第二章 声音与环境（复习讲义）物理沪粤版2024八年级上册

第二章 声音与环境（复习讲义） 1．四种研究方法 ①转换法：在探究声音产生的实验中，将不易观察到的音叉振动，通过乒乓球被多次弹开这一现象呈现出来。例如，把正在发声的音叉放入水中，观察到水花四溅，这也是利用转换法，将音叉的振动转换为水花的飞溅，从而直观地证明发声体在振动。 ②理想实验法：在探究声音传播需要介质的实验中，通过逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到闹钟声音逐渐变小，在此基础上进行合理推理，得出真空不能传声的结论。由于无法真正创造绝对真空的环境，所以这种在实验基础上进行科学推理的方法就是理想实验法。 ③类比法：把声音的传播类比为水波的传播，帮助理解声音以声波的形式向外传播这一抽象概念。水波是我们能直观看到的，通过类比，学生能更好地想象和理解声音在介质中传播时形成疏密相间的波动这一过程。 ④以归纳法：从众多发声现象中，如敲击音叉发声、扬声器发声、人说话发声等实例，归纳总结出声音是由物体振动产生的这一普遍规律。 2．四个基本概念 ①声音的产生与传播 产生：声音是由物体振动产生的，一切发声体都在振动，振动停止，发声停止，但已发出的声音仍会继续传播。例如，敲锣时，锣面振动发声，用手按住锣面，振动停止，声音也随之消失 。 传播：声音的传播需要介质，它可以在气体、液体、固体中传播，但不能在真空中传播。声音以声波的形式传播，在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，v固＞v液＞v气。15℃时空气中的声速是 340m/s 。声速还与温度有关，同种介质中，温度越高，声速越大。 ②声音的特征 音调：声音的高低，由频率决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。物体振动的快慢用频率表示，单位是赫兹（Hz）。例如，短、细、紧的物体振动频率高，音调高；长、粗、松的物体振动频率低，音调低 。 响度：声音的强弱（大小），由振幅决定，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。响度还与人耳离发声体的距离有关，距离越远，响度越小 。 音色：声音的特色，不同发声体发出声音的音色不同，与声源的材料、结构、发声方式有关，利用音色可以区分不同的发声体。 ③噪声 定义：从物理学角度看，噪声是物体杂乱无章的不规则振动产生的声音；从环境保护角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，都称为噪声 。 危害：理想声音环境白天不高于55 dB，夜间不高于45 dB；超过70 dB 人会心烦意乱。 防治：从声源处、传播过程中、人耳处三个途径防治噪声。例如，在声源处安装消声器、禁止鸣笛；在传播过程中设置隔音墙、种植树木；在人耳处戴耳罩等 ④声与现代科技 回声：声音在传播过程中遇到障碍物时，将被反射回来，反射回来的声音再次被我们耳朵听见就成了回声。回声到达耳朵比原声晚 0.1 秒以上，人耳才能把回声和原声分开，此时声源距离障碍物应在 17m 以外 。 超声：频率高于 20000Hz 的声音，波长短，在均匀介质中能沿直线传播，可应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像等领域 。 次声：频率低于 20Hz 的声音，火山爆发、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声 。声音既可以传递信息，如 B 超、测距、倒车雷达、声呐、探测等；也可以传递能量，如除垢、洗牙、清洗、碎石、雾化等。 3．四个常考角度 ①声音的产生与传播：常考查声音产生的原因（物体振动），如给出一些发声场景，判断发声体是什么；声音传播的条件，判断声音能否在给定介质中传播；以及声速与介质种类、温度的关系，计算声音传播的距离或时间等。例如，已知声音在某种介质中的传播速度和传播时间，求传播的距离。 ②声音的特性：区分音调、响度和音色是常见考点。通过实例，如不同乐器演奏同一首曲子、改变琴弦的松紧弹奏、比较不同人说话声音等，考查对这三种特性的理解和判断。还可能考查影响音调、响度、音色的因素，如如何改变发声体的音调等。 ③噪声：考查噪声的定义（从物理和环保两个角度）、危害以及防治方法。常结合生活实际，如城市中采取的降噪措施，让学生判断属于哪种防治途径。 ④声与现代科技：考查回声的应用，如利用回声测距的计算；超声和次声的特点及应用实例，如超声清洗眼镜利用了声音能传递能量，B 超检查身体利用了声音能传递信息等。 知识点分类 知识点内容 重点归纳 常见易错点 声音的产生与传播 声音源于物体的振动，正在发声的物体称为声源；声音以声波的形式传播，需要借助气体、液体、固体等介质，真空环境无法传声；声音传播的距离与时间之比为声速，不同介质中的声速存在差异，15℃的空气中声速约为 340m/s；当声音遇到障碍物时会发生反射，形成回声。 1．振动是声音产生的根本原因，振动停止后发声随之停止，但已产生的声音仍能在介质中继续传播； 2．“真空不能传声” 这一核心结论，需通过科学实验推理得出； 3．声速的大小与介质种类、温度密切相关，一般情况下，声音在固体中的传播速度大于在液体和气体中的传播速度。 1. 错误认为 “振动停止，声音立即消失”，忽略声音在介质中的传播特性； 2. 混淆声速与介质的关系，错误地认为声音在气体中的传播速度大于在固体中； 3. 