第1讲 声与听觉-2025-2026学年八年级上册科学重点专题提优讲义(浙教版2024)
2025-06-29
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1章 对环境的察觉 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.10 MB |
| 发布时间 | 2025-06-29 |
| 更新时间 | 2025-06-29 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52776220.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
八年级科学上册重点专题提优讲义
第1章 对环境的察觉
第1讲 声与听觉
总体构架
声音的产生
声音的传播
声波
听觉的形成
探究声音的产生条件
探究声音的传播条件
探究声速的影响因素
声音产生与传播条件的识记
声音传播的计算
一、声音的产生
1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。声音不能凭空产生,发声体一定在振动。
振动停止,发声停止。发声停止,但发出的声音还会继续传播。
一切固体、液体和气体振动都可以发声。
2.声源:把正在发生的物体就叫做声源。
对声源的理解:①声源可以是固体,也可以是液体和气体。②只有正在发声的物体才能叫声源,一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
【特别提示】振动:物体以某点为中心沿直线或曲线往复运动叫振动,往复运动一次即为振动一次。
声音产生的两个必要因素:物体、振动。
3.声音的记录
(1)通过记录振动规律来记录声音,如唱片。
(2)其他记录方法:磁记录、光记录、存储卡记录。
【例1】抗日歌曲《黄河大合唱》中有这样的歌词:“风在吼,马在叫,黄河在咆哮。”其中风的吼声、马的叫声、黄河的咆哮声分别是由_________、_________、_________振动产生的。(均填“气体”“液体”或“固体”)
【特别提示】几种常见动物的发声部位:蟋蟀、蝈蝈靠翅膀的相互摩擦而发声,蝴蝶、蚊子等靠翅膀振动发声,蝉靠腹部的鼓膜振动发声,鸟靠鸣膜振动发声。
【科学思维】(1)归纳法:通过对大量现象的对比、分析和总结,找出其中的共同点的一种研究方法。例如,通过对大量发声现象的归纳,总结得出“发声体都在振动”这一结论。
(2)转换法:把不易观察到的现象或不易直接测量的物理量,转换成非常直观的现象或易测量的物理量,这种研究问题的方法称为转换法。如:将乒乓球靠到正在发声的音叉上,乒乓球被弹开;敲击大鼓,会发现放在鼓面上的纸屑蹦起。
【例2】北宋诗人、词人黄庭坚的《牧童诗》中写道:“骑牛远远过前村,短笛横吹隔陇闻。”牧童的笛声是由笛中的空气柱______产生的。
二、声音的传播
1.声音的传播条件
(1)气体可以传播声音
(2)液体、固体也可以传播声音
2.介质
一切固体、液体和气体都能传声。科学上把能传播声音的物质称为介质。
一般情况下,固体传声效果最好,气体传声效果最差。
通常情况下,人耳听到的声音是通过空气传播的。
3.真空不能传声。真空中依靠电磁波传递声音所含信息。
【例3】渔民通过播放鱼类喜欢的音乐,将鱼群诱入渔网,如图所示。鱼儿能听到音乐声说明( )
A. 固体能够传声 B. 液体能够传声
C. 气体能够传声 D. 固体、液体和气体都能够传声
【特别提示】识别传声介质类别的方法:声源与听觉器官间的物质就是传声介质;若两者间“没有物质”,则传声介质就是空气。
【速记】物体振动能发声,固液气体传其中;
气液固体声变快,不能传声是真空。
三、声波
1.声音以波的形式向外传播。
石头扔进水里,泛起一圈一圈的水波;击鼓,鼓面振动带动周边空气振动,形成了疏密相同的波动。声音以波的形式传播,因此称为声波。
【科学思维】用水波的传播来形象地比喻声波的传播,这种方法叫类比法。使用类比法能将抽象的事物直观化,易于理解。
2. 声速
声音传播需要时间,声音的速度称为——声速(描述声音传播快慢的物理量)。
声速等于声音每秒传播的距离。
声速跟介质的种类和温度有关。
一般来说,声音在固体中传播最快,液体中次之,气体中最慢。
15℃时空气中声速是340m/s。一般情况下,空气中声速取340m/s。气温每升高1℃,每秒传播的距离约增加0.6米。
【易错提醒】声音在固体中传播的速度一定比在液体中快,这句话是错误的。例如声速表中的软木属于固体,但是传播声音的速度比液体要小得多。
3.回声
(1)声波在传播过程中遇到障碍物要发生反射,形成回声。
【知识储备】声音遇到障碍物反射回来到达人耳所用的时间比原声晚0.1s以上,人才能分辨出回声;否则,回声与原声混在一起,使原声得到加强。
