨传导。
3.双耳效应:可以帮助人们准确地判断出声音传来的方位,立体声音乐就是利用了双耳效应使人有身临演奏现场的感觉的。
【考点2声音的特性】
1.响度:物理学中,声音的强弱叫做响度。
影响响度的因素:(1)声源的振幅;(2)人耳离发声体的距离。
2. 音调:声音的高低叫音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
频率:每秒振动的次数——频率。
(1)物理意义:频率是描述物体的振动快慢的物理量。
(2)单位:赫兹(Hz)
音调与频率的关系:音调与声源振动的频率有关。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
3.音色:音色是声音的另一个特色,不同的乐器,即使它们发出声音的音调和响度相同,我们也能分辨它们。主要音色不同。音色与声源的材料、结构有关。
要点:
关于乐音三个特性,音调由频率决定,同种材料的物体的音调与材料的长短、 粗细、松紧有关;而响度由振幅决定,还与人耳到声源的距离有关;音色与发声体的材料、结构有关,因此不同乐器的音色不同;注意联系实际生活从定义区分音调、响度和音色。
【考点3 超声波与次声波】
1.可听声波
人耳能听到的声音叫做可听声,它的频率范围通常20~20000Hz。
2.超声波:把频率高于20000Hz的声音称为超声波。超声波的波长短,在均匀介质中能沿直线传播,应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。
(1)特点:方向性好;穿透力强;易于获得较集中的声能。
(2)应用:传递信息和能量。
①回声定位:超声波碰到障碍物会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置和距离。
② 声呐:向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射波,接收反射波并进行信号分析;处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的 方位和距离。
3.次声波:通常把频率低于20Hz的声音称为次声波。火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低,其最显著的特点是传播距离远,不容易被吸收。如:印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时,产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度,可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。
(1)特点:没有什么障碍物能阻挡它;传播过程中很难被介质吸收,能量损耗少。
(2)危害:
①能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏;
②破坏人的平衡器官的功能,会产生恶心,晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
要点:
声和声音,声的概念比较广,包括声音、超声、次声等;声音的概念相对较窄,仅指人耳能感觉到的那部分声。在声的利用这一节中了解声音、超声、次声的应用。
【考点4 噪声控制与健康生活】
1.噪声
(1)由声源做无规则振动产生的,且强度过大的声音,称为噪声。如:家庭装修时电钻发出的声音。
(2)从环境保护角度来说,干扰人们正常的学习、工作和休息,甚至对人体有害的声音,也称为噪声。
2.噪声的强弱等级和危害
(1)分贝(dB):人们以分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级。0 dB是人们刚能听到的最微弱的声音。
(2)危害:①>90dB,会破坏听力,引起神经衰弱、头痛高血压等疾病;
②>70dB,会影响学习和工作;
③>50dB,会影响休息和睡眠。
3.噪声的控制:
(1)在噪声的产生处控制噪声;
(2)在噪声的传播中控制噪声;
(3)在噪声的接收处减弱噪声。
要点:
(1)噪声的来源:①工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声;②施工噪声:筑路、盖楼、打桩等;③社会噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声;④交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。
(2)噪声往往只能减弱,而不是完全的消除,因为在一些生产生活中是不可避免的要产生噪声的。
03 素养提升
【例题1】.下列关于声音的产生不正确的说法是( )
A.一切正在发声的物体都在振动
B.物体振动停止后还会发出微弱的声音
C.振动停止,发声也停止
D.向暖水瓶中灌水时,发声体是水面上方的空气柱
【答案】B
【详解】ABC.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,振动停止,就会停止发声,故AC正确,不符合题意,B错误,符合题意;
