内容正文:
第二章 声现象
第一节 声音的产生与传播
知识点1 声音的产生
1.声音产生的条件:声是由物体的_____产生的.一切正在
_____的物体都在_____,_____停止,_____也停止.
【指点迷津】
“振动停止,发声也停止”不能表述为“振动停止,声音也消失”,这是因为振动停止,只是物体不再发出声音,而原来发出的声音仍继续向周围传播.
振动
发声
振动
振动
发声
2.声源:物理学中把正在_____的物体叫作声源.固体、液体、
气体都可以作声源.
常见的声源
发声体 发声方式
弦类乐器(二胡、吉他、钢琴) 弦振动发声
管类乐器(长笛、号、唢呐) 空气柱振动发声
打击类乐器(鼓、锣) 打击面振动发声
人 声带振动发声
发声
知识点2 声音的传播
1.声音传播的条件:声音的传播需要_____,气体、液体、固
体都可以充当传播声音的介质.真空_____传声.在月球上,
宇航员说话对方听不见,因为真空不能传声.
介质
不能
2.实验探究:声音的传播条件.
过程 现象 分析
将手机放进密闭玻璃罩内,拨通手机,逐渐抽出玻璃罩内空气 铃声越来越小,最后几乎听不见铃声 声音的传播需要借助空气,真空中不能传声
逐渐向玻璃罩内充入空气 铃声越来越大,重新听到铃声
【指点迷津】
探究声音的传播条件中用到了理想实验法(也叫科学推理法).用抽气机逐渐抽去瓶内空气,听到铃声逐渐变小,实验中无法达到绝对的真空,但可以通过铃声的变化趋势,推测出真空时的情况,这种方法称为理想实验法(科学推理法),可以得出结论:声音不能在真空中传播.
3.声音在介质中以___的形式传播.声波是常见的_______.
【指点迷津】
类比法:类比水波学习声波.声波是一种机械波.
波
机械波
知识点3 声速
1.声速:描述声音传播的_____.
2.影响因素
因素 分析 例子
介质
种类 声音在不同介质中传播
速度一般_____.
一般情况下,气体中声
速_____,液体中声速较
大,固体中声速_____ 在钢管的一端敲一下,在钢管的另一端听到两次响声,第一次是由钢管传来的,第二次是由空气传来的
快慢
不同
最小
最大
因素 分析 例子
温度 相同介质,温度不同,声速不同 15 ℃时,声音在空气中的传
播速度为________;25 ℃,
声音在空气中的传播速度为
346 m/s
340 m/s
知识点4 回声
1.回声形成原理:声音在传播过程中遇到障碍物时,会被_____
回来.人耳能区分回声和原声的条件是回声和原声的时间间隔
为0.1 s以上.如果时间间隔小于0.1 s,回声和原声混合在一
起,使原声加强.
2.利用回声测量距离:s= vt(t表示从发出声音至听到回声经
过的时间).
反射
考点1 声音的产生
典例1 [2024·招远期中]甲骨文是中
华民族珍贵的文化遗产.如图所示,
甲骨文“殸”,意指手持长柄,敲击乐器发声.这说明古人很早便知
道声音与碰击有关,蕴含了声音是由物体_____产生的道理.宋代苏轼
在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在
指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由_____振动产生的.如图
所示,我国贾湖遗址出土的鹤骨笛,已有八千多年的历史.打孔的鹤
骨可以吹奏出音乐,笛声是由___________振动产生的.
振动
琴弦
笛中的空气
思路导析 声音是由物体振动产生,管乐器是由空气柱振动发声,弦乐器是由弦振动发声,打击乐器是由打击面振动发声.
变式 [2024·无锡期中]如图所示,小雪同学在做“探究声音的产生”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,乒
乓球会被弹开,说明声音是由物体的_____产生的,实验中乒
乓球起到的作用是_____________________.
(2)假设在月球上进行图甲、乙中的实验,则能看到乒乓球被
弹开的是___.
