专题02 声现象(期中复习讲义)八年级物理上学期新教材北师大版(北京)
2025-11-13
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二章 声现象 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 声学 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.17 MB |
| 发布时间 | 2025-11-13 |
| 更新时间 | 2025-11-13 |
| 作者 | Lisa7 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-09-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53921130.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 声现象(期中复习讲义)
考点内容
课标要求
命题预测
声音的产生与传播
通过实验探究,初步认识声音的产生与传播的条件;
属于常考热点,主要考查声音的产生和传播条件。题型主要是选择题和填空题,有时也会出现在综合题中。主要命题点有:声音的产生、声音的传播条件、声速及其相关计算等。
声音的特性
了解声音的特性
声音的三大特性是声现象考题中命题点较为集中的内容,主要考查声音的音调、响度和音色。常见考题类型是选择题、填空题,有时也会出现以探究形式出现的填空题。命题点有:声音的音调以及影响音调高低的因素、声音的响度及影响因素、音色和声源的辨识、超声波与次声波等。
噪声及其防治
了解防治噪声的途径
人类活动越来越重视环保,对噪声的认识以及控制噪声的考题出现的频率逐渐增多。对噪声相关问题的考查题型基本上是选择题和填空题两种。命题点有:对噪声的认识、噪声的防治方法等。
声的应用
了解现代技术中与声有关的应用,如超声波、次声波在现代技术中的简单应用等
声音的利用在人类社会活动中逐步得到推广和重视,相关考题也逐渐多了起来,其考题题型多是选择题,有时也会出现在填空题中。命题点有:利用声音传递信息、利用声音传递能量、超声波与次声波的应用等。
知识点01 声音的产生与传播
一、声音的产生
1.声音的产生: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。
2.声源:正在振动发声的物体叫做声源。
(1)固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源。
(2)声音是由物体的振动产生的,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。
3.探究声音的产生
(1)轻压喉部:轻捏喉部,然后说话或者唱歌,发声时,手指感到喉咙在振动;停止发声,振动停止,声带(固体)振动发声。
(2)拨动橡皮筋:用手拨动张紧的橡皮筋,然后再捏住橡皮筋:拨动橡皮筋时,橡皮筋发出“嗡嗡”声,能看到橡皮筋在不停地振动;捏住橡皮筋时,橡皮筋不再振动,不再发声,橡皮筋(固体)振动发声。
(3)吹响笛子:笛子发声时,把手放在笛孔处,能感觉到气流的振动;停止吹气,没有振动的气流,笛声消失。空气柱(气体)振动发声。
(4)用筷子搅动水(不要碰触水盆):水发出“哗哗”的声音;当水面平静下来,水不再振动,不再发出声音,水(液体)振动发声。
(5)敲鼓:(1)敲鼓时,鼓面上纸屑的跳动;(2)敲鼓时,鼓面附近的蜡烛火焰晃动;说明鼓声是鼓面振动产生的。
(6)敲击音叉:敲击音叉时,音叉附近的乒乓球跳开,说明音叉在振动。
(7)正在发声的音箱:用手按住音箱的纸盆,感觉到纸盆在振动。
拓展培优:一、探究声音产生原因实验中的科学方法
(1)转换法:物理学中常将一些无法直接感知或不易观察到的现象转换成人们可以感知或容易观察到的现象,这种方法就是转换法。例如,观察鼓面振动时,鼓面的振动不易观察到,我们可以在鼓面上撒些碎纸屑或泡沫颗粒,鼓面振动时会引起纸屑或泡沫颗粒的跳动,由此可由纸屑或泡沫颗粒是否跳动来反映鼓面是否在振动。
(2)比较法:通过对不同物理现象的比较,发现它们的不同点和相同点,从而得出某种结论。例如,通过比较物体发声和未发声时的区别,发现发声物体的共同特征—声音是由物体振动产生的。
(3)归纳法:通过大量事实概括得出结论的方法。例如,根据“物体振动发声”的大量事实,总结得出“发声的物体都在振动”的结论。
4.确定声源:弦乐是琴弦的振动产生的;管乐是空气柱的振动产生的;打击乐是由被打击乐器的振动产生的等。
对声源的理解:①声源可以是固体,也可以是液体和气体。如“风声雨声读书声”,其中的“风声”、“雨声”、“读书声”分别是由气体(空气)、液体(水)、固体(声带)振动发出的声音,此时,空气、水、声带就是声源。②只有正在发生的物体才能叫声源。一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
发声停止≠声音停止
一切发声的物体都在振动,振动停止时,发声也停止,注意发声停止不是“声音消失”。因为振动停止只是物体不再发声,但物体原来发出的声音仍然在传播。例如,发令枪响后随即停止振动不再发声,过一会终点计时员能听到枪声,说明虽然声源的振动停止了,但是声音仍然在空气中传播,并没有消失。
二、声音的传播
1.声音的传播
(1)声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是固体、液体和气体,真空不能传声。
(2)声音是以波的形式传播的,叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。
(3)声音可以在固体、液体和气体中传播,但不能在真空中传播。
2.探究声音的传播
(1)固体能够传声:一个同学轻敲桌子的一端,另一个同学把耳朵贴在桌子的另一端的桌面上,能听到清晰的敲桌子的声音,声音能在固体中传播。
(2)液体能够传声:轻敲水族馆里的鱼缸体,鱼听到敲击声后迅速跑开。鱼能听到敲击声才迅速跑开,液体能够传声。
(3)气体能够传声:上课时,我们都能听见老师的讲课声。我们通过空气听到了老师讲课声,空气能传播声音。
(4)真空不能传声:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩中,逐渐抽出其中的空气,注意声音的变化,再向玻璃罩中逐渐充入空气,注意声音的变化。随着空气被抽出,声音越来越小,最后听不到声音;再充入空气,随着空气越来越多,声音又越来越大,推理:真空不能传声。
3.回声:声波遇到障碍物会被反射回来,我们听到的回声,就是声波反射形成的。
(1)人耳能分辨出回声和原声的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1s以上,即:声源到障碍物的距离大于17m。
(2)回声的防止:室内讲话的回声有时候会使人听到多重声音,产生重音,严重时会对人的听觉系统造成伤害,所以要规避回声带来的不利影响。
4.声波
(1)声波:声音在介质中是以波的形式进行传播的,我们把这种波叫做声波。例如,音叉振动,引起周围空气的振动,形成了声波,从而将音叉(声源)的振动传播到远方,如图所示。
(2)声音的传播速度:在15℃,声音在空气中的传播速度是340m/s;在水中传播比在空气中快,约为1500m/s;在钢铁中更快,速度可达5200m/s。
(3)影响声速的因素:1)介质的种类,一般情况下v固>v液>v气;2)温度,同种介质,温度越高,声速越大。
5.人耳如何听到声音
(1)人耳听到声音的过程:发声体发出声音→介质传声→耳朵听声。
(2)声音可以通过头骨、颌骨传到听觉神经,物理学中把这种传导方式叫做骨传导。
(3)声源到两只耳朵的距离一般不同,这就造成了声音传到两只耳朵的时间、强度及其它特征也就不同,这就是双耳效应。正是由于双耳效应,人们可以准确地判断声音的方位。
(4)声波在传播过程中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射;另一部分声波可能进入障碍物,被障碍物吸收甚至穿过障碍物,如隔墙能听到相邻房间里的声音。
6.回声的应用
(1)改善音质:在封闭的空间产生声音后,声波就在四壁上不断反射,即使声源停止振动发声,声音也会持续一段时间,这种现象叫做混响。在建筑方面,设计、建造大的厅堂时,可采取必要的措施,例如设计内部结构、形状等,以获得适量的混响,使声音更为丰满动听,提高室内的音质,如图甲所示。
(2)回声测距:当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的两倍,即,其中t为从发声到接收到回声的时间,v声为声音的传播速度。人们根据这一原理进行距离的测量,如图乙所示。
知识点02 声音的特性
一、音调
1.音调:声音的高低叫音调。
2.频率
(1)定义:物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。
(2)物理意义:描述物体振动快慢的物理量。
(3)单位:赫兹,简称赫,用符号Hz表示。如果一个物体在1s时间内振动100次,它的频率就是100Hz,表示f=100Hz。
(4)音调与声源振动频率的关系:频率决定声音的音调的高低。频率越高,音调越高,声音听起来越清脆;频率越低,音调越低,声音听起来越低沉。
(5)音调高低不同的声波波形图
3.探究影响音调高低的因素
观察钢板尺的振动:如图,将一把钢板尺压紧在桌面上,分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘,用力波动钢板尺伸出桌面的部分,使其振动发声,听声音高低的变化,观察钢板尺振动快慢情况。
钢板尺伸出桌边的长度越长,钢尺振动得越慢,发声的音调越低。因而可知,物体振动得快,发声的音调就高;振动得慢,发声的音调就低。
4.超声波与次声波
(1)人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
(2)把高于20000Hz的声叫超声波,把低于20Hz的声叫次声波。
1.超声波和次声波也是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在相同条件下,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
5.人和动物的发声和听觉频率范围
