第一章 声现象 （培优复习课件）物理苏科版2024八年级上册

江苏凤凰科学技术出版社 第一章 声现象 风声、雨声、流水声，诉说着大自然的变化； 歌声、笑声，表达着人们的情感。 壶内的水声，能告诉我们水是否沸腾； 心音的变化，可以帮助医生判断病情。 …… 声音是平凡的，又是奇特的。 声音是什么？它有哪些特性？ 自然界存在人耳听不到的声音吗？ 单元复习 八年级上册•苏科版（2024） 一、声音是什么 二、声音的特性 三、噪声及其控制 四、 人耳听不见的声音 复习内容 内涵 具体内容 物理观念 九个概念：声源、声波、响度、音调、频率、音色、噪声、超声波、次声波。 三个途径：在声源处控制噪声、在传播途中控制噪声、在人耳处减弱噪声。 两个应用：声音可以传递信息、声音可以传递能量。 一个规律：声音的传播需要介质。 科学思维 1.运用归纳推理法得出声音是由物体振动产生的。 2.运用转换法将发声体微小的振动放大，便于观察。 3.运用理想实验法理解声音的传播需要介质，真空不能传声。 4.运用类比法理解声波的特性 科学探究 1.探究声音的产生条件。 2.探究声音的传播条件。 3.探究影响声音强弱的因素。 4.探究音调的影响因素 科学态度与责任 1.通过对噪声来源和危害分析，进行环境保护教育，强化环保意识。 2.通过对声波在现代技术中的应用的介绍，养成关注科技发展的习惯 核心素养 单元思维图谱 4 第一节：声音是什么 第一章 声现象 知识结构 大量实验表明，声音是由物体振动产生的。物理学中，把正在发声的物体叫作声源（acoustic source）。固体、液体、气体都能发声，都可以成为声源 声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。 注意：但是不能说振动停止，声音也消失。因为振动停止，只是不再发声，但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。 1. 对声音的理解 一、声音的产生 2. 乐器的发声 （1）弦乐器：如古筝、古琴、二胡、小提琴等，这类含有弦的乐器，是靠弦的振动发声。 （2）管乐器：如横笛、竖笛等管类乐器是靠空气柱的振动发声。 （3）打击乐器：如锣、鼓等乐器，它们靠的是击打部位的振动发声。 一、声音的产生 二、声音的传播 归纳总结： （1）声音能在固体、液体和气体中传播； （2）真空罩中的空气并不能完全抽成真空状态，我们实验推理出真空不能传声。 1. 介质：我们把固体、液体和气体统称为传播声音的介质。 2. 真空不是介质，声音不能在真空中传播。 3. 实验推理法：又称理想实验法，是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出的一种研究方法。 1. 回声 声音在传播过程中碰到障碍物被反弹回来的现象叫作回声。 北京天坛回音壁 人耳听到回声的条件：发出的声音经过较长的时间（大于0.1s）回到耳边，人耳才能把回声与原声区分开；人距障碍物距离至少17 m。 三、声波 （1）概念：声速的大小等于声音在每秒内传播的距离。单位是m/s（米/秒） 3. 声速 （2）一些介质中的声速 三、声波 三、声波 （3）影响声速的因素 声速的大小跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。 ①声音在不同介质中传播的速度不同。一般情况下，v固>v液> v气。 ②声音在介质中的传播速度与介质的温度有关。15ºC时空气中的声速是 340m/s。 题型1：声音的产生 1. 如图所示，小丽用小锤敲击音叉，让发声的音叉接触竖直悬挂的乒乓球。 (1)实验时，小丽既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球            。通过实验可初步得出：声音是由物体的振动产生的。 (2)乒乓球在实验中起到的作用是          ，这种思维方法叫做          （选填“控制变量法”或“转换法”）。 (3)如果小丽用手握住正在发声的音叉，          （选填“能”或“不能”）听到声音。 被弹开 将音叉的振动效果放大 转换法 不能 2. 物理老师做了如图所示的实验：将一块小平面镜粘在音叉叉股上，固定激光笔，将一束绿光照射到平面镜上，光被反射到墙而上一点处形成一个光斑。 (1)用橡皮锤敲击音叉叉股，同时观察到墙面上的光斑变成一条短线并听到声音，该现象说明发声体在       ，此科学研究方法称为       ； (2)若在真空中敲击音叉进行该实验，则       看到墙上的光线条，       听到声音。（选填“能”或“不能”） 振动 转换法 能 不能 题型1：声音的产生 3. 