内容正文:
第一章 声现象 暑假预习讲义
思维导图
知识导航
1.1 声音的产生与传播
知识点1:声音的产生
(1)条件:声音由物体振动产生(如弦振动、鼓面振动、声带振动)。
(2)实验验证:敲击音叉接触水面溅起水花,说明发声体在振动。
(3)注意:振动停止,发声停止,但声音可能仍在传播。
知识点2:声音的传播
(1)介质要求:声音传播需要介质(固体、液体、气体均可),真空不能传声(月球上宇航员用无线电交流)。
(2)传播形式:以声波的形式传播(疏密相间的波动)。
(3)声速:
①空气中(15℃)约340m/s,随温度升高而增大。
②固体中传播最快(如钢铁中约5200m/s),液体次之,气体最慢。
1.2 声音的特性
知识点1:音调(声音的高低)
(1)决定因素:频率(单位:赫兹Hz)。频率越高,音调越高。
(2)生活实例:女声音调高于男声;敲击水瓶,水越多音调越低。
知识点2:响度(声音的强弱)
(1)决定因素:振幅(振动幅度)和距离声源的远近。
(2)控制方法:用力敲鼓,振幅增大,响度变大。
知识点3:音色(声音的品质)
(1)作用:区分不同发声体的依据(如辨别乐器或人声)。
(2)影响因素:发声体材料、结构等。
1.3 噪声及其控制
知识点1:噪声的定义
(1)物理学角度:无规则振动产生的声音。
(2)环保角度:影响人们正常生活的声音。
知识点2:噪声等级
(1)单位:分贝(dB)。轻声耳语约30dB,正常交谈约60dB,超过90dB损害听力。
知识点3:控制噪声的途径
(1)声源处减弱(如禁止鸣笛、改进机器结构)。
(2)传播过程中减弱(如隔音墙、植树)。
(3)人耳处减弱(戴耳塞)。
1.4 人耳听不到的声音
知识点1:超声波
(1)频率高于20000Hz,具有方向性好、穿透力强等特点。
(2)应用:B超、声呐、超声波清洗。
知识点2:次声波
(1)频率低于20Hz,传播距离远,易与人体器官共振。
(2)来源:地震、海啸、核爆炸等。
巩固练习
一、选择题
1.如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会多次被弹开。这个实验是用来探究( )
A.声音产生的原因 B.声音的传播是否需要介质
C.声速是否与介质有关 D.声音的传播是否需要时间
2.若太空陨石撞击在月球表面,绕月球飞行的宇航员不能听到撞击的爆炸声,是因为( )
A.陨石撞击在月球表面,但没有产生振动·
B.陨石撞击在月球表面,但振动很微弱,声音太小听不到
C.陨石撞击在月球表面,有振动产生,但声波无法在真空中传播
D.以上原因都不是
3.王老师在物理课堂上说:“我刚才在教室外听到小航同学在大声朗读物理笔记,值得大家学习”。王老师虽然没看小航,也知道是谁在说话,主要是从声音的( )来判断的。
A.响度 B.音调 C.音色 D.频率
4.下列数据中,不符合实际情况的是( )
A.声音在空气中传播的速度约为340m/s
B.超声波的频率高于20000Hz
C.人的心跳频率大约为12Hz
D.让人感觉舒适的环境声强级约为40dB﹣50dB
5.学校举行红歌比赛,团团同学班合唱《歌唱祖国》,“五星红旗迎风飘扬,胜利歌声多么响亮……”“多么响亮”是指声音的( )
A.音色好 B.音调高
C.响度大 D.频率高
6.中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的声学知识,我们要不断学习、继承和弘扬中华优秀传统文化。下列诗词或俗语中有关声学知识的理解正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高
B.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中“笛声”的产生不需要振动
C.“不见其人,但闻其声”中“闻其声”是根据声音的音色来辨别的
D.“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与频率有关
7.声音传感器可以将声的波形显示出来,敲击某音叉显示出来的波形如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.随着敲击后声音越来越小,波形由图甲可逐渐变为图丙
B.换用其他乐器发声可得到波形图乙
C.相同力度敲击其他音叉可得波形图丁
D.图甲表示的声音一定不是噪音
8.歌曲《东方红》简谱中有如下片段,其中的数字符号表示声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.振幅
9.下列关于声音“高”“低”的解释正确的是( )