(1)人和动物听觉频率范围各不相同。另外,不同人的听觉频率范围也略有不同,即使是同一个人,在不同年龄段听觉频率范围也不同,所以听觉频率范围20Hz—20000Hz仅仅是理论上的。
(2)地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生,很多动物都能听到,如狗、大象等。
(3)海豚、蝙蝠等能发出超声波,而大象能发出次声波,它们可以用人类听不到的声音完成交流和捕食。
二、响度
1.响度:物理学中,声音的强度(大小)叫响度。
日常生活中所说的声音的“高”、“低”,有时候指的是音调,有时候指的是响度。例如,“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”,这里“高”、“低”指的是音调;而“引吭高歌”、“低声细语”,这里的“高”、“低”指的是响度。
2.振幅:物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
(1)声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大,产生声音的响度大;发声体振动的幅度越小,产生声音的响度越小
(2)人听到的声音是否响亮,除了跟发声体发声时的振幅有关外,还跟人距发声体的远近有关。
(3)振幅与波形示意图
甲图振幅大,响度大;乙图振幅小,响度小。
3.减少声音分散的方法
(1)将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话,可以减少声音的分散,使处于喇叭前方的听到的声音更响亮,也可以使声音传播得更远;
(2)利用管状物(例如听诊器),也能减少声音的分散,增强传声效果。
4.放大法:在上述实验中,我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小,这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。
三、音色
1.音色:音色又叫音品,反映声音的品质与特色。
2.影响音色的因素:音色与发声体的材料、结构等因素有关,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不相同。
3.不同音色的声音的波形图
甲图是音叉发出的声音的音色,乙图是钢琴发出声音的音色。
4.音色的利用
(1)根据音色可以分辨出不同乐器(发声体)和不同人的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
(2)同一发声体,如果其结构发生变化,音色也将发生变化。因此,可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
5.声音的三特性
音调、响度和音色之间的区别如下表所示:
音调
响度
音色
定义
声音的高低
声音的强弱
声音的品质
影响因素
声源的振动频率,频率越高音调越高
声源的振幅,振幅越大响度越大
声源的结构、材料
听觉表现
音调高:声音清脆、尖细;音调低:声音低沉
响度大:“震耳欲聋”;
响度小:“轻声细语”
不同声源的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
知识点03 声音的利用
一、声音传递信息
声音传递信息在生产、生活中有着广泛的应用。其典型应用如下:
1.回声定位
(1)蝙蝠觅食:蝙蝠在飞行过程中,会发出超声波,这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。
(2)倒车雷达:利用超声波探测汽车后方障碍物的距离,告知驾驶员周围障碍物的情况。
(3)声呐设备:利用声波在水中的传播和反射特性,对水下目标进行探测,广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
2.医用B超
医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,超声波遇到组织的分界面(不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处)时会发生反射,根据反射波滞后于发射波的时间,可以知道分界面在体内的深度等信息,并转换成影像,帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
3.无损探伤
工业上可以利用超声波透射法对产品进行无损探测。如果产品内部有缺陷,超声波会在缺损处发生反射,根据接收到的声波信息可以鉴定产品是否合格。
4.声音传递信息的其他应用
声
声音的特点
归纳
远处隆隆的雷声
大雨就要来了
不同的声音会传递给人们不同的信息。声音可以传递信息
下课铃声
下课时间到了
铁路工人用铁锤敲击钢轨,钢轨发出异常声音
有螺栓松动了
医生用听诊器听心脏跳动的声音
人体健康状况
利用仪器接收次声波
地震、台风的位置及强度
二、声音传递能量
1.实验探究—声波能传递能量
(1)探究过程:如图所示,将音箱对准火焰,播放音乐。
(2)实验现象:观察到火焰随音乐“舞动”。
(3)实验结论:声音能传递能量。
2.医疗:医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。
3.工业:
(1)利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工;
(2)超声波去污:利用超声波使清洗液剧烈振动,把物体上的污垢清洗下来而不损坏被清洗的物体,可以用来清洗机器零件、精密仪器、医疗设备等;
(3)超声波焊接:利用超声波的热效应,人们研制了超声波焊接机,利用这种焊接机可以焊接塑料制品、缝制化纤纺织品等;
(4)超声波除尘:单反相机中的超声波滤镜,安置在快门之后,能够通过每秒万次的高速振动,将吸附在感光器上的灰尘碎屑震落,达到除尘的目的;
(5)日常生活:利用超声波清洗牙齿、利用超声波出去人体内结石等。
(6)次声波武器:由于次声波传播的距离远、穿透能力强,且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡,因而次声波正越来越多地应用在军事上。
题型一 声音的产生
解|题|技|巧
声音的产生与传播是声现象的基本内容,也是声现象重要知识点。中考题中,考查声音的产生的考题出现频率也很高,但一般不会只考查“声音的产生、声音的传播”单一知识点,把对声音的特性、声音的利用或噪声控制等内容结合起来的考题较多。
所有声音都是由物体振动产生的,但(声源)发声体是什么,声音来源于什么物体的振动是学生容易出现错误的地方。有的时候为了迷惑学生,会考查一些诸如“高科技产品的声音不是由物体振动产生的”之类的问题,但无论怎么出题、如何表达,所有声音都是由物体振动产生的,这是考生需要牢记的。当然,学生在备考过程中,需要结合生活实际,多了解一些有关发声体的知识。
【典例1】在探究“声是怎样产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹开,这样做是为了( )
A.使音叉振动时间延长 B.使音叉振动尽快停下
C.把音叉的微小振动放大,便于观察 D.使声波多次反射形成回声
【变式1】宋代《梦粱录》中记载了一项中国民间传统游戏——抖空竹。如图,在竹木制成的空竹圆轮外侧开有若干方形哨口,哨口内有大小不同的气腔,转动时会发出嗡嗡声。下列说法中与空竹发声原理相关的描述是( )
A.声音通过空气传入人耳的 B.气腔内的空气振动产生声音
C.空气振动越快,音调越高 D.空气振动幅度越大,响度越大
【变式2】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;再让空气逐渐进入玻璃罩内,听到闹铃声又逐渐变大。关于实验,下列说法中正确的是( )
A.空气可以传播声音
B.闹铃不振动,也能发出铃声
C.若多抽一段时间,可以完全听不见闹铃声
D.听到闹铃声又逐渐变大,是由于闹铃振动逐渐变剧烈了
题型二 声音的传播
解|题|技|巧
声音以波的形式传播,声音的传播需要有介质;这是声音能不能传播出去和我们能听到声音所必须满足的条件。为了考查此知识点,经常会出现太空中宇航员与地面通话,用真空罩罩住发声体,电磁波的传播与声波的传播等考题。对这些问题加以理解和关注,对解答此类问题大有益处。
【典例1】如图所示,机械闹钟放在密封的玻璃罩中,一开始可以听到闹钟的铃声,用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到铃声的响度( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.先变大后变小
【变式1】下列有关声现象的实验中,用于探究声音的传播条件的实验是( )
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
【变式2】下列关于声的说法正确的是( )
A.只要物体振动就一定能听到声音
B.B超利用声能传递能量
C.奥运会上,花样游泳的运动员在水下也能听到岸上传来的音乐声,说明水能传声
D.因为次声波响度很低,所以人耳听不到
题型三 声速及其计算
解|题|技|巧
对声速的考查也曾出现,但考查此知识点的考题较少,出现的频率也不是太高。作为知识点需要考生注意以下几个问题:(1)什么是声速,声速在不同介质中传播速度不同;(2)在15℃时,空气中的声速是340m/s;(3)利用回声可以测距。
【典例1】人耳能分辨回声的条件是回声到达人耳比原声晚0.1s以上。你面向一面高墙喊话,如果想分辨回声,那么你和高墙之间的距离应(声音传播的速度为340m/s)( )
A.大于34m B.大于17m
C.小于17m D.等于34m
【变式1】交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲所示。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测汽车速度约为(假设超声波的速度为340 m/s,且保持不变)( )
A.28.33m/s B.13.60m/s C.14.78m/s D.14.17m/s
【变式2】小明在长直金属管的一端敲击一下,小红用耳朵贴在金属管的另一端听。小红听到两次响声,两次响声间隔。已知声音在空气中传播的速度为,在金属管传播的速度是,则这根金属管的长度是( )