假如在温度为15 ℃的环境中,也就是发声体与障碍物的距离多大时,能区别回声和原声?(15 ℃时空气中的声速是340 m/s)
(2)回声的应用
①改善音质:当障碍物离得太近时,声波很快被反射回来,回声与原声混在一起,此时人们就分辨不出回声和原声,但是会觉得声音更响亮。音乐厅中常利用这种原理使演奏的效果更好。
②回声测距:当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的2 倍,即s= v 声t,其中t 为从发声到接收到回声的时间,v 声为声音的传播速度。人们根据这一原理进行距离的测量。
(3)回声防止:电影院的墙壁常常做成凹凸不平的形状(俗称燕子泥),就是为了吸收声波,减弱回声带来的不利影响。
【例4】沈括在《梦溪笔谈》中记载道:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能够及早地听到夜袭的敌人的马蹄声。究其原因,下列解释正确的是( )
A. 气体传声快 B. 液体传声快
C. 固体传声快 D. 原因不明,尚在探索中
【特别提示】题中“及早”的意思是,士兵睡在地上比站在空气中要早一些听到声音,也就是通过相同距离时,声音通过地面比通过空气传播用时少。
四、听觉的形成
1.耳的结构
耳分为外耳、中耳和内耳。
外耳包括耳廓和外耳道。中耳包括鼓膜、鼓室和咽鼓管。内耳包括半规管、前庭和耳蜗。
耳的各部分结构和功能如下表所示:
耳的结构
各部分功能
外耳
耳廓
收集声波
外耳道
传导声波
中耳
鼓膜
在声波作用下产生振动,鼓膜的振动带动听小骨振动
听小骨
把声音放大后传到内耳
鼓室
与咽鼓管相通,保持鼓膜内外气压平衡,保护鼓膜
内耳
半规管
有感受头部位置变动的位觉感受器,能感受头部位置的变化
前庭
耳蜗
内有液体和听觉感受器,能接收声音振动刺激,产生信息
【特别提示】(1)不要用尖锐的东西挖耳朵,以保护外耳道和鼓膜;遇到巨大响声时,要迅速张口或闭口堵耳,以保持鼓膜两侧气压平衡,防止振破鼓膜;鼻、咽部有炎症时,要及时治疗,以防引起中耳炎。(2)人耳不单单是一个听觉器官,在内耳的半规管中有感受头部位置的感受器,在前庭中还有维持身体平衡的感受器,因此严格说来,耳是一个位听器官。
2.听觉的形成
外界声波→耳廓→外耳道→鼓膜(接受声波并转化为振动)→听小骨(将声波放大并传导)→耳蜗(听觉感受器接受声波刺激,产生信息)→听觉神经(传导信息)→大脑的听觉中枢(产生听觉)
3.影响听觉的因素
(1)人的听觉与年龄有关:听觉通常会随着年龄的增大而变得不灵敏。
(2)人的听觉与听觉器官有关:听觉器官的一部分受到损伤,会使听力下降,甚至失聪。
【特别提示】听觉障碍的原因:声波在传送时,先由外耳道传至鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜振动又引起听小骨振动,并传入耳蜗,使耳蜗内的液体发生振动,听觉感受器便把这一信息沿听神经传入大脑形成听觉。因此,引起听觉障碍有两种可能:一是传导出现障碍,如鼓膜、听小骨功能出现障碍;二是耳蜗、听觉中枢以及与听觉有关的神经发生损伤。
遇到巨大声响时,应迅速捂紧双耳或张嘴的原因:遇到巨大声响时,迅速捂紧双耳的目的是防止强烈的振动传到鼓膜,把鼓膜震破。鼓室通过咽鼓管与咽部连通,可以使鼓膜内外空气的压力保持平衡。张嘴使内耳的气压与外界环境的气压相同,保护鼓膜,使它不会因内、外压力差太大而震破。
【例5】下列关于人耳感知声音的说法,正确的是( )
A.人耳感知声音是通过鼓膜振动发声,声音通过听小骨传给大脑
B.蒙上一只耳朵,人不能听到声音
C.声波引起鼓膜振动,经听小骨放大后传人耳蜗,耳蜗内液体产生振动,听觉感受器将这一信息沿听神经传给大脑,这样人就感知到了声音
D.人耳感知声音的实质是靠鼓膜振动发声,不需要人耳其他组织的传递和转化就能听到声音
【特别提示】(1)在听觉的形成过程中,外耳、中耳起到传导声波和振动的作用,内耳的耳蜗会将振动转化为信息,经神经传到大脑形成听觉。耳蜗内有听觉感受器,听觉的形成部位是在大脑的听觉中枢。
(2)鼓膜内外的气压平衡有利于鼓膜的正常振动,若是相差较大,会对听力造成影响甚至损坏鼓膜。
1.探究声音的产生条件
【例1】为了探究声音产生的条件,有人建议利用以下几个实验现象,你认为能说明声音的产生条件的是____。
甲、敲鼓时,鼓面上的豆子上下跳动。
乙、使正在发声的物体接触水面,水面溅起水花。
丙、将敲响的鼓面用手一按,响声立即就停止了。
丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速地拖过,可以在纸上画出一条弯曲的线。
【科学思维】a.转换法:把不易直接测量或观测的变量转换成其他变量进行间接测量和观察的方法。在探究声音产生条件的实验中,通过观察到一些小物体的振动推测得到发声体在振动,就用到了转换法。
b.比较法:对两个现象进行比较,从中寻找它们的不同点和相同点,从而进一步揭示事物本质属性的研究方法。例如,通过比较发声体和未发声物体的区别,确定发声体的特征,从而得出声音的产生条件。
