第二章 声音与环境（大单元教学作业设计）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（沪粤版2024）

2024-2025初中物理（沪粤2024版）大单元学科素养作业设计 目录 2 3 3 3 6 6 6 6 7 8 8 8 12 18 24 32 34 一、单元信息 基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称 物理 八年级 第一学期 沪粤版 声音与环境 单元组织方式 R自然单元□重组单元 课时信息 序号 课时名称 对应教材内容 1 声音的产生与传播 第二章第一节 2 音调 第二章第二节 3 响度与音色 第二章第三节 4 让声音为人类服务 第二章第四节 二、单元分析 （一）《课标（2022年版）》要求 1．通过实验，认识声的产生和传播条件。 解读 声在生活中非常常见，需要创设各种有关声的情境，让学生感知声音，认识声的现象。声的产生和传播不能直接可见，比较抽象，因此可以通过一些简单、形象、直观的实验，例如在鼓面上放碎纸屑，敲击鼓面，观察纸屑的运动，或者敲击音又，观察与其接触的物体的运动，增加学生的感性认识，让学生领会将微小振动转换和放大的方法;又如将发声器放入玻璃罩中，逐渐抽出罩内空气，会听到发声器发出的声音逐渐变小，分析导致该现象的原因，使学生了解声的产生和传播条件。 2．了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。 解读 本条标准有三点要求。第一点要求学生了解声音的特性。声音的特性包括音调、响度和音色。教学时应通过实验及具体事例来帮助学生了解音调、响度和音色的概念及物理意义，了解如何改变声音的音调、响度和音色。 第二点要求学生关注声学知识在生产生活中的应用。教学时，可以向学生介绍一些现代技术中与学生生活比较相关的一些声学知识。例如，让学生了解超声波在生产生活和科学研究等方面的应用，如超声雷达、金属探伤、医学检查等。第三点要求学生知道噪声的危害及控制方法。例如，举例说明用怎样的方法可减弱生活环境中的噪声，知道噪声的危害，具有保护自己、关心他人的意识。需要注意的是，将噪声与生产生活相联系时，噪声就不完全是一个科学概念，它还是一个社会学概念。例如，对同一首音乐，喜欢它的人认为很美妙，而不喜欢的人有可能认为它是噪声。因此，教学中不必过于追求物理学中对噪声概念定义的科学性和严谨性。 （二）本章教材分析 1．本章概述 本章主要学习声的产生和传播条件，声音的三个主要特性——音调、响度和音色，探究影响音调、响度的因素，了解超声、次声及声音在日常生活和现代技术中的应用，以及减弱噪声的措施。总体来说，本章从声音的产生、传播、接收来学习声现象，从声音的特性来区分声音，了解声音在日常生活和现代技术中的应用和价值。 本章内容属于声学的范畴，在初中物理课程中自成体系。声现象是生活中常见的物理现象，声学是物理学的一个重要分支，也是物理学中最古老的分支之一。在物理学的发展中，对于声的研究，也就是对机械振动和机械波的研究，为其他物理学分支的研究提供了知识和方法上的基础。同时，现代声学与现代科学技术的大部分学科发生了交叉，形成了一系列诸如医学超声学、生物声学、海洋声学、环境声学等新型独特的交叉学科方向，在现代科学技术中起着举足轻重的作用。本教材用一章的篇幅介绍声的基础知识，这些知识与日常生活联系密切，其中涉及的物理学研究的基本科学思维方法(转换、归纳、理想实验等)，是发展学生核心素养的重要素材。通过本章学习，还可以使学生感到身边处处有物理，物理并不深奥，物理亲切、有趣，有利于激发学生学习物理的兴趣。 本章教材编写体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。本章第一节主要学习声音的产生和传播的基础知识。这些内容是学习声学的基础，所涉及的一些实验技巧和方法对后续的探究活动有很好的启发和铺垫作用。“音调”和“响度与音色”两节课，从造成声音千差万别的原因出发，通过探究影响音调和响度的因素的过程，让学生掌握音调、响度、音色三个重要概念及影响它们的因素，认识声音的特性。本章最后一节“让声音为人类服务”，则是对前面所学声音知识的拓展和延伸。一方面，通过介绍声现象的有关知识在音乐、建筑等方面的应用，以及人们利用超声与次声的成果，让学生了解声音可以为人类服务:另一方面，介绍了噪声的危害及控制噪声的途径。最后安排了“关于社区噪声污染控制的建议”这一跨学科实践活动，让学生尝试用物理知识解决社会生活中的真实问题，帮助学生辩证地认识科学技术对自然环境、人类生活的影响，培养学生保护环境的意识。本章教材注重科学探究，全章以探究活动为主线，让学生在一个个“活动”中获得感性体验，然后再运用科学思维上升到理性认识，以知识为载体，使学生在经历和体验的过程中学会用科学方法来解决物理问题，发展学生的核心素养。内容的编写符合学生的认知规律，便于教，易于学。本章学习要用到振动与波的初步知识，但对初学物理的学生来说没有这方面的知识基础，因此他们对声波及振幅、频率难以理解，为此本章教材在第1节安排了活动“观察声音的波形”，通过示波器显示出声音的波形;第2节和第3节分别用波形比较频率和振幅。这样把抽象的问题形象化、具体化，易于学生接受和理解。学生对声音的高低即音调难以理解，并且音调、响度两者容易混淆。本章教材先认识音调，并将音调单独安排一节，强化对音调的体验和认识，然后再通过下一节认识响度与音色，有助于分化和突破教学难点。 2．知识框架 3．单元学习目标 （一）物理观念 1．通过实验，认识声音的产生和传播条件； 2．了解乐音的特征； 3．了解现代技术中声学知识的一些应用，知道噪声的危害和控制方法。 （二）科学思维 在探究过程中能合理推理，从现象中概括总结物理规律的能力。 （三）科学探究 会设计实验进行科学探究，能用身边的常见物品进行简单物理实验，发展探究物理问题的能力。 （四）科学态度与责任 通过学习了解声音与生活的密切联系，认识到保护听力的重要性，通过了解声音与中国古代乐器，声音在古建筑中的应用等增强民族自豪感，在制作“土电话”、噪声调查等实践活动中逐步培养尊重事实的科学态度和自觉保护环境的社会责任。 4．教学重难点 本章教学的重点 （1）声音的产生和传播条件、声音的特性、现代技术中声学知识的一些应用，以及噪声的危害及控制方法，是本章教学重点。本章教材安排了“观察发声物体的振动”“传声实验”“探究影响声音高低的因素”“探究影响弦乐器音调的因素”“探究影响声音响度的因素”等多个实验，这些实验对于提高学生的探究能力，加深对物理知识的理解，领会物理学研究的过程和方法，培养学生合作交流的能力，发展学生的核心素养具有重要意义。同时，通过这些实验得到的结论，也是解释生活现象、解决实际问题的依据。 （2）“观察发声物体的振动”实验中将微小变化放大，用转换的思想解决物理问题，学习、领会物理研究中包含的科学方法，有利于提升学生的思维水平。 （3）实验探究中的归纳推理，是物理学研究问题中重要的科学思维方法，在《课标(2022年版)》“学业质量”中明确提出了对科学推理的归纳方法的学业要求，这种归纳推理可以渗透在本章多个实验探究过程中。 （4）通过如何减弱生活环境中的噪声，培养学生保护自己、关心他人的意识。 本章教学的难点 （1）学生对声音的高低即音调难以理解，并且音调和响度两者容易混淆;在影响声音高低的因素中，学生对于频率的概念存在认知困难。 （2）在“传声实验”中，利用实验和推理相结合的方式得出结论，是本章教学另一个难点。 5．学情分析 初中学生对于“声现象”，既熟悉又陌生。虽然在平时的生活、生产中经常谈到声现象，对声音的大小即响度易于接受，但对声音的高低即音调难以理解，也就是说对声的知识只是关于声的“前概念”和经验性认识。其中有一些是基本正确的，但也存在不少不合理的观念。因此学生学习热情高、好奇心强。通过联想与结构，方便开展较为专业的知识学习。教材在编写上也充分体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。全章紧密联系生产生活实际，由浅入深，逐步探究，符合学生的认知规律，有利于培养学生的“问题”意识，激发探究兴趣。 6．课时安排 课时安排：全章共4节，打算用5课时：第一节1课时，第二节1课时，第三节1课时，第四节1课时，第五节习题课，1课时。 三、单元学习与作业目标 1．通过书面作业，加深学生对声音的传播及产生条件，声音的特征，噪声的危害和控制等观念的理解，检验是否达到了课标的要求。 2．让学生自主设计实验、小制作，通过思考、动手，提高学生的实践能力和创新能力。通过拓展性作业，如小论文、调查报告等，促进学生从物理学的角度，运用所学知识去寻求解决问题的方法，体验物理在现实生活中的价值，对学生进行热爱祖国、热爱自然、保护环境的德育教育。通过合作性作业，培养学生的团队意识和分工协作能力，同时培养学生跨学科实践能力。 3．通过必做作业和选做作业，满足不同层次学生的需求，使不同学生在原有基础上均有所发展。 4．教师从学生的完成情况中获得较为准确真实的教学反馈信息，增进与学生的感情交流，实现更加有效的教学。 四、单元作业设计思路 在新课改的背景下，我们要更新教育理念，重新审视作业的功能和价值，树立正确的作业观。从学生的视角，进行作业没计，致力于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业，注重基础性和评价功能，使学生的学习潜能得到充分的体现和挖掘，发挥学科组的团队优势，打造学校个性化作业资源库。本着“双减”背景下作业设计理念，既要减负——减掉机械无效的刷题，又要增效——增加有思维含量的问题的原则。 作业整体设计（包括单元质量检测作业设计）前瞻，紧扣教材，贴近生活，突出能力，把一些生活热点、体育赛事、科技成果、传统文化等素材运用到作业设计中，体现学以致用的理念，同步中有拓展，在拓展中融入物理思维和解题能力培养，立足基础，夯基提能。满足“双减”要求的同时，全面实现学科素养的目标。 五、课时作业 第一课时 声音的产生与传播 （一）课前作业 1．声音是由于物体________而产生的。物理学中，把________________的物体叫做声源。 2．如图所示，喇叭在“唱歌”，看到纸盆上的纸屑上下跳动。这个现象说明喇叭发声时，纸盆在不停地________。 3．如图所示，将正在发声的音叉轻轻插入水中一部分，你会看到________________，说明发声的音叉在振动；用手握住正在发声的音叉，音叉不再发声，说明________________________。 4．随着音叉的不断振动，空气中形成了疏密相间的波动向远处传播，这就是________；声音在传播的过程中，如遇到障碍物就会被________回来，反射回来的声音叫回声。 5．声音的传播需要________。在真空中，声音是________传播的。 6．指出下列情况中声音是靠什么传播的(选填“固体”“液体”或“气体”)。 （1）耳朵贴在枕头上，可以听到放在枕头下的机械表的“滴嗒”声——________； （2）岸边人的谈话声吓跑了正要上钩的鱼——________和________； （3）用拉紧的细线连接两个小火柴盒制成的“土电话”进行对话——________； （4）人们平时面对面交谈——________。 7．声音传播的________和传播所用________之比叫做声速。 8．声音在不同的介质中，传播的快慢是________的。声速还跟温度有关，温度越高，声速________。 9．人类听到声音的途径：外界的声音顺着外耳道传至________，引起________的振动。这个振动通过听小骨传到________，再通过________将信息传入大脑，这样就产生了听觉。 10．若声音在海水中的传播速度为1.5×103 m/s，某探测船竖直向海底发出声波后，经2秒钟船收到回声，则此处海洋深度为________米，这种方法_____(选填“能”或“不能”)用来测量月亮到地球的距离，原因是________________________________________。 （2） 课堂作业 1．在敲响大钟时有同学发现，停止了对大钟的撞击后大钟“余音未绝”，其原因是（　　） A．一定是大钟的回声 B．是因为人的听觉发生“延长”的缘故 C．大钟虽已停止振动，但空气仍在振动 D．有余音说明大钟仍在振动 2．如图所示，汤姆用力敲击锅盖，锅盖上面的小老鼠杰瑞随着“翩翩起舞”。这一现象说明了（    ） A．声音的传播需要介质 B．声音可以传递信息 C．响度与频率有关 D．一切正在发声的物体都在振动 3．下列有关声音的说法正确的是（　　） A．笛子发出的动听声音是笛子振动产生的 B．关紧门窗后，屋外传来的声音明显变小，是由于固体不能传声 C．人说悄悄话时，声带是不振动的 D．月球上没有空气，宇航员只能通过无线电交谈，说明真空不能传声 4．如图所示，把正在发声的闹钟放入一个玻璃钟罩内，然后，用抽气机抽出钟罩内的空气，听到的声音逐渐变小；再往钟罩内加入空气，听到的声音又逐渐变大。这个现象说明（　　） A．响度的大小与振幅的大小有关 B．声音的传播需要介质 C．音调的高低与振动的频率有关 D．声音是由物体振动产生的 5．声速 （1）声速：声音在每秒内传播的 叫声速，计算公式： 。 （2）影响声速大小的因素：介质的 、介质的 。 ①声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为：v固 v液 v气。 ②声速大小与介质温度有关。温度越高，声速越 ；在时，空气中的声速是 。 6．如图，我国已经建成多条“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，可以把整条路面看成是一张留声机的碟片，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，一段完整的音乐就奏响了。音乐声是由轮胎的 产生的，音乐声通过 传入人耳。 （3） 课后作业（A组·基础过关） 7．利用声呐系统向海底垂直发射声波，经6s后收到回波，已知声音在海水中的传播速度为1500m/s，则此处海水的深度为 m；利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为 。 8．有一口竖井，深度未知。在井口大喊一声，0.5s后听到井底回声，则井深 m；在井口向井内抛下一个石子，5.25s后听到石子落到井底的声音，石子下落的平均速度为 m/s。 9．如图所示的是探究声现象的两个实验情景，请回答下列问题：   （1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明 ；也能说明声音可以在 中传播；还能说明声波具有 。乒乓球在实验中的作用是 ，如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明 ；     （2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明 ；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的图是 （选填“甲”或“乙”），这是因为 。 10．如图所示，将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球，当两物体接触时，可观察到 的现象。如果音叉不发声就观察不到此现象。乒乓球在实验中的作用是 ，这种科学探究方法叫做 。若将此实验移到月球表面去做，听到和看到的现象分别是什么 （选填选项符号）。 A．既能听到声音，又能看到乒乓球被弹开         B．既不能听到声音，也不能看到乒乓球被弹开 C．不能听到声音，但能看到乒乓球被弹开         D．能听到声音，不能看到乒乓球被弹开 （4） 课后作业（B组·拔高训练） 11．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为850m的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问： （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？ 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 空气（25℃） 1324 铝 5000 水（常温） 1500 铁 5200 12．一辆汽车以20m/s的速度正对山崖行驶，鸣笛后3s听到回声，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，求： （1）汽车在这段时间内行驶的路程； （2）声音在这段时间内传播的距离； （3）听到回声时，汽车距山崖多远？ 13．阅读短文并回答下列问题： 会“拐弯”的声音 声音不但会“爬行”，而且会“拐弯”。 1923年，荷兰的一个火药库发生了大爆炸，据调查，在100千米的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100千米到160千米的地区内，人们却什么没有听到，令人奇怪的是，在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声。 这真是件有趣而又奇怪的事！声音怎么会拐弯绕过中间地带呢？ 原来声音有个“怪脾气”：它在温度均匀的空气里是笔直地走的；一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低的地方走，于是声音就拐弯了。如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象。 （1）烈日炎炎，在沙漠或戈壁滩上，即使相距不太远的人也难听清对方的大声喊叫，其中一个主要原因是声音在传播时向 拐弯； （2）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，若枫桥到寒山寺的距离为1020m，客船里的乘客听到钟声至少是 s前僧人撞击钟面而传来的； （3）自从广宁高铁通行后，每天不同时刻都有火车经过离我们家或学校不太远的地方，你注意过吗，夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见，请根据上面的知识你分析造成这种现象的主要原因是什么 ？ 第二课时 音调 （一）课前作业 1．物理学中，把声音的_____叫做音调。声源每秒振动的_____叫做频率，用f表示。频率的单位是_____。 2．声音的高低跟声源振动的频率有关：声源振动的频率_____，音调_____；声源振动的频率_____，音调_____。 规律总结 ①打击乐器：以鼓为例，鼓皮绷得越紧，音调越高；②弦乐器：长而粗的弦发声音调低，短而细的弦发声音调高，绷紧的弦发声音调高，松弛的弦发声音调低；③管乐器：空气柱越长发声音调越低，空气柱越短发声音调越高。 3．如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时，用纸片分别接触齿轮，使纸片发出声音的音调最高的是_____(选填“上面”“中间”或“下面”)的齿轮。 4．男同学说话声音“低沉”是指男同学声音的_____低，这是因为男同学说话时，声带振动比较的_____。 5．声波可以在示波器上展现出来，先将话筒接在示波器的输入端，再将敲响的甲、乙两个音叉分别对着话筒发出声音，在示波器上出现了如图所示的波形，通过对波形的分析，可知_____音叉的音调高。原因是____________________。 6．如图所示是用示波器显示的不同乐器发出不同声波的波形图，其中频率最大的是(　 　) （二）课堂作业 1．小明和小华读出a、o、c三个拼音字母，利用软件采集到的数据如下表，分析可知（　　） 字母 小明 小华 a 109.2Hz 261.2Hz o 115.4Hz 279.0Hz c 120.5Hz 282.8Hz A．小明声音音调低 B．小明声音响度大 C．小华声音音调低 D．小华声音响度大 2．将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力度再次拨动钢尺，这是在探究声音与什么的关系？（　　） A．响度与频率 B．音调与频率 C．响度与振幅 D．音调与振幅 3．如图是童谣“小蜂蜜”的一段歌词与乐谱，当小玲唱到“大家一起”这四个字期间，音调逐渐升高。关于这期间小玲声音变化的描述正确的是（　　） A．声带振动一次的时间逐渐增加 B．声带每秒振动的次数逐渐增加 C．声波的传播速度逐渐增大 D．声波的振动幅度逐渐增大 4．声音的音调越高，则（    ） A．发声体振动的振幅和声音的频率一定都越大 B．发声体振动的振幅和声音的频率一定都越小 C．发声体振动的振幅一定越大 D．声音的频率一定越大 5．如图所示，小宇在窗边挂了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音。小宇观察风铃的结构，发现风铃是因为风吹动风摆，与风摆系在一起的撞珠撞击金属管使金属管 而发声。由于金属管的长度不同使其发出的声音的音调不同，A、B两根金属管发声时，音调较高的是 。 6．为了提醒人们不忘国耻，警惕日本帝国主义势力的抬头，在南京大屠杀50周年之际，南京市民捐资铸造了警世钟，警世钟高3m，口径约2m，当用木棒撞击大钟时，大钟振动的振幅很大，而振动的频率 ，能发出洪亮而低沉的声音。 （三）课后作业（A组·基础过关） 7．昆虫飞行时翅膀振动发出声音，如蜜蜂1min振翅26400次，苍蝇10s振翅3500次，由此可知，蜜蜂翅膀振动的频率是 Hz，音调高的是 。 8．如图是小岩自制的小乐器，他将宽窄不同的橡皮筋缠到一个小盒上，又在小盒的两端各放一支笔，用来拉紧橡皮筋，弹拨橡皮筋，橡皮筋就会 发出声音，如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋，由于橡皮筋的振动 不同，所发出声音的 也不同。    9．