D.向暖水瓶中灌水时,发声体是水面上方的空气柱,空气柱越短,振动越快,音调越高,故D正确,不符合题意。
故选B。
【例题2】.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音不能在固体中传播 B.在公路旁植树种草可以减弱噪声
C.音色是振幅高低决定的 D.通常人们能听到超声波和次声波
【答案】B
【详解】A.声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体、气体中传播,故A错误;
B.在公路两旁植树种草是在传播过程中减弱噪声,故B正确;
C.音色反映声音的品质与特色,与发声体的材料和结构有关,响度是指声音的大小,与振幅有关,故C错误;
D.人耳能听到的声音频率范围一般在20Hz~20000Hz范围内,次声波的频率小于20Hz,超声波的频率大于20000Hz,人耳听不到,故D错误。
故选B。
【例题3】.关于声现象的说法正确的是( )
A.利用超声波排除人体内的结石是利用声波传递信息
B.调节小提琴琴弦的松紧程度主要目的是改变音调
C.房间的窗户安装双层玻璃是声源处减弱噪声
D.用力敲锣,锣发出声音的频率会变高
【答案】B
【详解】A.声音是有能量的,用超声波能粉碎人体内的结石,就是利用声波的能量,故A错误;
B.调整琴弦的松紧程度,可以改变琴弦振动的快慢,故这样可以改变音调的高低,故B正确;
C.双层真空玻璃窗中,真空不能传声,这是在传播过程中减弱噪声,故C错误;
D.用力敲锣,锣发出声音的振幅变大,响度变大,故D错误。
故选B。
【例题4】.下列关于声速说法正确的是( )
A.声速的大小与介质种类有关
B.通常情况下,声音在空气中的传播速度约为3×108m/s
C.声音在真空中传播的速度最大
D.在同种介质中,超声波比次声波的传播速度大
【答案】A
【详解】A.声速的大小与介质的种类和温度有关,故A正确;
B.通常情况下,声音在空气中的传播速度约为340m/s,故B错误;
C.真空不能传声,声音在真空中的传播速度为零,故C错误;
D.在同种介质中,超声波与次声波的传播速度相同,故D错误。
故选A。
【例题5】.下列事例是利用次声波的是( )
A.蝙蝠靠声波发现昆虫
B.利用声波清洗机清洗眼镜上的污渍
C.利用声波预报地震、台风
D.医生用B超查看胎儿的发育情况
【答案】C
【详解】A.蝙蝠靠发射的超声波的回声的方位和时间来确定目标,不是利用次声波,故A不符合题意;
B.用声波来清洗眼镜上的污渍,利用的是超声波,不是次声波,故B不符合题意;
C.地震、台风等自然灾害都会伴随着次声波,所以可根据次声波来预报地震、台风,故C符合题意;
D.用B超查看胎儿的情况,B超发射的是超声波,不是次声波,故D不符合题意。
故选C。
【例题6】.古筝艺术是国家级非物质文化遗产之一。如图所示是航天员王亚平在空间站弹奏古筝曲目《茉莉花》,传统乐器的声音从中国空间站传向了全世界。下列说法正确的是( )
A.悦耳的琴声是由空气振动产生的
B.手指按压在琴弦不同位置,可以改变琴声的响度
C.琴声的音调越高,在空气中传播得越快
D.听众通过琴声可以辨别出曲目,说明声音可以传递信息
【答案】D
【详解】A.古筝发出的声音是由琴弦振动产生的,故A错误;
B.手指按压在琴弦不同位置可改变琴弦振动的频率,从而改变音调,故B错误;
C.声音的传播速度与传音介质和温度有关,与声音的音调无关,故C错误;
D.声音可以传递信息和能量。听众通过琴声可以辨别出弹奏的是什么曲目,说明声音能够传递信息,故D正确。
故选D。
【例题7】.如图是倒车雷达工作时的情景,下面对倒车雷达的说法正确的是( )
A.距离障碍物较近时, 汽车会发出“嘀嘀嘀”的警报声, 那是倒车雷达发出的超声波
B.倒车雷达利用的是超声波能够传递信息
C.倒车雷达利用的是超声波能够传递能量
D.倒车雷达与声呐的工作原理不同
【答案】B
【详解】A.超声波是人耳听不到的,距离障碍物较近时, 汽车会发出“嘀嘀嘀”的警报声,这不是倒车雷达发出的超声波,故A错误;
BC.利用倒车雷达可以获得车身周围障碍物的情况,利用的是超声波能够传递信息,故B正确,C错误;
D.倒车雷达与声呐的工作原理相同,都是利用了回声定位的原理,故D错误。
故选B。
【例题8】.下列为录制合成的声音波形图,下列说法正确的是( )
A.甲和乙音色相同 B.甲和丙音调相同
C.甲和丁音调相同 D.丙和丁响度相同
【答案】C
【详解】A.甲和乙两图的形状不同,音色不同,故A错误;
B.甲和丙两图相同时间内振动的次数不同,音调不同,故B错误;
C.甲和丁两图相同时间内振动的次数相同,音调相同,故C正确;
D.丙和丁两图振幅不同,响度不同,故D错误。
故选C。
【例题9】.古诗词“留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象,人们是根据声音的 来辨别黄莺啼声,此声音是通过 传来的,人耳听不到蝴蝶翅膀扇动的声音是由于蝴蝶翅膀振动的 低。
【答案】 音色 空气 频率
【详解】[1]不同发声体发出的声音音色不同,人们是根据声音的音色来辨别黄莺啼声。
[2]声音的传播需要介质,此声音是通过空气传来的。
[3]人耳听不到蝴蝶翅膀扇动的声音是由于蝴蝶翅膀振动的频率低,低于人耳听觉的频率下限,是次声波。