2.探究声音的传播条件
【例2】小明做真空罩闹铃实验,如图所示:
(1)把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,再逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中,会听到铃声逐渐变________;
(2)再打开阀门,让空气逐渐进入玻璃罩内,又会听到铃声逐渐变________。
(3)推理过程:玻璃罩内空气越少,传出的声音越________;如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到闹钟响铃的声音了。
(4)结论:____________________________________________。
(5)此实验用到的研究方法有:________________________。
【科学思维】理想实验法是科学研究中的一种重要方法,它能够突破实验条件的限制,抓住主要因素,忽略次要因素,得出结论,达到认识事物本质的目的。又称推理法。3.探究声速的影响因素
【例3】声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据:
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声速/(m·s⁻¹)
318
324
330
336
342
348
(1)请你在下图所示的坐标中作出声速和温度关系的图象。
(2)请你根据所作图象找出温度为15℃时声速为__________m/s。
(3)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,根据表格中数据可以发现,在________(填“低温”或“高温”)条件下试验更容易成功。
本专题在中考中的主要考点是声音的产生条件、声音的传播和声速,一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题和填空题为主,难度低。
考法1:声音产生与传播条件的识记
【例1】 [哈尔滨中考]哈尔滨的端午节赛龙舟时,龙舟上发出的阵阵鼓声是由于鼓面的________产生的;鼓声通过________传到观众处。
【易错提醒】声音是由振动产生的,其中振动不能写成“震动”。题中第二空不可填写“介质”,而应填写具体的介质——“空气” 。考法2:声音传播的计算
【例2】[常州中考]2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s,圆形凹坑的直径为( )
A. 510 m B. 1020 m C. 2040 m D. 4080 m
【特别提示】声学计算:
(1)技巧:画行程线段图辅助分析。
(2)应注意的问题:区分题中声音是直线传播,还是发生了反射。
1.如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
2.声音在下列物质中传播最快的是( )
A. 真空 B. 空气 C. 钢轨 D. 湖水
3.春节放鞭炮,作为我国人民欢度春节的习俗,历史悠久,这种活动,虽然可以给节日增添气氛,但放鞭炮释放的灰尘,溅出的火星,容易造成环境污染,引起火灾,甚至造成人员伤亡,我国许多城市都禁止放烟花爆竹。爸爸告诉小超,炮纸里装有硝、硫磺、碳粉,点燃时可引起________振动发出巨大的声音。
4.声音以________的形式传播,声音靠________来传播,而且声音在固体、液体和气体中的传播快慢________(填“相同”或“不同”),声音在空气中的传播速度约为________。
5.君君同学在游览某文化长廊时拍下了一幅如图所示的古诗碑帖。诗中寒山寺的钟声是通过________传播到客船上。
6.在驰名中外的北京天坛里,有三处堪称奇观的声学建筑:回音壁、三音石和圜丘。如图所示,当游客在圜丘顶层的天心石上说话时,听到的声音格外响亮,这是建筑师利用声音的反射,使________与原声混在一起,声音得到加强造成的音响效果。
7.同学们对“声音的产生和传播”有下面两种看法,请根据你的认识,对每种看法作出评论。
(1)“声音是由于物体的运动产生的”,评论:________________________________。
(2)“声音的传播速度是340m/s”,评论:_________________________________。
8.某日,我国“海翼”号水下滑翔机在太平洋深潜,08时12分02秒,水面轮船声呐接收到正下方“海翼”号发出的声信号(如图),表达了信号发出时刻的时、分、秒信息。已知海水中声速是1500m/s,发信号时“海翼”号距离轮船____________km。
9.下表是某些介质中的声速(v):
