内容正文:
· 知识点01 声音的产生
主要应会必记点
1.声源:正在发声的物体叫作声源。固体、液体和气体都能发声,都可以是声源。
2.声音的产生
(1)成因:声音是由物体的振动产生的。
(2)特点:一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也就停止,但声音不一定消失。
(3)转换法探究声音是由物体振动产生的
将纸屑放入发声的扬声器中,或将发声的音叉放入水中,通过纸屑跳动或溅起的水花反映出扬声器或音叉的振动,采用的研究方法是转换法。
3.发声体振动部位
分类
发声体
振动部位
动物
(1)
蟋蟀、蝈蝈、苍蝇、蚊子
翅膀
(2)
青蛙
声带
(3)
蝉
腹部的鼓膜
(4)
鸟
鸣膜
乐器
(1)
打击乐器:鼓、锣
鼓面或锣面
(2)
弦乐器:二胡、小提琴
弦
(3)
管乐器:长笛、箫
空气柱
生活现象
(1)
敲装水的瓶子
瓶子和水
(2)
吹装水的瓶子
水面上方的空气柱
(3)
气球爆炸
是气球膜的振动引起球周围空气振动发声
(4)
向暖瓶内灌水
是暖瓶里的空气柱振动发声
人
说话
声带
4、 在探究声音产生的过程中,应用到的三种科学研究方法
(1)比较法:如比较物体在发声与未发声时的区别。
(2)转换法:转换法是将不容易直接观察到的细微现象,通过某种方式把它形象、直观地呈现出来的一种科学探究方法。如由于人眼不容易直接观察到某些发声体的振动,可运用转换法把物体的振动转换成碎纸屑的跳动、泡沫小球的摆动、乒乓球的跳动、水花飞溅等可观察到的现象来体现发声体在振动。
(3)归纳法:如通过归纳大量发声现象,找到物体发声时的共同特性,发现发声的物体都在振动。
第一阶段:常见题问题与解答
· 1. 基础概念类
· 问题1:声音是如何产生的?
答:声音是由物体的振动产生的。当物体振动时,它会使周围的介质(如空气、水等)产生波动,这些波动以声波的形式向外传播,当声波传入人耳时,我们就能听到声音。
· 问题2:举例说明声音产生的方式有哪些?
答:声音产生的方式有很多,例如:人的声带振动产生说话的声音;乐器的弦振动产生音乐声;敲击物体时物体振动产生声音,如敲鼓时鼓面振动发声。
· 2. 判断分析类
· 问题3:正在发声的物体一定在振动吗?
答:是的。因为声音是由物体的振动产生的,所以正在发声的物体一定在振动。如果物体停止振动,声音就会停止。
· 问题4:判断以下说法是否正确:只要物体振动,我们就能听到声音。为什么?
答:说法错误。虽然声音是由物体振动产生的,但并不是所有振动的物体发出的声音我们都能听到。我们能否听到声音还取决于振动的频率是否在人的听觉范围内(20Hz-20000Hz)、声音的响度是否足够大、是否有传播声音的介质等因素。
· 3. 实验探究类
· 问题:设计一个实验来证明声音是由物体振动产生的。
答:实验器材:音叉、泡沫小球。实验步骤:将音叉敲击后,靠近静止的泡沫小球,观察到泡沫小球被弹开。这说明音叉在振动,从而产生声音。通过这个实验可以证明声音是由物体振动产生的。
第二阶段:2021—2025年各省市中考真题问法与解答(真题改编,涵盖选择题、填空题、计算题等,年份标注仅供参考)
· 1. 2021年·北京市中考
· 问题:小明在实验中敲击音叉,将音叉接触水面观察到溅起水花。该实验说明( )。
A. 声音可以在水中传播 B. 音叉振动产生声音
C. 水花是声波传播的路径 D. 声音传播需要介质
答:B。解析:水花溅起表明音叉在振动,验证声音由振动产生。
· 2. 2022年·江苏省苏州市期末
· 问题:诗句“短笛横吹隔陇闻”中,笛声的产生是因为( )。
A. 笛子本身振动 B. 笛子中的空气柱振动
C. 人的嘴唇振动 D. 地面振动
答:B。解析:笛声由内部空气柱振动产生。
· 3. 2023年·广东省广州市中考
· 问题:下列现象中,能说明声音产生原因的是( )。
A. 敲击鼓面时,鼓面上的纸屑跳动 B. 扬声器发声时,纸盆振动
C. 发声的音叉接触水面激起水花 D. 以上都是
答:D。解析:三个例子均通过转换法显示振动产生声音。
· 4. 2025年·上海市中考模拟
· 问题:如图,用悬挂的乒乓球接触发声的音叉,乒乓球被弹开。若将实验移到月球表面(真空环境),则( )。
A. 音叉不振动,乒乓球不动 B. 音叉振动,但乒乓球不动
C. 音叉振动,乒乓球仍被弹开 D. 无法判断
答:B。解析:音叉振动不受环境影响,但真空无法传声,乒乓球因接触振动而弹开,但人耳听不到声音。
· 5. 2025年·山东省青岛市期末
· 问题:关于声源,下列说法正确的是( )。
A. 只有固体能发声 B. 液体和气体不能成为声源
C. 振动停止后,声源仍能发声 D. 发声的物体一定在振动
答:D。解析:固体、液体、气体均可作为声源,振动停止则发声停止。
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· 知识点02:声音的传播
主要应会必记点
1.声波:声音以波的形式传播着,我们把它叫作声波
2.介质:能够传播声音的物质称为介质。声音的传播需要介质,任何固体、液体、气体都是传播声音的介质。真空不能传声。
第一阶段:常见题问题与解答
· 1. 基础概念类
· 问题1:声音的传播需要什么条件?