【例题10】.声波在空气中速度为340米/秒,某人距离高山340米,面对着高山大声喊话,则声波反射回来所需的时间为 秒,他 听到自己声音的回声。(填“能”或“不能”)
【答案】 2 能
【详解】[1]声波反射回来走过的距离为,则声波反射回来所需的时间为
[2]人耳能够区分回声和原声所需要的时间为0.1s,上述计算中声音来回所用的时间为2s,因此能够听到自己声音的回声。
【例题11】.城市一些道路设有噪声监测设备,某时刻该设备的显示屏上显示48.8dB,这个数值反映该路口处噪声的 (选填“音调”或“响度”)。校园附近道路两侧装有“禁止鸣笛”标志,这属于在 处减弱噪声。除此之外,请你写出一条可以减弱校园附近噪声的措施: 。
【答案】 响度 声源 在校园内植树造林(合理即可)
【详解】[1]因为声音的强弱,即人耳感觉到的声音的大小用分贝来表示,所以噪声监测设备上的数据的单位是分贝(dB);该装置是用来监测噪声强弱的仪器,故其测的是当时环境声音的响度。
[2]校园附近道路两侧装有“禁止鸣笛”标志,这属于在声源处减弱噪声。
[3]减弱噪声的措施还有:在校园内植树造林、在教室周围设置隔音板等。
【例题12】.吹笛子时,手指按压不同的小孔,可以改变笛子发声的 ;(选填“音调”、“音色”、“响度”);人敲鼓时,鼓槌每秒敲击鼓面的次数不足20次,因此有人认为此时敲鼓发出的应是次声,但人却能听到隆隆的鼓声,其原因是:鼓面振动的次数 (大于/等于/小于)20Hz。
【答案】 音调 大于
【详解】[1]吹笛子时,手指按压不同的小孔,改变了笛管内空气柱的长度从而改变了空气柱振动的频率,可以改变笛子发声的音调。
[2]人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,人能听到隆隆的鼓声,其原因是:鼓面振动的次数大于20Hz。
【例题13】.豫剧是中国五大戏曲剧种之一。如图是为豫剧伴奏的常用乐器——板胡和竹笛。拉板胡时,手指按压琴弦的不同位置是为了改变声音的 (填声音的特性);吹奏竹笛时发出的声音主要是由 的振动产生的;多种乐器共同演奏时,听众能通过 (填声音的特性)来辨别不同乐器所发出的声音。
【答案】 音调 空气柱 音色
【详解】[1]拉板胡时,手指按压琴弦的不同位置改变了弦的长短,是为了改变声音的音调。
[2]吹奏竹笛时发出的声音主要是由笛管中的空气柱的振动产生的,空气柱越短,发出的声音音调越高。
[3]不同发声体发出的声音音色不同,多种乐器共同演奏时,听众能通过音色来辨别不同乐器所发出的声音。
举一反三
【强化1】.如图是我国最早的乐器之一“埙”,吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音,相当于现在的do、re、mi、sol、la。关于吹埙发出的声音,下列说法正确的是( )
A.主要是由埙内空气的振动产生的
B.只能通过空气传播进入人耳
C.宫、商、角、徵、羽的五音是指声音的音色
D.埙的声音在真空中的传播速度为340m/s
【答案】A
【详解】A.由于一切声音都是由振动产生的,所以吹埙发出的声音主要是由埙内空气的振动产生的,故A正确;
B.由于固体、液体、气体都能传播声音,所以声音不仅仅通过空气传播进入人耳,故B错误;
C.宫、商、角、徵、羽的五音,这些音振动的频率高低不同,所以五音是指声音的音调,故C错误;
D.由于真空不能传声,所以埙的声音在真空中的传播速度为0,故D错误;
故选A。
【强化2】.如图所示的玩具——竹蝉,在小竹筒一头蒙上一张牛皮纸,吊上线便可制成,玩耍时,旋转甩动竹筒,便会发出如蝉鸣般的声响。下列有关说法中正确的是( )
A.甩动竹蝉时发出的声音不是由振动产生的
B.竹蝉声在空气中的传播速度约为3×108km/s
C.玩耍时,甩动竹蝉发出的声音一定是噪声
D.听到的竹蝉声和蝉鸣相似,是指它们的音色相似
【答案】D
【详解】A.声音是由物体振动产生的,因此甩动竹蝉时发出的声音是物体振动产生的,故A错误;
B.竹蝉声在空气中的传播速度约为340m/s,故B错误;
C.影响人们学习、工作和休息的声音属于噪声,因此玩耍时,甩动竹蝉发出的声音不一定是噪声,故C错误;
D.音色是发声体发出声音的特有品质和特色,听到的竹蝉声和蝉鸣相似,是指它们的音色相似,故D正确。
故选D。
【强化3】.“白噪声”是一种人类可听见的声波,此声波在各频率的响度大致相同。在自然界中,类似的声音有雨声、海浪声等。科学家研究发现,婴儿处在有此种白噪声的环境下比较容易入睡。下列声音更符合白噪声特性的是( )
A.频率100Hz,响度10dB B.频率1000Hz,响度100dB
C.频率100000Hz,响度10dB D.频率10Hz,响度100dB
【答案】A
【详解】CD.“白噪声”是一种人类可听见的声波,故频率在20Hz~20000Hz,故CD不符合题意;
AB.为了保护听力,响度不能超过90Hz,故响度为10dB最合适,故A符合题意;C不符合题意。
故选A。
【强化4】.下列分析正确的是( )
A.甲图:相同的力拨动伸出桌面钢尺,伸出长度越长,音调越低
B.乙图:扬声器对准烛焰,烛焰会跳动,说明声波能传递信息
C.丙图:抽出玻璃罩内的空气,声音变小,说明声音的传播不需要介质
D.丁图:大小不同的力敲同一音叉,可以改变音色
【答案】A