笛子是我国传统乐器中最有民族特色的吹奏乐器。关于笛子演奏过程中涉及的声现象知识，下列说法中不正确的是（    ） A．笛子发出的声音是由空气振动产生的 B．现场观众听到的笛声是通过空气传播的 C．吹奏停止时，声音的传播也立即停止 D．笛子发出的声音不可以在真空中传播 C 吹奏停止，发声停止，声音仍在传播 题型1：声音的产生 4. 课堂上老师的讲话声是通过           传入学生耳中的；如图所示，将耳朵贴在桌面上，用手指轻敲桌面，我们能听到清晰的敲击声，这个现象表明           可以传声；在水中的鱼能被它们喜欢的声音吸引，表明           也能传声。 空气 固体 液体 题型2：声音的传播 5. 如图（a）所示，将衣架悬挂在细绳中央，用铅笔轻轻敲击衣架时，声音是由物体的       产生的，听到的声音是通过       传入耳中的。如图（b）所示，将细绳的两端分别绕在两只手的食指上，再用食指堵住双耳，用相同的力度敲击衣架，听到的声音更大了，说明固体比气体传声        振动 空气 效果好 题型2：声音的传播 6. 如图所示，玻璃缸的水中有金鱼，在鱼缸旁边拍掌，金鱼立即受惊，这时鱼接收到声波的主要途径是（   ） A．鱼缸→水→鱼 B．空气→鱼缸→鱼 C．空气→鱼缸→水→鱼 D．水→鱼 C 提示：在鱼缸旁鼓掌，声音是手掌的振动产生的，它首先会通过空气传给鱼缸，再传给水，然后通过水传给鱼 题型2：声音的传播 第二节：声音的特性 第一章 声现象 知识结构 一、响度 2. 影响响度大小的因素 （1）振幅：发声体的振幅越大，产生声音的响度越大。 （2）与人距发声体的远近有关：离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。 (3)减少声音的发散，也能增大响度。如听诊器、喇叭口等。 （1）定义：物理学中，把人耳感觉到的声音的强弱叫作响度（loudness）。 1. 响度 物理学中，将声音的高低叫作音调（pitch）。 1. 音调 二、音调 （1）定义：物体1s振动的次数叫频率。用符号 f 表示. （2）单位：赫兹，符号是Hz. 如物体1s内振动了50次，则这个物体振动的频率f=50Hz. （3）物理意义 频率是用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。 （4）音调和频率的关系 频率决定声音的音调。频率越高、音调越高；频率越低、音调越低。 2. 频率 二、音调 频率为128赫兹 通过屏幕上的波形，我们看到： 音调高的波形比较密集一些；音调低的波形比较稀疏一些。 频率为440赫兹 3. 音调与波形图 三、音色 （1）定义：音色又称音质或音品，它指声音的特色。 1. 音色 分别用吉他、钢琴与萨克斯发出的C调1（do）的声音的图像，比较它们的图像有什么相似和不同。 从波形可知：三者的波形整体上疏密程度相同，即音调相同， 振幅也相同，即响度相同，但波的形状不相同，即音色不同。 吉他 钢琴 萨克斯 2. 音色与波形图 （2）音色是由发声体本身决定的，发声体有变化，音色也将变化。例如，有经验的铁路工人师傅，可以通过用铁锤敲击钢轨发出的声音的音色而得知钢轨上的螺丝是否松动。 通过“听”声判断螺栓是否松动 （1）音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。 “闻其声而知其人”就是利用每个人发出声音的音色不同来辨别的。 3. 音色的决定因素 三、音色 1. 小昊和妈妈在超市看到了一款智能音响，该音箱可以模仿很多动物的声音，该音箱主要是模仿声音的       （填“音调”“音色”或“响度”）；休息时，智能音箱可以播放轻音乐舒缓身心但音量不能过大，是指声音的       （填“音调”“音色”或“响度”）要适中，以免打扰休息。 音色 响度 题型1：声音基本特性的区别 2. 2022年春晚，由易烊千玺、邓超、李宇春深情演绎了歌曲《时代感》，李宇春唱高音部分的“高”是指声音的           高，听众感觉到歌声的强弱程度叫做声音的           ，听众可以“听音辨人”主要是因为不同歌手有不同的           。 音调 响度 音色 3. AI智能音箱让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出“调大声音”的指令时，音箱就自动改变声音的           ，此时音箱内部扬声器振动的           增大。智能音箱可以模仿很多明星的声音，该音响主要是模仿声音的           （选填“音调”“音色”或“响度”）。 响度 振幅 音色 题型1：声音基本特性的区别 4. 