2.1 声音的产生与传播-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练( 鲁科版五四制2024)
2024-10-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一节 声音的产生与传播 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.64 MB |
| 发布时间 | 2024-10-17 |
| 更新时间 | 2024-10-17 |
| 作者 | 金老师物理资料站 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47997839.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二章 声现象
2.1 声音的产生与传播
2022年课程标准
物理素养
2.3.1 通过实验,认识声的产生和传播条件。
一、物理观念
了解声音的传播方式、声速及不同介质中的声速特点;理解声音是由物体振动产生的、声音的传播及其特点、声速的特点。
二、科学思维
掌握声音的计算、声音产生原因的区别。
三、科学探究
会分辨生活中声音的速度现象的例子、判断声音的利用类型。
四、科学态度与责任
能通过生活中的实例分析有关声现象,培养关注生活中物理现象、运用物理知识解决实际问题的态度与责任。
探究一、声音的产生与传播
1.声音的产生:一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。物体只有振动才能发声。
2.声音的传播:声音的传播需要介质。气体、液体、固体都能传声,真空不能传声。
3.声速:声在每秒内传播的距离。声音的传播速度决定于介质的种类,和温度。声音在不同的介质中的传播速度不同,声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s。
4.回声:声波在传播过程中,碰到大的反射面(如建筑物的墙壁等)将发生反射,人们把能够与原声区分开的反射声波叫做回声。人耳能够辨别回声的条件是:与原声的时间间隔大于0.1S。
【例题】如图所示的情景中,关于声现象的描述和分析,正确的是( )。
A.抽出罩内空气,闹铃声减弱,表明真空可以传声;
B.发声的音叉使小球弹起,表明发声的音叉在振动;
C.航母舰载机引导员戴上耳罩,是为了消除噪声;
D.吹笛子时,按住不同气孔是为了改变声音响度
【答案】B
探究二:声音的特性
1.音调:音调是指声音的高低。音调与振动频率有关,物体振动频率大音调高,频率小音调低。
2.响度:响度是指声音的强弱。响度与振幅和人耳距发声体的远近有关。
3.音色:音色又称音品,是声音的特色,由发声体的材料、结构等因素决定。
【例题】海洋生物学家研究发现,生活在澳大利亚海岸附近的长鳍领航鲸能模仿对手虎鲸发出的声音,有些声音人耳听起来竟然不能分辨出是长鳍领航鲸发出的,这表明它能模仿对手声音的( ) 。
A.音色 B.响度 C.声速 D.音调
【答案】A。
问题一:声音的产生
【典例1】小华在学习声现象时做过的几个探究实验。
(1)如图所示,小华将几个小纸团放在正在播放音乐的扬声器的纸盆上,她发现纸团不断地上下跳动,这说明声音是由物体的 产生的,实验中,小纸团的作用是将纸盆的振动放大,从而便于观察,这种实验方法叫 ;
(2)如图所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内的塑料泡沫上。小华用抽气筒逐渐抽出其中的空气,听到声音逐渐变小;再让空气逐渐进入玻璃罩,听到声音逐渐变大。此实验经过推理得出结论:声音的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质,真空 (选填“能”或“不能”)传声;
(3)小华突发奇想:若将该实验装置移到月球上进行实验,当扬声器播放音乐时,她 听到声音,但 看到小纸团跳动。(均选填“能”或“不能”)
有些振动是不能直接观察到的,可以通过“等效转换法”来感知,如拍桌子,桌子的振动看不到,可以在桌面上撒一些细小物体。
【变式1-1】如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。这样做是为了( )
A.使音叉的振动尽快停下来 B.把音叉的微小振动放大,便于观察
C.把声音的振动时间延迟 D.使声波被多次反射形成回声声音的传播
【变式1-2】下列乐器中,主要通过空气柱振动发声的是( )
A.编钟 B.二胡 C.钢琴 D.长笛
【变式1-3】在鼓面上放一些碎纸屑,击鼓时,会看到碎纸屑在鼓面上不断地跳动,在此实验中,小纸片的作用是( )
A.使鼓的振动尽快停下来
B.把鼓面的微小振动放大,便于观察
C.使鼓的振动时间延长
D.使声波多次反射形成回声
答案【典例1】(1) 振动 转换法
(2) 需要 不能
(3) 不能 能
