内容正文:
1.1 声音是什么 讲义
知识梳理
一、声音的产生
1.声源:正在发声的物体叫做声源。例如,人说话时,声带在振动,声带就是声源;敲鼓时,鼓面在振动,鼓面是声源;乐器发声也是因为其内部相应部件在振动,如二胡发声是琴弦振动等。
2.声音产生的原因:声音是由物体振动产生的。可以通过许多简单的实验来观察,比如将正在发声的音叉插入水中,会看到水花四溅,这表明音叉在振动从而产生了声音;用手触摸正在发声的扬声器,能感觉到它的振动等。
二、声音的传播
1.介质:声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质。例如,我们在空气中能听到他人说话的声音,说明空气能传声;在水中也能听到一些声音,像游泳时能听到泳池里其他人发出的声音,表明水可以传声;把耳朵贴在桌面上,能更清晰地听到敲击桌面的声音,这体现了固体(桌面)能传声。
2.真空不能传声:通过实验,如把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内的空气,会听到闹钟的声音越来越小,当玻璃罩内接近真空时,几乎听不到闹钟的声音了,由此证明真空不能传声。
三、声音是一种波
1.类比水波理解声波:当向平静的水面投入一颗石子,会看到以石子入水点为中心,形成一圈圈向外传播的水波。声音在介质中的传播类似,声源振动会引起周围介质的振动,这种振动以波的形式向四周传播,就形成了声波。
2.疏密波特点:声波是一种疏密波,在传播过程中,介质的疏密部分会交替变化。比如,声音在空气中传播时,空气分子会一会儿密集、一会儿稀疏地分布并传递声音的能量。
四、声速
1.定义:声音在介质中传播的速度叫做声速。
2.影响因素:声速的大小跟介质的种类有关,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。例如,声音在钢铁中的传播速度比在水中快,在水中的传播速度又比在空气中快。声速还跟介质的温度有关,在同种介质中,温度越高,声速越大。比如,在空气中,温度升高时,声音传播速度会有所增加。
五、回声
1.产生原因:当声音在传播过程中遇到障碍物时,一部分声音会被反射回来,从而形成回声。
2.回声的应用与避免:在一些大的礼堂、山谷等场所,利用回声和原声的时间间隔,可以通过特殊的设计来增强音响效果(如音乐厅的声学设计);但在一些较小的房间内,如果回声和原声间隔时间太短,会使声音听起来混浊,这时就需要通过布置一些吸音材料等来避免回声对声音效果的影响。
同步练习
一、选择题
1.声波在下列介质中传播最快是( )
A.空气 B.水 C.木材 D.铁
2.国庆放假期间,奇奇同学和家人一起外出游玩,途中发现前方远处有座陡峭的山崖。她对着山崖大喊一声,约1s后听到了回声,此时奇奇距山崖大约( )
A.680m B.340m C.170m D.34m
3.用手握住正在发声的自行车车铃,你就听不到铃声了,原因是( )
A.手吸收了声音 B.手使车铃停止了振动
C.手挡住了声音 D.手太用力了
4.下列有关声现象的实验中,不是探究声音的产生条件的实验是( )
A.如图甲所示,敲击鼓面时,发现纸屑不断地跳动
B.如图乙所示,正在发声的扬声器上面的碎纸屑不断地跳动
C.如图丙所示,随着空气的不断抽出,闹铃的声音越来越小
D.如图丁所示,将正在发声的音叉放入水中,看到水花四溅
5.声音是一种常见的现象,与我们生活密切相关,以下有关声音的说法正确的是( )
A.只要物体振动就一定能听到声音
B.有声音的产生就一定有物体在振动
C.声音在空气中的传播速度比水中大
D.空气中的声速一定是340m/s
6.如图所示,甲实验,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触正在发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起;乙实验,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把泡沫塑料球弹起。若在月球上(认为真空环境)分别做甲、乙两个实验,下列说法和解释正确的是( )
A.甲、乙实验都不能看到泡沫塑料球被弹起
B.甲实验能看到泡沫塑料球被弹起,乙实验不能看到泡沫塑料球被弹起
C.乙实验右边音叉敲击后,左边完全相同的音叉能发出声音
D.能听到甲实验中音叉发出的声音
二、填空题
7.声音传播需要介质,它不能在 中传播,一般来说,在不同介质中,声音的传播速度 (选填“相同”或“不同”)。
8.我们生活在声音的世界里,声音由物体的 产生,真空 传播声音。
9.回声到达人耳比原声晚0.2秒,空气温度是15℃,则障碍物到人的距离是 m。
10.如图所示,敲击音叉时,能听到音叉发出的声音,且看到近旁的泡沫塑料球被弹起,说明发声的物体在 ,用更大的力敲击音叉时,球被弹起的幅度更 ;两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音在真空中 传播(选填“能”或“不能”).