A.“引吭高歌”中的“高”是指声音的音调高
B.“曲高和寡”中的“高”是指声音的音调高
C.“男低音”中的“低”是指声音的响度小
D.“低声细语”中的“低”是指声音的音调低
10.图示为我国民族吹管乐器——唢呐,用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时,模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听,让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中。关于唢呐,下列说法正确的是( )
A.用不同的力度吹奏,主要改变声音的音调
B.吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的响度
C.唢呐模仿的鸟儿叫声令人愉悦,是乐音
D.唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色
11.宁芜铁路连接南京和芜湖,是中国最繁忙的单线铁路之一。如图所示的是宁芜铁路位于秦淮区中华门的一段铁轨,枕木下方铺有大量碎石子,可以减震,从而有效减弱火车行驶过程中的噪声。下列与其控制噪声方法相同的是( )
A.学校附近禁止鸣笛 B.工厂里工人佩戴防噪声耳罩
C.高速公路旁设置隔音板 D.上课时关闭教室门窗
12.关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.声呐发出的次声波遇到障碍物反射
B.医院利用次声波检查胎儿在母体内是否正常发育
C.大自然的许多活动,如地震、海啸等都伴有超声波产生
D.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声波具有能量
二、填空题
13.某同学在足够长的铁管一端敲击一下,在另一端的同学可以听到 次声响,第一声是通过 传过来的。
14.如图所示是我国在6000年前制作的一支骨笛——贾湖骨笛,它上有七个音孔。骨笛演奏时发出笛声,其声源是 (选填“骨笛”或“空气柱”)。演奏者用手指按压不同位置的气孔,是为了改变声音的 ,用力吹奏时声音的 变大。
15.人们用分贝(dB)来划分声音等级;为保护听力应控制噪声不超过 dB;生活中,可以用超声波清洗仪器、眼镜等,这说明超声波能传递 。
16.噪声严重影响人们的工作和生活。因此人们把噪声称作为“隐形杀手”,现代的城市把控制噪声列为环境保护的重要项目之一。噪声是由发声体 振动发出的声音;人们以 为单位表示噪声强弱等级;如图的标志,这是在 减弱噪声(选填“声源处”、“传播过程中”、“人耳处”)。
17.如图所示,用尺子作乐器探究决定音调高低的因素,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,再次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同。实验发现:尺子伸出桌面的长度越短,振动越 ,发出声音的音调越 。由此可得出结论:音调的高低与频率有关。
18.小明同学做的水瓶琴如图所示,调节瓶中的水量使它们形成七种音阶,然后用筷子敲击瓶口来“演奏乐曲”,其中发声是由于水柱的 而产生的,调节瓶中的水量可以改变声音的 ,改变敲击瓶口的力度可以改变声音的 。(后两空均选填“音调”、“响度”或“音色”)
19.蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5-10次,我们仅凭听觉不能发现飞行的蝴蝶,是因为蝴蝶翅膀振动产生的声音属于 ;潜水艇上的声呐装置是靠 (以上两个空选填“超声波”或“次声波”)进行水下导航和观测的;超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
20.在比较材料隔声性能的活动中,小华将机械闹钟放入鞋盒内,分别盖上 (不同/相同)厚度的不同隔声材料。她逐步远离声源,当听不见声音时测量并记录此处到鞋盒的距离(如表)。分析表中数据可知:待测材料中隔声性能最好的可能是 。在噪声污染严重的环境里,“隔音”是为了改变声音的 (音调/响度/音色)。
材料
棉布
锡箔纸
泡沫塑料
距离/m
1.5
2.0
1.0
三、实验探究题
21.在探究声音的产生与传播时,小谭和小杨一起做了如图所示的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉可观察到乒乓球弹跳起来 ,它说明了声音是由 产生的。此探究悬挂着的乒乓球的作用是 ;