小美买了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音，小美想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系，于是他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径不同的三根直管，先用同一刻度尺测出直管的长度和直径，然后将它们悬挂起来敲击发出声音，利用仪器测出各自发出声音的频率，记录数据如表所示： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 声强级/dB 1 20.50 1.50 2131 80 2 31.00 2.00 1284 100 3 48.50 2.50 656 90 （1）根据表中的数据可知，小美所用刻度尺的分度值是 。 （2）三根管子中音调最低的是 号。 （3）小美发现根据表中的数据无法总结出管子发出声音的频率与长度、直径的关系，因为 。 （4）要想完成实验需要再增加一根材料与管壁厚度相同的 （选填“A”或“B”）直管来做实验。 A．长度为20.50 cm， 直径为2.50 cm   B．长度为55.50cm， 直径为3.00 cm 10．为了探究“声音的传播是否需要介质”，小明使用一套实验装置：一只通电的小电铃放在连通于抽气机的玻璃罩内，瓶内的空气可由瓶底的玻璃管抽出，如图甲所示： （1）在没有抽气时，他 （选填“能”或“不能”）听见铃声； （2）当在抽去瓶中的空气过程中，他听到的铃声的情况是： ； （3）通过推测得出的结论是： ； 小明同学接下来继续探究音调和哪些因素有关。他选用的琴弦长度、材料如图乙中已标出，图中a、c、d的横截面积相同，但与b横截面积不同，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致： （4）他想研究音调的高低与琴弦长度的关系，应选择编号为 和 琴弦进行实验； （5）他选择a和b是为了研究音调的高低与 关系； （6）他研究音调的高低与琴弦材料是否有关， （选填“能”“不能”或“不确定能”）选择c和d进行研究，理由是： 。 （5） 课后作业（B组·拔高训练） 11．小小音乐会。试着制作一件小乐器，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，说说你的乐器的物理原理。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“1，2，3，4，5，6，7，”的声音来（如图）。 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（如图）。 12．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和 有关； （2）借助示波器，可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图，其中发声体 的音调高； （3）运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度，超声波声呐 （选填“能”或“不能”）用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 13．通过以下材料的阅读回答题： 中国古代乐器之王——编钟 我国古代对音乐非常重视，孔子六艺“礼乐射御书数”将音乐排在第二位。每当改朝换代，一个新的王朝兴起，“厘正雅乐”都是重要的一项工作。在此项工作中，编钟发挥着重要的作用。编钟的发声原理大体是：编钟的钟体小，音调就高，响度也小；钟体大，音调就低，响度也大，所以铸造时的尺寸和形状对编钟有重要的影响。 根据文献记载和出土文物，发现我国在西周时期就有了编钟，那时候的编钟一般是由大小3枚组合起来的。春秋末期到战国时期的编钟数目就逐渐增多了，有9枚一组的和13枚一组的，等等。1957年，在我国河南信阳城阳城址出土的第一套编钟13枚，音乐家随即用此演奏歌颂当代领袖的颂歌《东方红》。1978年，湖北随州南郊擂鼓墩的一座战国时代（约公元前433年）的曾侯乙墓出土的编钟（如图所示），是至今为止所发现的成套编钟中最引人注目的一套，这套编钟之大，足以占满一个现代音乐厅的整个舞台。曾侯乙墓编钟由19个钮钟、45个甬钟，外加楚惠王送的一件大镈钟共65件组成。这些钟分3层8组挂在钟架上，直挂在上层的3组叫钮钟，斜悬在中下层的5组叫甬钟，其中最小的一个钮钟高20.4厘米、质量为2.4千克，在演奏中能起定调作用，最大的一个低音甬钟高达153.4厘米、质量为203.6千克，全套编钟总质量在2500千克以上。钟架是铜木结构的，它的外形呈直角曲尺形，全长10米以上，上下3层，高273厘米，由6个佩剑的青铜武士和几根圆柱承托。整套编钟和梁架气势宏大、壮观无比。演奏时乐队由几个人组成，用6只丁字形木锤敲高、中音，用两根长形棒撞低音。经声学专家研究，编钟中的每只钟都可以发出两个不同的乐音，只要准确地敲击钟上标音的位置，它就能发出合乎一定频率的乐音，整套编钟能奏出现代钢琴上的所有黑白键的音响。这套编钟的定音频率为256.4赫兹，与如今钢琴上的中央“C”频率几乎完全相等。 曾侯乙编钟用料是铜、锡、铅合金，全套编钟上装饰有人、兽、龙等花纹，铸制精美，花纹细致清晰，并刻有错金铭文，用以标明各钟的发音音调，它是公元前433年的实物。可见，远在2400多年以前。我国的音乐文化和铸造技术已经发展到相当高的水平，它比欧洲十二平均律的键盘乐器的出现要早将近2000年。 （1）根据文中内容回答编钟的发声原理。( ) （2）曾侯乙编钟共有65件，敲击不同的编钟至少可以 种不同的音调。 14．请阅读下列短文，并回答文后的问题： 共鸣 小羽发现了这样的现象：把空热水瓶、空瓶子或空水杯等的口挨近耳朵，会听到“嗡嗡”声。小羽想：声音是由物体振动引起的，可是，这些空容器里并没有发声源呀！这是怎么回事呢？ 小羽请教了老师，老师告诉他，这是声学上的一种共鸣现象．可是小羽又有了新的疑问：在什么条件下才会发生共鸣呢？在老师的帮助下，小羽进行了下列实验：把两个频率相同的音叉如图放置，用小锤敲击音叉A，几秒钟后，用手握住音叉A的叉股，使它不再振动发声，这时可以听到音叉B在发声。拿一个用线悬吊的轻质小球跟这个音叉的叉股接触，轻质小球被弹开，表明这个音叉在振动。在音叉A的叉股上套上一个铁架子，改变它的振动频率，重做上述实验，另一个音叉不再振动发声。 可见，当两个发声频率 的物体，彼此相隔不远时，如果其中一个物体发声，另一个也有可能跟着 ，这种现象，就叫做“共鸣”．请回答下列问题： （1）请帮小羽把文中的填空填完整； （2）从电视画面上我们常常看到，登山队员们在翻越一座座雪山时，总是默默无言地前进，绝对禁止他们大声呼喊，这是为什么呢？ 第三课时 响度与音色 （一）课前作业 1．物理学中，把声音的_____叫做响度。 2．物理学中，用_____来描述物体振动的幅度。声源的_____越大，产生声音的响度也_____。 3．如图所示，在鼓面上放一些塑料泡沫，用不同的力敲鼓，听发出声音的变化，并观察鼓面上的塑料泡沫的振动情况。 思考：由实验可知，敲鼓时用力的大小与塑料泡沫振动幅度、鼓声的大小之间的关系是什么？ 答：_________________________________________________________________。 4．在声学上，人们通常用_____作为单位来计量声音的强弱，其符号是用_____。 5．响度还与距离声源的远近有关，离声源越远，声音越_____，响度越_____。 6．海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，即响度越_____，音调越_____。图中甲、乙两曲线为科考船声呐系统收录的500kg的海豚和100t的蓝鲸叫声的波形图，其中_____(选填“甲”或“乙”)是蓝鲸发出的。 7．不同物体发出的声音的_____是不同的。__________、__________、__________是乐音的三个主要特性。 8．如图所示的乐器中，利用弦振动发声的是_____，人们能够区分出不同的乐器在演奏，是因为它们的_____不同。 9．接听电话时，很容易分辨出熟人的声音，这主要是根据声音的_____来判断的；戴着耳机在嘈杂的公共场所听音乐时，往往需要增大音量，这是增大了声音的_____，若长此以往会导致听力下降。(选填“音调”“响度”或“音色”) （二）课堂作业 1．如图所示是中国传统戏曲京剧的主要伴奏弦乐器—京胡。京胡发出的声音即慷慨激越，又酣畅圆润。关于京胡发出的声音下列说法正确的是（　　） A．主要是由琴弦振动产生的 B．可以在太空中传播 C．调节京胡琴弦的松紧可以改变声音的音色 D．在空气中的传播速度是 2．语音识别是近年来新兴的一门技术，随着科技的发展，科学家利用语音识别技术发明了声纹锁，只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开．这种声纹锁辨别声音的主要依据是（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．频率 3．在庆国庆演唱会上，一名男中音歌唱家在放声歌唱时，由女高音轻声伴唱，则男中音比女高音（　　） A．音调低，响度大 B．音调低，响度小 C．音调高，响度大 D．音调高，响度小 4．《中国诗词大会》是科教频道自主策划的一档大型文化益智节目，节目以“赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美”为宗旨，中华优秀诗词中有很多对声音的描述，下列有关声现象的说法正确的是（　　） A．“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”，是指说话声的响度没有改变 B．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于笛管的振动产生的 C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是通过空气传入人耳的 D．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高 5．如图所示为无忧鼓又叫钢舌鼓，是通过大小不同的音舌 发声的乐器。用无忧鼓能敲出磬、古琴、古筝等古典乐器的婉转灵秀，也能敲出时下流行的手鼓穿透力十足的声音，使得鼓声通透空灵、细腻悠扬。无忧鼓发出的声音通透、空灵、婉转，描述的是声音的 。 6．《诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）。”如图所示，埙是我国最古老的闭口吹奏乐器，吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的 ；用不同力度吹奏，主要改变声音的 。（均选填“音调”“响度”或“音色”） （三）课后作业（A组·基础过关） 7．有一频率恒定为800Hz不变的声源，当它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器时，接收器接收到的频率不同。下表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率： 声源速度（千米/时） 0 18 36 54 72 90 接收频率（Hz） 811.8 823.5 835.3 847.1 858.8 （1）分析比较上表中的数据及相关条件，可初步得出：当声源靠近接收器时， ； （2）请填写表中声源速度为0时的相关数据； （3）分析上表数据及相关条件，进一步推理：当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时，行人听到警笛的音调将 （选填“变高”、“不变”或“变低”）。 8．图是音叉、钢琴、长笛发出声音的波形图，由图可知，它们发出声音的音色 ，音调 。（选填“相同”或“不同”）    9．小聪为探究音调与频率的关系，将齿数不同、大小和材料相同的四个齿轮安装在同一玩具电动机的转轴上（如图所示，为方便观察，四个齿轮分开画），使齿轮以相同的转速匀速转动。 （1）用硬纸片接触齿轮，会看到纸片 ，并听到声音； （2）用大小 （选填“相同”或“不同”）的力将硬纸片分别接触A、B、C、D齿轮，硬纸片分别发出“dou（1）”“rui（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音调的声音，由此分析可知：A、B、C、D齿轮的个数依次增多，硬纸片振动的频率依次 （选填“增大”或“减小”），硬纸片发出声音的音调依次升高，所以声音的音调与 有关； （3）采用“硬纸片不动，电动机带着齿轮转动的方法”而不用“齿轮不动，硬纸片绕着齿轮拨动的方法”，其原因是 ； （4）完成以上探究后，小明继续用大小不同的力将同一张硬纸片接触转速不变的同一齿轮，这是探究声音的 与 的关系。 10．吉他是一种通过弦振动发声的乐器．如图所示，在一个空木盒上固定一根木柄，琴弦一端固定在木盒O处，另一端跟木柄上的旋钮相接，就成了一把简单的自制吉他，陈好学习物理知识后知道弦振动发声的音调高低与弦的长短、粗细和松紧有关．现他用这把自制的吉来探究琴弦振动发出不同唱名“dou、ruai、mi、fa、sou…”的决定因素。通过实验得到：当琴弦长60cm，发出的音为“dou”；当琴弦长45cm，发出的音为“fa”；当琴弦长40cm，发出的音为“sou”． （1）此处木盒的作用是为了放大声音的 ； （2）他上网查得音乐中不同唱名“dou、ruai、mi、fa、sou…”的频率关系如下表所示．根据此表，可以得到弦发声的音调高低与振动的频率的关系为 ； 唱名 dou ruai mi fa sou … 频率f a a a a a … 弦长l（cm） 60 48 45 40 … （3）请你根据表中数据推断弦的振动频率f与弦长l的关系式 。 （四）课后作业（B组·拔高训练） 11．安安想要探究不同介质中声的传播特性，于是她用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了一个实验装置：首先让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，记录此时的波形如图曲线a所示，保持其他条件不变，分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形图分别如图曲线b、c、d所示，请你指出二氧化碳、空气、氢气中传声效果最好的一个，并说明理由： 。    12．学习物理要学会从书籍中获取新的信息，并进行反思： （1）查阅资料：声音在15℃的空气中传播速度为340m/s。从中我们可得到声音的传播速度与 和 有关。 （2）如图所示的示波器上给出了相同时间内四个发声体A、B和C、D振动所显示的波形。其中 的音调高（选填“A”或“B”）， 是噪声（选填“C”或“D”）。 （3）处于深海中的““奋斗者”号”潜水器可利用先进的水声通讯系统与母船通信，““奋斗者”号”与太空中的“天宫二号”之间 （选填“能”或“不能”）只利用该通讯系统直接对话，其原因是 。 13．如图所示是小刚在课余时间制作的一支竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变。 ①竹管开口 ②管侧劈形小口 ③竹管 ④木劈 ⑤布团 ⑥铁丝    （1）当布团分别位于 a、b、c 三个位置时，竹笛发出声音音调最高的位置是 ，增大响度的办法有 。 （2）在民族乐器中， （二胡/腰鼓/古筝/箫）的发声原理与此相似。 14．阅读短文，回答问题。 被誉为“乐器之王”的钢琴已有300多年的历史，最早是在17世纪末由克里斯托福里在佛罗伦萨制造的。钢琴因其独特的音响，88个琴键的全音域，历来受到作曲家的钟爱。钢琴靠手指触键盘，键盘带动着小槌，使槌击弦发音，钢琴的右踏板控制内部的制音装置，用以延长乐音；左踏板依击弦系统的不同而控制琴槌击弦的距离，使琴槌与琴弦间的距离缩短，产生更弱的乐音。 20世纪末，数字音乐设备的发展又促使一种新的钢琴被发明出来——数码钢琴（电钢琴）。这种钢琴拥有和传统钢琴一样的造型，但是却没有传统钢琴上的声学结构，既没有琴弦也没有共鸣板。数码钢琴的核心是一台电脑，它将从传统钢琴上采样下来的各个音一一储存在内部存储器中，演奏者按动一个琴键就驱动了一个信号，电脑就将对应的音播放出来。 （1）琴弦发声时，松开琴键，会使制音装置紧压在琴弦上，琴弦停止振动不再发声，这说明声音是由于物体的 产生的。钢琴声是以 波的形式在空气中传播的； （2）左踏板是为了产生弱音，控制敲击琴弦的力量，说明声音的响度与弦的振动 有关。钢琴属于贵重乐器，有烘干加热装置，因为琴弦受潮后被锈蚀，会使得弦的振动 改变，从而使发出声音的音调改变；（均选填“频率”或“幅度”） （3）88个琴键的全音域是说各个琴弦发出声音的 不同，因而音域宽广。独特的音响是说钢琴发出声音的 与其他乐器不同。数码钢琴可以调节音量的大小，实际是改变了声音的 。（均选填“响度”、“音调”或“音色”） 15．阅读下面的短文，回答问题。 多普勒效应 1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的科学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声音调变尖。而火车从近而远时鸣笛声音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高；当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增大，频率变小，音调就变低，后来人们把它称为“多普勒效应”。 声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超，即彩色多普勒超声。仪器发射一系列的超声波，经人体血管内的血液反射，因为血液流动的速度不同，反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同，用不同颜色标识出，因而彩超既具有二维超声结构图象的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息。 根据上述内容回答： （1）交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用 工作的。 （2）若声源不动，观察者向声源运动， （选填“能”或“不能”）发生多普勒效应。 （3）从听到火车鸣笛的音调变高判断，火车正在 （选填“靠近”或“远离”）观察者。 第四课时 让声音为人类服务 （一）课前作业 1．音乐家运用不同的音调、响度，配上伴音、和声等，组成不同的旋律，能呼唤人的心灵，升华人的情感，激励人的斗志。某位钢琴家，在同架钢琴上，弹奏C调“3(mi)”和“1(dou)”这两个音的音调_____，音色_____。(选填“相同”或“不同”) 2．北京天坛的“回音壁”和“三音石”是利用声音的_____原理产生了奇妙的声现象；现代建筑中的礼堂、音乐厅等通过采用不同的_____材料，设置不同方向的__________等，使听到的声音更清晰、丰满。 3．周六，小明去电影院看电影，进入影院后，小明被墙面的结构设计给迷惑了。在一旁的妈妈对此作了适当的解说，才使小明恍然大悟。原来在设计、建造电影院时，为了减小“回声”对观众听觉的干扰和影响，应尽量_____(选填“增大”或“减少”)四周墙壁对声音的反射，因此电影院内四周墙壁表面要采用__________(选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)的材料。 4．人能听到的声音频率范围是__________Hz。物理学中，把振动频率高于_____Hz的声音，叫做超声；把振动频率低于_____Hz的声音，叫做_____。 5．声音是由物体的振动产生的，但我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率__________(选填“低于”或“高于”)20Hz。 6．检查胎儿在母体内的发育情况利用了__________(选填“超声”或“次声”)，利用这种波是为了传递__________(选填“信息”或“能量”)；地震会产生_____(选填“超声”或“次声”)波，利用这种波能传递_____(选填“信息”或“能量”)的特点可制造武器。 7．从环境保护角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，即对身心健康，特别是对听觉有损害的声音都是_____。 8．乐音的波形_____，其声音使人觉得好听；噪声的波形_____，其声音会使人厌烦。 9．我们生活在声音的世界里，声音无处不在。下列声音： ①工厂车间里机器的轰鸣声；②剧场里京剧表演的演奏声；③清晨公园里小鸟的鸣叫声；④装修房子时的电钻声；⑤婚庆时的爆竹声；⑥山间小溪潺潺的流水声。 其中属于噪声的是：_____。 10．如图所示的两种声波的波形图，其中_____图所示的是音叉所发出的声音的波形图；甲图所示的是小刀刮玻璃时所发出的声音的波形图。 11．控制噪声、减小噪声是当前优化人们生活环境的一个重要课题。目前，主要在_____、_____和_____三个方面采取措施。 12．交通噪声是城市噪声的主要来源之一，如图所示，甲、乙两图分别表示在_____和_____控制了噪声。 （二）课堂作业 1．下列关于声现象的描述和分析，正确的是（　　）    A．图甲：人发出的声音是由空气振动产生的 B．图乙：用相同的力敲击水瓶琴能发出音调不同的声音 C．图丙：蝙蝠利用次声波传递能量确定目标的位置 D．图丁：禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声的 2．关于声现象的描述，下列说法错误的是（　　） A．图甲中，把耳朵贴在桌面上，听到轻敲桌子的声音，说明桌子能传声 B．图乙中，超声波清洗机正在清洗眼镜，说明超声波能传递能量 C．图丙中，摩托车安装消声器，可以在声源处减弱噪声 D．图丁中，蝙蝠靠次声波发现昆虫 3．“禁止燃放烟花爆竹”这一规定得到我市市民的一片叫好，它不仅保护了自然环境，也还给了市民一个清静的居住环境。禁止燃放烟花爆竹是（　　） A．从人耳处减弱噪声 B．