【详解】A.改变钢尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端,这样会导致钢尺振动的快慢不同,即发声音调不同,钢尺伸出桌面较长时振动得慢,音调低,故A正确;
B.声音可以传递信息和能量;将扬声器对准烛焰,播放音乐,烛焰会跳动,说明声波能传递能量,故B错误;
C.逐渐抽出玻璃罩内的空气,传播声音的介质变少,闹钟音量减弱,说明声音的传播需要介质,真空不能传声,故C错误;
D.音色指声音的品质与特色,与发声体的材料和结构有关;用大小不同的力敲同一音叉可以改变音叉发出声音的振幅,振幅的大小决定了声音的响度,所以不改变音色,而改变响度,故D错误。
故选A。
【强化5】.声源与监测器1、2在同一直线,它们的位置如图所示.监测器1测得声源发出的甲声音、监测器2测得声源发出的乙声音的特性如表下列说法正确的是( )
声音
声音强弱的等级/dB
频率/Hz
甲
70
1100
乙
55
700
A.乙声音的音调较高
B.甲声音的响度较小
C.声源在发出甲声音时振动幅度一定比发出乙声音大
D.声源在发出甲声音时每秒内振动次数一定比发出乙声音多
【答案】D
【详解】A.音调与频率有关,甲的频率为1100Hz,乙的频率为700Hz,乙声音的音调较低,故A错误;
B.声音的强弱的等级反映声音的响度大小,甲的强弱的等级为70dB,乙的强弱的等级为55dB,甲声音的响度较大,故B错误;
C.响度大小与声源的振幅、远近、分散程度等有关,甲声音的响度较大,由多因素决定,在发出甲声音时振动幅度不一定比发出乙声音大,故C错误;
D.声音频率与声源振动的快慢有关,即每秒振动的次数,声音在传播过程中频率一般保持不变,甲声音的音调较高,故在发出甲声音时每秒内振动次数一定比发出乙声音多,故D正确。
故选D。
【强化6】.如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、1”的声音来;而用嘴吹每个瓶子的上端,可以发出哨声。下列说法正确的是( )
A.从左至右敲击瓶子时,音调逐渐降低
B.敲击瓶子时,声音只是由瓶中水柱的振动产生的
C.用嘴吹气时,哨声是由瓶中水柱的振动产生的
D.从左至右用嘴吹气时,哨声的音调逐渐降低
【答案】D
【详解】AB.敲击瓶子时,声音是由瓶子和瓶中水振动产生的,即瓶子和瓶中水是声源,从左至右水柱越来越短,振动频率越来越大,音调逐渐升高,故AB错误;
C.用嘴吹气时,哨声是由瓶中空气柱的振动产生的,即声源是瓶内空气柱,故C错误;
D.从左至右用嘴吹气时,瓶内空气柱越来越高,振动频率越来越小,哨声的音调逐渐降低,故D正确。
故选D。
【强化7】.如图甲所示,玻璃罩中的闹钟由于敲击使铃碗 产生铃声,从玻璃罩里向外抽气的过程中铃声逐渐减小,此现象可推理得出 不能传声;图乙是海豚靠发出 发现鱼群。
【答案】 振动 真空 超声波
【详解】[1]玻璃罩中的闹钟由于敲击使铃碗振动,这种振动进而产生了我们听到的铃声。这说明声音是由物体的振动产生的。
[2]当我们从玻璃罩里向外抽气时,发现铃声逐渐减小。这是因为随着空气的减少,声音传播的介质(空气)变得稀薄,导致声音的传播受到阻碍,铃声因此减弱。由此现象,我们可以推理出真空是不能传声的,因为在真空中没有声音传播的介质。
[3]海豚是海洋生物中非常聪明的一种,它们能够发出超声波来发现鱼群。超声波是一种频率高于人耳能听到的声音范围的声波,它具有方向性好、穿透力强的特点。海豚通过发出超声波,并接收这些声波遇到鱼群后反射回来的回声,就可以判断鱼群的位置和大小。
【强化8】.如图所示是人和一些动物发声和听觉的频率范围。由图可知, 能够发出超声波, 能够发出次声波。地震前通常有次声波产生,人、海豚和大象中,能最先感觉到的是 。
【答案】 海豚 大象 大象
【详解】[1][2]人耳听觉的频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。由图可知,海豚能够发出超声波,大象能够发出次声波。
[3]地震前通常有次声波产生,人、海豚都不能听到次声波,大象能听到次声波,能最先感觉到的是大象。
【强化9】.声与生活
(1)电影《满江红》中,全军齐诵《满江红》的场景令人震撼,由传话兵接龙,最后士兵们的诵读声响彻整片大地。此现象说明声音可以传递 ,其中的“响”是指声音的 (选填“音调高”或“响度大”);
(2)智能手机的“智慧语音”功能,可以通过声音识别实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的 这一特征来工作的。“抖音”App是一款社交类的软件,“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的,此时声波的频率也为正常声音的3倍,则“抖音”的音调比正常声音的音调 ,声波传播速度 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 信息 响度大 音色 高 不变
【详解】(1)[1]全军齐诵《满江红》的场景令人震撼,由传话兵接龙,最后士兵们的诵读声响彻整片大地,这是传递信息,说明声音可以传递信息。
[2]响度指声音的强弱或大小,士兵们的诵读声响彻整片大地,是指声音很大,响度大。