【详解】(1)[1]一切正在发声的物体都在振动,扬声器的纸盆上纸团不断地上下跳动,这说明声音是由物体的振动产生的。
[2]扬声器的纸盆的振动属于微小振动,肉眼不易直接观察,小纸团的作用是将纸盆的振动放大,从而便于观察,这种实验方法叫转换法。
(2)[1][2]用抽气筒逐渐抽出玻璃罩内的空气,由于空气减小,听到声音逐渐变小;表明声音的传播需要介质,当玻璃罩内的空气越来越少,声音也会越来小,由此可以推断,如果完全抽成真空,将听不到声音,可以推理得出真空不能传声。
(3)[1][2]若将该实验装置移到月球上进行实验,月球表面是真空,当扬声器播放音乐时,纸盆仍然会振动,能看到小纸团跳动,由于真空不能传声,她不能听到声音。
【变式1-1】B
【详解】音叉的振动属于微小振动,肉眼很难直接观察,当轻质小球靠近正在发声的音叉时,小球被弹开,表明音叉正在振动,故小球的作用是把音叉的微小振动放大,便于观察。运用了转换法,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-2】D
【详解】A.编钟属于打击乐器,通过编钟振动发声的,故A不符合题意;
B.二胡是弦乐器,通过拉弦时弦振动发声,故B不符合题意;
C.钢琴是弦乐器,通过按琴键时琴弦振动发声,故C不符合题意;
D.长笛是管乐器,通过吹奏时长笛里面的空气柱振动发声,故D符合题意。
故选D。
【变式1-3】B
【详解】击鼓时,鼓面振动很快,幅度又小,凭我们的肉眼不易观察。放上碎纸屑,鼓面振动时会引起碎纸屑大幅度地振动,从而放大了振动,便于观察鼓面的振动情况。
故选B。
问题二:声速
【典例2】潜水艇由海面上匀速向下潜30s,下降了60m,悬停在海中,接着向海底发射超声波1s后接收到反射回来的信号,声在海水中的传播速度约为1500m/s。求:
(1)潜水艇下潜的速度是多少?
(2)此处海洋深度是多少?
利用回声测距,公式S=vt,回声是传过去再返回来,所以计算出的路程是实际路程的2倍。
【变式2-1】我国“探索一号”科考船携“奋斗者号”载人潜水器进行海洋科考作业,到达某海域静止时,第一次用声呐从海面向海底发出超声波,经过10.04s声呐接收到回声信号。然后“奋斗者号”载人潜水器从海水表面再次向海底发出超声波同时开始匀速下降10s后听到回声。求:(声音在海水中的传播速度为1500m/s)
(1)声呐发出的声音传播的路程及该海域的深度;
(2)“奋斗者号”载人潜水器下潜的平均速度是多少m/s。
【变式2-2】一辆汽车在A 处鸣笛后继续向前行驶,它的前方B处有一座山崖,已知汽车的速度为10m/s,经过4s后听到回声,请问鸣笛处A点距离B处山崖多远?(声音在空气中的速度为340m/s)
【典例2】(1)2m/s
(2)810m
【详解】(1)潜水艇由海面上匀速向下潜30s,下降了60m,则下潜的速度为
(2)悬停在海中,接着向海底发射超声波1s后接收到反射回来的信号,则超声波到达海底的时间为
海洋深度
【变式2-1】(1)15060m,7530m
(2)6m/s
【详解】(1)声呐发出的声音传播的路程为
该海域的深度为
(2)设载人潜水器下潜的速度为v,则声音走过的路程和载人潜水器走过路程的总和是海域深度的2倍,则
解得。
【变式2-2】700m
【详解】解:经过4s后,声音传播距离
s声=v声t=340m/s×4s=1360m经过4s后,汽车运动的距离
s车=v车t=10m/s×4s=40m则鸣笛处A点距离B处山崖的距离
答:鸣笛处A点距离B处山崖700m。
【基础强化】
1.在图实验的实例中,不能说明声音传播条件的是( )
A.在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
B.放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
C.敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起
D.宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行
2.我国正研制新一代载人运载火箭,该火箭的研制将使我国具备2030年前载人登陆月球的能力。在月球上漫步的宇航员必须借助无线电通信设备才能进行交谈,其原因是( )
A.月球上,宇航员的声带无法振动发声 B.月球上是真空,不能传声
C.月球上只能传递超声波 D.月球上,声音传播速度太快
3.如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,它说明了( )
A.声音可以在真空中传播 B.发声的音叉正在振动
C.声音的传播不需要介质 D.声音在空气中传播速度最快
4.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
5.如图所示,兰兰做有关声现象的实验时,将一个正在发声的音叉贴近面颊,目的是为了( )
A.感受发声音叉的振动
B.体验发声音叉的温度
