2.4 让声音为人类服务-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级上册物理(沪粤版2024)

琴弦进行实验;要验证猜想三:琴弦发 出声音的音调高低与琴弦材料的关 系,应控制琴弦的横截面积和长度相 同,要使E与G、H的横截面积和长 度相同,琴弦E的长度应为80cm,横 截面积应为1.02mm2。(2) 要验证 琴弦发出声音的音调高低与琴弦松紧 程度的关系,应控制琴弦的横截面积、 长短和材料相同,可选同一根琴弦,分 别用大小不同的力拉紧琴弦并拨动琴 弦,比较音调的高低。 控制变量法 自然界发生的各种现象往往 是错综复杂的,决定某一现象的产 生和变化的因素常常很多,必须只 让其中一个因素发生改变,保持其 他因素不变,然后来比较、研究这 一因素与某一现象的产生和变化 的关系,这种研究问题的方法叫做 控制变量法。“有控制变量的初步 意识”是新课标对科学探究能力的 基本要求之一。控制变量法是物 理学中极其重要的一种科学方法。 10. (1) ① 慢 ② 低 中 (2) ① 瓶 内空气柱 ② 空气柱长短不一样,振 动频率不一样 ③ 升高 [解析](1) ① 口琴发声时,铜片在振 动,较厚、较长的铜片振动较慢,发出 的声音音调较低;较薄、较短的铜片振 动较快,发出的声音音调较高。② 由 图甲可知:A 区的铜片较厚、较长,B 区的铜片较薄、较短,C区更薄、更短, 由①知,A 区为低音区,B 区为中音 区。(2) ① 用嘴对着五个瓶的瓶口 吹气,瓶内的空气柱振动发出声音。 ② 瓶子中空气柱的长度不同,发出声 音的频率不同,音调不同。③ 往瓶中 注水,是由瓶内的空气柱振动发出声 音;注水过程中,水越来越多,空气柱 越来越短、振动得越来越快,音调将逐 渐升高。 2.3　响度与音色 1. 音色 响度 2. A 3. B 4. 振动 音色 响度 5. 音色 响度 6. 响度 音色 [解析]同一琴键的 音色和音调相同,用大小不同的力弹 同一个琴键,声音的大小不同,即声音 的响度不同;用大小相同的力在不同 的乐器上弹奏同一个音,声音的音调 和响度相同;由于使用了不同的乐器, 发出声音的音色不同。 7. 响度 音调 音色 [解析]由题 可知,小华用录音机录下自己唱歌的 声音,再播放出来感觉和直接听到的 声音不同;考虑到录音机音量是由自 己调节的,即播放出来的声音和直接 听到的声音的响度可以相同,所以不 是声音的响度不同;询问其他同学,得 知自己唱的音是准的,声音没有跑调, 说明声音的音调是相同的;播放出来 的声音和直接听到的声音不同,是因 为音色不同。 8. A [解析]由题意可知,“大者闻十 里,小者亦及里之余”说明钟声传播的 距离较远,即钟声的响度较大,故选项 A正确。 9. B [解析]决定响度大小的因素是 振幅和距离发声体的远近,与发声体 的距离不变时,振幅越小,响度越小; 利用手机软件测出音叉发出的声音从 50dB变为30dB,表明响度变小了,即 振幅变小。 10. A 11. C [解析]竹管参差不齐说明竹 管内空气柱的长度不同,则空气柱振 动的频率不同,发出声音的音调不同; 由于排箫使用的材料相同,所以所有 竹管发出声音的音色相同,故选项C 符合题意。 12. C 13. D [解析]唢呐发出的声音是由 空气柱振动产生的,故A错误;吹奏 时按压不同位置的气孔,主要改变声 音的音调,故B错误;唢呐前端的喇 叭通过减少声音的分散来增大声音的 响度,故C错误;唢呐所发出的各种 鸟的叫声主要是模仿它们的音色,故 D正确。 14. D 15. 看钢尺振动时,应听钢尺的声音, 不应该听桌子的声音(或没有在同一 研究对象上收集信息) [解析]据题 意,小明的研究对象是钢尺,在实验过 程中应在看钢尺振幅变化的同时,听 钢尺发出声音响度的相应变化,研究 对象要一致。 16. C [解析]由图可知,相同时间 内,甲、乙、丙振动的频率相同,音调相 同;甲、乙、丙振动的幅度相同,响度相 同;甲、乙、丙的波形不同,声音的音色 不同,故C正确。 