(1)分析表格中的信息可知:①声速大小可能跟____________有关,依据是______________________________________;
②声速大小可能跟________________有关,依据是____________________________。
(2)真空中的声速是________。10.下面为耳的结构图,请回答:
(1)某同学乘船到大连,可是他乘船不久就感到头晕、目眩、恶心,这是因为内耳中的[5]________和[7]________的感受器受到刺激而导致的。这两种结构的作用是________________________________。
(2)小晨同学首次乘飞机。在飞机升空过程中,前一段时间他没有嚼口香糖(做吞咽动作),由于气压降低,致使鼓室内压相对增大,[3]________向________鼓出,他感到耳疼、耳鸣,此时,乘务员叫他嚼口香糖,使[8]______张开,从而使[3]________内外的气压保持平衡,耳疼、耳鸣则消失。
(3)挖“耳屎”是不良的习惯,易将图中的________损伤。听觉感受器位于图中的________所指的结构。听觉形成的部位在图中的________(填数字)。
(4)老年人耳聋眼花,耳聋一般是传导性耳聋,是因为__________________受损不能发挥其正常作用。
(5)小明感冒了,先是鼻咽部发炎,后又引起中耳炎,这是为什么?____________________
____________________________________________。
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八年级科学上册重点专题提优讲义
第1章 对环境的察觉
第1讲 声与听觉
总体构架
声音的产生
声音的传播
声波
听觉的形成
探究声音的产生条件
探究声音的传播条件
探究声速的影响因素
声音产生与传播条件的识记
声音传播的计算
一、声音的产生
1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。声音不能凭空产生,发声体一定在振动。
振动停止,发声停止。发声停止,但发出的声音还会继续传播。
一切固体、液体和气体振动都可以发声。
2.声源:把正在发生的物体就叫做声源。
对声源的理解:①声源可以是固体,也可以是液体和气体。②只有正在发声的物体才能叫声源,一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
【特别提示】振动:物体以某点为中心沿直线或曲线往复运动叫振动,往复运动一次即为振动一次。
声音产生的两个必要因素:物体、振动。
3.声音的记录
(1)通过记录振动规律来记录声音,如唱片。
(2)其他记录方法:磁记录、光记录、存储卡记录。
【例1】抗日歌曲《黄河大合唱》中有这样的歌词:“风在吼,马在叫,黄河在咆哮。”其中风的吼声、马的叫声、黄河的咆哮声分别是由_________、_________、_________振动产生的。(均填“气体”“液体”或“固体”)
解题秘方:找出发声体,再判断物体是固体、液体还是气体。
【解析】空气流动形成风,风是气体,风的吼声是气体振动产生的;马靠声带(固体)振动发声;黄河咆哮靠水(液体)振动发声。
【答案】气体;固体;液体
【特别提示】几种常见动物的发声部位:蟋蟀、蝈蝈靠翅膀的相互摩擦而发声,蝴蝶、蚊子等靠翅膀振动发声,蝉靠腹部的鼓膜振动发声,鸟靠鸣膜振动发声。
【科学思维】(1)归纳法:通过对大量现象的对比、分析和总结,找出其中的共同点的一种研究方法。例如,通过对大量发声现象的归纳,总结得出“发声体都在振动”这一结论。
(2)转换法:把不易观察到的现象或不易直接测量的物理量,转换成非常直观的现象或易测量的物理量,这种研究问题的方法称为转换法。如:将乒乓球靠到正在发声的音叉上,乒乓球被弹开;敲击大鼓,会发现放在鼓面上的纸屑蹦起。
【例2】北宋诗人、词人黄庭坚的《牧童诗》中写道:“骑牛远远过前村,短笛横吹隔陇闻。”牧童的笛声是由笛中的空气柱______产生的。
解题秘方:物体振动产生声音,物体不振动不产生声音。
【解析】声音是由物体振动产生的,所以牧童的笛声是由笛中的空气柱振动产生的。
【答案】振动
二、声音的传播
1.声音的传播条件
(1)气体可以传播声音
(2)液体、固体也可以传播声音
2.介质
一切固体、液体和气体都能传声。科学上把能传播声音的物质称为介质。
一般情况下,固体传声效果最好,气体传声效果最差。
通常情况下,人耳听到的声音是通过空气传播的。
3.真空不能传声。真空中依靠电磁波传递声音所含信息。
【例3】渔民通过播放鱼类喜欢的音乐,将鱼群诱入渔网,如图所示。鱼儿能听到音乐声说明( )
A. 固体能够传声 B. 液体能够传声
C. 气体能够传声 D. 固体、液体和气体都能够传声
解题秘方:明确声音的传播路径,再判断声音是通过何种介质传播。