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小杨同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是: ;
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明 可以传声;
(4)如图④所示,把在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,所听到的声音将会逐渐 。并由此推理可知 。
22.小明在学习吉他演奏的过程中发现琴弦发出声音音调的高低,可能受各种因素影响,拧动弦钮,调整了琴弦松紧,音调高低也有变化。小明对此进行探究,经过与同学们讨论,做出了影响琴弦发出声音的音调高低的猜想:
猜想一:可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:可能与琴弦的长短有关;
猜想三:可能与琴弦的材料有关。
为验证猜想,他找来琴弦,规格如表所示:
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
1.02
C
铜
80
0.76
D
尼龙
80
(1)为验证猜想一,可选编号为 的两组琴弦进行实验探究。
(2)为验证猜想二,可选编号为 的两组琴弦进行实验探究。
(3)选择A、C研究后发现音调不同,由此得出的结论是:音调的高低与 有关。
(4)为验证猜想三,表格中琴弦D的横截面积应该是 mm2。
四、简答题
23.许多动物对地震很敏感,在地震前,表现出惊惶不定的异常状态,鱼跃水面惶惶跳,猪不吮食狗乱叫,请解释为什么?
24.在深夜的城市街道,一批年轻人驾乘非法改装排气管、喇叭等部件的大功率摩托车,进行夜间飙车“炸街”,这种改装车速度快,噪声大,给城区道路交通安全带来巨大隐患,也十分影响周边市民的休息。请提出两条减弱城市噪声的具体措施。
五、科普阅读题
25.阅读材料,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波分析得出指纹的信息,进行比对解锁。
人类能够听到的声波频率范围大约是20Hz到20000Hz,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。
(1)超声波是指频率高于 Hz的声波,在空气传播过程中,超声波的速度与说话声音的速度 (选填“相同”或“不同”);
(2)SenserID系统能置于手机内部,可以让超声波透过屏幕进行指纹识别,是因为超声波具有 的特点;
(3)超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息。以下各项应用中与此不同的是________;
A.医生利用“B”超检查病情
B.利用超声波清洗钟表等精密仪器
C.技工利用超声波给金属工件探伤
D.交警利用超声波测量汽车的速度
(4)声呐是一种声学探测设备,舰船可以利用声呐水下通信和对水下目标进行定位。声呐是利用 (选填“超声波”或“次声波”)来传递信息的,声呐却不能用于太空测距,这是因为 。
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.C
5.C
6.C
7.B
8.C
9.B
10.C
11.A
12.D
13.两;铁管
14.空气柱;音调;响度
15.90;能量
16.不规则;分贝;声源处
17.快;高
18.振动;音调;响度
19.次声波;超声波;不能
20.相同;泡沫塑料;响度
21.振动;将音叉的振动放大;在桌面上撒一些纸屑;空气;变小;真空不能传声
22.(1)A、B
(2)A、C
(3)长短
(4)0.76
23.人耳能听到的声音的频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的叫次声波,高于20000Hz叫超声波;超声波和次声波都是人耳听不到的,但有些动物是能听到次声波的。在发生一些海啸、地震等大型的自然灾害中,伴有一些次声波,由于人们的听觉范围只在20~20000Hz之间,这些是人听不到的,但许多动物听觉范围比人的大,是可以听到次声波的。
24.相关部门责令车主拆除改装部件恢复原状;居民区路段禁止深夜飙车
25.(1)20000;相同
(2)较强穿透能力
(3)B
(4)超声波;真空不能传声
学科网(北京)股份有限公司
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