(2)[3]不同物体发出的声音的音色是不同的,智能手机的“智慧语音”,可以通过识别声音实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的音色这特征来工作的。
[4]声音的频率决定声音的音调,频率越快,音调越高,“抖音”的频率为正常声音的3倍,所以“抖音”的音调比正常声音的音调高。
[5]声波的传播速度与介质、温度、密度等都有关系,与发声体振动的频率(即音调)无关,故声波的传播速度不变。
【强化10】.在探究“声音的产生和传播”时:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,发现 ,说明发声的条件是: ;
(2)如图乙所示,用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是 ;
(3)如图丙所示,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,说明声音具有 。如果在月球上进行这个实验,挂在左边的音叉旁的泡沫塑料球 (填“会”或“不会”)如图所示那样弹起;
(4)如图丁所示,用简易抽气机不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明只能听到微弱的闹钟声,由此现象 (填“可以”或“不可以)直接得出真空不能传声的结论;
【答案】 乒乓球弹跳起来 声音是由物体振动产生的 可在桌子上放一些小纸屑,观察小纸屑的振动 能量 不会 不可以
【详解】(1)[1][2]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,说明发声体在振动,声音是由物体振动产生的。
(2)[3]桌子是较大的物体,发声振动不易观察,可转换成桌面上小纸屑的振动,所以可在桌子上放一些小纸屑。
(3)[4]敲击右面的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且泡沫塑料球会弹起,说明声音具有能量。
[5]在月球上进行,月球表面接近真空,所以泡沫塑料球不会如图所示那样弹起,这是因为真空不可以传声。
(4)[6]用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,由于技术等原因,玻璃罩内还会有空气,小明将还能听到微弱的手机声音。由于技术等原因,玻璃罩内不能抽成真空,所以真空传声不可以直接验证,是在实验的基础上经过科学推理得到的。
【强化11】.如图所示,静止在水面上的两船相距15km,实验员向水中发射超声波,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的接收器收到信号。求:
(1)超声波在水中传播的速度。
(2)若实验员在船上向海底发射超声波,经过2s收到回波信号,则此处水的深度。
【答案】(1)1500m/s;(2)1500m
【详解】解:(1)由题意知,声音在水中传播的速度为
(2)由题意知,超声波从海面传播到海底所用的时间为
则海洋中该处的深度为
答:(1)声音在水中传播的速度为1500m/s;
(2)海洋中该处的深度是1500m。
04 单元小结
1、 本单元学习目标
1.理解声音是由物体的振动产生的;
2.知道声音的传播需要介质,声音在不同的介质中传播速度不同;
3.知道声音是一种波;
4.掌握利用声速测距离;
5.知道乐音的三要素,会用物理知识解释生活中与乐音的三要素有关的现象;
6.从物理学的角度和环保的角度理解噪声的定义;
7.知道噪声的来源,控制噪声的途径及方法;
8.了解超声波与次声波,及其在生活和技术的应用。
二、本单元考点分类
考点
考点分析与常见题型
音调
给出某种现象或场景进行正确判断,常见题型选择题和填空题
音色
给出某种现象或场景进行正确判断,常见题型选择题和填空题
响度
给出某种现象或场景进行正确判断,常见题型选择题和填空题
超声波、超声波
用生活中的自然现象进行判断,填空题、选择题
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2024-2025学年八年级物理上册单元知识梳理(沪科版)
第二章 声的世界
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 声音的产生和传播】
1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。固体、液体、气体振动都可以发声。自然界中凡是发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。
2.声源:我们把正在发声的物体叫做声源。
3.声音的传播:声音可以在固体、液体和气体中传播,但不能在真空中传播。
4.声波:随着音叉的不断振动,空气中就形成了疏密相见的波动,并向远处传播。当这种波动传入人耳时,引起骨膜振动,进而人就听到了声音。由此可见,声音也是一种波,我们把它叫做声波。
5.回声:声波遇到障碍物会被反射回来,我们听到的回声,就是声波反射形成的。
6.声音的传播速度:声音在空气中的传播速度是340m/s;在水中传播比在空气中快,约为1500m/s;在钢铁中更快,速度可达5200m/s.