声音波形图的辨识与分析 通过比较声音的波形图来考 查频率对音调的影响和振幅对响 度的影响,解题的关键是能够从波 形图上看懂频率、振幅和音色。音 调跟物体的振动频率有关,振动频 率越大,音调越高。响度跟物体的 振幅有关,振幅越大,响度越大。 音色跟发声体的材料、品质有关。 相同时间内,振动的次数越多,频 率越 大;偏 离 原 位 置 越 远,振 幅 越大。 2.4　让声音为人类服务 1. 空气 双耳 2. 声源 传播过程 人耳 3. D 4. C 5. 超 声 波 反 射 回 声 定 位 [解析]蝙蝠在飞行时能够发出超声 波,超声波碰到昆虫或其他的障碍物 反射回来,蝙蝠根据反射回来的超声 波就可以对前方的物体作出判断,说 明了声音可以传递信息,蝙蝠所采用 的这种方法叫做回声定位。 6. 声源 响度 [解析]消音靴能够 在声源处减弱噪声,主要是防止响度 过大而暴露目标。 7. A 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 8. D [解析]由图可知,乙和丁到两 个声源距离相同,声音同时到达,不会 产生干扰,听起来比较洪亮;甲和丙到 两个声源的距离不同,两个声源传来 的声音相互干扰,会含糊不清,故D 正确。 9. D 10. C [解析]老师讲话声音大并不 会降低噪声对学生上课的干扰,故A 不符合题意;学生戴耳罩虽然可以在 人耳处减弱噪声,但老师讲课的声音 也听不见,不是合理的办法,故B不 符合题意;在教室周围植树可以在噪 声的传播过程中减弱噪声,故C符合 题意;安装噪声监测装置只会测出噪 声的响度,但不能减弱噪声,故D不 符合题意。 11. A [解析]抹香鲸发出巨大的超 声波,由于其频率超出了人类的听觉 范围,所以在抹香鲸旁观察的潜水员 却没有听到抹香鲸发出的声音;抹香 鲸发出的声音使一群小鱼被震晕,说 明声音的能量很大,响度很大,故选项 A正确。 12. A [解析]声音的传播需要介质, 所以超声波的传播需要介质,故选项 A正确;超声波的频率超出了人类的 听觉范围,人类听不到超声波,所以 “嘀嘀嘀”的警报声不是超声波,故选 项B错误;超声波在空气中的传播速 度是340m/s,故选项C错误;警报声 对正在倒车的驾驶员来说不是噪声, 故选项D错误。 13. B [解析]在医学上常常利用超 声波击碎结石,故选项A错误;利用 超声波进行金属探伤,说明声音可以 传递信息,故选项B正确;倒车雷达 利用超声波来确定障碍物的远近,故 选项C错误;月球到地球之间存在真 空环境,由于真空不能传声,所以不能 利用“超声波测距技术”测量月球到地 球间的距离,故选项D错误。 14. (1) 同时 相互抵消 (2) 新的 (3) B (4) B [解析](1) 空气中传 播的音叉的声音是由空气振动产生的 波,人耳听到的声音较弱时,是两个声 源发出的声波同时传达到某处,引起 空气的振动相互抵消的结果。(2) 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 发出相应的噪声,恰能将原来噪声的 振动抵消,则喇叭发出的是新的噪声。 (3) “以声消声”技术是在声音的传播 过程中消除噪声,故选项 B正确。 (4) 由图可知,B中产生的振动波形 与A 点产生的噪声振动波形可以相 互抵消,故选项B符合题意。 第二章复习 ［知识体系构建］ 振动 液体 气体 固体 液体 气 体 真空 固体 液体 气体 大 340 高低 频率 频率 高 长短 粗细 松紧程度 强弱 幅度 振幅 大 距离声源的远近 分贝 dB 品质 材料 结构 20 20000 20000 水下定位 通信 超声诊断 工业超声处理加工 超声医疗 超声 处理种子 20 风暴 规则 杂乱 休息 学习 工作 消声 吸声 隔声 ［高频考点突破］ 典例1 振动 不能 [解析]如图甲 所示,阵阵鼓声是由鼓面的振动产生 的;如图乙所示,抽取玻璃罩内空气的 过程中铃声变小直至微弱,是由声音 传播的介质———空气逐渐减少造成 的,由此可以推出玻璃罩内空气越少, 传出的声音越小;如果玻璃罩内抽成 真空后,就听不到铃声了,说明真空不 能传声。 [跟踪训练] 1. 空气柱 空气 典例2 D [解析]由题意可知,发射 信号持续时间为0.4s,在图中占据了 1格,声呐信号从开始发射到接收到 信号占据了4格,用时1.6s,则声呐 信号从海面传到海底的时间为0.8s, 该处海水的深度s=vt=1600m/s× 0.8s=1280m。 [跟踪训练] 2. 10 [解析]设汽车的行驶速度为 v1,由v= s t 可得1.2s内汽车行驶的 距离s1=v1t,1.2s内鸣笛声传播的 路程s2=v2t。则s1+s2=2s,即 v1t+v2t=2s,v1×1.2s+340m/s× 1.2s=2×210m,解得汽车的速度 v1=10m/s。 典例3 音调 响度 [解析]演奏 时,用手指按压弦的不同位置,弦振动 部分的长度发生变化,使弦振动的频 率发生改变,从而改变了声音的音调。 共鸣箱的作用是使弦的振动引起箱内 空气的振动,从而增大声音的响度。 [跟踪训练] 3. 音调 响度 响度 典例4 丙 音调 响度 [解析]由 图可知,相同时间内,丙振动的次数最 少,频率最小,丙的音调最低;乙、丁振 动的次数相同,频率相同,具有相同的 音调;乙、丙振动时偏离原位置的大小 相同,响度相同。 [跟踪训练] 4. B [解析]由波形图可知,两幅图 中声源的振动快慢相同,即振动的频 率相同,所以二者音调相同;声源的振 幅相同,所以二者响度相同;由于钢琴 与长笛的结构和制作材料不同,导致 声波的形状不同,说明二者音色不同, 故B正确。 典例5 B [解析]射击时戴耳罩是 在人耳处减弱噪声,故 A不符合题 意;双层隔音玻璃是在传播过程中减 弱噪声,故B符合题意;禁止喧哗是 在声源处减弱噪声,故C不符合题 意;噪声监测仪可以监测噪声的强度, 但不能减弱噪声,故D不符合题意。 [跟踪训练] 5. B ［综合素能提升］ 1. A 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 7 18 2.4　让声音为人类服务 ▶ “答案与解析”见P6 1. (2023·东莞段考)我国新一代的战斗机飞行 速度可超过声速,当飞机飞行突破音障时会 产生音爆,同时机身周围常常会有白雾出现, 音爆是由于 (选填“空气”或“飞机”) 振动产生的。堵住一只耳朵,只用另一只耳 朵听声音,不能准确判断声源方位,说明人靠 效应来判断声源位置。 2. 小明爸爸在家里修理厨房里的桌子时,不断 发出敲击物体的声音,小明爸爸为了尽量避 免声音对小明的干扰,他采取了三种方案: ① 在被敲的地方垫一块抹布;② 把房间、厨 房门窗关严;③ 嘱咐小明暂时用耳机塞住耳 朵。这种三种方案中,①是在 处减 弱噪声;②是在 中减弱噪声;③是在 处减弱噪声。 3. (2022·桂林)下列情景中的声音属于噪声 的是 ( ) A. 音乐厅中的演奏声 B. 教室里的读书声 C. 报告厅中的演讲声 D. 建筑工地上嘈杂的响声 4. 关于声的利用,下列说法中不正确的是 ( ) A. 中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径, 其中“闻”有利用声音获得身体信息的 含义 B. 声波能够传递能量,因此利用声波可以清 洗精细机械 C. 在月球表面的航天员可以直接利用声音 传递信息 D. 教师在教室里讲课,回声与原声混在一 起,可以使人听到的声音更响亮 5. 蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物,是因为 它在飞行时发出 (选填“次声波”或 “超声波”),这些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来,根据回声到来的方位和时间, 它可以确定目标的位置和距离,蝙蝠所采用 的这种方法叫做 。 