从传播途径中减弱噪声 C．从声源处减弱噪声 D．以上三种减弱噪声的方法都用了 4．（多选题）古诗词是中华传统文化的瑰宝之一，它不仅文字优美，还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是（　　） A．《琵琶行》中有诗句“转轴拨弦三两声”，琵琶发出的声音是由琴弦振动产生的 B．《赠汪伦》中有诗句“忽闻岸上踏歌声”，听到的歌声是通过空气传播的 C．《春夜洛城闻笛》中有诗句“此夜曲中闻折柳，何人不起故园情”，传来的《折柳曲》能唤起人们的思乡之情，说明声音能传递能量 D．《枫桥夜泊》中有诗句“夜半钟声到客船”，钟声是根据声音的音调辨别的 5．豫剧是我国五大戏曲剧种之一，如图演唱时常用梆子进行伴奏，梆子受敲击时由于 而发声；人们听到“刘大哥讲话理太偏”的唱词，就知道是《花木兰》选段，这是利用了声可以传递 。    6．如图中是中国古代的计程车—“计里鼓车”。当车走一里时，车上的木人就敲一下鼓，鼓面由于 发声，当车走到十里时，车上的木人就敲一下镯（古代的乐器），人们根据鼓和镯发声的 （填“响度”或“音色”）不同，确定车行驶的是一里还是十里，这是利用声传递 （填“信息”或“能量”）。 （三）课后作业（A组·基础过关） 7．城市交通网络日益完善的同时，汽车行驶时的胎噪、鸣笛等噪声给附近居民的生活带来不小的影响。为减小噪声带来的影响，靠近路边的窗户通常使用双层真空玻璃，如图所示。这种玻璃能显著减弱噪声的影响，是利用声音不能在 中传播的原理；这种措施是在 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。    8．古诗词是中华优秀传统文化的精华，我们在学习时常发现有的古诗与物理知识相关。唐代胡令能《小儿垂钓》写道：“蓬头稚子学垂纶，侧坐莓台草映身。路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。”“稚子”是根据 辨别路人是陌生人的，“怕得鱼惊”说明声音可以在 中传播，“遥招手”“不应人”是在 减弱“噪声”。 9．如图所示是某班物理兴趣小组成员探究声现象的一些情景，回答下列问题； （1）（甲）图中某同学耳朵紧贴在课桌一端的桌面上，在桌面的另一端用手轻轻地敲击，该同学能听到声音，说明固体能 ； （2）（乙）图中，两个同学拍手后发现鱼儿惊慌地游动，说明液体能 ； （3）（丙）图中，当不断地抽气时，真空罩中闹钟声音在逐渐地减弱，说明 ； （4）（丁）图中蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的 不同，同时还可以根据声音的 来大致判断周围同学离他的远近；（均选填“响度”“音调”或“音色”） （5）声音给我们带来了便利，同时声音也会影响人类的生活，跳广场舞已经成为人们健身的一项运动。优美的舞曲声是由扬声器纸盆的 产生的，是通过 传入人耳的。为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞时将音箱的音量调小，这是在 处减弱噪声。 10．近几年，一些城市道路由从前的水泥路面变成了沥青路面，如图所示。小明发现汽车驶过时产生的噪声比从前小多了，那么汽车行驶的噪声是否与路面的材料有关呢？ 下表是小明在网上查到的同一辆轿车在不同路面行驶时噪声的测试数据： 实验次数 车速km/h 水泥路面噪声 沥青路面噪声 1 72 85.4 78.5 2 108 92.6 80.6 （1）由表格信息填空，在表格中出现了一个不足之处： ；人们以 为单位来表示声音强弱的等级； （2）根据表中的数据，你可以得出结论： ①同一辆车在 一定时，沥青路面上行驶时产生的噪声 ； ②同一辆车在 （选填“相同”或“不同”）路面上行驶，车速越 ，噪声越大； （3）请你猜想：除上述因素外，汽车行驶在路面上产生噪声的大小还可能跟 （写出一个因素）有关。 （四）课后作业（B组·拔高训练） 11．如图甲所示，将敲响的音叉在耳边慢慢转动，会听到时强时弱的声音。音叉的两个叉股就是两个声源，都会发出疏密相间的声波。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。根据这一原理，科学家开发出一种“以声消声“的反噪声技术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，恰能将原来噪声的振动抵消，这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。目前这一技术已经应用到空调器、大功率冰箱及汽车发动机的制造中。          （1）空气中传播的音叉的声音是 振动的波（填“音叉”或“空气”），人耳听到的声音较弱时，是两个声源发出波同时传达，引起空气的振动 的结果； （2）话筒收集噪声， （填“有”或“没有”）控制噪声的产生；电脑分析获得的是 ； （3）图乙示噪声源在空间M点产生的噪声振动波形，则声源在M点的振动应为 。      （4）若用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，如图丙P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 ； A．P与Q相遇 B．P与N相遇 C．M与N相遇 D．P与M相遇 （5）图丁是依据（4）中方案制成的消声器原理图，A处声音的响度 B处声音的响度（大于/等于/小于）； （6）消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，图戊是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像，以下情况中，消声达标的是 。 A．响度为20dB，频率为100Hz B．响度为40dB，频率为200Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为350Hz （7）车间机床工作时发出响度达110dB的声音，波形如图己所示，HereOne降噪耳机能阻止特定的频率的声音进入人耳，同时允许其他频率的声音（如工友的指令等）进入人耳，工人在车间只要把耳机阻止声音的频率值设置为 Hz即可。 12．我们知道，声音是由于物体 产生的。声音传入话筒中，能变为电信号，可以用示波器 （选填“能”或“不能”）直观地显示出声波的波形。如图所示，先后在话筒前敲响两个音叉，示波器显示出波形，可判断甲音叉发出声音的 （填声音的特性）更 （选填“高”或“低”）。 示波器还能探测出超声波的信号，超声波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。超声波的频率高于 Hz。利用超声波清洗眼镜是利用声音传播 。 13．阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。 超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 请根据短文内容，回答下列问题： （1）超声波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播； （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有 ； （3）SenseID是利用了超声波传递 （选填“信息”或“能量”）的特性； （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 ； A．蝙蝠    B．蜘蛛    C．青蛙    D．猫 （5）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 。 14．阅读短文，回答下列问题： 雪花落水也有声 生活常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响，但科学家发现，雪花落水真的能发出声波。首先要说明的是雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。 著名的约翰·霍市金斯大学机械工程系的普罗斯似勒提教授断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的，他利用每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机拍摄发现，下雨时水中确实产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。经过理论分析和数学计算，普罗斯佩勒提教授发现，下雨时产生噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。 渔民也常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群，经过实验验证，普罗斯佩勒提教授发现雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波，其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。 （1）雪花落水发出的声波属于 （填“超声波”或“次声波”），对鲸鱼而言这个声音是 （填“噪音”或“乐音”），这个声音能被鲸鱼听到，说明 能传播声音； （2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它发射和接收的声波的频率 （选填“小于”或“等于”或“大于”）20000Hz，说明声音可以传递 ； （3）若从水面的气泡产生声音开始，到鲸鱼听到的时间为0.04s，则鲸鱼距离水面 m（此时海水中声速为1500m/s）。 六、跨学科实践作业 1．如图是我国航空母舰上两位甲板引导员引导飞机起飞的情景。他们工作时要配戴防噪声耳罩，这种控制噪声的措施属于（　　） A．防止噪声产生 B．监测噪声强弱 C．防止噪声进入耳朵 D．减小噪声传播速度 2．防治噪声可以从三个环节入手。下面一些能起作用的措施中，分别是从哪个环节防治噪声的？ （1）摩托车安装消声器； （2）在城市中禁鸣汽车喇叭； （3）体育馆、剧院的内墙要用吸音材料来装饰； （4）在飞机旁工作的人员要戴有耳罩的头盔。 3．为了探究装修材料对噪声的减弱效果，小明做了如图所示的实验。他把待测试的材料轮流垫在玻璃杯下，并将小球拉到同一高度后释放。小球敲击玻璃杯，比较垫不同材料时玻璃杯发出的声音大小，实验数据记录见表。从表中数据，你可得出什么结论，请说明理由。 材料 衣服 锡箔纸 泡沫 材料 衣服 锡箔纸 泡沫 距离/m 1.2 0.8 0.5 响度 较响 较响 弱 4．某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方案实施前，她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有：一个声级计（测量声音强弱的仪器）、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下： （1）用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内； （2）接下来的操作是： ，读出声级计的示数； （3）比较两次声级计的示数，如果 ，则说明泡沫板的隔音性能好。 5．小聪爸新买了一部新能源汽车，小聪发现他爸还特意给车的引擎盖加装了一块隔音板，他很好奇物体隔音的效果跟什么因素有关，于是他准备着手实验进行探究，以下是他的探究过程。 提出问题：物体的隔音效果跟什么因素有关？ 猜想：①可能跟材料的种类有关； ②可能跟材料的厚度有关。 设计实验： Ⅰ。如果甲所示，小聪利用手机先录制好一段声音作为噪声源，将手机放置在一敞口的木盒内。如图乙所示，用不同的材料盖住木盒，在 　①　（选填“相同”或“不同”）的距离处摆放分贝仪用来测噪声的强弱，记录数据在表一中； 表一： 厚度相同的材料 无材料 棉布 纸巾 纸浆板 分贝仪接收到的噪声的② 104dB 102dB 96dB 92dB Ⅱ。选用纸巾进行实验，改变纸巾的张数，Ⅰ中的实验，测出数据记录在表二中。 表二： 餐巾纸厚度 餐巾纸 0片 2片 4片 6片 分贝仪接收到的噪声的② 104dB 100dB 97dB 95dB 实验分析： （1）完成空格中的答案：① ，② ； （2）实验中采用了 的研究方法，以下实验中也采用了这一研究方法的是 ； A．测量物理课本的宽度 B．探究影响蒸发快慢的因素 （3）实验结论：由实验可得出，不同的材料隔音性能是 （选填“相同”或“不同”）的；并且材料越厚，其隔音性能越 （选填“好”或“差”）； （4）影响物体隔音性能的因素很多，生活中利用双层玻璃来隔音，并把双层玻璃间抽成真空，这样噪声大大减少了，是因为 。 七、单元质量检测作业 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。 1．课堂上小红回答问题声音小，老师说：你再大声说一遍．老师是要求小红提高声音的（    ） A．响度 B．频率 C．音调 D．音色 2．河北梆子是河北省最具代表性的地方声腔剧种（如图），演唱时以梆子击节，以板胡、笛、梆子、笙等乐器伴奏。下列说法错误的是（　　） A．演员演唱时，声音通过空气传到观众的耳朵里 B．观众根据乐器发出声音的响度不同判断是哪种乐器 C．调节板胡弦的松紧是为了改变声音的音调 D．观众通过演员的演唱感知人物的情绪，说明声音能传递信息 3．每个城市，都有那么几条美食街烟火升腾，包罗万象。来到美食街，此起彼伏，有商贩的叫卖声，有机器的叫号声，有孩子们的嬉笑声，下列说法正确的是（　　） A．商贩的叫卖声是空气振动产生的 B．用小喇叭是为了提高吆喝声的音调 C．机器的叫号声是通过空气传入顾客耳朵的 D．孩子们的嬉笑声比音箱播放的音乐传播得慢 4．如图所示是安装在红绿灯路口的定向音响，它能控制声波的覆盖范围，既能提示行人注意安全，又能降低对传声范围外的影响。定向音响提示行人过马路时，发出的声音（　　） A．不是物体振动产生的 B．不能传递信息 C．可以在空气中传播 D．一定不是噪声 5．下图为我国晋代顾恺之所绘《斫（zhuó）琴图》的局部，展示了古代乐师调整琴弦长的情景。调整琴弦的长度，主要是为了改变乐音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．传播速度 6．下列关于声现象的说法正确的是（　　） A．图甲：带上防噪声耳罩，可以在传播过程中减弱噪声 B．图乙：此实验在月球上也可以观察到小球被弹起 C．图丙：利用如图实验器材可以探究音调与频率的关系 D．图丁：发声的扬声器使烛焰晃动，说明声音可以传递信息 7．如图1，监测器接收到声源发出的M、N两声音，得到的数据如图2、3，则（　　） A．N的音调比M高 B．M的响度比N大 C．声源发出声音M时振动幅度比N大 D．声源发出声音N时每秒内振动次数比M少 8．如图是生活中的两个情境，图甲是居民小区噪声监测器，显示环境噪声为55.5分贝。图乙是钢琴调音师正在用手机上的一个调音软件播放音叉256、512、1024、2048（Hz） 的标准音来校准琴音。下列说法正确的是 （　　） A．256Hz的音和2048Hz的音比较，256Hz的声音音调更高 B．分贝是音调的单位 C．2048Hz的音属于次声波 D．人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级 9．在比较材料隔声性能的综合实践活动中，小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟，他所听到的声音响度都会发生改变。对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（　　） A．响度会随离声源的远近而改变吗？ B．响度为什么会随离声源远近而改变？ C．响度会随隔声材料的厚度而改变吗？ D．响度和隔声材料厚度及离声源远近有什么关系？ 10．有两个发声体，第一次由甲单独发声，测得为88dB。第二次由乙单独发声，由固定在同一地方的仪器测得为56dB。下面判断中正确的是（　　） A．甲发声体振动快 B．乙发声体距仪器一定远 C．甲发声距仪器可能远 D．乙发声体振幅一定大 二、填空题。（每空2分，共28分） 11．我国古代的综合性科学技术著作《天工开物》中记载：“凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余。”其中“大”和“小”是描述钟声的 （填声音特性的名称）。 12．如图所示的陶笛，其原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。吹奏  陶笛发出声音，主要是由陶笛内， 振动产生的。人们依靠声音的 可以辨别出陶笛和其他乐器的声音。 13．如图所示，是一个人工智能助手，直接与它对话下发命令，人工智能助手就可以根据接收到的语音命令控制家里的电器，人工智能助手需要识别声音传递的 （选填“信息”或“能量”）才能控制相应的电器。 14．如图所示是我国某地的“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，可以把整条路面看成是一张留声机碟片，汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，一段完整的音乐就奏响了，音乐声是由轮胎的 产生的，音乐声是通过 传入人耳的，凹槽之间留不同的间距，目的是使轮胎发出声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）不同。公路的两旁有大量植树，是为了在 中减弱噪声。 15．北京时间2024年4月26日5时04分。在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向牵挂他们的全国人民招平安。人们能区分汤洪波、叶光富两位指令长的声音，主要是因为他们声音的 不同；看着神十七神十八航天员太空会师激动拥抱，电视机旁的观众不禁高声喝彩，掌声雷动，这里的“高”指的是声音的 。（均选填“响度”“音调”或“音色”） 16．外科医生可以利用超声除去人体内的结石，是利用了声波能传递 ；现代汽车一般安装有倒车雷达，当汽车倒车距离障碍物较近时，它就会发出声音及时提醒司机，这是利用了声音可以传递 。 17．在北京有一条会唱歌的音乐公路（如图所示），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，汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次，使汽车底盘和路面之间的 振动产生声音。汽车行进到路面凹槽分布比较密的地方时，振动较快，声音的 （选填“音调较高”或“响度较大”）。 三、实验探究题（每空2分，共24分） 18．小美买了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音，小美想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系，于是他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径不同的三根直管，先用同一刻度尺测出直管的长度和直径，然后将它们悬挂起来敲击发出声音，利用仪器测出各自发出声音的频率，记录数据如表所示： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 声强级/dB 1 20.50 1.50 2131 80 2 31.00 2.00 1284 100 3 48.50 2.50 656 90 （1）根据表中的数据可知，小美所用刻度尺的分度值是 。 （2）三根管子中音调最低的是 号。 （3）小美发现根据表中的数据无法总结出管子发出声音的频率与长度、直径的关系，因为 。 （4）要想完成实验需要再增加一根材料与管壁厚度相同的 （选填“A”或“B”）直管来做实验。 A．长度为20.50 cm， 直径为2.50 cm   B．长度为55.50cm， 直径为3.00 cm 19．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺发出的声音。 （1）逐渐增加伸出桌面的长度，保证拨动钢尺的力度不变，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 （选填“高”或“低”）； （2）若保持钢尺伸出桌面的长度不变，用手拨动其伸出桌面的一端，轻拨与重拨，则钢尺发出声音的 （选填“音调”“响度”和“音色”）不同； （3）当伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动振动，却听不到声音，这是由于 ； （4）换用钢尺做此实验，钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与塑料尺均相同时，听到声音的只要差异是 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。 20．小明家有个小闹钟，他想利用几个大小不等的纸盒探究罩子能否减弱噪声。 第一步：他用一个较小的纸盒罩住闹钟，听到的声音如何变化？ 第二步：他又用一个较大的纸盒罩在较小的纸盒外面，小明想这一次听时应保持 不变，第二次听到的声音较第一次又如何变化？ 通过这次探究，小明想来用双层窗户比一层窗户对户外的噪声的控制效果要 些。 四、综合题：本题共3小题，共18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 21．