【解析】置于水中的音乐播放器播放的音乐通过水传播而被鱼儿听到,这说明水(液体)能够传声。
【答案】B
【特别提示】识别传声介质类别的方法:声源与听觉器官间的物质就是传声介质;若两者间“没有物质”,则传声介质就是空气。
【速记】物体振动能发声,固液气体传其中;
气液固体声变快,不能传声是真空。
三、声波
1.声音以波的形式向外传播。
石头扔进水里,泛起一圈一圈的水波;击鼓,鼓面振动带动周边空气振动,形成了疏密相同的波动。声音以波的形式传播,因此称为声波。
【科学思维】用水波的传播来形象地比喻声波的传播,这种方法叫类比法。使用类比法能将抽象的事物直观化,易于理解。
2. 声速
声音传播需要时间,声音的速度称为——声速(描述声音传播快慢的物理量)。
声速等于声音每秒传播的距离。
声速跟介质的种类和温度有关。
一般来说,声音在固体中传播最快,液体中次之,气体中最慢。
15℃时空气中声速是340m/s。一般情况下,空气中声速取340m/s。气温每升高1℃,每秒传播的距离约增加0.6米。
【易错提醒】声音在固体中传播的速度一定比在液体中快,这句话是错误的。例如声速表中的软木属于固体,但是传播声音的速度比液体要小得多。
3.回声
(1)声波在传播过程中遇到障碍物要发生反射,形成回声。
【知识储备】声音遇到障碍物反射回来到达人耳所用的时间比原声晚0.1s以上,人才能分辨出回声;否则,回声与原声混在一起,使原声得到加强。
假如在温度为15 ℃的环境中,也就是发声体与障碍物的距离多大时,能区别回声和原声?(15 ℃时空气中的声速是340 m/s)
【答案】由题可知,声音从人到障碍物用的最小时间t=1/2×0.1s=0.05 s,由v=s/t得人到障碍物的最小距离s=vt=340 m/s×0.05 s=17m。
(2)回声的应用
①改善音质:当障碍物离得太近时,声波很快被反射回来,回声与原声混在一起,此时人们就分辨不出回声和原声,但是会觉得声音更响亮。音乐厅中常利用这种原理使演奏的效果更好。
②回声测距:当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的2 倍,即s= v 声t,其中t 为从发声到接收到回声的时间,v 声为声音的传播速度。人们根据这一原理进行距离的测量。
(3)回声防止:电影院的墙壁常常做成凹凸不平的形状(俗称燕子泥),就是为了吸收声波,减弱回声带来的不利影响。
【例4】沈括在《梦溪笔谈》中记载道:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能够及早地听到夜袭的敌人的马蹄声。究其原因,下列解释正确的是( )
A. 气体传声快 B. 液体传声快
C. 固体传声快 D. 原因不明,尚在探索中
解题秘方:明确声音的传播途径,弄清声音在不同介质中的传播速度,再利用公式t=s/v分析判断。
【解析】传播距离相同,声音通过地面比通过空气传播速度快,由公式t=s/v知声音通过地面比通过空气传播用时少,故士兵能及早听到马蹄声。
【答案】C
【特别提示】题中“及早”的意思是,士兵睡在地上比站在空气中要早一些听到声音,也就是通过相同距离时,声音通过地面比通过空气传播用时少。
四、听觉的形成
1.耳的结构
耳分为外耳、中耳和内耳。
外耳包括耳廓和外耳道。中耳包括鼓膜、鼓室和咽鼓管。内耳包括半规管、前庭和耳蜗。
耳的各部分结构和功能如下表所示:
耳的结构
各部分功能
外耳
耳廓
收集声波
外耳道
传导声波
中耳
鼓膜
在声波作用下产生振动,鼓膜的振动带动听小骨振动
听小骨
把声音放大后传到内耳
鼓室
与咽鼓管相通,保持鼓膜内外气压平衡,保护鼓膜
内耳
半规管
有感受头部位置变动的位觉感受器,能感受头部位置的变化
前庭
耳蜗
内有液体和听觉感受器,能接收声音振动刺激,产生信息
【特别提示】(1)不要用尖锐的东西挖耳朵,以保护外耳道和鼓膜;遇到巨大响声时,要迅速张口或闭口堵耳,以保持鼓膜两侧气压平衡,防止振破鼓膜;鼻、咽部有炎症时,要及时治疗,以防引起中耳炎。(2)人耳不单单是一个听觉器官,在内耳的半规管中有感受头部位置的感受器,在前庭中还有维持身体平衡的感受器,因此严格说来,耳是一个位听器官。
2.听觉的形成
外界声波→耳廓→外耳道→鼓膜(接受声波并转化为振动)→听小骨(将声波放大并传导)→耳蜗(听觉感受器接受声波刺激,产生信息)→听觉神经(传导信息)→大脑的听觉中枢(产生听觉)
3.影响听觉的因素
(1)人的听觉与年龄有关:听觉通常会随着年龄的增大而变得不灵敏。
(2)人的听觉与听觉器官有关:听觉器官的一部分受到损伤,会使听力下降,甚至失聪。
【特别提示】听觉障碍的原因:声波在传送时,先由外耳道传至鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜振动又引起听小骨振动,并传入耳蜗,使耳蜗内的液体发生振动,听觉感受器便把这一信息沿听神经传入大脑形成听觉。因此,引起听觉障碍有两种可能:一是传导出现障碍,如鼓膜、听小骨功能出现障碍;二是耳蜗、听觉中枢以及与听觉有关的神经发生损伤。