对回声形成条件理解不透彻，未考虑到人耳区分回声与原声的时间间隔需大于 1/10s 这一关键因素。 声音的特性 音调指声音的高低，由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度表示声音的强弱，由振幅大小和距离声源远近共同决定，振幅越大、距离声源越近，响度越大；音色体现声音的独特品质，由发声体的材料、结构等因素决定，常用于区分不同的发声体。 1．掌握音调与频率、响度与振幅的对应关系是学习重点； 2．以弦乐器为例，弦的长短、粗细、松紧程度会影响音调（弦越短、越细、越紧，音调越高）； 3．明确区分音调、响度、音色的概念，并能在实际场景中应用是核心考点。 1. 混淆音调与响度的概念，将 “声音高低” 简单等同于 “声音大小”； 2. 仅关注振幅对响度的影响，忽略距离因素； 3. 对音色的决定因素认识模糊，不理解不同发声体音色差异的本质原因。 超声、次声与噪声 人耳能够感知的声音频率范围在 20~20000Hz 之间，频率高于 20000Hz 的声波称为超声，频率低于 20Hz 的声波称为次声，二者在不同领域有着广泛应用；从物理学角度看，噪声是波形杂乱无章的声音，从环保角度看，干扰人们正常生活的声音也属于噪声，噪声会对人体健康造成危害，可通过消声、吸声、隔声三种方式进行控制。 1．牢记超声（如 B 超、声呐）和次声（如风暴预测）的典型应用场景； 2．全面掌握噪声在物理和环保两个层面的定义，以及噪声带来的危害； 3．重点学习控制噪声的三个途径：声源处减弱、传播过程中阻断、人耳处防护。 1. 记错超声与次声的频率范围，混淆二者的应用场景； 2. 对噪声的环保定义理解不全面，仅从物理波形判断噪声； 3. 错误归类控制噪声的措施，例如将 “隔音板” 错误归为消声措施，而实际上隔音板属于传播过程中减弱噪声的手段。 声的利用 声音具有传递信息和能量的双重功能，如回声定位、B 超是利用声音传递信息，超声清洗、碎石是利用声音传递能量；双耳效应是指人们依靠双耳接收声音的时间差、强度差等，判断声源方位，该原理广泛应用于立体声技术；在建筑领域，常通过吸声材料、反射板等优化声音效果，提升声学环境质量。 1. 准确区分声音传递信息与能量的典型实例是学习关键； 2. 理解双耳效应的原理，并掌握其在立体声技术中的应用； 3. 关注声音在音乐、建筑等实际领域的应用，体会学科间的联系。 1. 无法精准判断声音在具体场景中是传递信息还是能量； 2. 对双耳效应的原理理解不足，不能合理阐释立体声效果的形成； 3. 忽视声音在实际应用中的细节，例如不了解超声诊断的工作原理 —— 超声遇到不同密度组织会产生反射，通过分析反射波来获取人体内部信息。 题型一 声音的产生与传播 【例1】古代的侦察兵为了尽早发现敌人骑兵的活动，常常把耳朵贴在地面上听。以下解释错误的是（　　） A．马蹄声可以沿土地传播 B．马蹄声不能由空气传到人耳 C．土地传播声音的速度比空气快 D．马蹄踏在地面时，使土地振动而发声 【变式1-1】在探究声音的产生与传播时，小明做了下面的实验： （1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开，此现象说明发声的物体在 。乒乓球在实验中的作用是将微小的振动放大，使现象更容易观察，这种方法叫 （选填“等效替代法”或“转换法”）。 （2）如图乙所示，敲响右边的音叉，与左边音叉接触的乒乓球被弹起来。此现象说明 可以传声。 （3）假设将上述图甲、乙两个实验均移至月球上进行，还能看到乒乓球被弹开的是图 。 【变式1-2】如图是甲骨文“聲”，音同“声”，像“手执槌敲击磬而声音传于耳”形，这说明古人很早就知道声音与敲击有关．磬声是由 （选填“磬”或“槌”）的振动产生的，是通过 传入人耳的，是以 的形式向远处传播的。 题型二 声速 【例2】声速除了跟介质的种类、状态有关，还跟介质的 有关；声音在的空气中的速度为 。通常声音在 （选填“固体”“液体”“气体”或“真空”）中的传播速度最快。 【变式2-1】在古代，士兵为了能及早听到敌人夜袭的马蹄声，常常睡在地上，并把耳朵贴在地面上听。以下解释不正确的是（　　） A．马蹄踏在地面上，使地面振动 B．马蹄声可以沿地面传播 C．马蹄声在空气中不能传播 D．声音在大地中比在空气中传播快 【变式2-2】(多选题)各种噪声严重影响了人们的日常生活，隔音房可以给人们提供一个相对安静的生活环境。下图是某隔音房，它采用11层环保隔音材料和三层中空钢化玻璃，内吸音，外隔音，防火防潮，稳固耐用。以下说法错误的是（　　） A．声音传播需要介质，固体、液体、气体都能作为传声介质 B．声音在不同介质中的传播速度不同，一般来说， C．采用不同材料制作复合隔音墙体，声音无法在隔音材料中传播 D．隔音房让声音在不同材料之间转换传播，从而达到减弱噪声的效果 题型三 音调 【例3】下列为录制合成的声音波形图，由图可知，响度相同的是 ，音调相同的是 。 【变式3-1】某研究小组利用一些长短、粗细和材料不同的琴弦，进行了探究音调和哪些因素有关的实验。他们选用的琴弦长度、材料在图甲中已标出（其中琴弦的直径大小关系为），并且每根琴弦固定的松紧程度一致。 （1）若研究音调的高低与琴弦长度的关系，应该控制琴弦的粗细、材料和松紧程度相同，改变 ，应选择琴弦 。 （2）若选择琴弦a和b进行研究，得出的结论是： 。 （3）若选择琴弦a和c进行研究，则是为了研究音调的高低与琴弦 的关系。 （4）该实验主要采用的实验方法是 。 （5）为了更直观地感受音调与频率的关系，某同学用手机发声软件，分别发出了和的声音，发现 的声音音调更高，对应的波形图是图乙中的 （选填“A”或“B”）。 