如图所示，一种声波焊接器可以焊接塑料，它是将i1＝50Hz的电流转换成i2＝40000Hz电流后，输入发生器，产生与i2同等频率振动的声波，随后声波传播到焊头，再传播塑料棒A和塑料棒B的接合部，在接合部会产生热量致使接触的部分熔化，实现焊接的目的；（注：①“焊接”是指把两种固体材料互相接触，通过熔化接触面的材料，待冷却后，即可把两材料粘合在一起；②“热量”是能量的一种形式，把塑料加热需要能量），请回答以下问题 （1）该焊接器工作时，声波发生器每秒振动 次（“一次”是指声波发生器振动一个来回）； （2）该声波发生器发出用于焊接的声波，人耳是否能听到？ ；（选填“能”或“不能”）； （3）该焊接器的工作原理，是利用了 。（选填“声传递信息”或“声传递能量”） 22．阅读短文，回答问题： 在现代汽车中一般都安装有汽车雷达，它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物，并通过显示屏显示出障碍物的距离。它的工作原理如图1所示：超声波发射器向外面某一个方向发射出超声波信号，超声波通过空气进行传播，传播途中遇障碍物就会立即反射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度约是340m/s，计时器通过记录时间t，就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离s，即s=170m/s×t。但是超声波雷达有一定的局限性，超声波传播速度受天气影响很大，并且当汽车高速行驶时，误差较大。另外超声波散射角度大，方向性差，其回波信号会比较弱，影响测量精度。因此超声波雷达往往用在短距离测距中。 （1）中国计划在2020年发射火星探测器对火星进行科学探测，文中的雷达装置 （选填“能”或“不能”）安装在火星探测器上使用； （2）如图2为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图： ①若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； ②某同学想验证温度越高，声速越大。把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的示数将 ； A．变大     B．变小     C．不变     D．无法判断 23．在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖，汽车以20m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声，3s后汽车司机听到鸣笛的回声，问： （1）3s内汽车所走的距离有多远？ （2）3s内声音传播的距离有多远？ （3）鸣笛时，汽车离山崖多远？（设声音在空气中的传播速度为340m/s） $$ 2024-2025初中物理（沪粤2024版）大单元学科素养作业设计 目录 2 3 3 3 6 6 6 6 7 8 8 8 15 24 32 43 45 一、单元信息 基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称 物理 八年级 第一学期 沪粤版 声音与环境 单元组织方式 R自然单元□重组单元 课时信息 序号 课时名称 对应教材内容 1 声音的产生与传播 第二章第一节 2 音调 第二章第二节 3 响度与音色 第二章第三节 4 让声音为人类服务 第二章第四节 二、单元分析 （一）《课标（2022年版）》要求 1．通过实验，认识声的产生和传播条件。 解读 声在生活中非常常见，需要创设各种有关声的情境，让学生感知声音，认识声的现象。声的产生和传播不能直接可见，比较抽象，因此可以通过一些简单、形象、直观的实验，例如在鼓面上放碎纸屑，敲击鼓面，观察纸屑的运动，或者敲击音又，观察与其接触的物体的运动，增加学生的感性认识，让学生领会将微小振动转换和放大的方法;又如将发声器放入玻璃罩中，逐渐抽出罩内空气，会听到发声器发出的声音逐渐变小，分析导致该现象的原因，使学生了解声的产生和传播条件。 2．了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。 解读 本条标准有三点要求。第一点要求学生了解声音的特性。声音的特性包括音调、响度和音色。教学时应通过实验及具体事例来帮助学生了解音调、响度和音色的概念及物理意义，了解如何改变声音的音调、响度和音色。 第二点要求学生关注声学知识在生产生活中的应用。教学时，可以向学生介绍一些现代技术中与学生生活比较相关的一些声学知识。例如，让学生了解超声波在生产生活和科学研究等方面的应用，如超声雷达、金属探伤、医学检查等。第三点要求学生知道噪声的危害及控制方法。例如，举例说明用怎样的方法可减弱生活环境中的噪声，知道噪声的危害，具有保护自己、关心他人的意识。需要注意的是，将噪声与生产生活相联系时，噪声就不完全是一个科学概念，它还是一个社会学概念。例如，对同一首音乐，喜欢它的人认为很美妙，而不喜欢的人有可能认为它是噪声。因此，教学中不必过于追求物理学中对噪声概念定义的科学性和严谨性。 （二）本章教材分析 1．本章概述 本章主要学习声的产生和传播条件，声音的三个主要特性——音调、响度和音色，探究影响音调、响度的因素，了解超声、次声及声音在日常生活和现代技术中的应用，以及减弱噪声的措施。总体来说，本章从声音的产生、传播、接收来学习声现象，从声音的特性来区分声音，了解声音在日常生活和现代技术中的应用和价值。 本章内容属于声学的范畴，在初中物理课程中自成体系。声现象是生活中常见的物理现象，声学是物理学的一个重要分支，也是物理学中最古老的分支之一。在物理学的发展中，对于声的研究，也就是对机械振动和机械波的研究，为其他物理学分支的研究提供了知识和方法上的基础。同时，现代声学与现代科学技术的大部分学科发生了交叉，形成了一系列诸如医学超声学、生物声学、海洋声学、环境声学等新型独特的交叉学科方向，在现代科学技术中起着举足轻重的作用。本教材用一章的篇幅介绍声的基础知识，这些知识与日常生活联系密切，其中涉及的物理学研究的基本科学思维方法(转换、归纳、理想实验等)，是发展学生核心素养的重要素材。通过本章学习，还可以使学生感到身边处处有物理，物理并不深奥，物理亲切、有趣，有利于激发学生学习物理的兴趣。 本章教材编写体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。本章第一节主要学习声音的产生和传播的基础知识。这些内容是学习声学的基础，所涉及的一些实验技巧和方法对后续的探究活动有很好的启发和铺垫作用。“音调”和“响度与音色”两节课，从造成声音千差万别的原因出发，通过探究影响音调和响度的因素的过程，让学生掌握音调、响度、音色三个重要概念及影响它们的因素，认识声音的特性。本章最后一节“让声音为人类服务”，则是对前面所学声音知识的拓展和延伸。一方面，通过介绍声现象的有关知识在音乐、建筑等方面的应用，以及人们利用超声与次声的成果，让学生了解声音可以为人类服务:另一方面，介绍了噪声的危害及控制噪声的途径。最后安排了“关于社区噪声污染控制的建议”这一跨学科实践活动，让学生尝试用物理知识解决社会生活中的真实问题，帮助学生辩证地认识科学技术对自然环境、人类生活的影响，培养学生保护环境的意识。本章教材注重科学探究，全章以探究活动为主线，让学生在一个个“活动”中获得感性体验，然后再运用科学思维上升到理性认识，以知识为载体，使学生在经历和体验的过程中学会用科学方法来解决物理问题，发展学生的核心素养。内容的编写符合学生的认知规律，便于教，易于学。本章学习要用到振动与波的初步知识，但对初学物理的学生来说没有这方面的知识基础，因此他们对声波及振幅、频率难以理解，为此本章教材在第1节安排了活动“观察声音的波形”，通过示波器显示出声音的波形;第2节和第3节分别用波形比较频率和振幅。这样把抽象的问题形象化、具体化，易于学生接受和理解。学生对声音的高低即音调难以理解，并且音调、响度两者容易混淆。本章教材先认识音调，并将音调单独安排一节，强化对音调的体验和认识，然后再通过下一节认识响度与音色，有助于分化和突破教学难点。 2．知识框架 3．单元学习目标 （一）物理观念 1．通过实验，认识声音的产生和传播条件； 2．了解乐音的特征； 3．了解现代技术中声学知识的一些应用，知道噪声的危害和控制方法。 （二）科学思维 在探究过程中能合理推理，从现象中概括总结物理规律的能力。 （三）科学探究 会设计实验进行科学探究，能用身边的常见物品进行简单物理实验，发展探究物理问题的能力。 （四）科学态度与责任 通过学习了解声音与生活的密切联系，认识到保护听力的重要性，通过了解声音与中国古代乐器，声音在古建筑中的应用等增强民族自豪感，在制作“土电话”、噪声调查等实践活动中逐步培养尊重事实的科学态度和自觉保护环境的社会责任。 4．教学重难点 本章教学的重点 （1）声音的产生和传播条件、声音的特性、现代技术中声学知识的一些应用，以及噪声的危害及控制方法，是本章教学重点。本章教材安排了“观察发声物体的振动”“传声实验”“探究影响声音高低的因素”“探究影响弦乐器音调的因素”“探究影响声音响度的因素”等多个实验，这些实验对于提高学生的探究能力，加深对物理知识的理解，领会物理学研究的过程和方法，培养学生合作交流的能力，发展学生的核心素养具有重要意义。同时，通过这些实验得到的结论，也是解释生活现象、解决实际问题的依据。 （2）“观察发声物体的振动”实验中将微小变化放大，用转换的思想解决物理问题，学习、领会物理研究中包含的科学方法，有利于提升学生的思维水平。 （3）实验探究中的归纳推理，是物理学研究问题中重要的科学思维方法，在《课标(2022年版)》“学业质量”中明确提出了对科学推理的归纳方法的学业要求，这种归纳推理可以渗透在本章多个实验探究过程中。 （4）通过如何减弱生活环境中的噪声，培养学生保护自己、关心他人的意识。 本章教学的难点 （1）学生对声音的高低即音调难以理解，并且音调和响度两者容易混淆;在影响声音高低的因素中，学生对于频率的概念存在认知困难。 （2）在“传声实验”中，利用实验和推理相结合的方式得出结论，是本章教学另一个难点。 5．学情分析 初中学生对于“声现象”，既熟悉又陌生。虽然在平时的生活、生产中经常谈到声现象，对声音的大小即响度易于接受，但对声音的高低即音调难以理解，也就是说对声的知识只是关于声的“前概念”和经验性认识。其中有一些是基本正确的，但也存在不少不合理的观念。因此学生学习热情高、好奇心强。通过联想与结构，方便开展较为专业的知识学习。教材在编写上也充分体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。全章紧密联系生产生活实际，由浅入深，逐步探究，符合学生的认知规律，有利于培养学生的“问题”意识，激发探究兴趣。 6．课时安排 课时安排：全章共4节，打算用5课时：第一节1课时，第二节1课时，第三节1课时，第四节1课时，第五节习题课，1课时。 三、单元学习与作业目标 1．通过书面作业，加深学生对声音的传播及产生条件，声音的特征，噪声的危害和控制等观念的理解，检验是否达到了课标的要求。 2．让学生自主设计实验、小制作，通过思考、动手，提高学生的实践能力和创新能力。通过拓展性作业，如小论文、调查报告等，促进学生从物理学的角度，运用所学知识去寻求解决问题的方法，体验物理在现实生活中的价值，对学生进行热爱祖国、热爱自然、保护环境的德育教育。通过合作性作业，培养学生的团队意识和分工协作能力，同时培养学生跨学科实践能力。 3．通过必做作业和选做作业，满足不同层次学生的需求，使不同学生在原有基础上均有所发展。 4．教师从学生的完成情况中获得较为准确真实的教学反馈信息，增进与学生的感情交流，实现更加有效的教学。 四、单元作业设计思路 在新课改的背景下，我们要更新教育理念，重新审视作业的功能和价值，树立正确的作业观。从学生的视角，进行作业没计，致力于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业，注重基础性和评价功能，使学生的学习潜能得到充分的体现和挖掘，发挥学科组的团队优势，打造学校个性化作业资源库。本着“双减”背景下作业设计理念，既要减负——减掉机械无效的刷题，又要增效——增加有思维含量的问题的原则。 作业整体设计（包括单元质量检测作业设计）前瞻，紧扣教材，贴近生活，突出能力，把一些生活热点、体育赛事、科技成果、传统文化等素材运用到作业设计中，体现学以致用的理念，同步中有拓展，在拓展中融入物理思维和解题能力培养，立足基础，夯基提能。满足“双减”要求的同时，全面实现学科素养的目标。 五、课时作业 第一课时 声音的产生与传播 （一）课前作业 1．声音是由于物体振动而产生的。物理学中，把正在发声的物体叫做声源。 2．如图所示，喇叭在“唱歌”，看到纸盆上的纸屑上下跳动。这个现象说明喇叭发声时，纸盆在不停地振动。 3．如图所示，将正在发声的音叉轻轻插入水中一部分，你会看到溅起水花，说明发声的音叉在振动；用手握住正在发声的音叉，音叉不再发声，说明振动停止，发声停止。 4．随着音叉的不断振动，空气中形成了疏密相间的波动向远处传播，这就是声波；声音在传播的过程中，如遇到障碍物就会被反射回来，反射回来的声音叫回声。 5．声音的传播需要介质。在真空中，声音是不能传播的。 6．指出下列情况中声音是靠什么传播的(选填“固体”“液体”或“气体”)。 （1）耳朵贴在枕头上，可以听到放在枕头下的机械表的“滴嗒”声——固体； （2）岸边人的谈话声吓跑了正要上钩的鱼——气体和液体； （3）用拉紧的细线连接两个小火柴盒制成的“土电话”进行对话——固体； （4）人们平时面对面交谈——气体。 7．声音传播的距离和传播所用时间之比叫做声速。 8．声音在不同的介质中，传播的快慢是不同的。声速还跟温度有关，温度越高，声速越大。 9．人类听到声音的途径：外界的声音顺着外耳道传至鼓膜，引起鼓膜的振动。这个振动通过听小骨传到耳蜗，再通过听神经将信息传入大脑，这样就产生了听觉。 10．若声音在海水中的传播速度为1.5×103 m/s，某探测船竖直向海底发出声波后，经2秒钟船收到回声，则此处海洋深度为1500米，这种方法不能(选填“能”或“不能”)用来测量月亮到地球的距离，原因是月球与地球之间有一段是真空，真空不能传声。 （2） 课堂作业 1．在敲响大钟时有同学发现，停止了对大钟的撞击后大钟“余音未绝”，其原因是（　　） A．一定是大钟的回声 B．是因为人的听觉发生“延长”的缘故 C．大钟虽已停止振动，但空气仍在振动 D．有余音说明大钟仍在振动 【答案】D 【解析】敲击大钟时，大钟因为振动而发出声音，停止对大钟的撞击，但大钟的振动不能马上停止，所以仍会产生声音，所以会有“余音未绝”，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．如图所示，汤姆用力敲击锅盖，锅盖上面的小老鼠杰瑞随着“翩翩起舞”。这一现象说明了（    ） A．声音的传播需要介质 B．声音可以传递信息 C．响度与频率有关 D．一切正在发声的物体都在振动 【答案】D 【解析】汤姆用力敲击锅盖，锅盖上面的小老鼠杰瑞随着“翩翩起舞”，说明声音是由发声体的振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．下列有关声音的说法正确的是（　　） A．笛子发出的动听声音是笛子振动产生的 B．关紧门窗后，屋外传来的声音明显变小，是由于固体不能传声 C．人说悄悄话时，声带是不振动的 D．月球上没有空气，宇航员只能通过无线电交谈，说明真空不能传声 【答案】D 【解析】A．笛子发出的动听声音是由笛子中的空气柱振动产生的，不是笛子振动，故A错误； B．关紧门窗后，屋外传来的声音明显变小，这是在传播过程中减弱噪声，不是固体不能传播声音，故B错误； C．人说悄悄话时，虽然声音较小，但是声带仍然是振动的，故C错误； D．在月球上宇航员只能通过无线电交谈，是因为月球上没有空气，真空不能传声，故D正确。 故选D。 4．如图所示，把正在发声的闹钟放入一个玻璃钟罩内，然后，用抽气机抽出钟罩内的空气，听到的声音逐渐变小；再往钟罩内加入空气，听到的声音又逐渐变大。这个现象说明（　　） A．响度的大小与振幅的大小有关 B．声音的传播需要介质 C．音调的高低与振动的频率有关 D．声音是由物体振动产生的 【答案】B 【解析】将正在发声的闹钟放在玻璃罩内，用抽气机逐步抽出其中的空气，声音由大变小，再往钟罩内加入空气，听到的声音又逐渐变大，由此我们可以推理得出声音在真空中无法传播，即声音的传播需要介质，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．声速 （1）声速：声音在每秒内传播的 叫声速，计算公式： 。 （2）影响声速大小的因素：介质的 、介质的 。 ①声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为：v固 v液 v气。 ②声速大小与介质温度有关。温度越高，声速越 ；在时，空气中的声速是 。 【答案】 距离 种类 温度 > > 大 340m/s 【解析】（1）[1][2]声速是指声音在每秒钟内传播的距离叫声速，用公式​计算。 （2）[3][4]声音的传播需要介质，介质的种类和介质的温度是影响声速大小的两个因素。 [5][6]声音在不同介质中的传播速度是不同的。在通常情况下，声音在固体中传播的速度最快，在液体中传播的速度其次，在气体中传播的速度最慢，声音在这三者中传播的速度关系为 v固​>v液​>v气​ [7][8]声速的大小与介质的温度有关。介质的温度越高，声速就越大；我们把声音在时的传播的速度340m/s定为空气中的声速。 6．如图，我国已经建成多条“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，可以把整条路面看成是一张留声机的碟片，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，一段完整的音乐就奏响了。音乐声是由轮胎的 产生的，音乐声通过 传入人耳。 【答案】 振动 空气 【解析】[1]声音是由物体的振动产生的，轮胎在路面上振动时，产生了音乐声。 [2]声音的传播需要介质，音乐声通过空气传入人耳。 （3） 课后作业（A组·基础过关） 7．利用声呐系统向海底垂直发射声波，经6s后收到回波，已知声音在海水中的传播速度为1500m/s，则此处海水的深度为 m；利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为 。 【答案】 4500 真空不能传声 【解析】[1]由可得，海洋的深度为 [2]超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播，因此不能用超声波测量地月距离。 8．有一口竖井，深度未知。在井口大喊一声，0.5s后听到井底回声，则井深 m；在井口向井内抛下一个石子，5.25s后听到石子落到井底的声音，石子下落的平均速度为 m/s。 【答案】 85 17 【解析】[1]井的深度为 [2]井底的声音传到井口需要的时间为 则石子下落的时间为 石子下落的平均速度为 9．如图所示的是探究声现象的两个实验情景，请回答下列问题：   （1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明 ；也能说明声音可以在 中传播；还能说明声波具有 。乒乓球在实验中的作用是 ，如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明 ；     （2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明 ；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的图是 （选填“甲”或“乙”），这是因为 。 【答案】 发声的音叉在振动 空气 能量 把音叉微小的振动放大 振幅越大，响度越大 声音可以在空气传播 乙 声音传播需要介质，真空不能传声 【解析】（1）[1][2][3]用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明发声的音叉在振动；也能说明声音可以在空气中传播；还能说明声波具有能量，能对外做功。 [4]乒乓球在实验中的作用是把音叉微小的振动放大，运用了转换法。 [5]如果加大力度敲击音叉，音叉振幅增大，乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，说明响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大。 （2）[6]如图乙所示，敲击右边的音叉，左边的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明声音可以在空气中传播。 [7][8]甲、乙两个实验移到月球上去做，敲击时，甲中音叉振动，将乒乓球弹开，乙中右边音叉振动，但左边音叉不能振动，不能将乒乓球弹开，因为月球上没有空气，声音不能在真空中传播。 10．如图所示，将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球，当两物体接触时，可观察到 的现象。如果音叉不发声就观察不到此现象。乒乓球在实验中的作用是 ，这种科学探究方法叫做 。若将此实验移到月球表面去做，听到和看到的现象分别是什么 （选填选项符号）。 A．既能听到声音，又能看到乒乓球被弹开         B．既不能听到声音，也不能看到乒乓球被弹开 C．不能听到声音，但能看到乒乓球被弹开         D．能听到声音，不能看到乒乓球被弹开 【答案】 乒乓球被弹开 放大音叉微小的振动 转化法 C 【解析】[1][2] [3]声音是由物体的振动产生的。音叉的振动不容易被眼睛直接看到，可以通过乒乓球是否被弹起判断音叉是否在振动。将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球，当两物体接触时，可观察到乒乓球被弹开的现象；如果音叉不发声就观察不到此现象。乒乓球在实验中的作用是放大音叉微小的振动，这种科学探究方法叫做转换法。 [4]若将此实验移到月球表面去做，因为真空不能传播声音，所以我们不能听到声音，由于音叉振动，所以能看到乒乓球被弹开，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4） 课后作业（B组·拔高训练） 11．