C.估测发声音叉的质量
D.判断发声音叉是否具有惯性
6.演员在演奏时,往往用竹锤有节奏地敲击琴弦,听众能听到悦耳的声音,发出这些声音的物体是( )
A.竹锤 B.空气 C.琴弦 D.琴柱
7.关于声音的产生,下列说法中不正确的是( )
A.声音是由物体的振动产生的 B.有时候物体不振动也可以发声
C.振动停止,发声停止 D.一切发声的物体都在振动
8.如图所示,将正在发声的小电铃放在与抽气机连通的密闭玻璃罩内,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中,所听到的声音将会逐渐减弱。则( )
A.根据这个实验,用科学推理法可以得出真空不能传声的结论
B.此实验现象说明声音的传播不需要介质
C.该实验也能说明真空能传声
D.此实验现象说明声音的传播不一定需要介质
【素养提升】
9.声音在某些介质中的传播速度如表所示,分析表格信息,关于声速推断正确的是( )
介质
空气(0℃)
空气(15℃)
空气(20℃)
水(常温)
软木
铜(棒)
v/(m·s-1)
331
340
346
1500
500
3750
A.声速大小与介质有关
B.声速大小与温度有关
C.声音在固体中的传播速度一定比在液体中快
D.声音从空气传到水中,它的传播速度将变慢
10.图中小资料是声音在一些介质中的传播速度,根据表中提供的信息,下面说法正确的是( )
小资料
一些介质中的声速
介质
声速/()
介质
声速/()
空气(0℃)
331
海水(25℃)
1531
空气(15℃)
340
冰
3230
空气(25℃)
346
铜(棒)
3750
软木
500
大理石
3810
煤油(25℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
A.声音在同一种介质中传播速度一定相同
B.声音的传播速度只与介质的温度有关
C.声音的传播速度与介质种类和介质的温度有关
D.声音在金属中传播速度小于它在气体中传播速度
11.如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅。下列分析正确的是( )
A.“鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳
B.“鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的
C.众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
D.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
12.北宋时代的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载着:士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭敌人的马蹄声。下列有关声音的描述正确的是( )
A.听到马蹄声是因为声音由空气传播的
B.一般来说,固体传播声音比空气快
C.只有牛皮制成的箭筒可以传播声音
D.声音在真空中传播的速度是340m/s
13.下列有关声现象的说法正确的是( )
A.声音的传播速度是340m/s B.声音在不同介质中的传播速度相同
C.“隔墙有耳”说明声音可以在固体中传播 D.只要物体振动我们就能听到声音
14.已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s,1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s甲同学在一根85米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到( )
A.一次敲击声 B.两次敲击声
C.三次敲击声 D.无法确定
15.下列与声现象有关的几个实验中,不能说明声音产生原因的是( )
A.用手按住正在发声的琴弦时,琴声会消失
B.将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅
C.边说话,边用手摸颈前喉头部分,感觉喉头振动
D.把正在发声的收音机密封在塑料袋里,再放入水中,仍能听到收音机发出的声音
二、填空题
16.如图所示,小华同学用手指在桌面 (选填“轻划”或“重划”),只有把耳朵紧贴桌面的小明同学能听见清晰的划动声,这说明 可以传声。
17.如甲图所示,把一个乒乓球悬吊在扬声器前面,在扬声器播放音乐时,乒乓球随音乐跳动起来,这说明 。如乙图所示,骨传导耳机也能让人产生听觉,这说明 。
三、计算题
18.一辆汽车朝山崖匀速行驶,在离山崖700m处鸣笛,汽车直线向前行驶80m后,司机刚好听到刚才鸣笛的回声,声在空气中传播的速度为,求汽车行驶的速度。
19.一列火车长,以的速度通过的隧道,求:
(1)火车全部通过隧道用的时间是多少?