振动
将音叉的振动现象放大
甲
考点2 声音的传播
典例2 [2024·南阳期中](多选)如图所示,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,听到闹铃声逐渐变小,直至听不见;再让空气逐渐进入玻璃罩内,听到闹铃声又逐渐变大.关于上述实验,下列说法中正确的是( )
A.空气可以传播声音
B.只要闹铃振动,就可以听到闹铃声
C.听不见闹铃声了,是由于闹铃不再振动
D.尽管听到闹铃声又逐渐变大了,但是闹铃
的振动并没有变剧烈
思路导析 闹铃振动可以产生声音,但声音需要介质进行传播,空气可以传播声音,当把空气全部抽空后,玻璃罩内没有传播介质,故听不到声音,再让空气逐渐进入玻璃罩,闹钟的声音会逐渐变大,在这个过程中,闹钟振动的剧烈程度不变.
变式 [2024·北京期中]水槽中装有适量的水,把正在发声的蜂鸣器装入密封袋,并放入水中,整个过程中一直能听到声音.下列四幅图中,最能说明液体可以传声的证据是( )
考点3 声速
典例3 [2025·北京期中]“李四光号”是我国第一艘具备定位、水深测量、重力、地形、地貌测绘等能力的海洋测量船.假定船上方的发声器A和船底的发声器B同时发出声波,陆地上的山到船的距离和海底到船的距离相同(船的体积忽略不计).根据声音在各种介质中传播的速度(忽略温度和压强的影响),下列说法正确的是( )
A.测量船先收到沿海水传回来的声波
B.测量船先收到沿空气传回来的声波
C.测量船同时收到沿海水和沿空气传回来的声波
D.哪个发声器发出的声音大,传回来的声波就先收到
介质 传播速度/(m·s-1)
空气 约340
海水 约1 530
思路导析 由表中数据可知,声波在海水中的传播速度大于在
空气中的传播速度,根据v= ,路程相同时,声波在海水中的
传播时间少,与发声器发出的声音大小无关.
变式 [2024·霸州期中]如表所示是一些介质中的声速,下列关于声速的说法正确的是( )
A.声速的大小只与介质的种类有关
B.同种介质中声音的传播速度一定相同
C.声音从水中传到空气中时,声速减小
D.声音在固体中的传播速度一定大于在液体中的传播速度
考点4 回声
典例4 [2024·即墨区期中]如图所示:长度为200 m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向大桥的过程中,当火车头距离桥头150 m处鸣笛,鸣笛5 s后火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声,听到回声30 s后,车尾刚好驶过桥尾.(声音在空气中的传播速度按330 m/s计算)
(1)计算火车的速度;
(2)鸣笛时,火车车头到山崖的距离;
(3)计算大桥的长度.
思路导析 已知火车头距离桥头的距离和鸣笛时间,利用速度公式计算火车的速度;声音和火车行驶的路程之差是司机鸣笛时火车车头距山崖距离的2倍,据此求出鸣笛时火车头距山崖的距离;利用速度公式求出火车完全通过大桥的路程,则大桥的长度等于火车完全通过大桥的路程与火车长度之差.
(3)火车完全通过大桥的路程为
s2=v车t2=30 m/s×30 s=900 m,
则大桥的长度为
L桥=s2-L车=900 m-200 m=700 m.
变式 [2024·烟台一模]如图所示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收,某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为0.005 s,已知感应器距测高台的高度为2.6 m,空气中的声速取340 m/s.则该同学的身高为( )
A.1.65 m B.1.70 m
C.1.75 m D.0.85 m
eq \f(1,2)
eq \f(s,t)
解:(1)火车的速度为
v车=eq \f(s1,t1)=eq \f(150 m,5 s)=30 m/s;
(2)声音传播的路程为
s声=v声t=330 m/s×5 s=1 650 m,
设司机鸣笛时车到山崖的距离为s,则
2s=s声-s1
s=eq \f(s声-s1,2)=eq \f(1 650 m-150 m,2)=750 m;
$$