第二章 声现象 练习与应用（原动手动脑学物理）课件 2024-2025学年人教版八年级上册物理

第二章 声现象 第1节 声音的产生与传播 解析 1. 用手拔动绷紧的橡皮筋，我们听到了声音，同时看到橡皮筋变“胖”变“虚”了，这是橡皮筋在振动，请你另外举例说明：你在听到声音的同时，如何判断物体在发生振动。 敲击音叉时，紧贴音叉的乒乓球被弹起，可说明音叉发声时在振动；敲打鼓时，鼓面上放置的碎纸屑会跳动，说明鼓面发声时在振动。 解析 2. 花样游泳融合了游泳、舞蹈和音乐，有“水上芭蕾”之称。请你以花样游泳为例说明：水是可以传播声音的介质。 花样游泳运动员在水中根据音乐的节奏做出各种优美的动作，这说明水可以传播声音. 解析 3．阅读课本中关于声速的“小资料”，你能从中获得关于声速的哪些信息? 声速与介质种类、状态、温度有关。 由表中数据，空气中0℃声速为331m/s，15℃时声速为340m/s，25℃时声速为346m/s，可知声速与温度有关； 水中声速为1500m/s，冰中声速为3230m/s，可知声速与物质状态有关；铁中声速5200m/s等，可知不同物质中声速一般不同。 解析 4．将耳朵贴在长铁管的一端，让别人敲一下铁管的另一端，你认为会听到几次敲打的声音?请说出其中的道理。 会听到2次敲打的声音。 把耳朵贴在长铁管的一端，在长铁管的另一端敲一下这根铁管，声音分别从铁管、空气中传播，因为声音在铁管中传播的速度比在空气中传播快，所以第一次的声音是从铁管传来，第二次的声音是从空气中传来的。 解析 5．在室内讲话比旷野里响亮，这是为什么? 在屋子里说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短（小于0.1秒），我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，原声回声混在一起，使原声增强，因此我们听到的响亮。 在空旷地方说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，不能反射形成回声，我们听到的只是原声，因此听起来就没有屋子里响亮。 解析 6．向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。一个同学向着远处的山崖大喊一声，约1.5s后听到回声，那么该同学距山崖大约多少米? 一个同学向着远处的山崖大喊一声，约1.5s后听到回声，声音在1.5s内通过的路程为该同学距山崖距离的两倍，那么该同学距山崖距离为: 第2节 声音的特性 解析 1. 某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫的翅在2s内振动了700次，频率是多少?人耳能听到吗? 单位时间内物体振动的次数，叫做频率。昆虫的翅膀在2s内做了700次振动，则昆虫的翅膀振动频率为 f=700次/2s=35Hz 人类听觉范围是20～20000Hz，而昆虫翅膀振动频率f=350Hz在人类听觉范围内，所以能听到这种昆虫振动翅膀发出的声音。 解析 2. 生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”“男低音”“引吭高歌”“低声细语”。这4个词语中的“高”“低”描述的各是声音的哪些特性? “女高音”和“男低音”中的“高”与“低”是指发声体振动的快慢不同，即声音的音调不同。 “引吭高歌”与“低声细语”中的“高”与“低”是指发声体振动的幅度不同，即声音的响度不同。 解析 3．曲笛是一种竹笛，它的音域和二胡的相近。当曲笛和二胡轮奏某乐曲时，我们可以根据声音的哪个特性来区分这两种乐器?曲笛和二胡演奏同一个音高时，波形有什么相同和不同之处? 曲笛和二胡的发声结构不同，发出声音的音色不同，所以我们可以通过音色辨别两种乐器。 曲笛和二胡演奏同一个音高时，音的频率相同，音色不同，所以，波的疏密程度相同，波的形状不同。 解析 4．观察一件乐器。它是由什么振动发出声音的，又是怎样改变音调和响度的? 观察二胡乐器，二胡属于弦乐器，拨动二胡的弦时，弦振动，发出声音，说明声音由振动产生。 因为振动频率与弦长度有关，所以通过改变弦的长短改变振动频率，当弦越长时，频率越低，音调越低。 因为响度与振幅有关，所以通过弹弦的力度改变弦的振幅来改变响度，用力越大，响度越大。 5．在班里举行的小型音乐会上，用自己制作的乐器进行演奏，看看谁的乐器有新意，谁演奏得好。写出你的制作过程，看看以下制作方案能否给你启发。 方案一：8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，就可以发出就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，1”的声音来。 方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活塞”，音调就会改变。 解析在下一页 解析 方案一：敲击水琴瓶，水和瓶子一起振动，水越多，振动得越慢，音调越低； 方案二：吹气时，空气柱振动，上下推拉“活塞”，空气柱的长短发生变化，空气柱振动的频率发生变化，从而改变音调。 第3节 声的利用 解析 1. 用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波。