6. (2024·酒泉一模)某特种兵部队被称为“陆 地猛虎、海底蛟龙、空中雄鹰”,他们装备着无 声手枪,还有特种作战消音靴,作战消音靴是 在 处减弱噪声,这样做主要是防止 (选填“音调”或“响度”)过大而暴露 目标。 7. 我们都有这样的亲身经历:大雪过后,大地披 上厚厚的银装,这时你会发现周围特别宁静, 这是因为雪地里的微孔能吸收声音。根据这一 描述,你认为会堂、剧院的墙壁做成凹凸不平的 形状,或采用蜂窝状的材料,主要是为了( ) A. 减小声波的反射 B. 增强声波的反射 C. 增大声音的响度 D. 装饰得美观些 答案讲解 8. 某中学有一个150m×70m大小的 操场,广播室在操场两端架起两个 音箱S1和S2(如图),两个音箱播放 相同的内容,吴老师绕场一周试听了一番,在 甲、乙、丙、丁四处(它们分别是各边的中点), 觉得有两处声音含糊不清,则这两处是( ) (第8题) A. 乙和丁B. 甲和乙C. 丙和丁D. 甲和丙 9. 下列控制噪声的措施中,相对应的解释正确 的是 ( ) A. 机场跑道工作人员戴防噪声耳罩———在 声源处减弱噪声 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)八年级上 知 识 讲 解 19 B. 开会时把手机调到静音状态———在人耳 处减弱噪声 C. 禁止燃放烟花爆竹———在人耳处减弱噪声 D. 新建小区住房安装双层真空玻璃———在 传播过程中减弱噪声 10. 为了使教室内的学生免受环境噪声的干扰, 下列措施有效且合理的是 ( ) A. 老师讲话的声音大一些,超过噪声的 响度 B. 每个学生都戴一个防噪声的耳罩 C. 在教室周围植树 D. 在教室内安装噪声监测装置 11. (2022·常州)某海域,一头抹香鲸发出巨大 的超声波使一群小鱼被震晕,在抹香鲸旁观 察的潜水员却没有听到抹香鲸发出的声音。 抹香鲸发出的声音 ( ) A. 响度大、频率高 B. 响度大、频率低 C. 响度小、频率高 D. 响度小、频率低 (第12题) 12. (2023·泸州)如图所示是 汽车利用超声波辅助倒车 的情境,当汽车与障碍物 相距较近时,汽车就会发 出“嘀嘀嘀”的警报声。下列说法中,正确 的是 ( ) A. 超声波的传播需要介质 B. “嘀嘀嘀”的警报声,就是超声波 C. 超声波在空气中的传播速度为3×108m/s D. 警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声 13. 以下关于声波的利用的说法中正确的是( ) A. 在医学上常常利用次声波击碎结石 B. 利用超声波进行金属探伤,说明声音可 以传递信息 C. 倒车雷达利用次声波来确定障碍物的远近 D. 利用“超声波测距技术”可以测量月球到 地球间的距离 14. 阅读短文,回答问题。 (第14题甲) 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。两个声源发出的疏密相间的波同时 传播到一点,会相互影响。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 通过喇叭发出相应的噪声,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空气波,人 耳听到的声音较弱时,是两个声源发出的声 音 (选填“同时”或“不同时”)传达 到某处,引起空气的振动 (选填“相 互加强”或“相互抵消”)的结果。 (2) 话筒收集噪声时,通过电脑分析处理, 获得的是 (选填“新的”或“原来 的”)噪声。 (3) “以声消声”技术消除噪声的途径属于 。 A. 控制声源 B. 阻断噪声传播 C. 人耳处减弱 (4) 如图乙所示为噪声源在空间A 点产生 的噪声振动波形,则消声源在A 点的振动 应为 。 (第14题乙) A. B. C. D. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第二章　声音与环境