【变式3-2】在研究弦乐器的音调时，小涛将一根琴弦的一端固定在桌腿上，另一端绕过桌边的小滑轮，挂上几个钩码，使琴弦拉紧，如下图所示，再用A、B两个木块将弦支起，用力弹拨弦的中部，就可以听到弦发出的声音。 （1）实验中通过 来改变弦的松紧。 （2）若在其他条件不变的情况下，将B木块向A木块移动一段距离，再用同样的力弹拨弦的中部，听到弦发出的声音的音调比原来声音的音调 （选填“高”或“低”）。 （3）若要研究弦乐器发声的音调与弦的松紧程度的关系，必须保证弦的长短、 等因素相同，这种研究问题的方法叫 法。 题型四 响度 【例4】将话筒跟示波器连接并调整好，对着话筒用不同的力两次敲击同一根音叉，第一次轻敲，第二次重敲，下面为两个波形图，其中第一次轻敲的波形图最接近图 （选填“甲”或“乙”）。将音叉远离话筒一点轻敲，波形图 （选填“会”或“不会”）变化。 【变式4-1】科学实验，其乐无穷。如图所示小明将钢尺一端压紧在桌面上，另一端伸出桌面，拨动伸出桌边的钢尺，观察钢尺的振动情况。保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺，听其发出声音的变化。小明探究的问题是声音的 与 的关系。 【变式4-2】《天工开物》中记载：“凡锻铁成器，必先铸铁为砧，砧上锻打，其声铮铮。工匠听其声而知火候，厚者声沉，薄者声脆。”下列说法正确的是（    ） A．锻打铁器的声音由空气振动产生 B．“声沉”与“声脆”是指声音的响度不同 C．厚铁锻打时声沉，是因为振动频率较低 D．铁匠通过声音判断火候，主要依据声音的响度 题型五 音色 【例5】《诗经》中有“琴瑟击鼓，以御田祖，以祈甘雨”的记载。琴、瑟是中国古代乐器，奏乐时听众能分辨出琴和瑟发出的声音，主要是依据声音的（    ） A．响度 B．音色 C．音调 D．频率 【变式5-1】声纹锁是依据声音的 来进行声纹识别；导盲杖能发出频率高于20000Hz的 （选填“超”或“次”）声波，遇到障碍物反射回来，被导盲杖接收，导盲杖会产生“嘀嘀”的提示音，说明声音能够传递 。 【变式5-2】“听音识人”，判断的主要依据是声音的（　　） A．传播速度 B．响度 C．音调 D．音色 题型六 声音能够传递信息和能量 【例6】如图所示的是某学校进行防震安全疏散演练时的情景。同学们听到警报声后立即有序离开教学楼，说明声音可以传递 。地震发生时会产生人耳听不到的 （选填“超”或“次”）声波。 【变式6-1】以下事例中，能表明声可以传递信息的是 ；能表明声可以传递能量的是 ．（均填序号） ①人们挑选瓷器时，总要敲击几下，以判断瓷器是否有裂纹     ②医生用B超来获取病人体内器官的情况     ③医生用超声波给病人洁牙     ④外科医生用超声波除去病人体内的结石 【变式6-2】下图所示的是一台声波灭火装置．通过发出的低频声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰，令人大开眼界．下列关于低频声波的说法，正确的是（   ） A．不是由物体振动产生的 B．传播需要介质 C．能灭火说明声音可以传递能量 D．是次声波 题型七 超声波与次声波 【例7】如下列图片所示，蝴蝶每秒振翅五六次，它所发出的声音的频率 20Hz，属于次声，海豚能发出频率 20000Hz的声音，属于超声。对于这两种声音，人耳都 。 【变式7-1】国之重器—我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，创造了我国载人深潜的新纪录。为了探测海底某处深度，“奋斗者”号从海面向海底垂直发射一束超声波，经过4s后收到回波信号，已知超声波在海水中的速度是1500m/s。人耳 （选填“能”或“不能”）听到超声波，原因是 ；运用超声波的反射 （选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，因为 ；海洋的深度是 米。 【变式7-2】超声波和次声波人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。测距是测速的基础，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。 如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。 （1）超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点； （2）宇航员在月球上 （选填“能”或“不能”）利用超声波测定两山之间的距离； （3）科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的（　　）（选填字母）； A． B． C． D． （4）大象与猫之间是否能完成语言沟通吗？ （选填“能”或“不能”）； （5）大象发声的频率主要是集中在 （选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内； （6）如果有地震发生，能感知到地震发出的声是大象，还是猫？ （选填“大象”或“猫”）。 题型八 噪声的危害和控制 【例8】从物理学角度来说，噪声是指发声体做 振动时发出的声音。图甲、乙是两种声音的波形图，图 是噪声的波形图，图 是乐音的波形图。 【变式8-1】如图所示的是一个噪声监测仪，请你给监测仪上显示的数字补上单位：54.4 。当附近有拖拉机驶过时，监测仪上的数值将 （选填“增大”或“减小”）。利用噪声监测仪 （选填“能”或“不能”）直接减弱噪声。 