A. B. C. D.
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.关于“0dB”的理解,正确的是( )
A.0dB意味着物体不发生振动 B.0dB是人耳能听到的最弱声音
C.低于0dB也能引起人耳对声音的感觉 D.0dB就是没有声音
2.下列事例中,声传递能量的是( )
A.用超声波清洗精密机械 B.将超声波用于倒车雷达
C.利用次声波预报台风和地震活动 D.医生用听诊器给病人诊断病情
3.关于声现象下列说法错误的是
A.居民区旁的隔音屏障是在传播过程中减弱噪声
B.真空不能传声是通过实验与推理的方法获得的
C.“闻其声便知其人”是通过说话人的音调来判断的
D.发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”,说明声波能传递能量
4.如图所示,二胡是我国古老的民族乐器。用二胡演奏发声时,下列说法正确的是( )
A.二胡发出的声音一定不是噪声
B.二胡发出的声音传播不需要介质
C.二胡发出的声音是由琴弦振动产生的
D.按压琴弦不同的位置可以改变发声的音色
5.为了使教室内的学生免受环境噪声干扰,采取下面的哪些方法是有效、合理的?( )
A.在教室周围植树 B.每个学生都戴一个防噪声的耳罩
C.老师讲话声音大一些 D.教室内安装噪声监测装置
6.某声音测试仪器的产品参数如下表:
产品型号
G250升级版
备注
测量范围
20~135dB
声音强弱等级的显示
测量精度
±1.5dB
频率响应
27.5~8.5kHz
产品能工作的频率
该测试仪器在同一位置测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数如图,则( )
A.该仪器用于测量声音的音调
B.声源发出甲声音时振动幅度较大
C.甲声音的传播速度较快
D.声源发出甲声音时每秒振动次数较多
7.下列各图关于声现象的说法中,正确的是( )
A.敲击编钟能发声说明声音是由物体的振动产生的
B.钢尺振动的越快、响度越大
C.街头设置噪声监测仪可以控制噪声
D.B型超声波诊断仪可以传递能量
8.“爆竹声中一岁除”2024年甲辰龙年除为,爆竹声声。下列有关现象说法正确的是( )
A.爆竹声是通过空气传到人耳朵中的
B.过年期间爆竹声一定不属于噪声
C.鞭炮声比花炮声在空气中传播的速度更快
D.爆竹声和其他声音主要根据音调来区分
9.“曾侯乙编钟”是2400多年前战国早期的文物,由六十五件青铜编钟组成,编钟音域跨越五个八度,只比现代钢琴少一个八度。编钟按照大小次序排列,钟体呈合瓦形,这种特殊结构,使得敲击钟的正面和侧面可以发出两种不同的声音,称为“一钟双音”。编钟奇妙的双音特性,其主要原因是敲击正面和侧面时振动的频率不同。下列说法中不正确的是( )
A.我们听到编钟的声音是通过空气传播的
B.编钟发出优美的声音是由钟体振动产生的
C.敲击体积不同的编钟,响度一定不同
D.敲击编钟的正面和侧面可以发出不同音调的声音
10.如图所示,是声音输入到示波器上时显示的波形。以下说法正确的是( )
A.甲和乙音调相同,乙和丙响度相同 B.甲和乙响度相同,乙和丙音色相同
C.甲和丁音调相同,乙和丙响度相同 D.甲、乙、丙、丁音调和响度都相同
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
11.如图所示,小雪同学在做“探究声音的产生”的实验。
(1)如图甲,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是 ;
(2)假设在月球上进行图乙中的实验,则 (选填“能”或“不能”)看到乒乓球被弹开。
12.小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细有关。于是他想利用弦线做研究,如图所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同。
(1)若他选择b、d两根弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系;
(2)若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 和 两根弦线做实验;
(3)小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越 ;弦线越粗,发出的音调越 。
13.噪声是一种严重的环境污染,小明学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究:
①搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、棉袜子等,由于不同材料的厚度不同,他对材料进行科学调整后,开始做实验;②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
棉袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
(1)小明设计的实验利用的原理是:离声源越远,听到的声音响度越 (选填“大”或“小”);
(2)根据小明的实验,以上几种材料中隔声性能最好的是 ;
(3)根据小明所得数据可推知粗糙的材料比平滑材料隔声性能 (选填“好”或“差”),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (选填“海绵”或“报纸”)隔声性能更好一点;
(4)在噪声污染严重的环境里,“隔音”是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
14.如图所示,平静的泳池水面上漂浮着一只小皮球,多多试图用扔石子激起水波的方法将皮球推向泳池边.但他发现小石子扔进水中,激起了一圈圈水波向外扩展,而皮球几乎只在原处“蹦蹦跳跳”,并未随水波向外水平移动;多多猜想其中原因可能是
A.小石子使水产生的振动不够强
B.皮球浸入水中深度过浅
C.向外逐渐扩展的水波,是被石子击中的那部分水,将竖直方向的振动向外依次传播而形成,而水并未水平移动,故对皮球没有产生水平推力
为了验证猜想,他设计了如下的实验方案:
①安全起见,选择一个水深较浅(膝盖以下)的水池,将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上(它们浸入水的深度不同),如图所示;
②用手替代石子,以一定的频率沿竖直方向拍打水面O点处
③拿走纸船和木块,改变拍打水面的方向,观察乒乓球的运动情况
请回答以下问题:
(1)在验证猜想时,她用不同的力度沿竖直方向拍打水面,若发现乒乓球没有水平移动,说明:球是否能水平移动与水振动的强弱 (选填“有关”或“无关”);
(2)实验方案①②是为了验证猜想 (选填序号字母)。实验时,若观察到三个物体都只在原位置上下振动,多多由此得到结论:物体是否水平移动与浸入深度无关;
你认为这一结论是否可靠? ,原因是: ;
(3)实施方案③时,若发现除了竖直拍打外,其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动,说明当时多多所扔的石子几乎是以 方向入水;
(4)要验证猜想C,再提供几个相同的乒乓球,将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的 (均选填“相同”或“不同”)同心圆上,手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处,观察乒乓球的运动情况。
15.在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,如图 a 所示:
(1) 抽气一段时间后, 随着瓶内空气逐渐减少, 小明发现听到的手机声音的音调 , 响度 ;(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2) 如果把广口瓶内空气完全抽出, 我们将 (选填“能”或“不能”)听到声音;
(3) 小明推测,假如把如图 b 的装置放在月球上, 敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球 弹起(选填“会”、“不会”或“有可能”)。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
16.阅读短文并回答问题。
城市噪声主要来源有工业噪声、交通噪声和生活环境噪声。控制措施有将噪声严重的工厂迁出市区;给噪声大的机器安装消音器并限制使用,未安装消音设备的机动车不得驶入市区;在市内规划安静小区;不安装高音喇叭;车辆尽量少鸣喇叭等。积极搞好城市绿化植树,宜用多孔建筑材料,加强隔音,例如城市高架快速干道系统——上海市内环线上,采用质量轻、强度高、隔音性能好且耐腐蚀的先进建材——聚碳酸酯板作为隔音材料,能尽可能降低高架干道上车辆行驶时产生的噪声污染。此外,在市区有关地段如闹市区等处设立噪声监测装置,以加强每个公民控制噪声的环保意识,不制造噪声并增强自我健康保护意识。
(1)从物理学的角度看,噪声是指发声体做 振动时发出的声音;
(2)以上材料中减弱噪声的方法是在 处减弱;在 过程中减弱;
(3)在教室里上课时,室外常有噪声干扰,请你提出至少三种减小噪声干扰的方法: 。
17.阅读短文,回答问题。
以声消声
科学研究发现,音叉的叉股向外侧振动时,会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气变密;当叉股向内侧振动时,这部分空气又变疏……随着音叉的不断振动,空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。
根据这个原理,科学家研发出一种消声器,它对特定频率的声音具有较好的消声效果。图乙是这种消声器的结构原理图,一列声波,沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象。
消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声,经消声处理后,其排气噪声可以降低70%以上。
(1)图甲中,音叉叉股振动时,在音叉的左边、右边都会传播声波,则声波___________;
A.向左和向右传播时,两边空气都是疏密相间的
B.向左和向右传播时,两边空气都是均匀的
C.向左传播时使空气变密,向右传播时使空气变疏
D.向左传播时使空气变疏,向右传播时使空气变密
(2)图乙中,B处声音的响度 A处声音的响度(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)图丙中用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波,P、Q表示密部,M、N表示疏部,则两列声波相遇时,消声效果不明显的情况是 ___________;
A.M与Q相遇
B.P与N相遇
C.M与N相遇
D.P与Q相遇
(4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关,图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,以下情况中,消声不达标的是 ___________。
A.响度为30dB,频率为150Hz
B.响度为50dB,频率为150Hz
C.响度为70dB,频率为250Hz
D.响度为90dB,频率为200Hz
18.为了测定声音在钢中的传播速度,取一长L=664米的钢轨,在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下,在另一端听到两次声音,记录指出两次响声相隔时间t=1.87s,如果当时声音在空气中的速度为332m/s,求声音在钢轨中的传播速度。
19.我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同,如下表所示。已知在长为1700m的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两声相隔4.66s(此时气温约为15℃)。问:
(1)敲击后声音通过空气传到金属管另一端要多长时间?