(2)这列火车全部在隧道中行驶的时间是多少?
(3)火车在进入隧道前鸣笛,经过后听到回声,鸣笛时火车离隧道口的距离为多少?(已知)
20.如图所示,蛟龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向匀速下潜,第20s时潜至320m的深度并悬停在此处。此时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。若超声波在海水中的速度是1500m/s,求:
(1)蛟龙号下潜的速度;
(2)悬停处距离海底的深度。
21.潜艇静止在海面上,向海底发出超声波,10s后接收到反射回来的回声。若潜艇在海面上发出超声波脉冲的同时,竖直向下做匀速直线运动,9.8s后接收到反射回来的回声。已知超声波在水中的速度是1500m/s,求:
(1)海的深度;
(2)潜艇向下做匀速直线运动的速度(结果在小数点后保留一位数字)。
22.汽车行驶的正前方向有一座山崖,汽车以43.2km/h的速度行驶,汽车鸣笛2s后汽车听到回声,求:
(1)此时汽车距山崖多远?
(2)鸣笛处距山崖的路程?(设空气中的声速为340m/s)
23.为了探测海底山脉分布,某南海科考探测船利用回声探测仪探测科考,探测船从某港口出发前往90km处的某海域科考探测,经过2.5h到达该海域(声波在海水中的传播速度是1500m/s)。
(1)求探测船行驶的平均速度;
(2)探测船在海面上向海底发出声波,经过4s后收到回波,求此处海水的深度
参考答案:
1.A
【详解】A.“鼓面上放一些碎纸屑,观察到纸屑跳动”可说明声音是由振动产生的,不能说明声音的传播条件,故A符合题意;
B.“放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声”,可说明真空不能传声,声音的传播需要介质,故B不符合题意;
C.“敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起”,说明空气可以传声,故C不符合题意;
D.“宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行”,说明真空不能传声,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】月球上没有空气,真空不能传声,所以在月球上的宇航员面对面的交谈也要借助无线电通讯设备,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】音叉在发声,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明音叉在振动,也是说明了发声的音叉正在振动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.D
【详解】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。
5.A
【详解】当音叉发声时会振动,所以如果将正在发声的音叉贴近面颊,可以感觉到音叉的振动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【点睛】
6.C
【详解】竹锤敲打琴弦,使琴弦振动发出声音,因此这里的发声物体是琴弦。
故选C。
7.B
【详解】声音是由物体振动产生的,一切发声的物体都在振动,所以有声音产生,就一定有物体在振动,振动停止发声也就停止,而不振动的物体是不能发声的。故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
8.A
【详解】A.因为玻璃罩中不可能完全处于真空状态,故本实验可以用科学推理法可以得出真空不能传声的结论,故A符合题意;
BCD.此实验说明真空不能传声,即说明声音的传播需要介质,故BCD不符合题意。
故选A。
9.AB
【详解】A.分析表中数据可知,当声音传播的介质不同时,声速大小也不同,说明声速大小与介质有关,故A正确;
B.分析前三组数据可知,当声音都在空气中传播时,温度越高,声速越大,说明声音在同种介质中传播时的速度大小与温度有关,故B正确;
C.分析4、5、6三组数据可知,声音在水(液体)中的传播速度大于在软木(固体)中的传播速度,但是小于在铜中的传播速度,说明声音固体中的传播速度可能比在液体中大,也可能比在液体中小,故C错误;
D.分析前四组数据可知,声音从空气传到水中,它的传播速度将变快,故D错误。
故选AB。
10.C