【变式8-2】(多选题)下列对相关声现象的分析，正确的是（　　） A．图甲：拨动伸出桌面的钢尺，钢尺振动的幅度越大，音调越高 B．图乙：将扬声器对准烛焰，播放音乐，烛焰会跳动，说明声波能传递能量 C．图丙：逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到的声音变小，说明声音的传播需要介质 D．图丁：车间内作业的工人佩戴耳罩，是为了阻断噪声的传播 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 声音与环境（复习讲义） 1．四种研究方法 ①转换法：在探究声音产生的实验中，将不易观察到的音叉振动，通过乒乓球被多次弹开这一现象呈现出来。例如，把正在发声的音叉放入水中，观察到水花四溅，这也是利用转换法，将音叉的振动转换为水花的飞溅，从而直观地证明发声体在振动。 ②理想实验法：在探究声音传播需要介质的实验中，通过逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到闹钟声音逐渐变小，在此基础上进行合理推理，得出真空不能传声的结论。由于无法真正创造绝对真空的环境，所以这种在实验基础上进行科学推理的方法就是理想实验法。 ③类比法：把声音的传播类比为水波的传播，帮助理解声音以声波的形式向外传播这一抽象概念。水波是我们能直观看到的，通过类比，学生能更好地想象和理解声音在介质中传播时形成疏密相间的波动这一过程。 ④以归纳法：从众多发声现象中，如敲击音叉发声、扬声器发声、人说话发声等实例，归纳总结出声音是由物体振动产生的这一普遍规律。 2．四个基本概念 ①声音的产生与传播 产生：声音是由物体振动产生的，一切发声体都在振动，振动停止，发声停止，但已发出的声音仍会继续传播。例如，敲锣时，锣面振动发声，用手按住锣面，振动停止，声音也随之消失 。 传播：声音的传播需要介质，它可以在气体、液体、固体中传播，但不能在真空中传播。声音以声波的形式传播，在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，v固＞v液＞v气。15℃时空气中的声速是 340m/s 。声速还与温度有关，同种介质中，温度越高，声速越大。 ②声音的特征 音调：声音的高低，由频率决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。物体振动的快慢用频率表示，单位是赫兹（Hz）。例如，短、细、紧的物体振动频率高，音调高；长、粗、松的物体振动频率低，音调低 。 响度：声音的强弱（大小），由振幅决定，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。响度还与人耳离发声体的距离有关，距离越远，响度越小 。 音色：声音的特色，不同发声体发出声音的音色不同，与声源的材料、结构、发声方式有关，利用音色可以区分不同的发声体。 ③噪声 定义：从物理学角度看，噪声是物体杂乱无章的不规则振动产生的声音；从环境保护角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，都称为噪声 。 危害：理想声音环境白天不高于55 dB，夜间不高于45 dB；超过70 dB 人会心烦意乱。 防治：从声源处、传播过程中、人耳处三个途径防治噪声。例如，在声源处安装消声器、禁止鸣笛；在传播过程中设置隔音墙、种植树木；在人耳处戴耳罩等 ④声与现代科技 回声：声音在传播过程中遇到障碍物时，将被反射回来，反射回来的声音再次被我们耳朵听见就成了回声。回声到达耳朵比原声晚 0.1 秒以上，人耳才能把回声和原声分开，此时声源距离障碍物应在 17m 以外 。 超声：频率高于 20000Hz 的声音，波长短，在均匀介质中能沿直线传播，可应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像等领域 。 次声：频率低于 20Hz 的声音，火山爆发、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声 。声音既可以传递信息，如 B 超、测距、倒车雷达、声呐、探测等；也可以传递能量，如除垢、洗牙、清洗、碎石、雾化等。 3．四个常考角度 ①声音的产生与传播：常考查声音产生的原因（物体振动），如给出一些发声场景，判断发声体是什么；声音传播的条件，判断声音能否在给定介质中传播；以及声速与介质种类、温度的关系，计算声音传播的距离或时间等。例如，已知声音在某种介质中的传播速度和传播时间，求传播的距离。 ②声音的特性：区分音调、响度和音色是常见考点。通过实例，如不同乐器演奏同一首曲子、改变琴弦的松紧弹奏、比较不同人说话声音等，考查对这三种特性的理解和判断。还可能考查影响音调、响度、音色的因素，如如何改变发声体的音调等。 ③噪声：考查噪声的定义（从物理和环保两个角度）、危害以及防治方法。常结合生活实际，如城市中采取的降噪措施，让学生判断属于哪种防治途径。 ④声与现代科技：考查回声的应用，如利用回声测距的计算；超声和次声的特点及应用实例，如超声清洗眼镜利用了声音能传递能量，B 超检查身体利用了声音能传递信息等。 知识点分类 知识点内容 重点归纳 常见易错点 声音的产生与传播 声音源于物体的振动，正在发声的物体称为声源；声音以声波的形式传播，需要借助气体、液体、固体等介质，真空环境无法传声；声音传播的距离与时间之比为声速，不同介质中的声速存在差异，15℃的空气中声速约为 340m/s；当声音遇到障碍物时会发生反射，形成回声。 1．