遇到巨大声响时,应迅速捂紧双耳或张嘴的原因:遇到巨大声响时,迅速捂紧双耳的目的是防止强烈的振动传到鼓膜,把鼓膜震破。鼓室通过咽鼓管与咽部连通,可以使鼓膜内外空气的压力保持平衡。张嘴使内耳的气压与外界环境的气压相同,保护鼓膜,使它不会因内、外压力差太大而震破。
【例5】下列关于人耳感知声音的说法,正确的是( )
A.人耳感知声音是通过鼓膜振动发声,声音通过听小骨传给大脑
B.蒙上一只耳朵,人不能听到声音
C.声波引起鼓膜振动,经听小骨放大后传人耳蜗,耳蜗内液体产生振动,听觉感受器将这一信息沿听神经传给大脑,这样人就感知到了声音
D.人耳感知声音的实质是靠鼓膜振动发声,不需要人耳其他组织的传递和转化就能听到声音
【解析】人耳感知声音的基本过程是:声源→鼓膜一听小骨→耳蜗→听神经→大脑,形成听觉。对于A选项和D选项,不经过听觉感受器产生信息和听神经传递信号,人耳不能感知声音;对于B选项,一只耳朵感知声音的基本过程正常,同样能听到声音。
【答案】C
【特别提示】(1)在听觉的形成过程中,外耳、中耳起到传导声波和振动的作用,内耳的耳蜗会将振动转化为信息,经神经传到大脑形成听觉。耳蜗内有听觉感受器,听觉的形成部位是在大脑的听觉中枢。
(2)鼓膜内外的气压平衡有利于鼓膜的正常振动,若是相差较大,会对听力造成影响甚至损坏鼓膜。
1.探究声音的产生条件
【例1】为了探究声音产生的条件,有人建议利用以下几个实验现象,你认为能说明声音的产生条件的是____。
甲、敲鼓时,鼓面上的豆子上下跳动。
乙、使正在发声的物体接触水面,水面溅起水花。
丙、将敲响的鼓面用手一按,响声立即就停止了。
丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速地拖过,可以在纸上画出一条弯曲的线。
【解析】豆子跳动、水花溅起、笔“自动”画线,说明发声体在振动;鼓面被按住,不振动,不发声,说明物体不振动不能发声;这些事例都能说明声音的产生条件。
【答案】甲、乙、丙、丁
【科学思维】a.转换法:把不易直接测量或观测的变量转换成其他变量进行间接测量和观察的方法。在探究声音产生条件的实验中,通过观察到一些小物体的振动推测得到发声体在振动,就用到了转换法。
b.比较法:对两个现象进行比较,从中寻找它们的不同点和相同点,从而进一步揭示事物本质属性的研究方法。例如,通过比较发声体和未发声物体的区别,确定发声体的特征,从而得出声音的产生条件。
2.探究声音的传播条件
【例2】小明做真空罩闹铃实验,如图所示:
(1)把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,再逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中,会听到铃声逐渐变________;
(2)再打开阀门,让空气逐渐进入玻璃罩内,又会听到铃声逐渐变________。
(3)推理过程:玻璃罩内空气越少,传出的声音越________;如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到闹钟响铃的声音了。
(4)结论:____________________________________________。
(5)此实验用到的研究方法有:________________________。
【解析】罩内空气越多,传出的声音越强;罩内空气越少,传出的声音越弱;虽然罩内空气不能完全被抽出,但由此可以推理得出:如果罩内空气被完全抽走,罩内变成真空,声音将不能传出,即真空不能传声;这种实验方法叫推理法或理想实验法。
【答案】(1)弱 (2)强 (3)弱 (4)真空不能传声 (5)推理法(理想实验法)
【科学思维】理想实验法是科学研究中的一种重要方法,它能够突破实验条件的限制,抓住主要因素,忽略次要因素,得出结论,达到认识事物本质的目的。又称推理法。
3.探究声速的影响因素
【例3】声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据:
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声速/(m·s⁻¹)
318
324
330
336
342
348
(1)请你在下图所示的坐标中作出声速和温度关系的图象。
(2)请你根据所作图象找出温度为15℃时声速为__________m/s。
(3)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,根据表格中数据可以发现,在________(填“低温”或“高温”)条件下试验更容易成功。
【解析】(1)根据表中数据,运用描点法先描点,再连线,即可得到声速与温度关系的图象。