(2)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的?
一些介质中的声速
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
3 / 3
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专题02 声现象(期中复习讲义)
考点内容
课标要求
命题预测
声音的产生与传播
通过实验探究,初步认识声音的产生与传播的条件;
属于常考热点,主要考查声音的产生和传播条件。题型主要是选择题和填空题,有时也会出现在综合题中。主要命题点有:声音的产生、声音的传播条件、声速及其相关计算等。
声音的特性
了解声音的特性
声音的三大特性是声现象考题中命题点较为集中的内容,主要考查声音的音调、响度和音色。常见考题类型是选择题、填空题,有时也会出现以探究形式出现的填空题。命题点有:声音的音调以及影响音调高低的因素、声音的响度及影响因素、音色和声源的辨识、超声波与次声波等。
噪声及其防治
了解防治噪声的途径
人类活动越来越重视环保,对噪声的认识以及控制噪声的考题出现的频率逐渐增多。对噪声相关问题的考查题型基本上是选择题和填空题两种。命题点有:对噪声的认识、噪声的防治方法等。
声的应用
了解现代技术中与声有关的应用,如超声波、次声波在现代技术中的简单应用等
声音的利用在人类社会活动中逐步得到推广和重视,相关考题也逐渐多了起来,其考题题型多是选择题,有时也会出现在填空题中。命题点有:利用声音传递信息、利用声音传递能量、超声波与次声波的应用等。
知识点01 声音的产生与传播
一、声音的产生
1.声音的产生: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。
2.声源:正在振动发声的物体叫做声源。
(1)固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源。
(2)声音是由物体的振动产生的,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。
3.探究声音的产生
(1)轻压喉部:轻捏喉部,然后说话或者唱歌,发声时,手指感到喉咙在振动;停止发声,振动停止,声带(固体)振动发声。
(2)拨动橡皮筋:用手拨动张紧的橡皮筋,然后再捏住橡皮筋:拨动橡皮筋时,橡皮筋发出“嗡嗡”声,能看到橡皮筋在不停地振动;捏住橡皮筋时,橡皮筋不再振动,不再发声,橡皮筋(固体)振动发声。
(3)吹响笛子:笛子发声时,把手放在笛孔处,能感觉到气流的振动;停止吹气,没有振动的气流,笛声消失。空气柱(气体)振动发声。
(4)用筷子搅动水(不要碰触水盆):水发出“哗哗”的声音;当水面平静下来,水不再振动,不再发出声音,水(液体)振动发声。
(5)敲鼓:(1)敲鼓时,鼓面上纸屑的跳动;(2)敲鼓时,鼓面附近的蜡烛火焰晃动;说明鼓声是鼓面振动产生的。
(6)敲击音叉:敲击音叉时,音叉附近的乒乓球跳开,说明音叉在振动。
(7)正在发声的音箱:用手按住音箱的纸盆,感觉到纸盆在振动。
拓展培优:一、探究声音产生原因实验中的科学方法
(1)转换法:物理学中常将一些无法直接感知或不易观察到的现象转换成人们可以感知或容易观察到的现象,这种方法就是转换法。例如,观察鼓面振动时,鼓面的振动不易观察到,我们可以在鼓面上撒些碎纸屑或泡沫颗粒,鼓面振动时会引起纸屑或泡沫颗粒的跳动,由此可由纸屑或泡沫颗粒是否跳动来反映鼓面是否在振动。
(2)比较法:通过对不同物理现象的比较,发现它们的不同点和相同点,从而得出某种结论。例如,通过比较物体发声和未发声时的区别,发现发声物体的共同特征—声音是由物体振动产生的。
(3)归纳法:通过大量事实概括得出结论的方法。例如,根据“物体振动发声”的大量事实,总结得出“发声的物体都在振动”的结论。
4.确定声源:弦乐是琴弦的振动产生的;管乐是空气柱的振动产生的;打击乐是由被打击乐器的振动产生的等。
对声源的理解:①声源可以是固体,也可以是液体和气体。如“风声雨声读书声”,其中的“风声”、“雨声”、“读书声”分别是由气体(空气)、液体(水)、固体(声带)振动发出的声音,此时,空气、水、声带就是声源。②只有正在发生的物体才能叫声源。一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
发声停止≠声音停止
一切发声的物体都在振动,振动停止时,发声也停止,注意发声停止不是“声音消失”。因为振动停止只是物体不再发声,但物体原来发出的声音仍然在传播。例如,发令枪响后随即停止振动不再发声,过一会终点计时员能听到枪声,说明虽然声源的振动停止了,但是声音仍然在空气中传播,并没有消失。
二、声音的传播
1.声音的传播
(1)声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是固体、液体和气体,真空不能传声。
(2)声音是以波的形式传播的,叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。
(3)声音可以在固体、液体和气体中传播,但不能在真空中传播。
2.探究声音的传播
(1)固体能够传声:一个同学轻敲桌子的一端,另一个同学把耳朵贴在桌子的另一端的桌面上,能听到清晰的敲桌子的声音,声音能在固体中传播。
(2)液体能够传声:轻敲水族馆里的鱼缸体,鱼听到敲击声后迅速跑开。鱼能听到敲击声才迅速跑开,液体能够传声。
(3)气体能够传声:上课时,我们都能听见老师的讲课声。我们通过空气听到了老师讲课声,空气能传播声音。
(4)真空不能传声:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩中,逐渐抽出其中的空气,注意声音的变化,再向玻璃罩中逐渐充入空气,注意声音的变化。随着空气被抽出,声音越来越小,最后听不到声音;再充入空气,随着空气越来越多,声音又越来越大,推理:真空不能传声。
3.回声:声波遇到障碍物会被反射回来,我们听到的回声,就是声波反射形成的。
(1)人耳能分辨出回声和原声的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1s以上,即:声源到障碍物的距离大于17m。
(2)回声的防止:室内讲话的回声有时候会使人听到多重声音,产生重音,严重时会对人的听觉系统造成伤害,所以要规避回声带来的不利影响。
4.声波
(1)声波:声音在介质中是以波的形式进行传播的,我们把这种波叫做声波。例如,音叉振动,引起周围空气的振动,形成了声波,从而将音叉(声源)的振动传播到远方,如图所示。
(2)声音的传播速度:在15℃,声音在空气中的传播速度是340m/s;在水中传播比在空气中快,约为1500m/s;在钢铁中更快,速度可达5200m/s。
(3)影响声速的因素:1)介质的种类,一般情况下v固>v液>v气;2)温度,同种介质,温度越高,声速越大。
5.人耳如何听到声音
(1)人耳听到声音的过程:发声体发出声音→介质传声→耳朵听声。
(2)声音可以通过头骨、颌骨传到听觉神经,物理学中把这种传导方式叫做骨传导。
(3)声源到两只耳朵的距离一般不同,这就造成了声音传到两只耳朵的时间、强度及其它特征也就不同,这就是双耳效应。正是由于双耳效应,人们可以准确地判断声音的方位。
(4)声波在传播过程中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射;另一部分声波可能进入障碍物,被障碍物吸收甚至穿过障碍物,如隔墙能听到相邻房间里的声音。
6.回声的应用
(1)改善音质:在封闭的空间产生声音后,声波就在四壁上不断反射,即使声源停止振动发声,声音也会持续一段时间,这种现象叫做混响。在建筑方面,设计、建造大的厅堂时,可采取必要的措施,例如设计内部结构、形状等,以获得适量的混响,使声音更为丰满动听,提高室内的音质,如图甲所示。
(2)回声测距:当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的两倍,即,其中t为从发声到接收到回声的时间,v声为声音的传播速度。人们根据这一原理进行距离的测量,如图乙所示。
知识点02 声音的特性
一、音调
1.音调:声音的高低叫音调。
2.频率
(1)定义:物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。
(2)物理意义:描述物体振动快慢的物理量。
(3)单位:赫兹,简称赫,用符号Hz表示。如果一个物体在1s时间内振动100次,它的频率就是100Hz,表示f=100Hz。
(4)音调与声源振动频率的关系:频率决定声音的音调的高低。频率越高,音调越高,声音听起来越清脆;频率越低,音调越低,声音听起来越低沉。
(5)音调高低不同的声波波形图
3.探究影响音调高低的因素