某同学用不同力度分别轻拨、重拨某乐器的一根琴弦，则琴弦发出声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同；如图所示为该同学观察到的示波器上波形图的情况，其中 （选填“”或“”）图中的波形图为重拨时的波形图。如果琴弦在分钟内振动了次，它的频率是 。 响度 a 500 提示 题型2：波形图比较声音的特性 5. 下列为录制合成的声音波形图，下列说法正确的是（　　） A．甲和乙音色相同 B．甲和丙音调相同 C．甲和丁音调相同 D．丙和丁响度相同 【详解】A．甲和乙两图的形状不同，音色不同，故A错误； B．甲和丙两图相同时间内振动的次数不同，音调不同，故B错误； C．甲和丁两图相同时间内振动的次数相同，音调相同，故C正确； D．丙和丁两图振幅不同，响度不同，故D错误。 C 题型2：波形图比较声音的特性 6. 声音是由物体        产生的，声音传入话筒中，能变为电信号，通过示波器能直观地显示出声波的波形。如图所示，先后在话筒前敲响两个音叉，示波器显示出波形，可判断甲音叉发出声音的音调比乙音叉发出声音的音调更      （选填“高”或“低”）一些，甲、乙两种声波在空气中的传播速度       （选填“甲快”、“乙快”或“甲、乙一样快”）。 振动 低 甲、乙一样快 题型2：波形图比较声音的特性 第三节：噪声及其控制 第一章 声现象 知识结构 视频演示：音叉与泡沫的波形图 音叉乐音波形图 泡沫噪声波形图 1. 乐音和噪声的波形图 有规律的振动 无规律的振动 观察噪声的波形 观察泡沫塑料块刮玻璃时产生的噪声的波形，并与音叉发出的声音的波形作比较。 一、噪声的来源 （1）物理学的角度看待噪声： 2. 乐音和噪声的区别 噪声：发声体做无规则振动时发出的声音，噪声通常是指那些刺耳难听、令人厌烦的声音。 乐音：发声体振动有规律，悦耳动听，令人舒服的就是乐音了。 一、噪声的来源 （2）环境的角度看待噪声： 凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。 一、噪声的来源 3. 乐音和噪声的联系 (1)乐音和噪声都是由物体振动产生的。 (2)有些乐音干扰了其他人,变成了噪声,如居民楼前播放跳舞的音乐声。 (3)物理学角度的噪声任何情况下都不会变成乐音,即使是对于我们的工作来说有意义的噪声，比如通过火车车轮与钢轨的摩擦声判断火车运行以及钢轨是否正常时,这种有用的摩擦声依然是噪声。 物理学中，用声强级来客观描述声音的强弱，它的单位是分贝（符号为 dB）。 0 dB是人刚能听到的最微弱的声音——即人们的听觉下限； 30~40 dB 是较为理想的安静环境； 70 dB 会干扰谈话，影响工作效率； 长期生活在90dB 以上的噪声环境中，听力会受到 严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病； 如果突然暴露在高达150 dB的噪声环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力。 噪声监测仪 1. 噪声等级划分 二、噪声的危害 主观感觉 声音强弱的等级/dB 声音的来源 极静 10～20 卧室、轻声耳语 安静 30～50 图书馆阅览 较静 50～70 办公室、一般讲话 较吵 70～90 大声说话、车辆行驶 很吵 90～110 拖拉机开动 感到疼痛 110～130 球磨机、电锯工作 无法忍受 130～150 喷气式飞机起飞 2. 声音的等级与听觉效果 二、噪声的危害 噪声会严重影响人们的身心健康，主要表现在以下方面： （1）心理危害 首要影响为干扰工作与睡眠，致人烦躁、精力涣散，阻碍正常休憩，严重扰乱人们的日常生活秩序。 （2）生理危害 噪声损伤听觉，致人耳聋，长期置身90dB环境，耳聋发病率骤增。此外，还易引发头痛、消化不良及视觉模糊等症状，甚至死亡。 （3）物理影响 高强度噪声可毁建筑，如超音速飞机的轰鸣声，炸药的爆炸声等会将建筑的玻璃震碎，并使一些仪表和设备工作不正常。 3. 噪声的危害 二、噪声的危害 二、噪声的控制 噪声会严重影响人们的工作和生活，因此控制噪声十分重要。我们知道，声音从产生到引起听觉有这样三个阶段： 因此，控制噪声从这三个方面着手。 声源处 声音的传播途中 声音接受处 防止噪声 产生 阻断噪声 传播 防止噪声 进入人耳 如：禁止车辆在学校、医院、图书馆等附近鸣喇叭；在摩托车发动机上安装消声器，以减小声源发出的噪声 1. 声源处控制噪声 二、噪声的控制 在传播过程中控制。例如，高架路两侧安装隔音墙；马路边植树种草；门窗采用双层玻璃等。 2. 传播途中控制噪声 在强噪声环境中工作的人（如飞机引导员）佩戴耳罩，可避免过强的声音进入耳内。 3. 接收处控制噪声 1. 如图是某住宅小区内的场景。 