答:声音的传播需要介质,介质可以是固体、液体或气体。真空不能传声,因为声音无法在没有物质的空间中传播。
· 问题2:声音在不同介质中的传播速度是否相同?请举例说明。
答:不同。声音在固体中传播速度最快,液体次之,气体中最慢。例如,声音在钢铁中的传播速度约为5200m/s,在水中约为1500m/s,在空气中(15℃)约为340m/s。
· 2. 判断分析类
· 问题3:宇航员在月球表面需要借助电子设备交流,为什么?
答:因为月球表面是真空环境,真空不能传声,所以宇航员必须通过无线电等电子设备进行交流。
· 问题4:在教室里,我们能听到老师讲课的声音,主要是通过哪种介质传播的?
答:主要通过空气传播。声音从老师的声带振动产生,通过空气传递到学生的耳朵。
· 3. 应用与实验类
· 问题5:如何利用声音传播的知识解释“隔墙有耳”?
答:声音可以通过固体(墙壁)传播,当声音在发声处振动时,振动会通过墙壁传递到另一侧,使得另一侧的人能听到声音,因此“隔墙有耳”说明固体能传声。
· 问题6:设计一个实验验证声音在固体中传播速度比气体快。
答:实验器材:长钢管、锤子、耳朵贴近钢管的同学。实验步骤:一名同学在钢管一端敲击,另一名同学在另一端贴近钢管听声音。结果:先听到通过钢管传来的声音,后听到通过空气传来的声音,说明固体传声速度比气体快。
· 4. 回声与声速计算类
· 问题7:要听到回声,障碍物距离至少多远?(常温15℃)
答:至少17米。因为回声到达人耳比原声晚0.1秒以上才能被区分,根据声速340m/s计算,障碍物距离应为s=vt/2=340m/s×0.1s/2=17m。
· 问题8:某人在山谷中大喊,2秒后听到回声,求人与山谷的距离。
答:声音传播到山谷再返回的总时间为2秒,单程时间为1秒,距离s=vt=340m/s×1s=340米。
第二阶段:2021—2025年各省市中考真题问法与解答(真题改编,涵盖选择题、填空题、计算题等,年份标注仅供参考)
1. 2021年
· 北京市海淀区期末试卷
· 问题:关于声速,以下说法正确的是( )
A. 声速与介质无关
B. 声音在空气中的传播速度始终为340m/s
C. 温度越高,声音在空气中的传播速度越快
D. 声音在固体中的传播速度一定比液体快
答:C。A项声速与介质种类和温度有关,B项声速随温度变化,D项需具体介质比较,例如水比某些固体声速快,C项正确。
· 江苏省南京市中考物理试卷
· 问题:某同学在峡谷中大喊,3秒后听到回声,若声音在空气中的速度为340m/s,求峡谷的宽度。
答:声音单程传播时间t=3s/2=1.5s,峡谷宽度s=vt=340m/s×1.5s=510m。
2. 2022年
· 广东省广州市中考物理试卷
· 问题:在装满水的长水管一端敲击,另一端能听到几次声音?分别通过什么介质传播?