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为850m的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问： （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？ 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 空气（25℃） 1324 铝 5000 水（常温） 1500 铁 5200 【答案】（1）空气；（2）2.5s；（3）5000m/s，铝 【解析】 解：（1）声音在空气传播速度慢，在金属管中传播速度快，第二次听到的声音是通过空气传来的。 （2）由得：声音在空气传播的时间是 （3）声音在金属管内传播的时间 声音在金属管内传播的速度 查表知：金属管是铝制成的。 答：（1）第二次听到的声音是通过空气传来的； （2）敲击后声音通过空气传到另一端要2.5s； （3）声音在金属管中的传播速度是5000m/s，该金属管可能是由铝制成的。 12．一辆汽车以20m/s的速度正对山崖行驶，鸣笛后3s听到回声，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，求： （1）汽车在这段时间内行驶的路程； （2）声音在这段时间内传播的距离； （3）听到回声时，汽车距山崖多远？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】解：（1）汽车在这段时间内行驶的路程为 （2）声音在这段时间内传播的距离为 （3）听到回声时，汽车距山崖距离为 答：（1）汽车在这段时间内行驶的路程为； （2）声音在这段时间内传播的距离为； （3）听到回声时，汽车距山崖。 13．阅读短文并回答下列问题： 会“拐弯”的声音 声音不但会“爬行”，而且会“拐弯”。 1923年，荷兰的一个火药库发生了大爆炸，据调查，在100千米的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100千米到160千米的地区内，人们却什么没有听到，令人奇怪的是，在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声。 这真是件有趣而又奇怪的事！声音怎么会拐弯绕过中间地带呢？ 原来声音有个“怪脾气”：它在温度均匀的空气里是笔直地走的；一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低的地方走，于是声音就拐弯了。如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象。 （1）烈日炎炎，在沙漠或戈壁滩上，即使相距不太远的人也难听清对方的大声喊叫，其中一个主要原因是声音在传播时向 拐弯； （2）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，若枫桥到寒山寺的距离为1020m，客船里的乘客听到钟声至少是 s前僧人撞击钟面而传来的； （3）自从广宁高铁通行后，每天不同时刻都有火车经过离我们家或学校不太远的地方，你注意过吗，夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见，请根据上面的知识你分析造成这种现象的主要原因是什么 ？ 【答案】 上 3 早晚地表温度低，声音向地表附近传播 【解析】（1）[1]烈日炎炎，在沙漠或戈壁滩上，即使相距不太远的人也难听清对方的大声喊叫，其中一个主要原因是，烈日下，沙子的温度比气温高，声音会向温度低的地方拐弯，所以沙漠中声音在传播时向上拐弯。 （2）[2]客船里的乘客听到钟声的时间至少是 （3）[3] 夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见，这是因为当温度变化时，声音向温度低的地方传播，早晚地表温度低，低于气温，声音向地表附近传播；白天地表温度高于气温，声音向高处传播。 第二课时 音调 （一）课前作业 1．物理学中，把声音的高低叫做音调。声源每秒振动的次数叫做频率，用f表示。频率的单位是赫兹。 2．声音的高低跟声源振动的频率有关：声源振动的频率越高，音调越高；声源振动的频率越低，音调越低。 规律总结 ①打击乐器：以鼓为例，鼓皮绷得越紧，音调越高；②弦乐器：长而粗的弦发声音调低，短而细的弦发声音调高，绷紧的弦发声音调高，松弛的弦发声音调低；③管乐器：空气柱越长发声音调越低，空气柱越短发声音调越高。 3．如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时，用纸片分别接触齿轮，使纸片发出声音的音调最高的是下面(选填“上面”“中间”或“下面”)的齿轮。 4．男同学说话声音“低沉”是指男同学声音的音调低，这是因为男同学说话时，声带振动比较的慢。 5．声波可以在示波器上展现出来，先将话筒接在示波器的输入端，再将敲响的甲、乙两个音叉分别对着话筒发出声音，在示波器上出现了如图所示的波形，通过对波形的分析，可知乙音叉的音调高。原因是乙音叉振动得快。 6．如图所示是用示波器显示的不同乐器发出不同声波的波形图，其中频率最大的是(　B　) （二）课堂作业 1．小明和小华读出a、o、c三个拼音字母，利用软件采集到的数据如下表，分析可知（　　） 字母 小明 小华 a 109.2Hz 261.2Hz o 115.4Hz 279.0Hz c 120.5Hz 282.8Hz A．小明声音音调低 B．小明声音响度大 C．小华声音音调低 D．小华声音响度大 【答案】A 【解析】表中单位是Hz，所以测的是频率，反映了音调，小华声音频率高，音调高，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力度再次拨动钢尺，这是在探究声音与什么的关系？（　　） A．响度与频率 B．音调与频率 C．响度与振幅 D．音调与振幅 【答案】B 【解析】两次用同样的力度拨动钢尺，改变的是钢尺伸出桌边的长度，所以改变的是振动的频率，研究的是音调与振动频率之间的关系。 故选B。 3．如图是童谣“小蜂蜜”的一段歌词与乐谱，当小玲唱到“大家一起”这四个字期间，音调逐渐升高。关于这期间小玲声音变化的描述正确的是（　　） A．声带振动一次的时间逐渐增加 B．声带每秒振动的次数逐渐增加 C．声波的传播速度逐渐增大 D．声波的振动幅度逐渐增大 【答案】B 【解析】通过五线谱判断出音调在逐渐升高，音调由频率决定，所以其频率在逐渐升高，频率的定义是发声体在1s内振动的次数，所以判断出1s内的振动次数变多。 4．声音的音调越高，则（    ） A．发声体振动的振幅和声音的频率一定都越大 B．发声体振动的振幅和声音的频率一定都越小 C．发声体振动的振幅一定越大 D．声音的频率一定越大 【答案】D 【解析】声音的高低称为音调，它是由发声体的频率决定的，频率越高，音调越高，故选D。 【点睛】音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。 5．如图所示，小宇在窗边挂了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音。小宇观察风铃的结构，发现风铃是因为风吹动风摆，与风摆系在一起的撞珠撞击金属管使金属管 而发声。由于金属管的长度不同使其发出的声音的音调不同，A、B两根金属管发声时，音调较高的是 。 【答案】 振动 B 【解析】[1][2]声音是由物体振动产生的，风吹动风摆，与风摆系在一起的撞珠撞击金属管使金属管振动发声；由图可知，B金属管长度较短，振动的频率较高，音调较高。 6．为了提醒人们不忘国耻，警惕日本帝国主义势力的抬头，在南京大屠杀50周年之际，南京市民捐资铸造了警世钟，警世钟高3m，口径约2m，当用木棒撞击大钟时，大钟振动的振幅很大，而振动的频率 ，能发出洪亮而低沉的声音。 【答案】很小 【解析】当用木棒撞击大钟时，大钟振动的振幅很大，响度大，声音洪亮；而振动的频率很小，声音低沉；所以能发出洪亮而低沉的声音。 （三）课后作业（A组·基础过关） 7．昆虫飞行时翅膀振动发出声音，如蜜蜂1min振翅26400次，苍蝇10s振翅3500次，由此可知，蜜蜂翅膀振动的频率是 Hz，音调高的是 。 【答案】 440 蜜蜂 【解析】[1]频率是物体在1s内振动的次数，蜜蜂翅膀振动频率为。 [2]苍蝇翅膀振动的频率为，小于蜜蜂翅膀振动的频率，音调的高低是由频率决定，所以音调高的是蜜蜂。 8．如图是小岩自制的小乐器，他将宽窄不同的橡皮筋缠到一个小盒上，又在小盒的两端各放一支笔，用来拉紧橡皮筋，弹拨橡皮筋，橡皮筋就会 发出声音，如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋，由于橡皮筋的振动 不同，所发出声音的 也不同。    【答案】 频率 音调 【解析】[1][2]音调的高低和振动的频率有关，振动的频率越高，音调越高，用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋，此时宽的振动慢，窄的振动快，即橡皮筋振动的频率不同，橡皮筋发出的音调不同。 9．小美买了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音，小美想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系，于是他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径不同的三根直管，先用同一刻度尺测出直管的长度和直径，然后将它们悬挂起来敲击发出声音，利用仪器测出各自发出声音的频率，记录数据如表所示： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 声强级/dB 1 20.50 1.50 2131 80 2 31.00 2.00 1284 100 3 48.50 2.50 656 90 （1）根据表中的数据可知，小美所用刻度尺的分度值是 。 （2）三根管子中音调最低的是 号。 （3）小美发现根据表中的数据无法总结出管子发出声音的频率与长度、直径的关系，因为 。 （4）要想完成实验需要再增加一根材料与管壁厚度相同的 （选填“A”或“B”）直管来做实验。 A．长度为20.50 cm， 直径为2.50 cm   B．长度为55.50cm， 直径为3.00 cm 【答案】 1mm 3 没有控制变量 A 【解析】（1）[1]刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度。由“20.50cm”知，刻度尺的分度值是：0.1cm=1mm。 （2）[2]音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。由表格数据可知，3号管子的频率最小，音调最低。 （3）[3]探究频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中数据可知，没有控制管子的长度相同而直径不同、管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，所以不能根据表中数据得出管子发出声音的频率与长度、直径的关系。 （4）[4]根据控制变量法，如果想得出管子发出声音的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根长度和直径与表中相同的金属管，表中长度有“20.50cm”、直径有“2.50cm”，即要选即A管，这样可以控制直径相同或长度相同。 10．为了探究“声音的传播是否需要介质”，小明使用一套实验装置：一只通电的小电铃放在连通于抽气机的玻璃罩内，瓶内的空气可由瓶底的玻璃管抽出，如图甲所示： （1）在没有抽气时，他 （选填“能”或“不能”）听见铃声； （2）当在抽去瓶中的空气过程中，他听到的铃声的情况是： ； （3）通过推测得出的结论是： ； 小明同学接下来继续探究音调和哪些因素有关。他选用的琴弦长度、材料如图乙中已标出，图中a、c、d的横截面积相同，但与b横截面积不同，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致： （4）他想研究音调的高低与琴弦长度的关系，应选择编号为 和 琴弦进行实验； （5）他选择a和b是为了研究音调的高低与 关系； （6）他研究音调的高低与琴弦材料是否有关， （选填“能”“不能”或“不确定能”）选择c和d进行研究，理由是： 。 【答案】 能 声音的响度越来越小 真空不能传声 a d 材料的横截面积的 不能 见解析 【解析】（1）[1]当没有抽气时，有传声的介质，即空气，所以能听见是小电铃声。 （2）[2]当小明逐渐抽出瓶中的空气时，瓶中的空气越来越稀薄，听到的声音越来越小，最后几乎听不到铃声。 （3）[3]在实验的基础上可以推理出若瓶中没有空气，处于真空状态时，瓶外的人听不到声音，声音不能传播，由此推理出真空不能传声。 （4）[4] [5]研究音调高低和琴弦长度的关系，保持材料和粗细相同，故选择a和d。 （5）[6]选择a和b，材料和长度相同，粗细不同，可以探究音调高低跟粗细的关系。 （6）[7][8]探究音调高低跟材料的关系，需使长度和粗细相同，材料不同，因此需选择a和c进行实验。而c和d材料和长度都不同，没有控制长度相同，所以无法探究音调高低与材料的关系。 （5） 课后作业（B组·拔高训练） 11．小小音乐会。试着制作一件小乐器，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，说说你的乐器的物理原理。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“1，2，3，4，5，6，7，”的声音来（如图）。 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（如图）。 【答案】见解析 【解析】方案一：敲击水琴瓶，水和瓶子一起振动，水约多，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。 12．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和 有关； （2）借助示波器，可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图，其中发声体 的音调高； （3）运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度，超声波声呐 （选填“能”或“不能”）用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 【答案】 介质 A 不能 【解析】（1）[1]“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和介质种类有关。 （2）[2]因为频率越大，音调越高，如图相同时间内，A振动2.5次，B振动1次，A比B振动的频率快，故A的音调高。 （3）[3]声音的传播需要介质，太空是真空，真空不能传声，超声波声呐不能用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 13．通过以下材料的阅读回答题： 中国古代乐器之王——编钟 我国古代对音乐非常重视，孔子六艺“礼乐射御书数”将音乐排在第二位。每当改朝换代，一个新的王朝兴起，“厘正雅乐”都是重要的一项工作。在此项工作中，编钟发挥着重要的作用。编钟的发声原理大体是：编钟的钟体小，音调就高，响度也小；钟体大，音调就低，响度也大，所以铸造时的尺寸和形状对编钟有重要的影响。 根据文献记载和出土文物，发现我国在西周时期就有了编钟，那时候的编钟一般是由大小3枚组合起来的。春秋末期到战国时期的编钟数目就逐渐增多了，有9枚一组的和13枚一组的，等等。1957年，在我国河南信阳城阳城址出土的第一套编钟13枚，音乐家随即用此演奏歌颂当代领袖的颂歌《东方红》。1978年，湖北随州南郊擂鼓墩的一座战国时代（约公元前433年）的曾侯乙墓出土的编钟（如图所示），是至今为止所发现的成套编钟中最引人注目的一套，这套编钟之大，足以占满一个现代音乐厅的整个舞台。曾侯乙墓编钟由19个钮钟、45个甬钟，外加楚惠王送的一件大镈钟共65件组成。这些钟分3层8组挂在钟架上，直挂在上层的3组叫钮钟，斜悬在中下层的5组叫甬钟，其中最小的一个钮钟高20.4厘米、质量为2.4千克，在演奏中能起定调作用，最大的一个低音甬钟高达153.4厘米、质量为203.6千克，全套编钟总质量在2500千克以上。钟架是铜木结构的，它的外形呈直角曲尺形，全长10米以上，上下3层，高273厘米，由6个佩剑的青铜武士和几根圆柱承托。整套编钟和梁架气势宏大、壮观无比。演奏时乐队由几个人组成，用6只丁字形木锤敲高、中音，用两根长形棒撞低音。经声学专家研究，编钟中的每只钟都可以发出两个不同的乐音，只要准确地敲击钟上标音的位置，它就能发出合乎一定频率的乐音，整套编钟能奏出现代钢琴上的所有黑白键的音响。这套编钟的定音频率为256.4赫兹，与如今钢琴上的中央“C”频率几乎完全相等。 曾侯乙编钟用料是铜、锡、铅合金，全套编钟上装饰有人、兽、龙等花纹，铸制精美，花纹细致清晰，并刻有错金铭文，用以标明各钟的发音音调，它是公元前433年的实物。可见，远在2400多年以前。我国的音乐文化和铸造技术已经发展到相当高的水平，它比欧洲十二平均律的键盘乐器的出现要早将近2000年。 （1）根据文中内容回答编钟的发声原理。( ) （2）曾侯乙编钟共有65件，敲击不同的编钟至少可以 种不同的音调。 【答案】 见解析 65 【解析】（1）[1]由材料可知，编钟的发声原理是：敲击编钟，编钟振动发声，编钟的钟体小，越容易振动，其频率越高，音调就高，响度也小；钟体大，越不容易振动，其频率越低，音调就低。 （2）[2]由材料可知，曾侯乙编钟花纹细致清晰，并刻有错金铭文，用以标明各钟的发音音调，说明一件编钟至少可以发出一种音调，65件不同的编钟至少可以发出65种不同的音调。 14．请阅读下列短文，并回答文后的问题： 共鸣 小羽发现了这样的现象：把空热水瓶、空瓶子或空水杯等的口挨近耳朵，会听到“嗡嗡”声。小羽想：声音是由物体振动引起的，可是，这些空容器里并没有发声源呀！这是怎么回事呢？ 小羽请教了老师，老师告诉他，这是声学上的一种共鸣现象．可是小羽又有了新的疑问：在什么条件下才会发生共鸣呢？在老师的帮助下，小羽进行了下列实验：把两个频率相同的音叉如图放置，用小锤敲击音叉A，几秒钟后，用手握住音叉A的叉股，使它不再振动发声，这时可以听到音叉B在发声。拿一个用线悬吊的轻质小球跟这个音叉的叉股接触，轻质小球被弹开，表明这个音叉在振动。在音叉A的叉股上套上一个铁架子，改变它的振动频率，重做上述实验，另一个音叉不再振动发声。 可见，当两个发声频率 的物体，彼此相隔不远时，如果其中一个物体发声，另一个也有可能跟着 ，这种现象，就叫做“共鸣”．请回答下列问题： （1）请帮小羽把文中的填空填完整； （2）从电视画面上我们常常看到，登山队员们在翻越一座座雪山时，总是默默无言地前进，绝对禁止他们大声呼喊，这是为什么呢？ 【答案】 相同 振动 人在大声呼喊的时候，会发出多种频率的声波，通过空气传递给高山上的积雪层，往往会引起积雪的振动．如果有一种喊叫声的频率恰好与积雪层的固有频率相同，就会形成共鸣，积雪层就可能因强烈的振动而崩塌下来．这对运动员来说，是很危险的．因此禁止高声呼喊，就成了登山队员的一条戒律。 【解析】（1）实验中“用两个频率相同的音叉”就说明了要发生共振就要采用发声频率相同的物体；“拿一个用线悬吊的轻质小球跟这个音叉的叉股接触，轻质小球被弹开”说明了另一个音叉也是振动发出声音的； （2）人在大声呼喊的时候，会发出多种频率的声波，若其中有一种频率和积雪层的固有频率相同，就会发生共鸣，引起雪崩。 第三课时 响度与音色 （一）课前作业 1．物理学中，把声音的强弱叫做响度。 2．物理学中，用振幅来描述物体振动的幅度。声源的振幅越大，产生声音的响度也越大。 3．如图所示，在鼓面上放一些塑料泡沫，用不同的力敲鼓，听发出声音的变化，并观察鼓面上的塑料泡沫的振动情况。 思考：由实验可知，敲鼓时用力的大小与塑料泡沫振动幅度、鼓声的大小之间的关系是什么？ 答：敲鼓时用力越大，塑料泡沫振动幅度越大，鼓声也越大。 4．在声学上，人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱，其符号是用dB。 5．响度还与距离声源的远近有关，离声源越远，声音越分散，响度越小。 6．海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，即响度越大，音调越低。图中甲、乙两曲线为科考船声呐系统收录的500kg的海豚和100t的蓝鲸叫声的波形图，其中甲(选填“甲”或“乙”)是蓝鲸发出的。 7．不同物体发出的声音的音色是不同的。音调、响度、音色是乐音的三个主要特性。 8．如图所示的乐器中，利用弦振动发声的是小提琴，人们能够区分出不同的乐器在演奏，是因为它们的音色不同。 9．接听电话时，很容易分辨出熟人的声音，这主要是根据声音的音色来判断的；戴着耳机在嘈杂的公共场所听音乐时，往往需要增大音量，这是增大了声音的响度，若长此以往会导致听力下降。(选填“音调”“响度”或“音色”) （二）课堂作业 1．如图所示是中国传统戏曲京剧的主要伴奏弦乐器—京胡。京胡发出的声音即慷慨激越，又酣畅圆润。关于京胡发出的声音下列说法正确的是（　　） A．主要是由琴弦振动产生的 B．可以在太空中传播 C．调节京胡琴弦的松紧可以改变声音的音色 D．在空气中的传播速度是 【答案】A 【解析】A．声音是由物体振动产生的，京胡发出的声音主要是由琴弦振动产生的，故A正确； B．声音的传播需要介质，真空不能传声，太空是真空的，故B错误； C．节京胡琴弦的松紧可以改变声音的音调，故C错误； D．声音在空气中的传播速度是340m/s，故D错误。 故选 A。 2．