【详解】A.由表中数据可知,声音在空气中传播时,温度不同,传播的速度不同,故A错误;
B.由表中数据可知,声音在25℃的海水中和在25℃的空气中传播的速度不同,说明声音的传播速度还与介质的种类有关,故B错误;
C.由表中数据可知,声音在相同介质中传播时,介质的温度不同,传播的速度不同;在相同温度的不同介质中传播中,传播的速度也不同,说明声音传播的速度与介质的种类及介质的温度有关,故C正确;
D.由表中数据可知,声音无论是在铜棒还是在铁棒、铝棒中的传播速度都大于在空气中传播的速度,故D错误。
故选C。
11.D
【详解】A.“鱼洗”发出的声音靠盆中水和空气传入人耳,故A错误;
B.声音是由物体的振动产生的,“鱼洗”发出嗡嗡声是由盆和水共同振动产生的,故B错误;
C.传播声音的介质不变,不能改变声音的传播速度,众多“鱼洗”声汇集可以增大声音的响度,故C错误;
D.“鱼洗”的的振动使得“水花四溅”,这说明发声的“鱼洗”正在振动,故D正确。
故选D。
12.B
【详解】A.士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上,是为了听从大地传播过来的声音,即马蹄声是大地传过来的,故A错误;
B.声音在不同的介质中传播速度一般不同,在固体中的传播速度一般大于在液体和气体中的传播速度,故B正确;
C.空气和牛皮箭筒都可以传声,故C错误;
D.声音不能在真空中传播,故D错误。
故选B。
13.C
【详解】A.声音在15℃的空气中传播的速度是340m/s,声音传播速度受温度和介质性质影响,故A错误;
B.声音传播的速度与介质的性质和介质的温度有关,声音在不同介质中的传播速度一般不同,故B错误;
C.隔墙有耳,是指声音通过墙壁从一个房间传播到了另一个房间,说明墙(固体)能够传播声音,故C正确;
D.物体只要振动就能产生声音,如果没有传播声音的介质或不在人耳的听觉范围,人就不会听到,故D错误。
故选C。
14.B
【详解】铁管长s=85m,空气中的声速是v空=340m/s,在水中的速度v水=1500m/s,在铁管中的速度v铁=5200m/s;在空气中的时间
在水中的时间
在铁管中的时间
由上可知,水中和铁中之间间隔不够0.1s,区分不开,因此能够听到两次敲击声,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.D
【详解】A.用手按住正在发生的琴弦,振动停止,琴声会消失,说明声音是由物体振动产生的,故A不符合题意;
B.正在发声的音叉插入水里,振动的音叉将水溅起,会看到水花四溅,这说明声音是由物体振动产生的,故B不符合题意;
C.边说话,边用手摸颈前喉头部分,感觉喉头振动,说明声音是由物体振动产生的,故C不符合题意;
D.把正在发声的收音机密封在塑料袋里放入水中,仍能听到收音机发出的声音,说明水能传声,故D不符合题意。
故选D。
16. 轻划 固体
【详解】[1][2]此题是考查固体可以传声小实验,所以小华同学用手指在桌面应轻划,让只有把耳朵紧贴桌面的小明同学能听见清晰的划动声,区别于重划桌面,声音从空气中传播到人耳中,从而说明固体可以传声。
17. 声音是由物体振动产生的 固体能够传声
【详解】[1]当扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,说明声音是由物体振动产生的,同时说明声音能够传递能量。
[2]骨传导耳机通过振动直接传递到颅骨,进而刺激内耳,实现听觉,不经过外耳和耳膜,这说明声音可以通过固体介质传递。
18.20m/s
【详解】设鸣笛时汽车到山崖距离为s,则
声音传播的距离
声音传播的时间即车行驶的时间为
所以汽车行驶速度为
19.(1)90s
(2)70s
(3)540m
【详解】(1)解:根据题意可知,火车全部通过隧道用的时间为
(2)根据题意可知,这列火车全部在隧道中行驶的时间为
(3)火车在进入隧道前鸣笛,经过3s火车通过的路程为
声音在3s通过的路程为
则鸣笛时离隧道入口距离为
20.(1)16m/s
(2)2850m
【详解】(1)蛟龙号下潜的速度为
(2)超声波传播的距离为
s声=v声t声=1500m/s×3.8s=5700m悬停处距离海底的深度为
21.(1);
(2)
【详解】(1)由 可知,海的深度
(2)由 可知,9.8s超声波通过的路程
潜艇运动的路程
潜艇的速度
22.(1)328m
(2)352m
【详解】(1)汽车的行驶速度
v车=43.2km/h=12m/s
汽车通过的路程
s车=v车t=12m/s×2s=24m
声音通过的路程
s声=v声t=340m/s×2s=680m
听到回声时,汽车距山崖的距离