观察钢板尺的振动:如图,将一把钢板尺压紧在桌面上,分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘,用力波动钢板尺伸出桌面的部分,使其振动发声,听声音高低的变化,观察钢板尺振动快慢情况。
钢板尺伸出桌边的长度越长,钢尺振动得越慢,发声的音调越低。因而可知,物体振动得快,发声的音调就高;振动得慢,发声的音调就低。
4.超声波与次声波
(1)人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
(2)把高于20000Hz的声叫超声波,把低于20Hz的声叫次声波。
1.超声波和次声波也是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在相同条件下,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
5.人和动物的发声和听觉频率范围
(1)人和动物听觉频率范围各不相同。另外,不同人的听觉频率范围也略有不同,即使是同一个人,在不同年龄段听觉频率范围也不同,所以听觉频率范围20Hz—20000Hz仅仅是理论上的。
(2)地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生,很多动物都能听到,如狗、大象等。
(3)海豚、蝙蝠等能发出超声波,而大象能发出次声波,它们可以用人类听不到的声音完成交流和捕食。
二、响度
1.响度:物理学中,声音的强度(大小)叫响度。
日常生活中所说的声音的“高”、“低”,有时候指的是音调,有时候指的是响度。例如,“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”,这里“高”、“低”指的是音调;而“引吭高歌”、“低声细语”,这里的“高”、“低”指的是响度。
2.振幅:物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
(1)声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大,产生声音的响度大;发声体振动的幅度越小,产生声音的响度越小
(2)人听到的声音是否响亮,除了跟发声体发声时的振幅有关外,还跟人距发声体的远近有关。
(3)振幅与波形示意图
甲图振幅大,响度大;乙图振幅小,响度小。
3.减少声音分散的方法
(1)将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话,可以减少声音的分散,使处于喇叭前方的听到的声音更响亮,也可以使声音传播得更远;
(2)利用管状物(例如听诊器),也能减少声音的分散,增强传声效果。
4.放大法:在上述实验中,我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小,这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。
三、音色
1.音色:音色又叫音品,反映声音的品质与特色。
2.影响音色的因素:音色与发声体的材料、结构等因素有关,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不相同。
3.不同音色的声音的波形图
甲图是音叉发出的声音的音色,乙图是钢琴发出声音的音色。
4.音色的利用
(1)根据音色可以分辨出不同乐器(发声体)和不同人的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
(2)同一发声体,如果其结构发生变化,音色也将发生变化。因此,可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
5.声音的三特性
音调、响度和音色之间的区别如下表所示:
音调
响度
音色
定义
声音的高低
声音的强弱
声音的品质
影响因素
声源的振动频率,频率越高音调越高
声源的振幅,振幅越大响度越大
声源的结构、材料
听觉表现
音调高:声音清脆、尖细;音调低:声音低沉
响度大:“震耳欲聋”;
响度小:“轻声细语”
不同声源的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
知识点03 声音的利用
一、声音传递信息
声音传递信息在生产、生活中有着广泛的应用。其典型应用如下:
1.回声定位
(1)蝙蝠觅食:蝙蝠在飞行过程中,会发出超声波,这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。
(2)倒车雷达:利用超声波探测汽车后方障碍物的距离,告知驾驶员周围障碍物的情况。
(3)声呐设备:利用声波在水中的传播和反射特性,对水下目标进行探测,广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
2.医用B超
医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,超声波遇到组织的分界面(不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处)时会发生反射,根据反射波滞后于发射波的时间,可以知道分界面在体内的深度等信息,并转换成影像,帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
3.无损探伤
工业上可以利用超声波透射法对产品进行无损探测。如果产品内部有缺陷,超声波会在缺损处发生反射,根据接收到的声波信息可以鉴定产品是否合格。
4.声音传递信息的其他应用
声
声音的特点
归纳
远处隆隆的雷声
大雨就要来了
不同的声音会传递给人们不同的信息。声音可以传递信息
下课铃声
下课时间到了
铁路工人用铁锤敲击钢轨,钢轨发出异常声音
有螺栓松动了
医生用听诊器听心脏跳动的声音
人体健康状况
利用仪器接收次声波
地震、台风的位置及强度
二、声音传递能量
1.实验探究—声波能传递能量
(1)探究过程:如图所示,将音箱对准火焰,播放音乐。
(2)实验现象:观察到火焰随音乐“舞动”。
(3)实验结论:声音能传递能量。
2.医疗:医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。
3.工业:
(1)利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工;
(2)超声波去污:利用超声波使清洗液剧烈振动,把物体上的污垢清洗下来而不损坏被清洗的物体,可以用来清洗机器零件、精密仪器、医疗设备等;
(3)超声波焊接:利用超声波的热效应,人们研制了超声波焊接机,利用这种焊接机可以焊接塑料制品、缝制化纤纺织品等;
(4)超声波除尘:单反相机中的超声波滤镜,安置在快门之后,能够通过每秒万次的高速振动,将吸附在感光器上的灰尘碎屑震落,达到除尘的目的;
(5)日常生活:利用超声波清洗牙齿、利用超声波出去人体内结石等。
(6)次声波武器:由于次声波传播的距离远、穿透能力强,且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡,因而次声波正越来越多地应用在军事上。
题型一 声音的产生
解|题|技|巧
声音的产生与传播是声现象的基本内容,也是声现象重要知识点。中考题中,考查声音的产生的考题出现频率也很高,但一般不会只考查“声音的产生、声音的传播”单一知识点,把对声音的特性、声音的利用或噪声控制等内容结合起来的考题较多。
所有声音都是由物体振动产生的,但(声源)发声体是什么,声音来源于什么物体的振动是学生容易出现错误的地方。有的时候为了迷惑学生,会考查一些诸如“高科技产品的声音不是由物体振动产生的”之类的问题,但无论怎么出题、如何表达,所有声音都是由物体振动产生的,这是考生需要牢记的。当然,学生在备考过程中,需要结合生活实际,多了解一些有关发声体的知识。
【典例1】在探究“声是怎样产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹开,这样做是为了( )
A.使音叉振动时间延长 B.使音叉振动尽快停下
C.把音叉的微小振动放大,便于观察 D.使声波多次反射形成回声
【答案】C
【详解】音叉发声时振动幅度很小,不易直接观察。乒乓球质量小,容易被弹开,通过乒乓球的多次弹动,可以将音叉的微小振动放大,从而直观地证明声音是由物体振动产生的。该实验方法采用了“转换法”,将微小振动放大以便观察。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式1】宋代《梦粱录》中记载了一项中国民间传统游戏——抖空竹。如图,在竹木制成的空竹圆轮外侧开有若干方形哨口,哨口内有大小不同的气腔,转动时会发出嗡嗡声。下列说法中与空竹发声原理相关的描述是( )