若海水中声音的平均传播速度为1500 m/s，则此处海水约有多深? 由题意可知，声波由水面传到海底的时间t=4s÷2=2s 声波传播的速度为1500 m/s ，由v=s/t 可得 s=vt=1500m/s×2s=3000m 此处海水约有多3000m深。 解析 2. 请你分析下列事例是利用声传递能量，还是利用声传递信息。 （1）利用超声波给金属工件探伤。 （2）医生通过听诊器给病人诊病。 （3）通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度。 （4）利用超声波排除人体内的结石。 利用声传递能量的是（4） ； 利用声传递信息的是（1）、（2）、（3） ． 解析 3．除了课本中的事例，请你根据对周围生活的观察，再举一个利用声音的例子，并说明这个例子应用了声音的什么特性。 挑选商品：我们去商店买碗、瓷器时，我们用手或其他物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好坏。应用了声音的音色这个特性。 解析 4．声音在传播过程中遇到障碍物会发生反射。我国古代建筑师利用这一特点建造了许多神奇的建筑。例如北京天坛的回音壁、重庆潼南大佛寺的石琴、山西永济普救寺的莺莺塔（如图所示）等。请你查阅资料，向同学们介绍并展示我国古代建筑应用声学知识的实例。 蛤蟆塔呈四方锥形，为13级叠涩密檐式砖塔，高约26．5米，塔围21.6米，用青灰条砖一顺一丁垒砌而成。塔心结构奇巧，设有梯道可通塔顶。每层四角，装有铎铃，轻风吹过，叮咚作响，犹如美妙的音乐。在塔的任何一面，距塔10米以外，无论拍掌、击石都可以听到蛙鸣的回声 。而且，塔身不管从哪个角度看都是斜着的，足为令人惊奇。分析结论是，蛤蟆塔本身排列有序，且其塔檐对声音有汇聚反射作用，从而产生回音。 它比回音壁早353年，比莺莺塔早387年，比石琴早250年，是四大回音建筑中历史最悠久的，现为河南省重点文物保护单位。 解析 5．我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽，如图所示。汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次。路面上凹槽的分布比较密，汽车行进时振动很快，于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计，假设某音乐公路规定的行驶速度是54 km/h，设定乐曲为《歌唱祖国》，第一个音符“sol”的频率为392Hz，汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离是多少? 汽车的行驶速度是54 km/h=15m/s 音符“sol”的频率为392Hz，即每1s振动392次，汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离是15m÷392=0.038m 第4节 噪声的危害和控制 解析 1. 调查校园或者你家周围有什么样的噪声。应该采取什么控制措施?与班里的同学交流，看看谁的调查更详细，采取的措施更好。 家庭周围的噪声有：周围工地施工时的噪声、机动车发出的噪声（笛声）。 减弱噪声主要从三种途径入手，一是在声源处减弱，二是在传播过程中减弱，三是在接收处减弱。控制措施：禁止建筑工地施工是不可行的，可建议工地分时段施工；可在小区周围多植树或家庭安装双层真空玻璃（在传播过程中减弱噪声），紧闭家庭的门窗（在传播过程中减弱噪声）；在家中也可戴耳罩（在人耳处减弱）。 解析 2. 在安静的环境里，测量你的脉搏在1 min内跳动的次数。在声音过大的环境里，你的脉搏有变化吗?测量一下。 在噪声大的环境中会刺激人体的中枢神经，会导致人体血液循环加快，心脏跳动加快，所以在声音过大的情况下会使脉搏增加。 解析 3. 为了使教室内的学生免受环境噪声干扰，采取下面的哪些方法是有效、合理的?如果你认为无效或不合理，请简单说明理由。 （1）老师讲话声音大一些。 （2）每位学生都戴一个防噪声耳罩。 （3）在教室周围植树。 （4）教室内安装噪声监测装置。 减弱噪声的途径有：在声源处减弱噪声、阻断噪声的传播、在人耳处减弱噪声。 （1）老师讲话声音大并不会降低噪声对学生上课的干扰，无效。 （2）学生戴耳罩虽然可以在接收处减弱噪声，但老师讲课声音也听不见，无效。 （3）在教室周围植树可以有效的在噪声的传播过程中减弱噪声，有效。 （4）教室内安装噪声监测装置，只能监测噪声的大小，无法减弱噪声，无效。 解析 4. 噪声严重影响人们的生活。为了控制噪声的影响，人们采取的措施有：在靠近住宅区的高架桥两侧安装隔音板，在靠近小区的道路两侧设置绿化带，将住宅窗户的玻璃换成中空玻璃等。请你说说这些措施的共同点是什么? 在靠近住宅区的高架桥两侧安装隔音板，是为了阻止噪声的传播； 在靠近小区的道路两侧设置绿化带，是为了阻止噪声的传播； 将住宅窗户的玻璃换成中空玻璃，是在传播过程中控制噪声； 所以这些措施的共同点是在传播过程中控制噪声。 解析 5．防噪声耳罩可以有效防止噪声的危害。如果由你来设计一款防噪声耳罩，你觉得应该选用什么样的材料?这些材料有什么特点? 要设计制作一个防噪声耳罩，根据生活经验，外罩起反射作用的材料最好用硬塑料； 耳罩内部填充物用吸声效果好的泡沫塑料； 紧挨耳朵的“衬里”选用触感舒适的绒布。 $$