11.如图所示,将正在响铃的闹钟悬挂在与抽气机相连的密闭玻璃罩内,听到的声音是闹铃 产生的。用抽气机抽气,听到的铃声越来越小,由此推测,声音不能在 中传播。
12.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.
三、实验探究题
13.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到 。
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,该实验能说明 可以传声,在月球上做此实验不能看到乒乓球弹起,原因是 。
(3)如图丙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,声音的响度会 (选填“减弱”或“增强”)。
14.小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验:
(1)如图甲所示,将正在发声的音叉放入水中,能观察到音叉周围溅起许多水花,这说明发出声音的音叉在 。
(2)如图乙所示,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。
(3)如图丙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内的空气,所听到的铃声将会逐渐 (填“变大”“变小”或“不变”),并由此推理可知:如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到闹钟响铃的声音了。最后得出结论:真空 (填“能”或“不能”)传声。
四、计算题
15.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。
16.一辆匀速行驶的汽车在距前面山崖440m处鸣笛,经过2.5s后听到回声,已知空气中的传声速度为340m/s,求:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程为多少?
(2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程。
(3)汽车的行驶速度。
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】C
【解析】【解答】根据回声的特点可知,喊声到达山崖的时间为0.5s,声音的传播速度为340m/s,根据速度公式计算距离山崖的距离为s=vt=340m/s×0.5s=170m。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】回声的相关计算,回声的应用:物体发出声音经过物体,反射声音传回人耳,此过程经过的路程为声源到物体距离的2倍。
3.【答案】B
【解析】【解答】因声音是由物体的振动产生的,如果用手按在自行车车铃的金属盖上,金属盖不再振动,也就不再发出声音.
故选B.
【分析】解决此题要知道声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声也就停止.解决此类问题要知道声音是怎样产生的,本题相对比较简单,属于基础题
4.【答案】C
5.【答案】B
【解析】【解答】A.人类听觉范围为20~20000Hz,高于20000Hz或低于20Hz的声音,我们都听不到,故A错误;
B.声音由物体振动产生,则有声音的产生就一定有物体在振动,故B正确;
C.声音在空气中的传播速度比水中小,故C错误;
D.空气中的声速会受到温度的影响,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据超声波或次声波的知识判断;
B.根据声音产生的知识判断;
CD.根据有关声速的知识判断。
6.【答案】B
7.【答案】真空;不同
8.【答案】振动;不能
9.【答案】34
10.【答案】振动;大;不能
【解析】【解答】(1)如图所示,敲击音叉时,能听到音叉发出的声音,且看到近旁的泡沫塑料球被弹起,说明发声的物体在振动;
(2)用更大的力敲击音叉时,球被弹起的幅度更大;
(3)两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音在真空中不能传播。
【分析】(1)根据声音产生的条件解答;
(2)声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大;
(3)声音的传播需要介质,真空不能传声。
11.【答案】振动;真空
12.【答案】回声
【解析】【解答】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,使回声与原声混在一起,声音得到加强,造成回声的音效效果。
【分析】人能区分原声与回声的时间间隔最小是十分之一秒,即0.1s;如果时间间隔大于0.1s,就能将回声与原声区分开来;如果时间间隔小于0.1s,原声就会与回声叠加在一起。
13.【答案】(1)乒乓球被弹开
(2)空气;真空不能传声
(3)减弱
14.【答案】(1)振动
(2)空气
(3)变小;不能
【解析】【解答】(1) 将正在发声的音叉放入水中,能观察到音叉周围溅起许多水花,这说明发出声音的音叉在振动。
综上 第1空、 振动;
(2) 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,该实验能说明空气能传声。
综上 第1空、空气。
(3) 把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内的空气,所听到的铃声将会逐渐 变小, 由此推理可知:如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到闹钟响铃的声音了 ,所以真空中不能传声。
综上 第1空、 变小;第2空、不能。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音能传递能量的实例:能量震碎玻璃,使得火焰动摇等。
15.【答案】(1)解: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)解:声波从海面传到海底的时间为
此处海水的深度为
【解析】【分析】(1)根据,计算速度;
(2)根据听到回声的时间,根据s=vt,计算距离。
(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
16.【答案】解:(1)汽车鸣笛声的传播时间
t车=t声=2.5s
由得,鸣笛声传播的路程
s声=v声t声=340m/s×2.5s=850m
(2)由题意可知
s总=s车+s声=880m
汽车行驶的路程
s车=s总-s声=880m-850m=30m
(3)汽车的速度
答:(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程为850m;
(2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程为30m;
(3)汽车行驶的速度为12m/s。
【解析】【分析】(1)根据s=vt,计算路程;
(2)根据路程差,计算汽车行驶的路程;
(3)根据,计算速度。
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