(2)鸣笛处距山崖的路程
23.(1)36km/h
(2)3000m
【详解】(1)已知探测船行驶的路程s=90km,时间t=2.5h,根据速度公式,可以计算出探测船行驶的平均速度
(2)声波从海面传到海底的时间为
此处海水的深度为
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第二章 声现象
2.1 声音的产生与传播
2022年课程标准
物理素养
2.3.1 通过实验,认识声的产生和传播条件。
一、物理观念
了解声音的传播方式、声速及不同介质中的声速特点;理解声音是由物体振动产生的、声音的传播及其特点、声速的特点。
二、科学思维
掌握声音的计算、声音产生原因的区别。
三、科学探究
会分辨生活中声音的速度现象的例子、判断声音的利用类型。
四、科学态度与责任
能通过生活中的实例分析有关声现象,培养关注生活中物理现象、运用物理知识解决实际问题的态度与责任。
探究一、声音的产生与传播
1.声音的产生:一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。物体只有振动才能发声。
2.声音的传播:声音的传播需要介质。气体、液体、固体都能传声,真空不能传声。
3.声速:声在每秒内传播的距离。声音的传播速度决定于介质的种类,和温度。声音在不同的介质中的传播速度不同,声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s。
4.回声:声波在传播过程中,碰到大的反射面(如建筑物的墙壁等)将发生反射,人们把能够与原声区分开的反射声波叫做回声。人耳能够辨别回声的条件是:与原声的时间间隔大于0.1S。
【例题】如图所示的情景中,关于声现象的描述和分析,正确的是( )。
A.抽出罩内空气,闹铃声减弱,表明真空可以传声;
B.发声的音叉使小球弹起,表明发声的音叉在振动;
C.航母舰载机引导员戴上耳罩,是为了消除噪声;
D.吹笛子时,按住不同气孔是为了改变声音响度
探究二:声音的特性
1.音调:音调是指声音的高低。音调与振动频率有关,物体振动频率大音调高,频率小音调低。
2.响度:响度是指声音的强弱。响度与振幅和人耳距发声体的远近有关。
3.音色:音色又称音品,是声音的特色,由发声体的材料、结构等因素决定。
【例题】海洋生物学家研究发现,生活在澳大利亚海岸附近的长鳍领航鲸能模仿对手虎鲸发出的声音,有些声音人耳听起来竟然不能分辨出是长鳍领航鲸发出的,这表明它能模仿对手声音的( ) 。
A.音色 B.响度 C.声速 D.音调
问题一:声音的产生
【典例1】小华在学习声现象时做过的几个探究实验。
(1)如图所示,小华将几个小纸团放在正在播放音乐的扬声器的纸盆上,她发现纸团不断地上下跳动,这说明声音是由物体的 产生的,实验中,小纸团的作用是将纸盆的振动放大,从而便于观察,这种实验方法叫 ;
(2)如图所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内的塑料泡沫上。小华用抽气筒逐渐抽出其中的空气,听到声音逐渐变小;再让空气逐渐进入玻璃罩,听到声音逐渐变大。此实验经过推理得出结论:声音的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质,真空 (选填“能”或“不能”)传声;
(3)小华突发奇想:若将该实验装置移到月球上进行实验,当扬声器播放音乐时,她 听到声音,但 看到小纸团跳动。(均选填“能”或“不能”)
有些振动是不能直接观察到的,可以通过“等效转换法”来感知,如拍桌子,桌子的振动看不到,可以在桌面上撒一些细小物体。
【变式1-1】如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。这样做是为了( )
A.使音叉的振动尽快停下来 B.把音叉的微小振动放大,便于观察
C.把声音的振动时间延迟 D.使声波被多次反射形成回声声音的传播
【变式1-2】下列乐器中,主要通过空气柱振动发声的是( )
A.编钟 B.二胡 C.钢琴 D.长笛
【变式1-3】在鼓面上放一些碎纸屑,击鼓时,会看到碎纸屑在鼓面上不断地跳动,在此实验中,小纸片的作用是( )
A.使鼓的振动尽快停下来
B.把鼓面的微小振动放大,便于观察
C.使鼓的振动时间延长
D.使声波多次反射形成回声
问题二:声速
【典例2】潜水艇由海面上匀速向下潜30s,下降了60m,悬停在海中,接着向海底发射超声波1s后接收到反射回来的信号,声在海水中的传播速度约为1500m/s。求:
(1)潜水艇下潜的速度是多少?