A.声音通过空气传入人耳的 B.气腔内的空气振动产生声音
C.空气振动越快,音调越高 D.空气振动幅度越大,响度越大
【答案】B
【详解】声音是由物体的振动产生的,空竹发声原理是:气腔内的空气振动产生的声音,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式2】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;再让空气逐渐进入玻璃罩内,听到闹铃声又逐渐变大。关于实验,下列说法中正确的是( )
A.空气可以传播声音
B.闹铃不振动,也能发出铃声
C.若多抽一段时间,可以完全听不见闹铃声
D.听到闹铃声又逐渐变大,是由于闹铃振动逐渐变剧烈了
【答案】A
【详解】A.当玻璃罩内有空气时能听到铃声,抽出空气时声音变小,说明声音的传播需要介质,空气是传播声音的介质之一。故A正确;
B.声音是由物体振动产生的,闹铃发出铃声的前提是其铃锤振动敲击铃盖使铃盖振动。若闹铃不振动,无法产生声音。故B错误;
C.若持续抽出玻璃罩内的空气,使其达到真空状态,声音失去传播介质,人耳将无法听到铃声。实际实验中因无法达到绝对真空,声音会非常微弱但还是有一点声音,故C错误;
D.声音的响度与传播介质、距离声源的远近等因素有关。当空气逐渐进入玻璃罩时,声音传播的介质增多,因此响度变大,并非闹铃的振动程度变剧烈了。故D错误。
故选A。
题型二 声音的传播
解|题|技|巧
声音以波的形式传播,声音的传播需要有介质;这是声音能不能传播出去和我们能听到声音所必须满足的条件。为了考查此知识点,经常会出现太空中宇航员与地面通话,用真空罩罩住发声体,电磁波的传播与声波的传播等考题。对这些问题加以理解和关注,对解答此类问题大有益处。
【典例1】如图所示,机械闹钟放在密封的玻璃罩中,一开始可以听到闹钟的铃声,用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到铃声的响度( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.先变大后变小
【答案】A
【详解】由上图实验可知,当把玻璃罩内的空气逐渐抽出时,传声介质越来越少,传声效果越来越差,实验过程中听到声音响度逐渐变弱。
故选A。
【变式1】下列有关声现象的实验中,用于探究声音的传播条件的实验是( )
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
【答案】C
【详解】A.如图甲所示,敲击鼓面时,发现纸屑不断地跳动,这是探究声音是由物体振动产生的,故A不符合题意;
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,同样是探究声音是由物体振动产生的,故B不符合题意;
C.如图丙所示,随着空气的不断抽出,闹铃的声音越来越小,这表明声音的传播需要介质,当介质逐渐减少时,声音传播受到影响,声音变小,是用于探究声音传播条件的实验,故C符合题意;
D.如图丁所示,将正在发声的音叉放入水中,看到水花四溅,还是探究声音是由物体振动产生的,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】下列关于声的说法正确的是( )
A.只要物体振动就一定能听到声音
B.B超利用声能传递能量
C.奥运会上,花样游泳的运动员在水下也能听到岸上传来的音乐声,说明水能传声
D.因为次声波响度很低,所以人耳听不到
【答案】C
【详解】A.物体振动产生声波,但要听到声音需要满足三个条件:声波频率在人耳听觉范围内(20Hz-20kHz)、有传播介质(如空气或水)、声音响度足够大。若在真空中或声波为次声波/超声波时,人耳无法听到,故A错误;
B.B超检查是利用超声波在人体组织中的反射来成像,属于声能传递信息,而非传递能量。超声波碎石等应用才是利用声能传递能量,故B错误;
C.声音可以在固体、液体、气体中传播。花样游泳运动员在水下能听到音乐,说明声波通过空气传入水中(液体传声),故C正确;
D.人耳听不到次声波是因为其频率低于20Hz,超出了人耳听觉范围,与响度无关。即使是响度很低的20Hz-20kHz声波,人耳仍可能听见,故D错误。
故选C。
题型三 声速及其计算
解|题|技|巧
对声速的考查也曾出现,但考查此知识点的考题较少,出现的频率也不是太高。作为知识点需要考生注意以下几个问题:(1)什么是声速,声速在不同介质中传播速度不同;(2)在15℃时,空气中的声速是340m/s;(3)利用回声可以测距。
【典例1】人耳能分辨回声的条件是回声到达人耳比原声晚0.1s以上。你面向一面高墙喊话,如果想分辨回声,那么你和高墙之间的距离应(声音传播的速度为340m/s)( )
A.大于34m B.大于17m
C.小于17m D.等于34m
【答案】B
【详解】能把原声与回声区别开的最短时间为0.1s,则人的喊话声传到高墙的时间
由可得,人至少到高墙的距离
即人和高墙之间的距离至少大于17m,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式1】交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲所示。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测汽车速度约为(假设超声波的速度为340 m/s,且保持不变)( )
A.28.33m/s B.13.60m/s C.14.78m/s D.14.17m/s
【答案】D
【详解】由图可知,超声波第一次从测速仪发出到与汽车相遇的地点A,经过的时间为s,根据可知,超声波通过的距离
超声波第二次从测速仪发出到与汽车相遇的地点B,经过的时间
超声波通过的距离
所以AB之间的距离
测速仪发出的超声波两次间隔时间为1s,且测速仪第一次发出超声波记为0时刻,则超声波第一次从测速仪发出到与汽车相遇的地点A,经过的时间为0.16s,超声波第二次发出的时刻为1s末,超声波第二次与车相遇在B点的时刻应该是
汽车从A点到B点行驶的时间
所以汽车行驶的速度
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式2】小明在长直金属管的一端敲击一下,小红用耳朵贴在金属管的另一端听。小红听到两次响声,两次响声间隔。已知声音在空气中传播的速度为,在金属管传播的速度是,则这根金属管的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】声音在固体中的传播速度大于在气体中的传播速度,第一次听到的声音是从金属管传来的;第二次听到的声音是沿着空气传来的,设金属管的长度为s,则第二次传播的速度为
解得:s=850m,金属管的长度为850m,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.关于“0dB”的理解,正确的是( )
A.0dB意味着物体不发生振动 B.0dB是人耳能听到的最弱声音
C.低于0dB也能引起人耳对声音的感觉 D.0dB就是没有声音
【答案】B
【详解】声音是由物体振动产生的,声音的强弱通常用分贝来表示,人们刚刚能听到的弱声是0分贝,因此0dB不是没有声音,此时物体有振动,能引起人耳对声音的感觉,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.下列事例中,声传递能量的是( )
A.用超声波清洗精密机械 B.将超声波用于倒车雷达
C.利用次声波预报台风和地震活动 D.医生用听诊器给病人诊断病情
【答案】A
【详解】A.用超声波清洗精密机械,属于声音传递能量,故A符合题意;
B.将超声波用于倒车雷达是因为声音可以传递信息,故B不符合题意;
C.利用次声波预报台风和地震活动是因为声音可以传递信息,故C不符合题意;
D.医生用听诊器给病人诊断病情是因为声音可以传递信息,故D不符合题意。
故选A。
3.关于声现象下列说法错误的是
A.居民区旁的隔音屏障是在传播过程中减弱噪声
B.真空不能传声是通过实验与推理的方法获得的
C.“闻其声便知其人”是通过说话人的音调来判断的
D.发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”,说明声波能传递能量
【答案】C
【详解】居民区旁的隔音屏障是在传播过程中减弱噪声,故A正确;通过实验逐渐抽出玻璃罩的空气,闹钟的声音越来越小,直到玻璃罩里面成真空的,听不到闹钟的声音,推理得出:真空不能传声,故B正确;音色是由发声体的材料和结构决定的,每个人的音色都不同,所以我们才可“闻其声,知其人,故C说法错误;声波具有能量且可以传递能量,喇叭发出的声音通过空气把能量传递给烛焰,使烛焰振动,故D正确,故选C.