要点:
(1)固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源。
(2)振动停止,发声也停止,但是不能说振动停止,声音也消失。因为振动停止,只是不再发声,但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。
(3)声波在传播过程中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射;另一部分声波可能
进入障碍物,被障碍物吸收甚至穿过障碍物,如隔墙能听到相邻房间里的声音。不同障碍物对声波的吸收和反射能力不同。通常情况下坚硬光滑的表面反射声音的能力强。如:北京天坛的回音壁的光滑圆形墙壁能使声波发生多次反射;松软多孔的表面吸收声波的能力强,如音乐厅的蜂窝状天花板就是为了吸收声音。
(4) 影响声速的因素:①介质的种类,一般情况下v固>v液>v气;②温度,同种介质,温度越高,声速越大。
学科综合、我们怎样听到声音
1.外界传来的声音引起鼓膜的振动,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,我们就听到了声音。
2.骨传导:声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听觉。把这种传播方式叫做骨传导。
3.双耳效应:可以帮助人们准确地判断出声音传来的方位,立体声音乐就是利用了双耳效应使人有身临演奏现场的感觉的。
【考点2声音的特性】
1.响度:物理学中,声音的强弱叫做响度。
影响响度的因素:(1)声源的振幅;(2)人耳离发声体的距离。
2. 音调:声音的高低叫音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
频率:每秒振动的次数——频率。
(1)物理意义:频率是描述物体的振动快慢的物理量。
(2)单位:赫兹(Hz)
音调与频率的关系:音调与声源振动的频率有关。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
3.音色:音色是声音的另一个特色,不同的乐器,即使它们发出声音的音调和响度相同,我们也能分辨它们。主要音色不同。音色与声源的材料、结构有关。
要点:
关于乐音三个特性,音调由频率决定,同种材料的物体的音调与材料的长短、 粗细、松紧有关;而响度由振幅决定,还与人耳到声源的距离有关;音色与发声体的材料、结构有关,因此不同乐器的音色不同;注意联系实际生活从定义区分音调、响度和音色。
【考点3 超声波与次声波】
1.可听声波
人耳能听到的声音叫做可听声,它的频率范围通常20~20000Hz。
2.超声波:把频率高于20000Hz的声音称为超声波。超声波的波长短,在均匀介质中能沿直线传播,应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。
(1)特点:方向性好;穿透力强;易于获得较集中的声能。
(2)应用:传递信息和能量。
①回声定位:超声波碰到障碍物会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置和距离。
② 声呐:向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射波,接收反射波并进行信号分析;处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的 方位和距离。
3.次声波:通常把频率低于20Hz的声音称为次声波。火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低,其最显著的特点是传播距离远,不容易被吸收。如:印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时,产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度,可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。
(1)特点:没有什么障碍物能阻挡它;传播过程中很难被介质吸收,能量损耗少。
(2)危害:
①能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏;
②破坏人的平衡器官的功能,会产生恶心,晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
要点:
声和声音,声的概念比较广,包括声音、超声、次声等;声音的概念相对较窄,仅指人耳能感觉到的那部分声。在声的利用这一节中了解声音、超声、次声的应用。
【考点4 噪声控制与健康生活】
1.噪声
(1)由声源做无规则振动产生的,且强度过大的声音,称为噪声。如:家庭装修时电钻发出的声音。
(2)从环境保护角度来说,干扰人们正常的学习、工作和休息,甚至对人体有害的声音,也称为噪声。
2.噪声的强弱等级和危害
(1)分贝(dB):人们以分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级。0 dB是人们刚能听到的最微弱的声音。