振动是声音产生的根本原因，振动停止后发声随之停止，但已产生的声音仍能在介质中继续传播； 2．“真空不能传声” 这一核心结论，需通过科学实验推理得出； 3．声速的大小与介质种类、温度密切相关，一般情况下，声音在固体中的传播速度大于在液体和气体中的传播速度。 1. 错误认为 “振动停止，声音立即消失”，忽略声音在介质中的传播特性； 2. 混淆声速与介质的关系，错误地认为声音在气体中的传播速度大于在固体中； 3. 对回声形成条件理解不透彻，未考虑到人耳区分回声与原声的时间间隔需大于 1/10s 这一关键因素。 声音的特性 音调指声音的高低，由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度表示声音的强弱，由振幅大小和距离声源远近共同决定，振幅越大、距离声源越近，响度越大；音色体现声音的独特品质，由发声体的材料、结构等因素决定，常用于区分不同的发声体。 1．掌握音调与频率、响度与振幅的对应关系是学习重点； 2．以弦乐器为例，弦的长短、粗细、松紧程度会影响音调（弦越短、越细、越紧，音调越高）； 3．明确区分音调、响度、音色的概念，并能在实际场景中应用是核心考点。 1. 混淆音调与响度的概念，将 “声音高低” 简单等同于 “声音大小”； 2. 仅关注振幅对响度的影响，忽略距离因素； 3. 对音色的决定因素认识模糊，不理解不同发声体音色差异的本质原因。 超声、次声与噪声 人耳能够感知的声音频率范围在 20~20000Hz 之间，频率高于 20000Hz 的声波称为超声，频率低于 20Hz 的声波称为次声，二者在不同领域有着广泛应用；从物理学角度看，噪声是波形杂乱无章的声音，从环保角度看，干扰人们正常生活的声音也属于噪声，噪声会对人体健康造成危害，可通过消声、吸声、隔声三种方式进行控制。 1．牢记超声（如 B 超、声呐）和次声（如风暴预测）的典型应用场景； 2．全面掌握噪声在物理和环保两个层面的定义，以及噪声带来的危害； 3．重点学习控制噪声的三个途径：声源处减弱、传播过程中阻断、人耳处防护。 1. 记错超声与次声的频率范围，混淆二者的应用场景； 2. 对噪声的环保定义理解不全面，仅从物理波形判断噪声； 3. 错误归类控制噪声的措施，例如将 “隔音板” 错误归为消声措施，而实际上隔音板属于传播过程中减弱噪声的手段。 声的利用 声音具有传递信息和能量的双重功能，如回声定位、B 超是利用声音传递信息，超声清洗、碎石是利用声音传递能量；双耳效应是指人们依靠双耳接收声音的时间差、强度差等，判断声源方位，该原理广泛应用于立体声技术；在建筑领域，常通过吸声材料、反射板等优化声音效果，提升声学环境质量。 1. 准确区分声音传递信息与能量的典型实例是学习关键； 2. 理解双耳效应的原理，并掌握其在立体声技术中的应用； 3. 关注声音在音乐、建筑等实际领域的应用，体会学科间的联系。 1. 无法精准判断声音在具体场景中是传递信息还是能量； 2. 对双耳效应的原理理解不足，不能合理阐释立体声效果的形成； 3. 忽视声音在实际应用中的细节，例如不了解超声诊断的工作原理 —— 超声遇到不同密度组织会产生反射，通过分析反射波来获取人体内部信息。 题型一 声音的产生与传播 【例1】古代的侦察兵为了尽早发现敌人骑兵的活动，常常把耳朵贴在地面上听。以下解释错误的是（　　） A．马蹄声可以沿土地传播 B．马蹄声不能由空气传到人耳 C．土地传播声音的速度比空气快 D．马蹄踏在地面时，使土地振动而发声 【答案】B 【解析】A．声音可以在固体（土地）中传播，马蹄声能沿土地传播，故A 正确，不符合题意； B．马蹄声能由空气传入人耳，只是固体传声效果好、速度快，侦察兵为更早发现才贴地听，故B 错误，符合题意； C．声音在固体中传播速度比在空气中快，土地传播声音速度比空气快，故C 正确，不符合题意； D．马蹄踏地面使土地振动发声，故D 正确，不符合题意。 故选B。 【变式1-1】在探究声音的产生与传播时，小明做了下面的实验： （1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开，此现象说明发声的物体在 。乒乓球在实验中的作用是将微小的振动放大，使现象更容易观察，这种方法叫 （选填“等效替代法”或“转换法”）。 （2）如图乙所示，敲响右边的音叉，与左边音叉接触的乒乓球被弹起来。此现象说明 可以传声。 （3）假设将上述图甲、乙两个实验均移至月球上进行，还能看到乒乓球被弹开的是图 。 【答案】（1） 振动 转换法 （2）空气 （3）甲 【解析】（1）乒乓球被弹开，说明发声的物体在振动;通过乒乓球放大微小振动，这种方法是转换法； （2）敲响右边音叉，左边乒乓球弹起，说明空气可以传声； （3）月球上是真空，甲实验中音叉振动（发声体振动），乒乓球会被弹开；乙实验中声音无法在真空中传播，左边乒乓球不会弹起。所以还能看到乒乓球被弹开的是图甲。 【变式1-2】如图是甲骨文“聲”，音同“声”，像“手执槌敲击磬而声音传于耳”形，这说明古人很早就知道声音与敲击有关．磬声是由 （选填“磬”或“槌”）的振动产生的，是通过 传入人耳的，是以 的形式向远处传播的。 【答案】 磬 空气 波 【解析】磬声由磬的振动产生（槌敲击磬，磬振动发声）；声音通过空气传入人耳（周围介质是空气）；声音在介质中的传播形成声波，声音以声波的形式传播。 题型二 声速 【例2】声速除了跟介质的种类、状态有关，还跟介质的 有关；声音在的空气中的速度为 。通常声音在 （选填“固体”“液体”“气体”或“真空”）中的传播速度最快。 【答案】 温度 340 固体 【解析】声速除跟介质种类、状态有关，还跟介质的温度有关；声音在15℃空气中的速度为340m/s；声音在固体中传播速度最快（真空不能传声）。 