4.如图所示,二胡是我国古老的民族乐器。用二胡演奏发声时,下列说法正确的是( )
A.二胡发出的声音一定不是噪声
B.二胡发出的声音传播不需要介质
C.二胡发出的声音是由琴弦振动产生的
D.按压琴弦不同的位置可以改变发声的音色
【答案】C
【详解】A.从环境保护角度看,凡是影响人们正常的学习、生活、休息等的一切声音,都称之为噪声。如果二胡演奏的声音影响了人们正常的学习、生活等,也属于噪声,所以二胡发出的声音不一定不是噪声,故A错误;
B.根据声音传播的特性,声音的传播需要介质,它可以在气体、固体和液体中传播,但不能在真空中传播,二胡发出的声音需要通过空气等介质才能传播到人的耳朵里,故B错误;
C.依据二胡的发声原理,二胡是通过弓的推拉运动,使弓毛与琴弦摩擦,引起琴弦振动,再通过琴码将振动传递到琴皮,最后由琴筒产生共鸣而发声,其发声的根源是琴弦的振动,故C正确;
D.按压琴弦不同的位置,会改变琴弦振动的长度,从而改变振动的频率,进而改变发声的音调,而音色主要由发声体的材料、结构等决定,按压琴弦不同位置不会改变音色,故D错误。
故选C。
5.为了使教室内的学生免受环境噪声干扰,采取下面的哪些方法是有效、合理的?( )
A.在教室周围植树 B.每个学生都戴一个防噪声的耳罩
C.老师讲话声音大一些 D.教室内安装噪声监测装置
【答案】A
【详解】A.在教室周围植树,可以有效地在传播过程中减弱噪声,故A符合题意;
B.学生戴一个防噪声耳罩,虽然可以在人耳处减弱噪声,但老师讲课的声音也听不见,故该方法无效,故B不符合题意;
C.老师讲话的声音大一些,并不会使学生上课免受周围环境噪声干扰,故该方法无效,故C不符合题意;
D.教室内安装噪声监测装置,只能监测噪声的大小,无法减弱噪声,故D不符合题意。
故选A。
6.某声音测试仪器的产品参数如下表:
产品型号
G250升级版
备注
测量范围
20~135dB
声音强弱等级的显示
测量精度
±1.5dB
频率响应
27.5~8.5kHz
产品能工作的频率
该测试仪器在同一位置测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数如图,则( )
A.该仪器用于测量声音的音调
B.声源发出甲声音时振动幅度较大
C.甲声音的传播速度较快
D.声源发出甲声音时每秒振动次数较多
【答案】B
【详解】A.音调指的是声音的高低,与振动频率有关,该仪器测的是声源发出声音的强弱等级,即用于测量声音的响度,故A不符合题意;
B.由图可知甲的声音强弱等级高于乙,甲声音的响度大,则声源发出甲声音时振动的振幅大;故B符合题意;
C.温度相同时,声音在同种介质中的传播速度相同,甲、乙声音在同种介质中传播的速度相同,故C不符合题意;
D.声源发出声音时每秒振动次数即声源振动的频率,而图上反映的是声音的强弱等级,即声音的响度,响度与振幅有关,与频率无关,故D不符合题意。
故选B。
7.下列各图关于声现象的说法中,正确的是( )
A.敲击编钟能发声说明声音是由物体的振动产生的
B.钢尺振动的越快、响度越大
C.街头设置噪声监测仪可以控制噪声
D.B型超声波诊断仪可以传递能量
【答案】A
【分析】①声音由振动产生,声音的传播需要介质;
②声音的高低叫音调,音调决定于发声体振动的快慢;声音的强弱叫响度,响度决定于发声体的振幅和距离发声体的远近;
③噪声监测仪可以监控噪声的分贝,但不能控制噪声污染;
④声音能够传递信息,也能够传递能量.
【详解】A、敲击编钟时编钟振动发声,说明声音是由于物体的振动而产生的.故A正确;
B、钢尺振动的越快音调越高.故B错误;
C、噪声监测仪可以监控噪声污染,但不能控制噪声污染.故C错误;
D、超声波具有很强的穿透性,所以B型超声波诊断仪可以用于医疗观察,利用的是声音传递信息.故D错误.
故选A.
8.“爆竹声中一岁除”2024年甲辰龙年除为,爆竹声声。下列有关现象说法正确的是( )
A.爆竹声是通过空气传到人耳朵中的
B.过年期间爆竹声一定不属于噪声
C.鞭炮声比花炮声在空气中传播的速度更快
D.爆竹声和其他声音主要根据音调来区分
【答案】A
【详解】A.声音的传播需要介质,爆竹声是通过空气传到人耳朵中的,故A正确;
B.过年期间爆竹声如果影响到别人的正常休息,也会成为噪声,故B错误;
C.相同的传声介质,相同的温度下,鞭炮声和花炮声在空气中传播的速度一样,故C错误;
D.不同发声体发出的声音音色不同,爆竹声和其他声音主要根据音色来区分,故D错误。
故选A。
9.“曾侯乙编钟”是2400多年前战国早期的文物,由六十五件青铜编钟组成,编钟音域跨越五个八度,只比现代钢琴少一个八度。编钟按照大小次序排列,钟体呈合瓦形,这种特殊结构,使得敲击钟的正面和侧面可以发出两种不同的声音,称为“一钟双音”。编钟奇妙的双音特性,其主要原因是敲击正面和侧面时振动的频率不同。下列说法中不正确的是( )
A.我们听到编钟的声音是通过空气传播的
B.编钟发出优美的声音是由钟体振动产生的
C.敲击体积不同的编钟,响度一定不同
D.敲击编钟的正面和侧面可以发出不同音调的声音
【答案】C
【详解】A.声音的传播需要介质,我们听到编钟的声音是通过空气传播的,故A正确,不符合题意;
B.敲击编钟时,编钟发出的声音是由钟体振动产生的,故B正确,不符合题意;
C.敲击体积不同的编钟时,各编钟的振动频率不同,发出声音的音调不同;各编钟的振幅可能相同,则响度可能相同,故C错误,符合题意;
D.由题知,敲击同一编钟的正面和侧面时,编钟可以发出两种不同频率的声音,所以敲击编钟的正面和侧面可以发出不同音调的声音,故D正确,不符合题意。
故选C。
10.如图所示,是声音输入到示波器上时显示的波形。以下说法正确的是( )
A.甲和乙音调相同,乙和丙响度相同 B.甲和乙响度相同,乙和丙音色相同
C.甲和丁音调相同,乙和丙响度相同 D.甲、乙、丙、丁音调和响度都相同
【答案】A
【详解】A.甲和乙频率相同,音调相同;乙和丙振幅相同,响度相同;故A正确;
B.甲和乙振幅不同,响度不相同;乙和丙波形相同,音色相同;故B错误;
C.甲和丁频率不同,音调不相同;乙和丙振幅相同,响度相同;故C错误;
D.由ABC分析可知,甲、乙、丙、丁音调和响度不可能都相同,故D错误。
故选A。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
11.如图所示,小雪同学在做“探究声音的产生”的实验。
(1)如图甲,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是 ;
(2)假设在月球上进行图乙中的实验,则 (选填“能”或“不能”)看到乒乓球被弹开。
【答案】 振动 放大音叉的振动 不能
【详解】(1)[1]乒乓球接触正在发声的音叉被弹起,说明发声的音叉正在振动,即声音是由物体振动产生的。
[2]音叉发声时振动,但是音叉的振动较小,不容易观察,把音叉的振动转换成乒乓球的运动,乒乓球运动把音叉的振动放大了,便于观察。
(2)[3]如果这个实验放在月球上做,由于月球上没有空气,左右音叉之间是真空,声音无法传播,因此乒乓球不会被弹开。
12.小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细有关。于是他想利用弦线做研究,如图所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同。
(1)若他选择b、d两根弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系;
(2)若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 和 两根弦线做实验;
(3)小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越 ;弦线越粗,发出的音调越 。
【答案】 长度 a b 低 低
【详解】(1)[1]由图知道,琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同,根据控制变量法,选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系;
(2)[2][3]要探究音调的高低与琴弦粗细的关系,应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同,由图可知,应选琴弦a、b进行实验;
(3)[4][5]根据以上实验知道,在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。