(2)危害:①>90dB,会破坏听力,引起神经衰弱、头痛高血压等疾病;
②>70dB,会影响学习和工作;
③>50dB,会影响休息和睡眠。
3.噪声的控制:
(1)在噪声的产生处控制噪声;
(2)在噪声的传播中控制噪声;
(3)在噪声的接收处减弱噪声。
要点:
(1)噪声的来源:①工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声;②施工噪声:筑路、盖楼、打桩等;③社会噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声;④交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。
(2)噪声往往只能减弱,而不是完全的消除,因为在一些生产生活中是不可避免的要产生噪声的。
03 素养提升
【例题1】.下列关于声音的产生不正确的说法是( )
A.一切正在发声的物体都在振动
B.物体振动停止后还会发出微弱的声音
C.振动停止,发声也停止
D.向暖水瓶中灌水时,发声体是水面上方的空气柱
【例题2】.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音不能在固体中传播 B.在公路旁植树种草可以减弱噪声
C.音色是振幅高低决定的 D.通常人们能听到超声波和次声波
【例题3】.关于声现象的说法正确的是( )
A.利用超声波排除人体内的结石是利用声波传递信息
B.调节小提琴琴弦的松紧程度主要目的是改变音调
C.房间的窗户安装双层玻璃是声源处减弱噪声
D.用力敲锣,锣发出声音的频率会变高
【例题4】.下列关于声速说法正确的是( )
A.声速的大小与介质种类有关
B.通常情况下,声音在空气中的传播速度约为3×108m/s
C.声音在真空中传播的速度最大
D.在同种介质中,超声波比次声波的传播速度大
【例题5】.下列事例是利用次声波的是( )
A.蝙蝠靠声波发现昆虫
B.利用声波清洗机清洗眼镜上的污渍
C.利用声波预报地震、台风
D.医生用B超查看胎儿的发育情况
【例题6】.古筝艺术是国家级非物质文化遗产之一。如图所示是航天员王亚平在空间站弹奏古筝曲目《茉莉花》,传统乐器的声音从中国空间站传向了全世界。下列说法正确的是( )
A.悦耳的琴声是由空气振动产生的
B.手指按压在琴弦不同位置,可以改变琴声的响度
C.琴声的音调越高,在空气中传播得越快
D.听众通过琴声可以辨别出曲目,说明声音可以传递信息
【例题7】.如图是倒车雷达工作时的情景,下面对倒车雷达的说法正确的是( )
A.距离障碍物较近时, 汽车会发出“嘀嘀嘀”的警报声, 那是倒车雷达发出的超声波
B.倒车雷达利用的是超声波能够传递信息
C.倒车雷达利用的是超声波能够传递能量
D.倒车雷达与声呐的工作原理不同
【例题8】.下列为录制合成的声音波形图,下列说法正确的是( )
A.甲和乙音色相同 B.甲和丙音调相同
C.甲和丁音调相同 D.丙和丁响度相同
【例题9】.古诗词“留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象,人们是根据声音的 来辨别黄莺啼声,此声音是通过 传来的,人耳听不到蝴蝶翅膀扇动的声音是由于蝴蝶翅膀振动的 低。
【例题10】.声波在空气中速度为340米/秒,某人距离高山340米,面对着高山大声喊话,则声波反射回来所需的时间为 秒,他 听到自己声音的回声。(填“能”或“不能”)
【例题11】.城市一些道路设有噪声监测设备,某时刻该设备的显示屏上显示48.8dB,这个数值反映该路口处噪声的 (选填“音调”或“响度”)。校园附近道路两侧装有“禁止鸣笛”标志,这属于在 处减弱噪声。除此之外,请你写出一条可以减弱校园附近噪声的措施: 。
【例题12】.吹笛子时,手指按压不同的小孔,可以改变笛子发声的 ;(选填“音调”、“音色”、“响度”);人敲鼓时,鼓槌每秒敲击鼓面的次数不足20次,因此有人认为此时敲鼓发出的应是次声,但人却能听到隆隆的鼓声,其原因是:鼓面振动的次数 (大于/等于/小于)20Hz。
【例题13】.豫剧是中国五大戏曲剧种之一。如图是为豫剧伴奏的常用乐器——板胡和竹笛。拉板胡时,手指按压琴弦的不同位置是为了改变声音的 (填声音的特性);吹奏竹笛时发出的声音主要是由 的振动产生的;多种乐器共同演奏时,听众能通过 (填声音的特性)来辨别不同乐器所发出的声音。
举一反三
【强化1】.如图是我国最早的乐器之一“埙”,吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音,相当于现在的do、re、mi、sol、la。关于吹埙发出的声音,下列说法正确的是( )
A.主要是由埙内空气的振动产生的
B.只能通过空气传播进入人耳
C.宫、商、角、徵、羽的五音是指声音的音色
D.埙的声音在真空中的传播速度为340m/s
【强化2】.如图所示的玩具——竹蝉,在小竹筒一头蒙上一张牛皮纸,吊上线便可制成,玩耍时,旋转甩动竹筒,便会发出如蝉鸣般的声响。下列有关说法中正确的是( )
A.甩动竹蝉时发出的声音不是由振动产生的
B.竹蝉声在空气中的传播速度约为3×108km/s
C.玩耍时,甩动竹蝉发出的声音一定是噪声