(2)在图5横轴上15℃的位置向上画一条竖虚线,再沿竖虚线与图象交点画一条水平虚线,得到与竖轴的交点,即可得到15℃时的声速。
(3)由于声音在空气中传播的速度与温度有关,且温度越低时,声音传播得越慢;又飞机的速度有限,故低温条件下飞机更容易实现超音速飞行。
【答案】(1)如图所示。 (2)339 (3)低温
【(2题另解)】分析图象可以发现,气温每升高10℃,空气中声速增大6m/s。故声音在15℃的空气中的传播速度v = 336m/s+×6m/s = 339m/s。
本专题在中考中的主要考点是声音的产生条件、声音的传播和声速,一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题和填空题为主,难度低。
考法1:声音产生与传播条件的识记
【例1】 [哈尔滨中考]哈尔滨的端午节赛龙舟时,龙舟上发出的阵阵鼓声是由于鼓面的________产生的;鼓声通过________传到观众处。
【试题评析】试题考查声音的产生和传播条件,可利用所记规律直接解答。
【解析】鼓面振动产生的鼓声是通过空气传入人耳的。
【答案】振动;空气
【易错提醒】声音是由振动产生的,其中振动不能写成“震动”。题中第二空不可填写“介质”,而应填写具体的介质——“空气” 。
考法2:声音传播的计算
【例2】[常州中考]2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s,圆形凹坑的直径为( )
A. 510 m B. 1020 m C. 2040 m D. 4080 m
【试题评析】试题考查与声速相关的计算,可借助行程线段图建立运动模型,利用公式(v = s/t)进行计算。
【解析】画出声音运动线段图如图8所示,可见,声音通过的路程(s)是圆形凹坑半径(r)的两倍,即(r = s/2 = 340m/s×6s/2 = 1020m),则圆形凹坑的直径(d = 2r = 2×1020m = 2040m)。
【答案】C
【特别提示】声学计算:
(1)技巧:画行程线段图辅助分析。
(2)应注意的问题:区分题中声音是直线传播,还是发生了反射。
1.如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
【答案】C
【解析】声音是由物体振动产生的。吹着的哨子,哨子内空气柱振动发声;被敲击的水瓶琴,水瓶和水振动发声;真空罩中响铃的闹钟,闹钟的铃在振动发声,只是在真空中声音无法传播出来,但它本身是能产生声音的。而关闭的收音机,其发声部件没有振动,不能产生声音。
2.声音在下列物质中传播最快的是( )
A. 真空 B. 空气 C. 钢轨 D. 湖水
【答案】C
【解析】声音的传播速度与介质的种类有关,一般情况下,声音在固体中传播速度最快,液体次之,气体最慢,真空不能传声。钢轨是固体,空气是气体,湖水是液体,所以声音在钢轨中传播最快。
3.春节放鞭炮,作为我国人民欢度春节的习俗,历史悠久,这种活动,虽然可以给节日增添气氛,但放鞭炮释放的灰尘,溅出的火星,容易造成环境污染,引起火灾,甚至造成人员伤亡,我国许多城市都禁止放烟花爆竹。爸爸告诉小超,炮纸里装有硝、硫磺、碳粉,点燃时可引起________振动发出巨大的声音。
【答案】空气
【解析】炮纸里的硝、硫磺、碳粉点燃时发生剧烈燃烧,迅速释放大量气体,这些气体急剧膨胀,引起周围空气振动,从而发出巨大的声音。
4.声音以________的形式传播,声音靠________来传播,而且声音在固体、液体和气体中的传播快慢________(填“相同”或“不同”),声音在空气中的传播速度约为________。
【答案】波;介质;不同;340m/s
【解析】声音以波的形式传播,这种波叫做声波。声音的传播需要介质,真空不能传声。声音在固体、液体和气体中的传播速度不同,通常在固体中最快,气体中最慢。在 1 个标准大气压和 15℃的条件下,声音在空气中的传播速度约为 340m/s 。
5.君君同学在游览某文化长廊时拍下了一幅如图所示的古诗碑帖。诗中寒山寺的钟声是通过________传播到客船上。
【答案】空气
【解析】寒山寺的钟声是通过空气传播到客船上的。声音的传播需要介质,在这个场景中,空气充当了传播钟声的介质。
6.在驰名中外的北京天坛里,有三处堪称奇观的声学建筑:回音壁、三音石和圜丘。如图所示,当游客在圜丘顶层的天心石上说话时,听到的声音格外响亮,这是建筑师利用声音的反射,使________与原声混在一起,声音得到加强造成的音响效果。
【答案】回声
【解析】当游客在圜丘顶层的天心石上说话时,声音传播出去,遇到周围的墙壁等物体反射回来形成回声,回声与原声混在一起,使声音得到加强,所以听到的声音格外响亮。
7.同学们对“声音的产生和传播”有下面两种看法,请根据你的认识,对每种看法作出评论。
(1)“声音是由于物体的运动产生的”,评论:________________________________。