语音识别是近年来新兴的一门技术，随着科技的发展，科学家利用语音识别技术发明了声纹锁，只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开．这种声纹锁辨别声音的主要依据是（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．频率 【答案】C 【解析】因为每个人的发声音色不同，而声纹锁是依据音色来进行判断的，只能按照设定的音色打开，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．在庆国庆演唱会上，一名男中音歌唱家在放声歌唱时，由女高音轻声伴唱，则男中音比女高音（　　） A．音调低，响度大 B．音调低，响度小 C．音调高，响度大 D．音调高，响度小 【答案】A 【解析】男中音声带的振动频率慢，但振动幅度大，所以其声音的响度大但音调低；女高音声带的振动频率快，但振动幅度小，所以其声音的音调高但响度小，所以男中音比女高音音调低，响度大，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4．《中国诗词大会》是科教频道自主策划的一档大型文化益智节目，节目以“赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美”为宗旨，中华优秀诗词中有很多对声音的描述，下列有关声现象的说法正确的是（　　） A．“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”，是指说话声的响度没有改变 B．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于笛管的振动产生的 C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是通过空气传入人耳的 D．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高 【答案】C 【解析】A．音色反映了声音的品质与特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同；每个人的音色是不同的，古诗中的“乡音无改”就是指此人的音色没有改变，故A错误； B．声音是由物体的振动产生的，“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由于笛管内空气的振动产生的，故B错误； C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，人听到鸟叫的声音是由于空气能够传声，鸟叫声是通过空气传入人耳的，故C正确； D．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的响度大，故D错误。 故选C。 5．如图所示为无忧鼓又叫钢舌鼓，是通过大小不同的音舌 发声的乐器。用无忧鼓能敲出磬、古琴、古筝等古典乐器的婉转灵秀，也能敲出时下流行的手鼓穿透力十足的声音，使得鼓声通透空灵、细腻悠扬。无忧鼓发出的声音通透、空灵、婉转，描述的是声音的 。 【答案】 振动 音色 【解析】[1]声音是由物体的振动产生的，钢舌鼓发出声音是通过大小不同的音舌振动发声。 [2]无忧鼓发出的声音通透、空灵、婉转，描述的是声音的特色即音色。 6．《诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）。”如图所示，埙是我国最古老的闭口吹奏乐器，吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的 ；用不同力度吹奏，主要改变声音的 。（均选填“音调”“响度”或“音色”） 【答案】 音调 响度 【解析】【小题1】[1]吹坝的过程中，按住不同的小孔，空气柱的长度不同，振动的频率不同，会改变声音的音调。 [2]]用不同的力度吹奏埙时，改变了发声体的振幅，改变了响度。 （三）课后作业（A组·基础过关） 7．有一频率恒定为800Hz不变的声源，当它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器时，接收器接收到的频率不同。下表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率： 声源速度（千米/时） 0 18 36 54 72 90 接收频率（Hz） 811.8 823.5 835.3 847.1 858.8 （1）分析比较上表中的数据及相关条件，可初步得出：当声源靠近接收器时， ； （2）请填写表中声源速度为0时的相关数据； （3）分析上表数据及相关条件，进一步推理：当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时，行人听到警笛的音调将 （选填“变高”、“不变”或“变低”）。 【答案】 声源速度越大，接收频率越大 800 变低 【解析】（1）[1] 由题意可知，当物体振动频率不变时，当声源速度增大时，接收频率增大，故当声源靠近接收器时，声源速度越大，接收频率越大。 （2）[2] 由题意可知，声源频率恒定为800Hz不变，则声源速度为0时接收频率为800Hz。 （3）[3] 分析上表数据及相关条件，进一步推理：当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时，距离越来越远，声源速度减小，行人听到警笛的频率变低，故音调变低。 8．图是音叉、钢琴、长笛发出声音的波形图，由图可知，它们发出声音的音色 ，音调 。（选填“相同”或“不同”）    【答案】 不同 相同 【解析】[1][2]频率是1s物体振动的次数，相同时间内振动越快，频率越大，音调跟频率有关，频率越大，音调越高。由图知道，音叉、钢琴、长笛振动的快慢相同，因此音调相同。音色反映声音的品质，与发生体的结构、材料有关。它们的波形不同，所以发生体不同，故音色不同。 9．小聪为探究音调与频率的关系，将齿数不同、大小和材料相同的四个齿轮安装在同一玩具电动机的转轴上（如图所示，为方便观察，四个齿轮分开画），使齿轮以相同的转速匀速转动。 （1）用硬纸片接触齿轮，会看到纸片 ，并听到声音； （2）用大小 （选填“相同”或“不同”）的力将硬纸片分别接触A、B、C、D齿轮，硬纸片分别发出“dou（1）”“rui（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音调的声音，由此分析可知：A、B、C、D齿轮的个数依次增多，硬纸片振动的频率依次 （选填“增大”或“减小”），硬纸片发出声音的音调依次升高，所以声音的音调与 有关； （3）采用“硬纸片不动，电动机带着齿轮转动的方法”而不用“齿轮不动，硬纸片绕着齿轮拨动的方法”，其原因是 ； （4）完成以上探究后，小明继续用大小不同的力将同一张硬纸片接触转速不变的同一齿轮，这是探究声音的 与 的关系。 【答案】 振动 相同 增大 物体振动的频率 “硬纸片不动，电动机带着齿轮转动的方法”操作更简单，且容易控制硬纸片的振动频率 响度 振幅 【解析】（1）[1]用硬纸片接触齿轮，会看到纸片振动，并听到声音。 （2）[2]要想研究音调与频率的关系，根据控制变量法，应控制声音的响度不变，即用力的大小相同。 [3][4]由图可知，A、B、C、D齿轮的个数依次增多，当与硬纸片接触振动时，硬纸片振动的频率依次增大，硬纸片发出声音的音调依次升高，所以声音的音调与频率有关。 （3）[5]实验中采用“硬纸片不动，电动机带着齿轮转动的方法”操作更简单，且容易控制硬纸片的振动频率。 （4）[6][7]用大小不同的力将一张硬纸片接触转速不变的同一齿轮，硬纸片振动的频率相同，这是探究声音的响度与振幅的关系。 10．吉他是一种通过弦振动发声的乐器．如图所示，在一个空木盒上固定一根木柄，琴弦一端固定在木盒O处，另一端跟木柄上的旋钮相接，就成了一把简单的自制吉他，陈好学习物理知识后知道弦振动发声的音调高低与弦的长短、粗细和松紧有关．现他用这把自制的吉来探究琴弦振动发出不同唱名“dou、ruai、mi、fa、sou…”的决定因素。通过实验得到：当琴弦长60cm，发出的音为“dou”；当琴弦长45cm，发出的音为“fa”；当琴弦长40cm，发出的音为“sou”． （1）此处木盒的作用是为了放大声音的 ； （2）他上网查得音乐中不同唱名“dou、ruai、mi、fa、sou…”的频率关系如下表所示．根据此表，可以得到弦发声的音调高低与振动的频率的关系为 ； 唱名 dou ruai mi fa sou … 频率f a a a a a … 弦长l（cm） 60 48 45 40 … （3）请你根据表中数据推断弦的振动频率f与弦长l的关系式 。 【答案】 响度 频率越大，音调越高 f l=60a 【分析】木盒起共鸣箱的作用，增大声音的响度．音调跟频率有关，频率越大，音调越高．通过表格数据分析频率和弦长之间的关系，根据弦越长，音调越低，看两者之间是否存在反比关系． 【解析】（1）根据题意知道，木盒起到了共鸣箱的作用，能增大声音的响度，使声音比较洪亮。 （2）由表格数据知道，频率越来越大，音调越来越高，即音调高低与振动的频率的关系是：频率越大，音调越高。 （3）由表格数据知道，频率和弦长的乘积为60a，即是定值，说明两者成反比，故频率f与弦长l的关系式是：fl=60a。 （四）课后作业（B组·拔高训练） 11．安安想要探究不同介质中声的传播特性，于是她用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了一个实验装置：首先让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，记录此时的波形如图曲线a所示，保持其他条件不变，分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形图分别如图曲线b、c、d所示，请你指出二氧化碳、空气、氢气中传声效果最好的一个，并说明理由： 。    【答案】二氧化碳传声效果最好，理由是：声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，振动幅度变大。 【解析】根据图可知，声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，振动幅度变大，因此麦克风接收到的声音响度变大，说明充有二氧化碳气体的气球对声波具有会聚作用，传声效果较好。 12．学习物理要学会从书籍中获取新的信息，并进行反思： （1）查阅资料：声音在15℃的空气中传播速度为340m/s。从中我们可得到声音的传播速度与 和 有关。 （2）如图所示的示波器上给出了相同时间内四个发声体A、B和C、D振动所显示的波形。其中 的音调高（选填“A”或“B”）， 是噪声（选填“C”或“D”）。 （3）处于深海中的““奋斗者”号”潜水器可利用先进的水声通讯系统与母船通信，““奋斗者”号”与太空中的“天宫二号”之间 （选填“能”或“不能”）只利用该通讯系统直接对话，其原因是 。 【答案】 介质种类 介质的温度 A D 不能 真空不能传声 【解析】（1）[1][2]声音在不同介质中的传播速度一般不同，同种介质，在不同温度下传播速度也不同，声音在15℃的空气中传播速度是340m/s，从中我们可知：声音的传播速度与介质种类和介质的温度有关。 （2）[3]由图可知，发声体A的波形图比B的密集，说明发声体A的频率高，音调高。 [4]由图可知，发声体C的波形是有规律的，是乐音；发声体D的波形是无规律的，是噪声。 （3）[5][6]深海中的““奋斗者”号”潜水器可利用先进的水声通讯系统与母船通信，但““奋斗者”号”与太空中的“天宫二号”之间不能只利用该通讯系统直接对话，其原因是太空是真空，真空不能传声。 13．如图所示是小刚在课余时间制作的一支竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变。 ①竹管开口 ②管侧劈形小口 ③竹管 ④木劈 ⑤布团 ⑥铁丝    （1）当布团分别位于 a、b、c 三个位置时，竹笛发出声音音调最高的位置是 ，增大响度的办法有 。 （2）在民族乐器中， （二胡/腰鼓/古筝/箫）的发声原理与此相似。 【答案】 a 用力吹 箫 【解析】（1）[1]吹奏竹笛时，笛声是由笛子内的空气柱振动发出，并通过空气传入人耳的，由于空气柱越长竹笛发出的声音的音调越低，所以在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，所以此时发出的声音的音调最高，在c点时空气柱最长，发出的声音的音调最低。 [2]要增大笛声的响度，可以用力吹笛子，增大空气柱的振幅；或听众离笛子近一些。 （2）[3]在以上四种乐器中，靠空气柱振动发声的乐器是箫，与图中的发声原理相似。 14．阅读短文，回答问题。 被誉为“乐器之王”的钢琴已有300多年的历史，最早是在17世纪末由克里斯托福里在佛罗伦萨制造的。钢琴因其独特的音响，88个琴键的全音域，历来受到作曲家的钟爱。钢琴靠手指触键盘，键盘带动着小槌，使槌击弦发音，钢琴的右踏板控制内部的制音装置，用以延长乐音；左踏板依击弦系统的不同而控制琴槌击弦的距离，使琴槌与琴弦间的距离缩短，产生更弱的乐音。 20世纪末，数字音乐设备的发展又促使一种新的钢琴被发明出来——数码钢琴（电钢琴）。这种钢琴拥有和传统钢琴一样的造型，但是却没有传统钢琴上的声学结构，既没有琴弦也没有共鸣板。数码钢琴的核心是一台电脑，它将从传统钢琴上采样下来的各个音一一储存在内部存储器中，演奏者按动一个琴键就驱动了一个信号，电脑就将对应的音播放出来。 （1）琴弦发声时，松开琴键，会使制音装置紧压在琴弦上，琴弦停止振动不再发声，这说明声音是由于物体的 产生的。钢琴声是以 波的形式在空气中传播的； （2）左踏板是为了产生弱音，控制敲击琴弦的力量，说明声音的响度与弦的振动 有关。钢琴属于贵重乐器，有烘干加热装置，因为琴弦受潮后被锈蚀，会使得弦的振动 改变，从而使发出声音的音调改变；（均选填“频率”或“幅度”） （3）88个琴键的全音域是说各个琴弦发出声音的 不同，因而音域宽广。独特的音响是说钢琴发出声音的 与其他乐器不同。数码钢琴可以调节音量的大小，实际是改变了声音的 。（均选填“响度”、“音调”或“音色”） 【答案】 振动 声 幅度 频率 音调 音色 响度 【解析】（1）[1][2]由题意可知，当琴弦振动时，可以发出声音，当琴弦停止振动不再发声，这说明声音是由于物体的振动产生的；钢琴声是以声波的形式在空气中传播的。 （2）[3][4]控制敲击琴弦的力量可控制声音的强弱，说明声音的响度与弦的振动幅度有关。琴弦受潮后被锈蚀，会使得弦的振动频率改变，从而使发出声音的音调改变。 （3）[5][6][7]88个琴键的全音域是说各个琴弦发出声音的音调不同，因而音域宽广。不同发声体的材料和结构不同，发出声音的音色不同，因此，钢琴发出声音的音色与其他乐器不同。调节音量的大小，实际是改变了声音的响度。 15．阅读下面的短文，回答问题。 多普勒效应 1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的科学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声音调变尖。而火车从近而远时鸣笛声音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高；当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增大，频率变小，音调就变低，后来人们把它称为“多普勒效应”。 声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超，即彩色多普勒超声。仪器发射一系列的超声波，经人体血管内的血液反射，因为血液流动的速度不同，反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同，用不同颜色标识出，因而彩超既具有二维超声结构图象的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息。 根据上述内容回答： （1）交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用 工作的。 （2）若声源不动，观察者向声源运动， （选填“能”或“不能”）发生多普勒效应。 （3）从听到火车鸣笛的音调变高判断，火车正在 （选填“靠近”或“远离”）观察者。 【答案】 多普勒效应 能 靠近 【解析】(1)[1] 交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用多普勒效应工作的。 (2)[2]当声源静止、观察者向声源运动时，波源与观察者之间有相对运动，就一定能观察到多普勒效应。 (3)[3]只有声源和观察者靠近时，音调会变高，若两者远离，则频率减小，因此有经验的铁路工人从听到火车鸣笛的声调越来越高，判断出火车正在靠近他。 第四课时 让声音为人类服务 （一）课前作业 1．音乐家运用不同的音调、响度，配上伴音、和声等，组成不同的旋律，能呼唤人的心灵，升华人的情感，激励人的斗志。某位钢琴家，在同架钢琴上，弹奏C调“3(mi)”和“1(dou)”这两个音的音调不同，音色相同。(选填“相同”或“不同”) 2．北京天坛的“回音壁”和“三音石”是利用声音的反射原理产生了奇妙的声现象；现代建筑中的礼堂、音乐厅等通过采用不同的吸声材料，设置不同方向的反射板等，使听到的声音更清晰、丰满。 3．周六，小明去电影院看电影，进入影院后，小明被墙面的结构设计给迷惑了。在一旁的妈妈对此作了适当的解说，才使小明恍然大悟。原来在设计、建造电影院时，为了减小“回声”对观众听觉的干扰和影响，应尽量减少(选填“增大”或“减少”)四周墙壁对声音的反射，因此电影院内四周墙壁表面要采用柔软多孔(选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)的材料。 4．人能听到的声音频率范围是20～20000Hz。物理学中，把振动频率高于20000Hz的声音，叫做超声；把振动频率低于20Hz的声音，叫做次声。 5．声音是由物体的振动产生的，但我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率低于(选填“低于”或“高于”)20Hz。 6．检查胎儿在母体内的发育情况利用了超声(选填“超声”或“次声”)，利用这种波是为了传递信息(选填“信息”或“能量”)；地震会产生次声(选填“超声”或“次声”)波，利用这种波能传递能量(选填“信息”或“能量”)的特点可制造武器。 7．从环境保护角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，即对身心健康，特别是对听觉有损害的声音都是噪声。 8．乐音的波形规则，其声音使人觉得好听；噪声的波形杂乱，其声音会使人厌烦。 9．我们生活在声音的世界里，声音无处不在。下列声音： ①工厂车间里机器的轰鸣声；②剧场里京剧表演的演奏声；③清晨公园里小鸟的鸣叫声；④装修房子时的电钻声；⑤婚庆时的爆竹声；⑥山间小溪潺潺的流水声。 其中属于噪声的是：①④⑤。 10．如图所示的两种声波的波形图，其中乙图所示的是音叉所发出的声音的波形图；甲图所示的是小刀刮玻璃时所发出的声音的波形图。 11．控制噪声、减小噪声是当前优化人们生活环境的一个重要课题。目前，主要在消声、吸声和隔声三个方面采取措施。 12．交通噪声是城市噪声的主要来源之一，如图所示，甲、乙两图分别表示在消声和隔声控制了噪声。 （二）课堂作业 1．下列关于声现象的描述和分析，正确的是（　　）    A．图甲：人发出的声音是由空气振动产生的 B．图乙：用相同的力敲击水瓶琴能发出音调不同的声音 C．图丙：蝙蝠利用次声波传递能量确定目标的位置 D．图丁：禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声的 【答案】B 【解析】A．声音是由物体的振动产生的，人是靠声带的振动说话的，故A错误； B．相同玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时，由于水的质量不同，所以瓶子和水的振动频率不同，则发出声音的音调不同，故B正确； C．蝙蝠是靠超声波传递信息确定目标的位置，故C错误； D．禁止鸣笛是在声源处控制噪声，故D错误。 故选B。 2．关于声现象的描述，下列说法错误的是（　　） A．图甲中，把耳朵贴在桌面上，听到轻敲桌子的声音，说明桌子能传声 B．图乙中，超声波清洗机正在清洗眼镜，说明超声波能传递能量 C．图丙中，摩托车安装消声器，可以在声源处减弱噪声 D．图丁中，蝙蝠靠次声波发现昆虫 【答案】D 【解析】A．声音的传播需要介质，固体、液体和气体都可以作为传声的介质。把耳朵贴在桌面上，听到轻敲桌子的声音，说明桌子能传声，故A正确，不符合题意； B．声能传递信息，也能传递能量。利用超声波清洗眼镜，是利用声来传递能量，故B正确，不符合题意； C．减弱噪声的三种途径：在声源处减弱；在传播过程中减弱；在人耳处减弱。给摩托车安装消声器，是在声源处减弱噪声，故C正确，不符合题意； D．蝙蝠飞行时会发出超声波，超声波向前传播遇到障碍物被反射回来，蝙蝠根据反射回来的时间和方位判断昆虫的位置，故D错误，符合题意。 故选D。 3．“禁止燃放烟花爆竹”这一规定得到我市市民的一片叫好，它不仅保护了自然环境，也还给了市民一个清静的居住环境。禁止燃放烟花爆竹是（　　） A．从人耳处减弱噪声 B．从传播途径中减弱噪声 C．从声源处减弱噪声 D．以上三种减弱噪声的方法都用了 【答案】C 【解析】减弱噪声主要有三种途径，从人耳处、传播过程中、声源处减弱，禁止燃放烟花爆竹，直接从声源处减弱噪声。 故选C。 4．（多选题）古诗词是中华传统文化的瑰宝之一，它不仅文字优美，还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是（　　） A．《琵琶行》中有诗句“转轴拨弦三两声”，琵琶发出的声音是由琴弦振动产生的 B．