(2)此处海洋深度是多少?
利用回声测距,公式S=vt,回声是传过去再返回来,所以计算出的路程是实际路程的2倍。
【变式2-1】我国“探索一号”科考船携“奋斗者号”载人潜水器进行海洋科考作业,到达某海域静止时,第一次用声呐从海面向海底发出超声波,经过10.04s声呐接收到回声信号。然后“奋斗者号”载人潜水器从海水表面再次向海底发出超声波同时开始匀速下降10s后听到回声。求:(声音在海水中的传播速度为1500m/s)
(1)声呐发出的声音传播的路程及该海域的深度;
(2)“奋斗者号”载人潜水器下潜的平均速度是多少m/s。
【变式2-2】一辆汽车在A 处鸣笛后继续向前行驶,它的前方B处有一座山崖,已知汽车的速度为10m/s,经过4s后听到回声,请问鸣笛处A点距离B处山崖多远?(声音在空气中的速度为340m/s)
【基础强化】
1.在图实验的实例中,不能说明声音传播条件的是( )
A.在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
B.放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
C.敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起
D.宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行
2.我国正研制新一代载人运载火箭,该火箭的研制将使我国具备2030年前载人登陆月球的能力。在月球上漫步的宇航员必须借助无线电通信设备才能进行交谈,其原因是( )
A.月球上,宇航员的声带无法振动发声 B.月球上是真空,不能传声
C.月球上只能传递超声波 D.月球上,声音传播速度太快
3.如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,它说明了( )
A.声音可以在真空中传播 B.发声的音叉正在振动
C.声音的传播不需要介质 D.声音在空气中传播速度最快
4.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
5.如图所示,兰兰做有关声现象的实验时,将一个正在发声的音叉贴近面颊,目的是为了( )
A.感受发声音叉的振动
B.体验发声音叉的温度
C.估测发声音叉的质量
D.判断发声音叉是否具有惯性
6.演员在演奏时,往往用竹锤有节奏地敲击琴弦,听众能听到悦耳的声音,发出这些声音的物体是( )
A.竹锤 B.空气 C.琴弦 D.琴柱
7.关于声音的产生,下列说法中不正确的是( )
A.声音是由物体的振动产生的 B.有时候物体不振动也可以发声
C.振动停止,发声停止 D.一切发声的物体都在振动
8.如图所示,将正在发声的小电铃放在与抽气机连通的密闭玻璃罩内,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中,所听到的声音将会逐渐减弱。则( )
A.根据这个实验,用科学推理法可以得出真空不能传声的结论
B.此实验现象说明声音的传播不需要介质
C.该实验也能说明真空能传声
D.此实验现象说明声音的传播不一定需要介质
【素养提升】
9.声音在某些介质中的传播速度如表所示,分析表格信息,关于声速推断正确的是( )
介质
空气(0℃)
空气(15℃)
空气(20℃)
水(常温)
软木
铜(棒)
v/(m·s-1)
331
340
346
1500
500
3750
A.声速大小与介质有关
B.声速大小与温度有关
C.声音在固体中的传播速度一定比在液体中快
D.声音从空气传到水中,它的传播速度将变慢
10.图中小资料是声音在一些介质中的传播速度,根据表中提供的信息,下面说法正确的是( )
小资料
一些介质中的声速
介质
声速/()
介质
声速/()
空气(0℃)
331
海水(25℃)
1531
空气(15℃)
340
冰
3230
空气(25℃)
346
铜(棒)
3750
软木
500
大理石
3810
煤油(25℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
A.声音在同一种介质中传播速度一定相同
B.声音的传播速度只与介质的温度有关
C.声音的传播速度与介质种类和介质的温度有关
D.声音在金属中传播速度小于它在气体中传播速度
11.如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅。下列分析正确的是( )