答:2次。第一次通过水传播,第二次通过空气传播,因为水声速比空气快。
· 山东省青岛市期末试卷
· 问题:如图,小明在长钢管的一端敲击,另一端的小华听到两次声音。若钢管长200m,声速在钢管中为5200m/s,在空气中为340m/s,求两次声音的时间差。
答:钢管传播时间t₁=200m/5200m/s≈0.038s,空气传播时间t₂=200m/340m/s≈0.588s,时间差Δt≈0.55s。
3. 2023年
· 浙江省杭州市中考物理试卷
· 问题:下列现象中,能说明温度影响声速的是( )
A. 在铁轨上听到远处火车的声音
B. 冬天和夏天敲同一根钢管,声音传播速度不同
C. 敲击长水管,另一端听到两次声音
D. 宇航员在月球表面无法直接对话
答:B。A项利用固体传声快,C项是不同介质传声速度差异,D项是真空不能传声,B项说明温度影响声速。
· 湖北省武汉市期末试卷
· 问题:某同学在山谷中大喊,回声比原声晚0.2秒,求人与山谷的距离(声速取340m/s)。
答:单程时间t=0.2s/2=0.1s,距离s=340m/s×0.1s=34m。
4. 2024年
· 四川省成都市中考物理试卷
· 问题:关于声速,以下说法正确的是( )
A. 声音在真空中传播速度为340m/s
B. 敲击鼓面时,鼓声在空气中比在水中传播更快
C. 温度越高,声音在固体中的传播速度越慢
D. 利用回声测距时,必须知道声速和回声时间
答:D。A项真空不能传声,B项水中声速更快,C项温度高固体声速可能更快,D项正确。
· 河南省郑州市期末试卷
· 问题:如图,小明在长钢管一端敲击,另一端的小华听到两次声音,时间间隔为0.3秒。已知钢管长170m,空气中声速为340m/s,求钢管中的声速。
答:空气传播时间t₂=170m/340m/s=0.5s,
钢管传播时间t₁=0.5s-0.3s=0.2s,
钢管声速v=170m/0.2s=8500m/s。
5. 2025年
· 上海市浦东新区中考物理试卷
· 问题:某同学在实验室测量声速,向距离2m的墙壁发出声音,记录回声时间为0.012秒。求此时空气中的声速。
答:单程时间t=0.012s/2=0.006s,声速v=s/t=2m/0.006s≈333m/s(可能因温度较低)。
· 安徽省合肥市期末试卷
· 问题:如图,甲、乙两人相距680m,甲大喊一声,乙在2秒后听到声音。求此时空气中的声速。
答:声速v=s/t=680m/2s=340m/s,对应15℃时的声速。
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不积跬步无以至千里;不积小流无以成江海
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· 知识点03:声速
主要应会必记点
1.声速
(1)意义:表示声音传播的快慢。
(2)影响因素:介质的种类和温度。
①声速的大小跟介质的种类有关,一般情况下,声速在各种介质中传播速度的大小关系为。
②15 ℃时空气中的声速是 340 m/s。同种介质,温度越高,声音的传播速度越快。
2.回声
(1)定义:在传播过程中遇到障碍物反射回来的声音。
(2)区别回声与原声的条件:回声与原声时间间隔大于0.1 s。
(3)利用
①利用回声与原声混合在一起以加强原声。
②回声测距:由于回声与原声在均匀介质中都沿直线传播,根据公式,可以利用回声测量距离。
3.生活中物理
电影院空间较大,会产生回声影响观影效果,因此影院墙壁凹凸不平,墙壁材料类似棉质且有很多小孔。这样声波传播到墙壁上经过多次反射会减弱回声,带孔的墙壁材料有吸音效果,能减弱回声。
第一阶段:常见题问题与解答
· 1. 基础概念类
· 问题1:什么是声速?影响声速的因素有哪些?
答:声速是指声波在每秒内传播的距离,单位为m/s。影响声速的因素主要有介质的种类(固体、液体、气体)和介质的温度。一般来说,声速在固体中最大,液体次之,气体中最小;同一介质中,温度越高,声速越快。
· 问题2:声音在空气中的传播速度是多少?是否固定不变?
答:声音在空气中的传播速度与温度有关。在15℃时约为340m/s,在25℃时约为346m/s。因此,声速并非固定不变,会随温度变化而略有差异。
· 2. 比较与判断类
· 问题3:比较声音在钢铁、水和空气中的传播速度,从快到慢排序。
答:从快到慢排序为:钢铁 > 水 > 空气。例如,钢铁中声速约5200m/s,水中约1500m/s,空气中(15℃)约340m/s。
· 问题4:判断以下说法是否正确:温度越高,声音在空气中的传播速度越慢。
答:错误。温度越高,声音在空气中的传播速度越快。例如,在0℃时声速约为331m/s,而25℃时约为346m/s。
· 3. 计算应用类
· 问题5:某人向悬崖大喊,2秒后听到回声,求人与悬崖的距离(声速取340m/s)。
答:声音往返总距离为s=vt=340m/s×2s=680m,人与悬崖的距离为单程距离,即s/2=340m。
· 问题6:在长钢管的一端敲击,另一端的人听到两次声音,第一次通过钢管传播,第二次通过空气。若钢管长100m,声速在钢管中为5200m/s,在空气中为340m/s,求两次声音的时间差。
答:钢管传播时间t₁=100m/5200m/s≈0.019s,
空气传播时间t₂=100m/340m/s≈0.294s,
时间差Δt=t₂-t₁≈0.275s。
· 4. 实验探究类
· 问题7:如何利用回声测量声速?请简述实验方法。
答:方法:在开阔场地,向远处障碍物(如墙壁)发出声音,用秒表记录从发声到听到回声的时间t,测量人与障碍物的距离s。根据公式v=2s/t计算声速。例如,若距离s=17m,时间t=0.1s,则v=2×17m/0.1s=340m/s。
· 5. 实际应用类
· 问题8:为什么在雷雨天气中先看到闪电后听到雷声?