《赠汪伦》中有诗句“忽闻岸上踏歌声”，听到的歌声是通过空气传播的 C．《春夜洛城闻笛》中有诗句“此夜曲中闻折柳，何人不起故园情”，传来的《折柳曲》能唤起人们的思乡之情，说明声音能传递能量 D．《枫桥夜泊》中有诗句“夜半钟声到客船”，钟声是根据声音的音调辨别的 【答案】AB 【解析】A．声音是由物体振动产生的，“转轴拨弦两三声”中的声音是由弦被拨动后振动产生的，故A正确； B．声音的传播需要介质，“忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播的，故B正确； C．传来的《折柳曲》能唤起人们的思乡之情，说明声可以传递信息，故C错误； D．不同发声体的音色不同，钟声是根据声音的音色辨别的，故D错误。 故选AB。 5．豫剧是我国五大戏曲剧种之一，如图演唱时常用梆子进行伴奏，梆子受敲击时由于 而发声；人们听到“刘大哥讲话理太偏”的唱词，就知道是《花木兰》选段，这是利用了声可以传递 。    【答案】 振动 信息 【解析】[1]演唱时常用梆子进行伴奏，梆子受敲击时由于振动而发声。 [2]声可以传递信息，告诉我们这是《花木兰》选段。 6．如图中是中国古代的计程车—“计里鼓车”。当车走一里时，车上的木人就敲一下鼓，鼓面由于 发声，当车走到十里时，车上的木人就敲一下镯（古代的乐器），人们根据鼓和镯发声的 （填“响度”或“音色”）不同，确定车行驶的是一里还是十里，这是利用声传递 （填“信息”或“能量”）。 【答案】 振动 音色 信息 【解析】[1]声音是由物体的振动产生的，车上的木人就敲一下鼓，鼓面由于振动产生声音。 [2][3]不同物体的材料和结构不同，发声的音色不同，人们根据鼓和镯发声的音色不同，确定车行驶的是一里还是十里，属于利用声音传递信息。 （三）课后作业（A组·基础过关） 7．城市交通网络日益完善的同时，汽车行驶时的胎噪、鸣笛等噪声给附近居民的生活带来不小的影响。为减小噪声带来的影响，靠近路边的窗户通常使用双层真空玻璃，如图所示。这种玻璃能显著减弱噪声的影响，是利用声音不能在 中传播的原理；这种措施是在 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。    【答案】 真空 传播过程中 【解析】[1]声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，双层真空玻璃是利用真空中不能传声的原理。 [2]减弱噪声的途径有三种：在声源处减弱噪声，阻断噪声的传播，在人耳处减弱噪声，这种措施是在传播过程中减弱噪声。 8．古诗词是中华优秀传统文化的精华，我们在学习时常发现有的古诗与物理知识相关。唐代胡令能《小儿垂钓》写道：“蓬头稚子学垂纶，侧坐莓台草映身。路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。”“稚子”是根据 辨别路人是陌生人的，“怕得鱼惊”说明声音可以在 中传播，“遥招手”“不应人”是在 减弱“噪声”。 【答案】 音色 水（水和空气） 声源处 【解析】[1]音色指声音的品质与特色，“蓬头稚子”是根据音色辨别路人是陌生人的。 [2]“怕得鱼惊不应人”是怕水中的鱼听到声音而受惊，说明声音可以在水中传播。 [3]“遥招手”“不应人”是为了不发出声音，是在声源处减弱噪声。 9．如图所示是某班物理兴趣小组成员探究声现象的一些情景，回答下列问题； （1）（甲）图中某同学耳朵紧贴在课桌一端的桌面上，在桌面的另一端用手轻轻地敲击，该同学能听到声音，说明固体能 ； （2）（乙）图中，两个同学拍手后发现鱼儿惊慌地游动，说明液体能 ； （3）（丙）图中，当不断地抽气时，真空罩中闹钟声音在逐渐地减弱，说明 ； （4）（丁）图中蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的 不同，同时还可以根据声音的 来大致判断周围同学离他的远近；（均选填“响度”“音调”或“音色”） （5）声音给我们带来了便利，同时声音也会影响人类的生活，跳广场舞已经成为人们健身的一项运动。优美的舞曲声是由扬声器纸盆的 产生的，是通过 传入人耳的。为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞时将音箱的音量调小，这是在 处减弱噪声。 【答案】 传播声音 传播声音 声音的传播需要介质 音色 响度 振动 空气 声源 【解析】（1）[1]固体、液体、气体都可以传递声音，某同学耳朵紧贴在课桌一端的桌面上，在桌面的另一端用手轻轻地敲击，该同学能听到声音，说明固体能够传播声音。 （2）[2]两个同学拍手后发现鱼儿惊慌的游动，说明鱼儿听到声音，说明液体能够传播声音。 （3）[3]丙图中，当不断地抽气时，瓶内的空气（传声的介质）逐渐减少，真空罩中闹铃声音在逐渐地减弱，这说明声音的传播需要介质。 （4）[4][5]音色指的是声音的品质特色，音色和发声体的结构和材料有关，蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的音色不同；因响度与发声体的振幅和距离发声体的远近有关，所以可以根据声音的响度来大致判断周围同学离他的远近。 （5）[6][7][8]声音是由物体的振动产生，优美的舞曲声是由于扬声器纸盆的振动产生的；声音的传播需要介质，声音是通过空气传入人耳的；控制噪声可以从声源、声音的传播过程、声音的接收处三个环节来处理，为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞时将音箱的音量调小，这是在声源处减弱噪声。 10．近几年，一些城市道路由从前的水泥路面变成了沥青路面，如图所示。小明发现汽车驶过时产生的噪声比从前小多了，那么汽车行驶的噪声是否与路面的材料有关呢？ 下表是小明在网上查到的同一辆轿车在不同路面行驶时噪声的测试数据： 实验次数 车速km/h 水泥路面噪声 沥青路面噪声 1 72 85.4 78.5 2 108 92.6 80.6 （1）由表格信息填空，在表格中出现了一个不足之处： ；人们以 为单位来表示声音强弱的等级； （2）根据表中的数据，你可以得出结论： ①同一辆车在 一定时，沥青路面上行驶时产生的噪声 ； ②同一辆车在 （选填“相同”或“不同”）路面上行驶，车速越 ，噪声越大； （3）请你猜想：除上述因素外，汽车行驶在路面上产生噪声的大小还可能跟 （写出一个因素）有关。 【答案】 没有写出噪声的单位 分贝 车速 小 相同 大 车轮的材料 【解析】（1）[1][2]表格中出现了一个不足之处是没有写出噪声的单位；噪声放热强弱等级以分贝为单位来描述。 （2）[3][4]根据表中数据可知，同一辆车，当车速相同时，在水泥路面行驶产生的噪声为85.4分贝，沥青路面产生的噪声为78.5分贝，沥青路面比水泥路面噪声小。 [5][6]由表中数据可知，同一辆车，在相同路面行驶，车速越大，产生的噪声越大。 （3）[7]轮胎的气压、轮胎的花纹、轮胎的材料以及车身重等等都会影响汽车行驶在路面上产生噪声的大小。 （四）课后作业（B组·拔高训练） 11．如图甲所示，将敲响的音叉在耳边慢慢转动，会听到时强时弱的声音。音叉的两个叉股就是两个声源，都会发出疏密相间的声波。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。根据这一原理，科学家开发出一种“以声消声“的反噪声技术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，恰能将原来噪声的振动抵消，这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。目前这一技术已经应用到空调器、大功率冰箱及汽车发动机的制造中。          （1）空气中传播的音叉的声音是 振动的波（填“音叉”或“空气”），人耳听到的声音较弱时，是两个声源发出波同时传达，引起空气的振动 的结果； （2）话筒收集噪声， （填“有”或“没有”）控制噪声的产生；电脑分析获得的是 ； （3）图乙示噪声源在空间M点产生的噪声振动波形，则声源在M点的振动应为 。      （4）若用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，如图丙P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 ； A．P与Q相遇 B．P与N相遇 C．M与N相遇 D．P与M相遇 （5）图丁是依据（4）中方案制成的消声器原理图，A处声音的响度 B处声音的响度（大于/等于/小于）； （6）消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，图戊是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像，以下情况中，消声达标的是 。 A．响度为20dB，频率为100Hz B．响度为40dB，频率为200Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为350Hz （7）车间机床工作时发出响度达110dB的声音，波形如图己所示，HereOne降噪耳机能阻止特定的频率的声音进入人耳，同时允许其他频率的声音（如工友的指令等）进入人耳，工人在车间只要把耳机阻止声音的频率值设置为 Hz即可。 【答案】 空气 相互抵消 没有 新的噪声 B B 大于 C 12500 【解析】（1）[1][2]声音是由物体的振动产生的，空气中传播的音叉的声音是由空气振动产生的波，两个声源发出波同时传达，引起空气的振动相互抵消。 （2）[3][4]话筒收集噪声，没有控制噪声的产生；用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，恰能将原来噪声的振动抵消，这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。 （3）[5]分析图可知，B图中产生的噪声振动波形与A点声波的频率和振幅相同，相位相反，故B符合题意。 （4）[6]由题干中的表述可知，当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，对照选项可知： A．P与Q相遇属于两列声波的“密部”相遇，故A不符合题意； B．P与N相遇符合“一列声波的‘密部’与另一列声波的‘疏部’相遇”，消声效果会明显，故B符合题意； C．M与N相遇属于两列声波的“疏部”相遇，故C不符合题意； D．P与M相遇符合“同一列声波的‘密部’与‘疏部’相遇”，故D不符合题意； 故选B。 （5）[7]由上述“消声”原理可知，声音从A处传来时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象，因此，B处声音的响度小于A处声音的响度。 （6）[8]对照图象可知。 ABC．响度为20dB，频率为100Hz，响度为40dB，频率为210Hz，响度为90dB，频率为350Hz所示的声音，在消声后所对应的坐标位置都不在图象中达标的阴影范围之内，因此ABD不符合题意； C．响度为70dB，频率为250Hz的声音在消声后所对应的坐标位置在图象中达标的阴影范围之内，因此消声达标，故C符合题意。 故选C。 （7）[9]根据波形图可知T=8×10-5s，阻止声音的频率值设置 12．我们知道，声音是由于物体 产生的。声音传入话筒中，能变为电信号，可以用示波器 （选填“能”或“不能”）直观地显示出声波的波形。如图所示，先后在话筒前敲响两个音叉，示波器显示出波形，可判断甲音叉发出声音的 （填声音的特性）更 （选填“高”或“低”）。 示波器还能探测出超声波的信号，超声波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。超声波的频率高于 Hz。利用超声波清洗眼镜是利用声音传播 。 【答案】 振动 能 音调 低 不能 20000 能量 【解析】[1]发声时，物体在振动，声音是由物体振动产生的。 [2]声音是以声波的形式传播的，声音传入话筒中，能变为电信号，可以用示波器能直观地显示出声波的波形。 [3][4]由甲、乙两音叉发出的波形可以看出，甲音叉发出声音的波形疏，说明振动频率低，音调低。 [5]声音的传播需要借助，无论是可听声、超声还是次声都不能在真空中传播。 [6]频率大于20000Hz的声音是超声，故超声波的频率高于20000Hz。 [7]超声波能传播信息，也能传播能量，利用超声波清洗眼镜是利用声音可以传播能量。 13．阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。 超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 请根据短文内容，回答下列问题： （1）超声波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播； （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有 ； （3）SenseID是利用了超声波传递 （选填“信息”或“能量”）的特性； （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 ； A．蝙蝠    B．蜘蛛    C．青蛙    D．猫 （5）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 。 【答案】 不能 较强穿透力 信息 A A 【解析】（1）[1]超声波属于声音，超声波的传播需要介质，不能在真空中传播。 （2）[2]SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力。 （3）[3]声音能够传递信息和能量，SenseID是利用了超声波传递信息的特性。 （4）[4]超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （5）[5]检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是A。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 14．阅读短文，回答下列问题： 雪花落水也有声 生活常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响，但科学家发现，雪花落水真的能发出声波。首先要说明的是雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。 著名的约翰·霍市金斯大学机械工程系的普罗斯似勒提教授断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的，他利用每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机拍摄发现，下雨时水中确实产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。经过理论分析和数学计算，普罗斯佩勒提教授发现，下雨时产生噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。 渔民也常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群，经过实验验证，普罗斯佩勒提教授发现雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波，其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。 （1）雪花落水发出的声波属于 （填“超声波”或“次声波”），对鲸鱼而言这个声音是 （填“噪音”或“乐音”），这个声音能被鲸鱼听到，说明 能传播声音； （2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它发射和接收的声波的频率 （选填“小于”或“等于”或“大于”）20000Hz，说明声音可以传递 ； （3）若从水面的气泡产生声音开始，到鲸鱼听到的时间为0.04s，则鲸鱼距离水面 m（此时海水中声速为1500m/s）。 【答案】 超声波 噪音 液体 大于 信息 60 【解析】（1）[1]人耳可以听到的频率范围为20Hz到20000Hz，频率大于20000Hz的声波为超声波，频率低于20Hz的声波为次声波。由题意可知，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，因此属于超声波。 [2]雪花落水发出的声波玲鲸鱼异常烦躁，因此这个声音对鲸鱼来说是噪音。 [3]声音的传播需要介质，气体、液体、固体都可以传声，雪花落水的声音能被鲸鱼听到，说明液体能传播声音。 （2）[4]声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是蝙蝠的回声定位原理，它发射和接收的声波的频率大于20000Hz，属于超声波。 [5]声音可以传递信息和能量，声呐装置通过接收和发射声波来传递信息。 （3）[6] 鲸鱼距离水面的距离为 六、跨学科实践作业 1．如图是我国航空母舰上两位甲板引导员引导飞机起飞的情景。他们工作时要配戴防噪声耳罩，这种控制噪声的措施属于（　　） A．防止噪声产生 B．监测噪声强弱 C．防止噪声进入耳朵 D．减小噪声传播速度 【答案】C 【解析】航母甲板上的工作人员都要佩戴防护耳罩以保护听力，这是防止噪声进入耳朵，因为舰载机起飞时所发出声音的响度很大，容易对工作人员听力造成损伤。 故选C。 2．防治噪声可以从三个环节入手。下面一些能起作用的措施中，分别是从哪个环节防治噪声的？ （1）摩托车安装消声器； （2）在城市中禁鸣汽车喇叭； （3）体育馆、剧院的内墙要用吸音材料来装饰； （4）在飞机旁工作的人员要戴有耳罩的头盔。 【答案】（1）在声源处减弱；（2）在声源处减弱；（3）在传播过程中减弱；（4）在人耳处减弱 【解析】（1）摩托车安装消声器是在噪声的产生处减弱噪声，即是在声源处减弱噪声。 （2）市区内汽车喇叭禁鸣是在噪声的产生处减弱噪声，即在声源处减弱噪声。 （3）体育馆、剧院的内墙要用吸音材料来装饰，阻止了声音的继续传播，这是为了在传播过程中减弱噪声。 （4）在飞机旁工作的人员佩带有耳罩的头盔，阻碍声音进入人耳，是为了在人耳处减弱噪声。 3．为了探究装修材料对噪声的减弱效果，小明做了如图所示的实验。他把待测试的材料轮流垫在玻璃杯下，并将小球拉到同一高度后释放。小球敲击玻璃杯，比较垫不同材料时玻璃杯发出的声音大小，实验数据记录见表。从表中数据，你可得出什么结论，请说明理由。 材料 衣服 锡箔纸 泡沫 材料 衣服 锡箔纸 泡沫 距离/m 1.2 0.8 0.5 响度 较响 较响 弱 【答案】见解析 【解析】听到玻璃杯发出的声音越小，说明材料的吸音性能越强，听到玻璃杯发出的声音越大，说明材料的吸音性能越弱，由表格数据可知，泡沫的吸音效果最好。 4．某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方案实施前，她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有：一个声级计（测量声音强弱的仪器）、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下： （1）用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内； （2）接下来的操作是： ，读出声级计的示数； （3）比较两次声级计的示数，如果 ，则说明泡沫板的隔音性能好。 【答案】 见解析 见解析 【解析】（2）[1]将闹钟分别放在两个盒子中，将声级计放在盒子外面相同距离处测量，读出声级计的示数。 （3）[2]如果闹钟置于毛毡布内时，声级计的示数更高，置于泡沫板内时，声级计的示数更低，则说明泡沫板的隔音性能好。 5．小聪爸新买了一部新能源汽车，小聪发现他爸还特意给车的引擎盖加装了一块隔音板，他很好奇物体隔音的效果跟什么因素有关，于是他准备着手实验进行探究，以下是他的探究过程。 提出问题：物体的隔音效果跟什么因素有关？ 猜想：①可能跟材料的种类有关； ②可能跟材料的厚度有关。 设计实验： Ⅰ。如果甲所示，小聪利用手机先录制好一段声音作为噪声源，将手机放置在一敞口的木盒内。如图乙所示，用不同的材料盖住木盒，在 　①　（选填“相同”或“不同”）的距离处摆放分贝仪用来测噪声的强弱，记录数据在表一中； 表一： 厚度相同的材料 无材料 棉布 纸巾 纸浆板 分贝仪接收到的噪声的② 104dB 102dB 96dB 92dB Ⅱ。选用纸巾进行实验，改变纸巾的张数，Ⅰ中的实验，测出数据记录在表二中。 表二： 餐巾纸厚度 餐巾纸 0片 2片 4片 6片 分贝仪接收到的噪声的② 104dB 100dB 97dB 95dB 实验分析： （1）完成空格中的答案：① ，② ； （2）实验中采用了 的研究方法，以下实验中也采用了这一研究方法的是 ； A．测量物理课本的宽度 B．探究影响蒸发快慢的因素 （3）实验结论：由实验可得出，不同的材料隔音性能是 （选填“相同”或“不同”）的；并且材料越厚，其隔音性能越 （选填“好”或“差”）； （4）影响物体隔音性能的因素很多，生活中利用双层玻璃来隔音，并把双层玻璃间抽成真空，这样噪声大大减少了，是因为 。 【答案】 相同 响度 控制变量法 B 不同 好 真空不能传声 【解析】（1）[1]探究物体隔音的效果跟什么因素有关时，需要控制距离声源到分贝仪的距离相同。 [2]实验中通过声音的响度大小来反映隔音效果的强弱，所以②处为响度。 （2）[3][4]实验中采用的是控制变量法，测量物理课本的宽度时没有采用控制变量法，探究影响蒸发快慢的因素时采用的是控制变量法。 故选B。 （3）[5]根据表格中一的数据可知，同等情况下，不同的材料隔音性能是不同的。 [6]由表格二的数据可知，当材料种类相同时，材料越厚，其隔音性能越好。 （4）[7]窗户采用双层玻璃，双层玻璃中间抽成真空，这样声音在通过窗户传播时，由于玻璃间是真空的，而真空不能传声，声音将不能传入室内，从而起到减少噪声污染的作用。 七、单元质量检测作业 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。 1．课堂上小红回答问题声音小，老师说：你再大声说一遍．老师是要求小红提高声音的（    ） A．响度 B．频率 C．音调 D．音色 【答案】A 【解析】响度指声音的强弱（大小）。老师说：你再大声说一遍，老师是要求小红提高声音的响度，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．河北梆子是河北省最具代表性的地方声腔剧种（如图），演唱时以梆子击节，以板胡、笛、梆子、笙等乐器伴奏。下列说法错误的是（　　） A．演员演唱时，声音通过空气传到观众的耳朵里 B．观众根据乐器发出声音的响度不同判断是哪种乐器 C．调节板胡弦的松紧是为了改变声音的音调 D．观众通过演员的演唱感知人物的情绪，说明声音能传递信息 【答案】B 【解析】A．声音的传播需要介质，演员演唱时，声音通过空气传到观众的耳朵里，故A正确，不符合题意； B．观众根据乐器发出声音的音色不同判断是哪种乐器，故B错误，符合题意； C．节板胡弦的松紧是为了改变声音的音调，故C正确，不符合题意； D．观众通过演员的演唱感知人物的情绪，说明声音能传递信息，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．每个城市，都有那么几条美食街烟火升腾，包罗万象。来到美食街，此起彼伏，有商贩的叫卖声，有机器的叫号声，有孩子们的嬉笑声，下列说法正确的是（　　） A．商贩的叫卖声是空气振动产生的 B．用小喇叭是为了提高吆喝声的音调 C．机器的叫号声是通过空气传入顾客耳朵的 D．孩子们的嬉笑声比音箱播放的音乐传播得慢 【答案】C 【解析】A．商贩的叫卖声是声带振动产生的，不是空气振动产生的，故A错误； B．用小喇叭是为了提高吆喝声的响度，故B错误； C．机器的叫号声是通过空气传入顾客耳朵的，故C正确； D．温度相同时，声音在相同介质中传播速度相同，则孩子们的嬉笑声和音箱播放的音乐传播速度相同，故D错误。 故选C。 4．如图所示是安装在红绿灯路口的定向音响，它能控制声波的覆盖范围，既能提示行人注意安全，又能降低对传声范围外的影响。定向音响提示行人过马路时，发出的声音（　　） A．不是物体振动产生的 B．不能传递信息 C．可以在空气中传播 D．一定不是噪声 【答案】C 【解析】A．声音都是由物体的振动产生的，故A不符合题意； B．声音可以传递信息，定向音响提示行人过马路，就是在传递信息，故B不符合题意； C．声音的传播需要介质，定向音响发出的声音可以在空气中传播，故C符合题意； D．噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，如果定向音响发出的声音在不需要的时间或地点出现，影响到他人，也可能成为噪声，故D不符合题意。 故选C。 5．下图为我国晋代顾恺之所绘《斫（zhuó）琴图》的局部，展示了古代乐师调整琴弦长的情景。调整琴弦的长度，主要是为了改变乐音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．传播速度 【答案】B 【解析】调整琴弦的长度时，琴弦振动的快慢会不同，因此振动的频率不同，声音的音调就会发生变化，故是为了改变乐音的音调。 故选B。 6．下列关于声现象的说法正确的是（　　） A．图甲：带上防噪声耳罩，可以在传播过程中减弱噪声 B．图乙：此实验在月球上也可以观察到小球被弹起 C．图丙：利用如图实验器材可以探究音调与频率的关系 D．图丁：发声的扬声器使烛焰晃动，说明声音可以传递信息 【答案】C 【解析】A．图甲中带上防噪声耳罩，可以在人耳处减弱噪声，故A错误； B．将图乙实验放在月球上来进行，月球上接近真空，真空不能传声，则乒乓球不会被弹开，故B错误； C．改变尺子伸出桌面的长度，用相同的力拨动尺子，可以探究音调与频率的关系，故C正确； D．发声的扬声器使烛焰晃动，说明声音可以传递能量，故D错误。 故选C。 7．如图1，监测器接收到声源发出的M、N两声音，得到的数据如图2、3，则（　　） A．N的音调比M高 B．M的响度比N大 C．声源发出声音M时振动幅度比N大 D．声源发出声音N时每秒内振动次数比M少 【答案】D 【解析】根据图示可知，M的频率大于N的频率，声源发出声音N时每秒内振动次数比M少，则M的音调高；N的响度大于M的响度，声源发出声音M时振动幅度比N小，所以N的响度大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．如图是生活中的两个情境，图甲是居民小区噪声监测器，显示环境噪声为55.5分贝。图乙是钢琴调音师正在用手机上的一个调音软件播放音叉256、512、1024、2048（Hz） 的标准音来校准琴音。下列说法正确的是 （　　） A．256Hz的音和2048Hz的音比较，256Hz的声音音调更高 B．分贝是音调的单位 C．2048Hz的音属于次声波 D．人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级 【答案】D 【解析】A．256Hz的音和2048Hz的音比较，256Hz的声音频率低，音调更低，故A错误； BD．声音的强弱用响度表示，分贝（dB）是声音强弱等级的单位，故B错误，D正确； C．频率低于20Hz的声波是次声波，频率高于20000HZ的声波是超声波，2048Hz的音不属于次声波，故C错误。 故选D。 9．在比较材料隔声性能的综合实践活动中，小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟，他所听到的声音响度都会发生改变。对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（　　） A．响度会随离声源的远近而改变吗？ B．响度为什么会随离声源远近而改变？ C．响度会随隔声材料的厚度而改变吗？ D．响度和隔声材料厚度及离声源远近有什么关系？ 【答案】D 【解析】ACD．题干中主要描述“比较材料隔声性能”的实验，具体操作中涉及了两个动作：远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟，只提出“响度会随离声源的远近而改变吗？”或者只提出“响度会随隔声材料的厚度而改变吗？”不够全面，故AC不符合题意，D符合题意； B．操作过程中没有涉及原因的探究，故“响度为什么会随离声源远近而改变？”提出的问题是错误的，故B不符合题意； 故选D。 10．有两个发声体，第一次由甲单独发声，测得为88dB。第二次由乙单独发声，由固定在同一地方的仪器测得为56dB。下面判断中正确的是（　　） A．甲发声体振动快 B．乙发声体距仪器一定远 C．甲发声距仪器可能远 D．乙发声体振幅一定大 【答案】C 【解析】在同一地方的仪器测得甲、乙两个发声体发出的声音分别为88dB和56dB，则甲的响度比乙的响度大。而响度受发声体振幅和距发声体的远近影响，所以当距离相等时，甲的振幅大；当振幅相同时，甲距仪器近，而甲的振幅比乙大较多，距离仪器比乙稍远时，也有可能测得题中的结果，故ABD错误，C正确。 故选C。 二、填空题。（每空2分，共28分） 11．我国古代的综合性科学技术著作《天工开物》中记载：“凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余。”其中“大”和“小”是描述钟声的 （填声音特性的名称）。 【答案】响度 【解析】音调、响度和音色属于声音的三个不同的特性，音调指的是声音的高低，与发声体振动的频率有关；响度指声音的强弱，与发声体的振幅和距离的远近有关；音色指发声体的特色，与发声体的材料和结构有关。“凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余。”说明钟声越大，钟的振幅越大，响度越大，在十里开外都能听到钟声，其中“大”和“小”是描述钟声的响度。 12．如图所示的陶笛，其原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。吹奏  陶笛发出声音，主要是由陶笛内， 振动产生的。人们依靠声音的 可以辨别出陶笛和其他乐器的声音。 【答案】 空气柱 音色 【解析】[1]声音是由物体振动产生的，吹奏陶笛发出声音，主要是由陶笛内空气柱振动产生的。 [2] 不同的发声体音色不同，人们主要依靠音色辨别出陶笛和其他乐器的声音。 13．如图所示，是一个人工智能助手，直接与它对话下发命令，人工智能助手就可以根据接收到的语音命令控制家里的电器，人工智能助手需要识别声音传递的 （选填“信息”或“能量”）才能控制相应的电器。 【答案】信息 【解析】需要通过声音知道要控制哪种电器，说明此时智能助手识别的是声音传递的信息。 14．如图所示是我国某地的“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，可以把整条路面看成是一张留声机碟片，汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，一段完整的音乐就奏响了，音乐声是由轮胎的 产生的，音乐声是通过 传入人耳的，凹槽之间留不同的间距，目的是使轮胎发出声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）不同。公路的两旁有大量植树，是为了在 中减弱噪声。 【答案】 振动 空气 音调 传播过程 【解析】[1]汽车的轮胎与路面接触时，轮胎会振动发出声音，即音乐声是由轮胎的振动产生的。 [2]声音的传播需要介质，音乐声是通过空气传入人耳的。 [3]当汽车驶过不同深度的凹槽时，轮胎振动的频率不同，所以发出声音的音调就会不同。 [4]减弱噪声的途径：在声源处减弱；在传播过程中减弱；在人耳处减弱。公路的两旁有大量植树，是在传播过程中减弱噪声。 15．北京时间2024年4月26日5时04分。在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向牵挂他们的全国人民招平安。人们能区分汤洪波、叶光富两位指令长的声音，主要是因为他们声音的 不同；看着神十七神十八航天员太空会师激动拥抱，电视机旁的观众不禁高声喝彩，掌声雷动，这里的“高”指的是声音的 。（均选填“响度”“音调”或“音色”） 【答案】 音色 响度 【解析】【小题1】[1]音色反映的是声音的品质与特色，它跟发声体的材料和结构有关。不同人的声带不同，发出声音的音色是不同的，我们区分汤洪波、叶光富两位指令长的声音，是根据他们声音的音色不同。 [2]观众不禁高声喝彩，指的是声音非常大，即声音的响度大。 16．外科医生可以利用超声除去人体内的结石，是利用了声波能传递 ；现代汽车一般安装有倒车雷达，当汽车倒车距离障碍物较近时，它就会发出声音及时提醒司机，这是利用了声音可以传递 。 【答案】 能量 信息 【解析】[1][2]声音可以传递信息和能量。利用超声除去人体内的结石，说明声音可以传递能量；现代汽车一般安装有倒车雷达，当汽车倒车距离障碍物较近时，它就会发出声音及时提醒司机，这是利用了声音可以传递信息。 17．在北京有一条会唱歌的音乐公路（如图所示），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，汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次，使汽车底盘和路面之间的 振动产生声音。汽车行进到路面凹槽分布比较密的地方时，振动较快，声音的 （选填“音调较高”或“响度较大”）。 【答案】 空气 音调较高 【解析】[1]声音是物体的振动产生的，汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次，使汽车底盘和路面之间的空气振动产生声音。 [2] 音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高，物体振动越慢，音调就越低；汽车行进到路面凹槽分布比较密的地方时，空气振动较快，声音的音调较高。 三、实验探究题（每空2分，共24分） 18．小美买了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音，小美想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系，于是他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径不同的三根直管，先用同一刻度尺测出直管的长度和直径，然后将它们悬挂起来敲击发出声音，利用仪器测出各自发出声音的频率，记录数据如表所示： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 声强级/dB 1 20.50 1.50 2131 80 2 31.00 2.00 1284 100 3 48.50 2.50 656 90 （1）根据表中的数据可知，小美所用刻度尺的分度值是 。 （2）三根管子中音调最低的是 号。 （3）小美发现根据表中的数据无法总结出管子发出声音的频率与长度、直径的关系，因为 。 （4）要想完成实验需要再增加一根材料与管壁厚度相同的 （选填“A”或“B”）直管来做实验。 A．长度为20.50 cm， 直径为2.50 cm   B．长度为55.50cm， 直径为3.00 cm 【答案】 1mm 3 没有控制变量 A 【解析】（1）[1]刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度。由“20.50cm”知，刻度尺的分度值是：0.1cm=1mm。 （2）[2]音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。由表格数据可知，3号管子的频率最小，音调最低。 （3）[3]探究频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中数据可知，没有控制管子的长度相同而直径不同、管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，所以不能根据表中数据得出管子发出声音的频率与长度、直径的关系。 （4）[4]根据控制变量法，如果想得出管子发出声音的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根长度和直径与表中相同的金属管，表中长度有“20.50cm”、直径有“2.50cm”，即要选即A管，这样可以控制直径相同或长度相同。 19．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺发出的声音。 （1）逐渐增加伸出桌面的长度，保证拨动钢尺的力度不变，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 （选填“高”或“低”）； （2）若保持钢尺伸出桌面的长度不变，用手拨动其伸出桌面的一端，轻拨与重拨，则钢尺发出声音的 （选填“音调”“响度”和“音色”）不同； （3）当伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动振动，却听不到声音，这是由于 ； （4）换用钢尺做此实验，钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与塑料尺均相同时，听到声音的只要差异是 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。 【答案】 低 响度 见解析 音色 【解析】（1）[1]逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样的力度拨动钢尺，钢尺振动的频率将变慢，因此发出声音的音调会逐渐变低。 （2）[2]保持钢尺伸出桌面的长度不变，轻轻拨动时，振幅小，响度小，重拨时，振幅大，响度大，所以轻拨与重拨，则钢尺发出声音的响度不同。 （3）[3]当伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动振动，频率小于20Hz，超出人耳听觉频率范围，人耳听不到声音。 （4）[4]钢尺和塑料尺的材料不同，因此当钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与塑料尺均相同时，声音的音色不同。 20．小明家有个小闹钟，他想利用几个大小不等的纸盒探究罩子能否减弱噪声。 第一步：他用一个较小的纸盒罩住闹钟，听到的声音如何变化？ 第二步：他又用一个较大的纸盒罩在较小的纸盒外面，小明想这一次听时应保持 不变，第二次听到的声音较第一次又如何变化？ 通过这次探究，小明想来用双层窗户比一层窗户对户外的噪声的控制效果要 些。 【答案】 声音变小 距离纸盒的远近不变 声音变得更小 好 【解析】[1]由实验过程可知，用一个较小的纸盒罩住闹钟，这样声音的传播受到了阻挡，所以听到的声音会变小。 [2][3]又用一个较大的纸盒罩在较小的纸盒外面，并应保持距离纸盒的远近不变，此时大纸盒再次对声音进行阻挡，则这一次听时比第一次听到的声音变得更小。 [4]通过这次探究可以得出，用双层窗户比一层窗户对户外的噪声的控制效果要好些。 四、综合题：本题共3小题，共18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 21．如图所示，一种声波焊接器可以焊接塑料，它是将i1＝50Hz的电流转换成i2＝40000Hz电流后，输入发生器，产生与i2同等频率振动的声波，随后声波传播到焊头，再传播塑料棒A和塑料棒B的接合部，在接合部会产生热量致使接触的部分熔化，实现焊接的目的；（注：①“焊接”是指把两种固体材料互相接触，通过熔化接触面的材料，待冷却后，即可把两材料粘合在一起；②“热量”是能量的一种形式，把塑料加热需要能量），请回答以下问题 （1）该焊接器工作时，声波发生器每秒振动 次（“一次”是指声波发生器振动一个来回）； （2）该声波发生器发出用于焊接的声波，人耳是否能听到？ ；（选填“能”或“不能”）； （3）该焊接器的工作原理，是利用了 。（选填“声传递信息”或“声传递能量”） 【答案】 40000 不能 声传递能量 【解析】（1）[1] 由材料可知，该焊接器工作时，声波的频率40000Hz，频率是指物体每秒振动的次数，说明声波发生器每秒振动40000次。 （2）[2] 人耳听觉频率范围是20Hz～20000Hz，该声波发生器发出用于焊接的声波的频率是40000Hz，超过人耳听觉频率范围，人耳不能听到该声音。 （3）[3] 在焊接过程中，会产生热量致使接触的部分熔化，因为热量是能量的一种形式，把塑料加热需要能量，所以利用声音可以传递能量。 22．阅读短文，回答问题： 在现代汽车中一般都安装有汽车雷达，它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物，并通过显示屏显示出障碍物的距离。它的工作原理如图1所示：超声波发射器向外面某一个方向发射出超声波信号，超声波通过空气进行传播，传播途中遇障碍物就会立即反射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度约是340m/s，计时器通过记录时间t，就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离s，即s=170m/s×t。但是超声波雷达有一定的局限性，超声波传播速度受天气影响很大，并且当汽车高速行驶时，误差较大。另外超声波散射角度大，方向性差，其回波信号会比较弱，影响测量精度。因此超声波雷达往往用在短距离测距中。 （1）中国计划在2020年发射火星探测器对火星进行科学探测，文中的雷达装置 （选填“能”或“不能”）安装在火星探测器上使用； （2）如图2为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图： ①若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； ②某同学想验证温度越高，声速越大。把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的示数将 ； A．变大     B．变小     C．不变     D．无法判断 【答案】 能 0 B 【解析】（1）[1]火星周围也笼罩着大气层，火星大气层的主要成分是二氧化碳、氩，此外还有少量的氧和水蒸气，所以文中的雷达装置能安装在火星探测器上使用。 （2）[2]如果铜铃在甲、乙中点，且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，故液晶屏的示数为0。 [3]甲和乙之间的距离一定，加热甲乙之间的空气，由于温度越高，声速越大，所以声音从甲传播到乙的时间会变小，则液晶显示屏的示数将变小。 故选B。 23．在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖，汽车以20m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声，3s后汽车司机听到鸣笛的回声，问： （1）3s内汽车所走的距离有多远？ （2）3s内声音传播的距离有多远？ （3）鸣笛时，汽车离山崖多远？（设声音在空气中的传播速度为340m/s） 【答案】（1）60m；（2）1020m；（3）540m 【解析】解：（1）3s内汽车所走的距离为 （2）3s内声音传播的距离为 （3）鸣笛时，汽车离山崖距离为 答：（1）3s内汽车所走的距离为60m； （2）3s内声音传播的距离为1020m； （3）鸣笛时，汽车离山崖距离为540m。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$