【详解】（1）[1] A是禁鸣标志，禁鸣是在声源处处理噪声，是在声源处控制噪声。 [2]振动产生声音，鸣叫的笛声是由汽车喇叭的振动产生。 （2）图中B是汽车限速标志，“5”表示小区内车速不能超过5km/h，在中国道路，小车行驶的速度单位是km/h。 (1)图中A是禁鸣标志，禁鸣是在          处控制噪声，鸣叫的笛声是由汽车喇叭的        产生的； (2)图中B是汽车限速标志，“5”表示小区内车速不能超过        。 声源 振动 5km/h 题型1：噪声的控制 3. （多选）下列措施是在传播过程中减弱噪声的是（    ） A．道路两旁种植树木 B．阅览室禁止大声喧哗 C．机场工作人员佩戴耳罩 D．高速公路两侧安装板墙 2. 学校准备开晚会，有学生在校园内排练舞蹈，为了不影响其他同学，团委要求练舞时调小音响的音量，这是属于           _______（填控制噪声的方法）；调小音响的音量后，声音在空中传播的速度           （选填“变大”“变小”或“不变”）。 在声源处减弱噪声 AD 不变 题型1：噪声的控制 第四节：人耳听不到的声音 第一章 声现象 知识结构 频率 声音 20Hz 20000Hz 次声波 超声波 声 20HZ 20000HZ 人的听觉范围 次声波 超声波 一、声波的分类 1. 声波的分类 一、声波的分类 2. 超声波和次声波的理解 超声波和次声波都属于声波，具有声波的一般特点。 (1)都是由物体的振动产生的。 (3)在同种介质中传播速度相同，如在15℃的空气中它们的传播速度都是340m/s。 (2)可以在固体、液体、气体中传播，但不能在真空中传播。 一、声波的分类 2. 人和一些动物的听声和发声频率范围 不同的人听觉的频率范围不完全相同。例如，有些年轻人就能听到频率低于 20 Hz 的声音。一般情况下，人的年龄越大，能听到的声音的频率范围越小。 能听到次声波的动物有：狗、大象； 能听到超声波的动物有：狗、猫、蝙蝠、海豚。 二、超声波 超声波具有方向性好、传播距离远、穿透能力强、易于获得较集中的声能等，在生产、医疗和科学研究等方面得到了广泛的应用。 1. 超声波的特点 超声波的应用 传递能量 传递信息 超声波清洗机、超声波焊接机、超声波雾化器、超声波马达等。 声呐（回声定位）、超声诊断仪、超声波探伤仪。 2. 超声波的应用 三、次声波 1. 次声波的来源 （1）自然来源：许多自然现象都会产生次声波，如狂风暴雨、电闪雷鸣、火山爆发、地震、海啸等。 （2）人为制造：人为产生次声波的现象也很多，如核爆炸、火箭发射、飞机飞行和列车行驶等都会产生次声波。 2. 次声波的特点 次声波在传播过程中能量衰减较慢，且不易被障碍物遮挡，因而传播得很远。强烈地震、火山爆发产生的次声波，能绕地球2-3圈。 三、次声波 3. 次声波的危害 较强的次声波会对人体造成严重损害，使人恶心、神经错乱，甚至内脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。 3. 次声波的应用 次声波的应用 传递能量 传递信息 大风中高楼摆动；次声波武器等 预测自然灾害；动物（如大象）交流等 典例剖析 【详解】[1][2][3]人的听觉范围20Hz～20000Hz，高于20000Hz的叫做超声波，低于20Hz的叫次声波。发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有次声波产生。蝙蝠在飞行中能不断发出人耳听不到的超声波，这种超声波信号碰到任何物体时，都会被反射回来，蝙蝠的这种方法叫回声定位。 1. 发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有      声波产生，蝙蝠发出的是人耳听不到的      声波，它能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置，这是利用      定位原理。 次  超 回声 题型1：声的利用 1. 云南北迁亚洲象群牵动全国人民的心，如图是亚洲象迁移时的情景，象群之间通过频率 （选填“大于”或“小于”）20Hz的次声波相互交流传递信息。 【详解】我们把频率高于20000Hzd的声音叫超声波，低于20Hz的叫次声波，大象之间是通过次声波来交流的，故象群之间通过频率小于20Hz的次声波相互交流传递信息。 小于 题型1：声的利用 3. 超声波在很多方面有应用，下列说法不正确的是（　　） A．蝙蝠利用发出的超声波导航 B．人们制成超声雷达探测鱼群 C．用超声波检查母体内的胎儿 D．狗能通过超声提前感知地震 D 题型1：声的利用 八年级上册•苏科版（2024） 谢谢！ 一份耕耘，一份收获 Lavf58.46.101 $$