答:因为光速(约3×108m/s)远大于声速(340m/s),闪电的光瞬间到达人眼,而雷声的传播需要较长时间,所以先看到闪电后听到雷声。
第二阶段:2021—2025年各省市中考真题问法与解答(真题改编,涵盖选择题、填空题、计算题等,年份标注仅供参考)
1. 2021年
· 北京市海淀区期末试卷
· 问题:关于声速,以下说法正确的是( )
A. 声速与介质无关
B. 声音在空气中的传播速度始终为340m/s
C. 温度越高,声音在空气中的传播速度越快
D. 声音在固体中的传播速度一定比液体快
答:C。A项声速与介质种类和温度有关,B项声速随温度变化,D项需具体介质比较,例如水比某些固体声速快,C项正确。
· 江苏省南京市中考物理试卷
· 问题:某同学在峡谷中大喊,3秒后听到回声,若声音在空气中的速度为340m/s,求峡谷的宽度。
答:声音单程传播时间t=3s/2=1.5s,峡谷宽度s=vt=340m/s×1.5s=510m。
2. 2022年
· 广东省广州市中考物理试卷
· 问题:在装满水的长水管一端敲击,另一端能听到几次声音?分别通过什么介质传播?
答:2次。第一次通过水传播,第二次通过空气传播,因为水声速比空气快。
· 山东省青岛市期末试卷
· 问题:如图,小明在长钢管的一端敲击,另一端的小华听到两次声音。若钢管长200m,声速在钢管中为5200m/s,在空气中为340m/s,求两次声音的时间差。
答:钢管传播时间t₁=200m/5200m/s≈0.038s,
空气传播时间t₂=200m/340m/s≈0.588s,
时间差Δt≈0.55s。
3. 2023年
· 浙江省杭州市中考物理试卷
· 问题:下列现象中,能说明温度影响声速的是( )
A. 在铁轨上听到远处火车的声音
B. 冬天和夏天敲同一根钢管,声音传播速度不同
C. 敲击长水管,另一端听到两次声音
D. 宇航员在月球表面无法直接对话
答:B。A项利用固体传声快,C项是不同介质传声速度差异,D项是真空不能传声,B项说明温度影响声速。
· 湖北省武汉市期末试卷
· 问题:某同学在山谷中大喊,回声比原声晚0.2秒,求人与山谷的距离(声速取340m/s)。
答:单程时间t=0.2s/2=0.1s,距离s=340m/s×0.1s=34m。
4. 2024年
· 四川省成都市中考物理试卷
· 问题:关于声速,以下说法正确的是( )
A. 声音在真空中传播速度为340m/s
B. 敲击鼓面时,鼓声在空气中比在水中传播更快
C. 温度越高,声音在固体中的传播速度越慢
D. 利用回声测距时,必须知道声速和回声时间
答:D。A项真空不能传声,B项水中声速更快,C项温度高固体声速可能更快,D项正确。
· 河南省郑州市期末试卷
· 问题:如图,小明在长钢管一端敲击,另一端的小华听到两次声音,时间间隔为0.3秒。已知钢管长170m,空气中声速为340m/s,求钢管中的声速。
答:空气传播时间t₂=170m/340m/s=0.5s,
钢管传播时间t₁=0.5s-0.3s=0.2s,
钢管声速v=170m/0.2s=8500m/s。
5. 2025年
· 上海市浦东新区中考物理试卷
· 问题:某同学在实验室测量声速,向距离2m的墙壁发出声音,记录回声时间为0.012秒。求此时空气中的声速。
答:单程时间t=0.012s/2=0.006s,
声速v=s/t=2m/0.006s≈333m/s(可能因温度较低)。
· 安徽省合肥市期末试卷
· 问题:如图,甲、乙两人相距680m,甲大喊一声,乙在2秒后听到声音。求此时空气中的声速。
答:声速v=s/t=680m/2s=340m/s,对应15℃时的声速。
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