A.“鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳
B.“鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的
C.众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
D.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
12.北宋时代的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载着:士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭敌人的马蹄声。下列有关声音的描述正确的是( )
A.听到马蹄声是因为声音由空气传播的
B.一般来说,固体传播声音比空气快
C.只有牛皮制成的箭筒可以传播声音
D.声音在真空中传播的速度是340m/s
13.下列有关声现象的说法正确的是( )
A.声音的传播速度是340m/s B.声音在不同介质中的传播速度相同
C.“隔墙有耳”说明声音可以在固体中传播 D.只要物体振动我们就能听到声音
14.已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s,1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s甲同学在一根85米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到( )
A.一次敲击声 B.两次敲击声
C.三次敲击声 D.无法确定
15.下列与声现象有关的几个实验中,不能说明声音产生原因的是( )
A.用手按住正在发声的琴弦时,琴声会消失
B.将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅
C.边说话,边用手摸颈前喉头部分,感觉喉头振动
D.把正在发声的收音机密封在塑料袋里,再放入水中,仍能听到收音机发出的声音
二、填空题
16.如图所示,小华同学用手指在桌面 (选填“轻划”或“重划”),只有把耳朵紧贴桌面的小明同学能听见清晰的划动声,这说明 可以传声。
17.如甲图所示,把一个乒乓球悬吊在扬声器前面,在扬声器播放音乐时,乒乓球随音乐跳动起来,这说明 。如乙图所示,骨传导耳机也能让人产生听觉,这说明 。
三、计算题
18.一辆汽车朝山崖匀速行驶,在离山崖700m处鸣笛,汽车直线向前行驶80m后,司机刚好听到刚才鸣笛的回声,声在空气中传播的速度为,求汽车行驶的速度。
19.一列火车长,以的速度通过的隧道,求:
(1)火车全部通过隧道用的时间是多少?
(2)这列火车全部在隧道中行驶的时间是多少?
(3)火车在进入隧道前鸣笛,经过后听到回声,鸣笛时火车离隧道口的距离为多少?(已知)
20.如图所示,蛟龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向匀速下潜,第20s时潜至320m的深度并悬停在此处。此时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。若超声波在海水中的速度是1500m/s,求:
(1)蛟龙号下潜的速度;
(2)悬停处距离海底的深度。
21.潜艇静止在海面上,向海底发出超声波,10s后接收到反射回来的回声。若潜艇在海面上发出超声波脉冲的同时,竖直向下做匀速直线运动,9.8s后接收到反射回来的回声。已知超声波在水中的速度是1500m/s,求:
(1)海的深度;
(2)潜艇向下做匀速直线运动的速度(结果在小数点后保留一位数字)。
22.汽车行驶的正前方向有一座山崖,汽车以43.2km/h的速度行驶,汽车鸣笛2s后汽车听到回声,求:
(1)此时汽车距山崖多远?
(2)鸣笛处距山崖的路程?(设空气中的声速为340m/s)
23.为了探测海底山脉分布,某南海科考探测船利用回声探测仪探测科考,探测船从某港口出发前往90km处的某海域科考探测,经过2.5h到达该海域(声波在海水中的传播速度是1500m/s)。
(1)求探测船行驶的平均速度;
(2)探测船在海面上向海底发出声波,经过4s后收到回波,求此处海水的深度
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