D.听到的竹蝉声和蝉鸣相似,是指它们的音色相似
【强化3】.“白噪声”是一种人类可听见的声波,此声波在各频率的响度大致相同。在自然界中,类似的声音有雨声、海浪声等。科学家研究发现,婴儿处在有此种白噪声的环境下比较容易入睡。下列声音更符合白噪声特性的是( )
A.频率100Hz,响度10dB B.频率1000Hz,响度100dB
C.频率100000Hz,响度10dB D.频率10Hz,响度100dB
【强化4】.下列分析正确的是( )
A.甲图:相同的力拨动伸出桌面钢尺,伸出长度越长,音调越低
B.乙图:扬声器对准烛焰,烛焰会跳动,说明声波能传递信息
C.丙图:抽出玻璃罩内的空气,声音变小,说明声音的传播不需要介质
D.丁图:大小不同的力敲同一音叉,可以改变音色
【强化5】.声源与监测器1、2在同一直线,它们的位置如图所示.监测器1测得声源发出的甲声音、监测器2测得声源发出的乙声音的特性如表下列说法正确的是( )
声音
声音强弱的等级/dB
频率/Hz
甲
70
1100
乙
55
700
A.乙声音的音调较高
B.甲声音的响度较小
C.声源在发出甲声音时振动幅度一定比发出乙声音大
D.声源在发出甲声音时每秒内振动次数一定比发出乙声音多
【强化6】.如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、1”的声音来;而用嘴吹每个瓶子的上端,可以发出哨声。下列说法正确的是( )
A.从左至右敲击瓶子时,音调逐渐降低
B.敲击瓶子时,声音只是由瓶中水柱的振动产生的
C.用嘴吹气时,哨声是由瓶中水柱的振动产生的
D.从左至右用嘴吹气时,哨声的音调逐渐降低
【强化7】.如图甲所示,玻璃罩中的闹钟由于敲击使铃碗 产生铃声,从玻璃罩里向外抽气的过程中铃声逐渐减小,此现象可推理得出 不能传声;图乙是海豚靠发出 发现鱼群。
【强化8】.如图所示是人和一些动物发声和听觉的频率范围。由图可知, 能够发出超声波, 能够发出次声波。地震前通常有次声波产生,人、海豚和大象中,能最先感觉到的是 。
【强化9】.声与生活
(1)电影《满江红》中,全军齐诵《满江红》的场景令人震撼,由传话兵接龙,最后士兵们的诵读声响彻整片大地。此现象说明声音可以传递 ,其中的“响”是指声音的 (选填“音调高”或“响度大”);
(2)智能手机的“智慧语音”功能,可以通过声音识别实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的 这一特征来工作的。“抖音”App是一款社交类的软件,“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过App软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的,此时声波的频率也为正常声音的3倍,则“抖音”的音调比正常声音的音调 ,声波传播速度 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【强化10】.在探究“声音的产生和传播”时:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,发现 ,说明发声的条件是: ;
(2)如图乙所示,用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是 ;
(3)如图丙所示,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,说明声音具有 。如果在月球上进行这个实验,挂在左边的音叉旁的泡沫塑料球 (填“会”或“不会”)如图所示那样弹起;
(4)如图丁所示,用简易抽气机不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明只能听到微弱的闹钟声,由此现象 (填“可以”或“不可以)直接得出真空不能传声的结论;
【强化11】.如图所示,静止在水面上的两船相距15km,实验员向水中发射超声波,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的接收器收到信号。求:
(1)超声波在水中传播的速度。
(2)若实验员在船上向海底发射超声波,经过2s收到回波信号,则此处水的深度。
04 单元小结
1、 本单元学习目标
1.理解声音是由物体的振动产生的;
2.知道声音的传播需要介质,声音在不同的介质中传播速度不同;
3.知道声音是一种波;
4.掌握利用声速测距离;
5.知道乐音的三要素,会用物理知识解释生活中与乐音的三要素有关的现象;
6.从物理学的角度和环保的角度理解噪声的定义;
7.知道噪声的来源,控制噪声的途径及方法;
8.了解超声波与次声波,及其在生活和技术的应用。
二、本单元考点分类
考点
考点分析与常见题型
音调
给出某种现象或场景进行正确判断,常见题型选择题和填空题
音色
给出某种现象或场景进行正确判断,常见题型选择题和填空题
响度
给出某种现象或场景进行正确判断,常见题型选择题和填空题
超声波、超声波
用生活中的自然现象进行判断,填空题、选择题
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