【变式2-1】在古代，士兵为了能及早听到敌人夜袭的马蹄声，常常睡在地上，并把耳朵贴在地面上听。以下解释不正确的是（　　） A．马蹄踏在地面上，使地面振动 B．马蹄声可以沿地面传播 C．马蹄声在空气中不能传播 D．声音在大地中比在空气中传播快 【答案】C 【解析】A.马蹄踏地面，使地面振动发声，故A正确，不符合题意； B.声音可在固体（地面）中传播，故B正确，不符合题意； C.马蹄声在空气中能传播，只是在空气中传播速度比在大地中慢，故C错误，符合题意； D.声音在固体中传播速度比空气中快，所以贴地听更早，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2-2】(多选题)各种噪声严重影响了人们的日常生活，隔音房可以给人们提供一个相对安静的生活环境。下图是某隔音房，它采用11层环保隔音材料和三层中空钢化玻璃，内吸音，外隔音，防火防潮，稳固耐用。以下说法错误的是（　　） A．声音传播需要介质，固体、液体、气体都能作为传声介质 B．声音在不同介质中的传播速度不同，一般来说， C．采用不同材料制作复合隔音墙体，声音无法在隔音材料中传播 D．隔音房让声音在不同材料之间转换传播，从而达到减弱噪声的效果 【答案】C 【解析】AB．声音传播需要介质，固体、液体、气体都能作为传声介质；通常情况下，声音在固体中传播速度最快，在液体中传播速度次之，在空气中传播速度最慢，即，故AB正确，不符合题意； C．采用不同材料制作复合隔音墙体，声音可以在隔音材料之中传播。故C错误，符合题意； D．隔音房让声音在不同材料之间转换传播，声音在介质中传播时，会逐层减弱，从而达到减弱噪声的效果。故D正确，不符合题意； 故选 C。 题型三 音调 【例3】下列为录制合成的声音波形图，由图可知，响度相同的是 ，音调相同的是 。 【答案】 甲、乙、丙 甲、乙、丁 【解析】[1]响度由振幅决定，甲、乙、丙表示声音的振幅相同，响度相同。 [2]音调由频率决定，甲、乙、丁表示声音的频率相同，音调相同。 【变式3-1】某研究小组利用一些长短、粗细和材料不同的琴弦，进行了探究音调和哪些因素有关的实验。他们选用的琴弦长度、材料在图甲中已标出（其中琴弦的直径大小关系为），并且每根琴弦固定的松紧程度一致。 （1）若研究音调的高低与琴弦长度的关系，应该控制琴弦的粗细、材料和松紧程度相同，改变 ，应选择琴弦 。 （2）若选择琴弦a和b进行研究，得出的结论是： 。 （3）若选择琴弦a和c进行研究，则是为了研究音调的高低与琴弦 的关系。 （4）该实验主要采用的实验方法是 。 （5）为了更直观地感受音调与频率的关系，某同学用手机发声软件，分别发出了和的声音，发现 的声音音调更高，对应的波形图是图乙中的 （选填“A”或“B”）。 【答案】（1） 琴弦长度 a、d （2）当琴弦的材料、长度、松紧程度相同时，音调的高低与琴弦的粗细有关 （3）材料 （4）控制变量法 （5） A 【解析】（1）[1][2]若研究音调的高低与琴弦长度的关系，应该控制琴弦的粗细、材料和松紧程度相同，改变琴弦长度，由甲图可知，即符合条件的为a、d琴弦。 （2）由甲图可知，琴弦a、b的材料、长度、松紧程度相同，粗细不同，a琴弦较细振动频率快，发出声音的音调高，说明音调的高低与琴弦的粗细有关，即得出结论：当琴弦材料、长度、松紧程度相同时，音调与琴弦的粗细有关。 （3）由甲图可知，琴弦a、c的长度、粗细、松紧程度都相同，材料不同，若选择a和c进行研究，则是为了研究音调的高低与琴弦材料的关系。 （4）控制变量法是通过固定其他变量，单独研究某一变量对结果影响的方法，与本实验研究方法一致。即该实验主要采用的实验方法是控制变量法。 （5）[1]音调高低由声音的振动频率决定，振动频率越高音调越高，512Hz>256Hz，所以512Hz的声音音调更高。 [2]由乙图可知，AB进行对比，相同背景中，AB波形上下幅度一致，即响度相同，AB取单个完整波形是相同，即音色相同；A波形为两个，B波形为一个，A波形密集，即A声音振动频率高，音调高。 【变式3-2】在研究弦乐器的音调时，小涛将一根琴弦的一端固定在桌腿上，另一端绕过桌边的小滑轮，挂上几个钩码，使琴弦拉紧，如下图所示，再用A、B两个木块将弦支起，用力弹拨弦的中部，就可以听到弦发出的声音。 （1）实验中通过 来改变弦的松紧。 （2）若在其他条件不变的情况下，将B木块向A木块移动一段距离，再用同样的力弹拨弦的中部，听到弦发出的声音的音调比原来声音的音调 （选填“高”或“低”）。 （3）若要研究弦乐器发声的音调与弦的松紧程度的关系，必须保证弦的长短、 等因素相同，这种研究问题的方法叫 法。 【答案】（1）改变钩码的个数 （2）高 （3） 粗细 控制变量 【解析】（1）为了控制琴弦的松紧，可以通过改变钩码个数来改变作用在弦上力的大小。 （2）在弦的粗细和松紧程度不变的情况下，将B木块向A木块移动一段距离，再用同样的力弹拨弦的中部，弦的振动部分变短变快，弦发出的声音的音调比原来声音的音调高。 （3）[1][2]要研究弦乐器发声的音调与弦的松紧的关系，必须保证弦的长短、粗细等因素相同，这种研究问题的方法叫控制变量法。 题型四 响度 【例4】将话筒跟示波器连接并调整好，对着话筒用不同的力两次敲击同一根音叉，第一次轻敲，第二次重敲，下面为两个波形图，其中第一次轻敲的波形图最接近图 （选填“甲”或“乙”）。将音叉远离话筒一点轻敲，波形图 （选填“会”或“不会”）变化。 