(2)“声音的传播速度是340m/s”,评论:_________________________________。
【答案】(1)评论:这种说法错误。声音是由于物体的振动产生的,而不是物体的运动。例如,物体做匀速直线运动时,不一定会产生声音,但物体振动时一定会产生声音。
(2)评论:这种说法错误。声音在 1 个标准大气压和 15℃的空气中传播速度是 340m/s ,声音的传播速度与介质的种类和温度等因素有关,在不同介质和不同温度下,声音的传播速度不同。
8.某日,我国“海翼”号水下滑翔机在太平洋深潜,08时12分02秒,水面轮船声呐接收到正下方“海翼”号发出的声信号(如图),表达了信号发出时刻的时、分、秒信息。已知海水中声速是1500m/s,发信号时“海翼”号距离轮船____________km。
【答案】6
【解析】从图中可知信号发出时刻为 08 时11分 58 秒,接收到信号时刻为 08 时 12 分 12 秒,所以声音传播的时间t= 12 分 12秒−11分 58 秒=4s。根据公式s=vt可得 “海翼” 号距离轮船的距离
s=1500m/s×4s=6000m=6km
9.下表是某些介质中的声速(v):
(1)分析表格中的信息可知:①声速大小可能跟____________有关,依据是______________________________________;
②声速大小可能跟________________有关,依据是____________________________。
(2)真空中的声速是________。
【答案】(1)①介质的温度;水在不同温度下的声速不同,5°C 时声速为 1450m/s,15°C 时声速为 1470m/s,20°C 时声速为 1480m/s。
②【答案】介质的种类;在相同温度下,不同介质中的声速不同,如在常温下,软橡胶声速为 40 - 50m/s,软木声速为 500m/s,海水声速为 1531m/s 等。
(2)0m/s
【解析】真空不能传声,所以真空中声速是 0m/s。
10.下面为耳的结构图,请回答:
(1)某同学乘船到大连,可是他乘船不久就感到头晕、目眩、恶心,这是因为内耳中的[5]________和[7]________的感受器受到刺激而导致的。这两种结构的作用是________________________________。
(2)小晨同学首次乘飞机。在飞机升空过程中,前一段时间他没有嚼口香糖(做吞咽动作),由于气压降低,致使鼓室内压相对增大,[3]________向________鼓出,他感到耳疼、耳鸣,此时,乘务员叫他嚼口香糖,使[8]______张开,从而使[3]________内外的气压保持平衡,耳疼、耳鸣则消失。
(3)挖“耳屎”是不良的习惯,易将图中的________损伤。听觉感受器位于图中的________所指的结构。听觉形成的部位在图中的________(填数字)。
(4)老年人耳聋眼花,耳聋一般是传导性耳聋,是因为__________________受损不能发挥其正常作用。
(5)小明感冒了,先是鼻咽部发炎,后又引起中耳炎,这是为什么?____________________
____________________________________________。
【答案】(1)半规管 前庭 能感受头部位置变动的情况,与维持身体平衡有关 (2)鼓膜 外 咽鼓管 鼓膜 (3)2或3 6 9 (4)鼓膜或听小骨 (5)咽鼓管由鼓室通向咽,鼻咽部的病菌可沿咽鼓管进入鼓室,引起中耳炎
【解析】从图中可以看出:①是耳廓,有收集声波的作用;②是外耳道,引导声波传至鼓膜;③是鼓膜,⑤半规管,⑥耳蜗,⑦前庭⑧咽鼓管,⑨大脑皮层听觉中枢,⑩小脑
(1)⑤半规管和⑦前庭内有感受头部位置变动的位觉(平衡觉)感受器,前者引起旋转感觉,后者引起位置感觉和变速感觉.前庭及半规管过敏的人,在直线变速及旋转变速运动时,传入冲动引起中枢有关部位过强的反应,导致头晕、恶心、呕吐、出汗等,这就是有些人晕船、晕车的原因;
(2)当吞咽食物和打呵欠时咽鼓管的管口开放,空气由此进入鼓室,可以保持鼓膜内外的气压平衡,若一方压力过大,鼓膜就会被震破,听力受损.同学打闹不能扇耳光以及在飞机降落时,乘务员要求乘客咀嚼口香糖都是这个道理.
(3)某人用尖锐的器具掏挖‘耳屎’,这个过程只会在外耳道,外耳道与中耳的交界处是鼓膜,不小心戳穿鼓膜,导致声音不能引起鼓膜的震动或震动减弱,致使听力下降导致耳聋.⑥是耳蜗,内有听觉感受器,感受刺激并产生神经冲动;经与听觉有关的神经传到⑨大脑皮层的听觉中枢形成听觉。
(4)在耳朵的结构中,鼓膜的作用是把声波震动转为机械性震动,如果鼓膜受损,就会出现传导性耳聋.
(5)咽鼓管,是咽喉与中耳的通道,鼻咽部的病菌可沿咽鼓管进入鼓室,引起中耳炎。
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