【答案】 甲 会 【解析】[1]第二次敲击的力度大，所以振动的幅度大，响度大，说明声音的响度与物体振动的幅度有关；分析图甲和图乙可知，图乙的振动幅度较大，图甲振动幅度较小，故图甲是第一次敲击的波形，图乙是第二次敲击的波形。 [2]将音叉远离话筒一点轻敲，响度变小，振动的幅度变小，波形图会发生变化。 【变式4-1】科学实验，其乐无穷。如图所示小明将钢尺一端压紧在桌面上，另一端伸出桌面，拨动伸出桌边的钢尺，观察钢尺的振动情况。保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺，听其发出声音的变化。小明探究的问题是声音的 与 的关系。 【答案】 响度 振幅 【解析】[1][2]响度与振幅有关，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动同一钢尺，钢尺的振幅不同，钢尺产生声音的响度不同，根据控制变量法，所以探究的是声音的响度与振幅的关系。 【变式4-2】《天工开物》中记载：“凡锻铁成器，必先铸铁为砧，砧上锻打，其声铮铮。工匠听其声而知火候，厚者声沉，薄者声脆。”下列说法正确的是（    ） A．锻打铁器的声音由空气振动产生 B．“声沉”与“声脆”是指声音的响度不同 C．厚铁锻打时声沉，是因为振动频率较低 D．铁匠通过声音判断火候，主要依据声音的响度 【答案】C 【解析】A．锻打铁器的声音由铁振动产生，故A错误； B．“声沉”与“声脆”是指声音的音调不同，“声沉”的音调低、“声脆”的音调高，故B错误； C．厚铁锻打时声沉，是因为振动频率较低，音调低，故C正确； D．不同物体产生的声音的音色不同。铁匠通过声音判断火候，主要依据声音的音色，故D错误。 故选C。 题型五 音色 【例5】《诗经》中有“琴瑟击鼓，以御田祖，以祈甘雨”的记载。琴、瑟是中国古代乐器，奏乐时听众能分辨出琴和瑟发出的声音，主要是依据声音的（    ） A．响度 B．音色 C．音调 D．频率 【答案】B 【解析】A．响度指声音的大小，与振幅和距离发声体远近有关，不能用来分辨不同发声体发出的声音，故A不符合题意； B．音色指声音的品质，与发声体的材料和结构有关，能用来分辨不同发声体发出的声音，故B符合题意；     CD．音调指声音的高低，与频率有关，频率指发声体振动的快慢，音调和频率都不能分辨不同发声体发出的声音，故CD不符合题意。 故选B。 【变式5-1】声纹锁是依据声音的 来进行声纹识别；导盲杖能发出频率高于20000Hz的 （选填“超”或“次”）声波，遇到障碍物反射回来，被导盲杖接收，导盲杖会产生“嘀嘀”的提示音，说明声音能够传递 。 【答案】 音色 超 信息 【解析】[1]由于不同的人发出声音的音色怒涛，所以声纹能解锁，是因为不同人的音色不同。 [2]超声波是指频率高于20000Hz的声波，次声波是指频率低于20Hz的声波。 [3]听到“嘀嘀”声，意味着前方有障碍物，说明声音能够传递信息。 【变式5-2】“听音识人”，判断的主要依据是声音的（　　） A．传播速度 B．响度 C．音调 D．音色 【答案】D 【解析】A．声音的传播速度与介质的种类和温度有关，不能根据声速辨别发声体，故A不符合题意； BC．响度是指声音的大小，音调是指声音的高低，不能根据声音的响度和音调辨别发声体，故BC不符合题意； D．发声体的材料和结构不同，发出声音的音色不同，可以根据音色辨别不同的发声体，“听音识人”，判断的主要依据是声音的音色，故D符合题意。 故选D。 题型六 声音能够传递信息和能量 【例6】如图所示的是某学校进行防震安全疏散演练时的情景。同学们听到警报声后立即有序离开教学楼，说明声音可以传递 。地震发生时会产生人耳听不到的 （选填“超”或“次”）声波。 【答案】 信息 次 【解析】[1]声音能够传递信息和能量，同学们听到警报声离开，说明声音可以传递信息。 [2]人耳的听觉范围是20Hz～20000Hz,其中低于20Hz的声波叫做次声波，高于20000Hz的声波是超声波。地震波的频率低于20Hz，为次声波，人耳听不到。 【变式6-1】以下事例中，能表明声可以传递信息的是 ；能表明声可以传递能量的是 ．（均填序号） ①人们挑选瓷器时，总要敲击几下，以判断瓷器是否有裂纹     ②医生用B超来获取病人体内器官的情况     ③医生用超声波给病人洁牙     ④外科医生用超声波除去病人体内的结石 【答案】 ①② ③④ 【解析】[1][2]传递信息：①敲击瓷器判断是否有裂纹（通过声音获取瓷器内部信息）②B超获取体内器官情况（通过声音获取人体内部信息）；传递能量：③超声波洁牙（利用声能清洁牙齿）、④超声波除结石（利用声能破碎结石）。 【变式6-2】下图所示的是一台声波灭火装置．通过发出的低频声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰，令人大开眼界．下列关于低频声波的说法，正确的是（   ） A．不是由物体振动产生的 B．传播需要介质 C．能灭火说明声音可以传递能量 D．是次声波 【答案】BC 【解析】A．一切正在发声的物体都在振动，声音由物体振动产生，故A错误； B．真空不能传声，声音传播需要介质，故B正确； C．声波灭火，利用声音传递能量，故C正确； D．次声波频率低于20Hz ，该声波30～60Hz 不是次声波，D错误。 故选BC。 题型七 超声波与次声波 【例7】如下列图片所示，蝴蝶每秒振翅五六次，它所发出的声音的频率 20Hz，属于次声，海豚能发出频率 20000Hz的声音，属于超声。对于这两种声音，人耳都 。 【答案】 低于 高于 不能听见 【解析】[1]蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次，它所发出的声音频率低于，属于次声波。 [2]海豚能发出振动频率高于的声音，为超声波。 [3]超声波和次声波都是人耳听不到的。 【变式7-1】国之重器—我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，创造了我国载人深潜的新纪录。为了探测海底某处深度，“奋斗者”号从海面向海底垂直发射一束超声波，经过4s后收到回波信号，已知超声波在海水中的速度是1500m/s。人耳 （选填“能”或“不能”）听到超声波，原因是 ；运用超声波的反射 （选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，因为 ；海洋的深度是 米。 【答案】 不能 见解析 不能 真空不能传声 3000 【解析】[1][2]人耳的听觉范围在20~20000Hz之间，超声波指频率在20000Hz以上的声音，因为超出了人的听觉上限，所以人耳不能听到超声波。 [3][4]超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，真空不能传声，超声波不能传播。因此不能用该装置测量地球和月球之间的距离。 [5]超声波传到海底的时间为 该处海洋的深度为s=vt=1500m/s×2s=3000m 【变式7-2】超声波和次声波人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。测距是测速的基础，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。 如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。 （1）超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点； （2）宇航员在月球上 （选填“能”或“不能”）利用超声波测定两山之间的距离； （3）科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的（　　）（选填字母）； A． B． C． D． （4）大象与猫之间是否能完成语言沟通吗？ （选填“能”或“不能”）； （5）大象发声的频率主要是集中在 （选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内； （6）如果有地震发生，能感知到地震发出的声是大象，还是猫？ （选填“大象”或“猫”）。 【答案】（1）反射能力强 （2）不能 （3）A （4）不能 （5）次声波 （6）大象 【解析】（1）超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。 （2）超声波需要在介质中传播，月球上没有空气，没有介质不能传声，因此不能利用超声波测定两山之间的距离。 （3）根据的变形公式s＝vt可知，速度一定时，时间越长，通过的路程越大，海底与海平面的距离越大，因为0.30s＞0.16s＞0.14s，所以sA＝sC＝sE＞sB＞sD，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （4）由图可知，猫的发声频率范围为760Hz～1500Hz，听觉的范围为60～65000Hz；大象的发声频率范围为14～24Hz，听觉的范围为1～20000Hz；猫发出的声音大象能听到，而大象发出的声音，猫无法听到，故大象与猫之间是不能完成语言沟通。 （5）大象的发声频率范围为14～24Hz，低于20Hz的是次声波，所以大象发声的频率主要是集中在次声波所在的频率范围内。 （6）如果有地震发生，地震发出的是次声波，大象能听到次声波，故能感知到地震发出的声是大象。 题型八 噪声的危害和控制 【例8】从物理学角度来说，噪声是指发声体做 振动时发出的声音。图甲、乙是两种声音的波形图，图 是噪声的波形图，图 是乐音的波形图。 【答案】 无规则 乙 甲 【解析】[1]从物理学角度，噪声是发声体做无规则振动发出的声音； [2][3]噪声波形无规则，乐音波形有规则，图乙波形无规则是噪声波形，图甲波形有规则是乐音波形。 【变式8-1】如图所示的是一个噪声监测仪，请你给监测仪上显示的数字补上单位：54.4 。当附近有拖拉机驶过时，监测仪上的数值将 （选填“增大”或“减小”）。利用噪声监测仪 （选填“能”或“不能”）直接减弱噪声。 【答案】 （或分贝） 增大 不能 【解析】噪声监测仪显示的是响度，单位是dB（分贝）；拖拉机驶过时噪声大，数值将增大；噪声监测仪只能监测噪声，不能减弱噪声。 【变式8-2】(多选题)下列对相关声现象的分析，正确的是（　　） A．图甲：拨动伸出桌面的钢尺，钢尺振动的幅度越大，音调越高 B．图乙：将扬声器对准烛焰，播放音乐，烛焰会跳动，说明声波能传递能量 C．图丙：逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到的声音变小，说明声音的传播需要介质 D．图丁：车间内作业的工人佩戴耳罩，是为了阻断噪声的传播 【答案】BC 【解析】A．钢尺振动幅度越大，响度越大，不是音调越高，故A错误； B．扬声器对准烛焰，烛焰跳动，说明声波能传递能量，故B正确； C．抽出玻璃罩内空气，声音变小，说明声音传播需要介质（真空不能传声 ），故C正确； D．工人戴耳罩是在人耳处减弱噪声，不是阻断传播，故D错误。 故选BC。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$