13.噪声是一种严重的环境污染,小明学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究:
①搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、棉袜子等,由于不同材料的厚度不同,他对材料进行科学调整后,开始做实验;②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
棉袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
(1)小明设计的实验利用的原理是:离声源越远,听到的声音响度越 (选填“大”或“小”);
(2)根据小明的实验,以上几种材料中隔声性能最好的是 ;
(3)根据小明所得数据可推知粗糙的材料比平滑材料隔声性能 (选填“好”或“差”),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (选填“海绵”或“报纸”)隔声性能更好一点;
(4)在噪声污染严重的环境里,“隔音”是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
【答案】(1)小
(2)棉袜子
(3) 好 海绵
(4)传播过程中
【解析】【小题1】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度与振幅和距离有关。距离越远,响度越小。
【小题2】由实验数据可知,将棉袜子盖在鞋盒上方时,听不到声音时距离鞋盒最近,所以其隔音效果最好。
【小题3】[1][2]根据小华所得数据可知,粗糙的材料比平滑材料到听不见滴答声的实际距离近,则说明粗糙的材料比平滑材料隔音性能好。因海绵比报纸粗糙,故海绵隔声性能好一点。
【小题4】有效防治噪声的途径有三条:在声源处;在传播过程中;在人耳处。在噪声污染严重的环境里,“隔音”其实是采用了在传播过程中减弱噪声的方法,就是为了改变声音的响度。
14.如图所示,平静的泳池水面上漂浮着一只小皮球,多多试图用扔石子激起水波的方法将皮球推向泳池边.但他发现小石子扔进水中,激起了一圈圈水波向外扩展,而皮球几乎只在原处“蹦蹦跳跳”,并未随水波向外水平移动;多多猜想其中原因可能是
A.小石子使水产生的振动不够强
B.皮球浸入水中深度过浅
C.向外逐渐扩展的水波,是被石子击中的那部分水,将竖直方向的振动向外依次传播而形成,而水并未水平移动,故对皮球没有产生水平推力
为了验证猜想,他设计了如下的实验方案:
①安全起见,选择一个水深较浅(膝盖以下)的水池,将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上(它们浸入水的深度不同),如图所示;
②用手替代石子,以一定的频率沿竖直方向拍打水面O点处
③拿走纸船和木块,改变拍打水面的方向,观察乒乓球的运动情况
请回答以下问题:
(1)在验证猜想时,她用不同的力度沿竖直方向拍打水面,若发现乒乓球没有水平移动,说明:球是否能水平移动与水振动的强弱 (选填“有关”或“无关”);
(2)实验方案①②是为了验证猜想 (选填序号字母)。实验时,若观察到三个物体都只在原位置上下振动,多多由此得到结论:物体是否水平移动与浸入深度无关;
你认为这一结论是否可靠? ,原因是: ;
(3)实施方案③时,若发现除了竖直拍打外,其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动,说明当时多多所扔的石子几乎是以 方向入水;
(4)要验证猜想C,再提供几个相同的乒乓球,将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的 (均选填“相同”或“不同”)同心圆上,手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处,观察乒乓球的运动情况。
【答案】 C 无关 B 不可靠 没有控制三个物体的质量相同 竖直 不同
【详解】[1]当石子扔进水中激起水波时,向外逐渐扩展的水波是被石子击中的那部分水将竖直方向的振动向外依次传播而形成的,在这个过程中,水只是在原地上下振动,并没有水平移动,所以对皮球没有产生水平推力,因此猜想可能是选项C。
(1)[2]用不同的力度沿竖直方向拍打水面,力度不同意味着水振动的强弱不同,若发现乒乓球没有水平移动,这说明球是否能水平移动与水振动的强弱无关。
(2)[3]实验方案①②中,将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上(它们浸入水的深度不同),然后用手以一定的频率沿竖直方向拍打水面O点处,目的是探究物体是否水平移动与浸入深度的关系,所以是为了验证猜想B。
[4][5]仅通过观察到三个物体都只在原位置上下振动,就得到物体是否水平移动与浸入深度无关的结论是不可靠的。因为实验中没有控制三个物体的质量相同,只是观察了在同一浸入深度情况下物体的运动状态,没有控制变量进行对比实验,所以不能得出该结论。
(3)[6]实施方案③时,若发现除了竖直拍打外,其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动,说明当时多多所扔的石子几乎是以竖直方向入水,因为只有石子竖直入水激起的水波主要是竖直方向的振动传播,才会出现类似之前实验中物体基本不水平移动的情况。
(4)[7]要验证猜想C,需要探究向外逐渐扩展的水波在水平方向上对物体的作用情况。将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的不同同心圆上,手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处,这样可以保证水波传播到各个乒乓球处的情况不相同,更具有普遍性,然后观察乒乓球的运动情况,从而验证猜想C。
15.在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,如图 a 所示:
(1) 抽气一段时间后, 随着瓶内空气逐渐减少, 小明发现听到的手机声音的音调 , 响度 ;(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2) 如果把广口瓶内空气完全抽出, 我们将 (选填“能”或“不能”)听到声音;
(3) 小明推测,假如把如图 b 的装置放在月球上, 敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球 弹起(选填“会”、“不会”或“有可能”)。
【答案】 不变 变小 不能 不会
【详解】(1)[1] 抽气一段时间后, 随着瓶内空气逐渐减少, 小明听到的手机声音的频率没变,即音调不变。
[2] 随着瓶内空气逐渐减少从瓶内传出声音的能量越来越少,所以响度变小。
(2)[3]声音不能在真空中传播,所以如果把广口瓶内空气完全抽出,我们将不能听到声音。
(3)[4]月球上是真空,声音不能在真空中传播,所以敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球不会弹起。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
16.阅读短文并回答问题。
城市噪声主要来源有工业噪声、交通噪声和生活环境噪声。控制措施有将噪声严重的工厂迁出市区;给噪声大的机器安装消音器并限制使用,未安装消音设备的机动车不得驶入市区;在市内规划安静小区;不安装高音喇叭;车辆尽量少鸣喇叭等。积极搞好城市绿化植树,宜用多孔建筑材料,加强隔音,例如城市高架快速干道系统——上海市内环线上,采用质量轻、强度高、隔音性能好且耐腐蚀的先进建材——聚碳酸酯板作为隔音材料,能尽可能降低高架干道上车辆行驶时产生的噪声污染。此外,在市区有关地段如闹市区等处设立噪声监测装置,以加强每个公民控制噪声的环保意识,不制造噪声并增强自我健康保护意识。
(1)从物理学的角度看,噪声是指发声体做 振动时发出的声音;
(2)以上材料中减弱噪声的方法是在 处减弱;在 过程中减弱;
(3)在教室里上课时,室外常有噪声干扰,请你提出至少三种减小噪声干扰的方法: 。
【答案】 无规则 声源 传播 见解析
【详解】(1)[1]从物理学角度看,杂乱、振动无规律的声音都是噪声,噪声是由发声体做无规则振动产生的。
(2)[2][3]材料中,“给噪声大的机器安装消音器并限制使用,未安装消音设备的机动车不得驶入市区;在市内规划安静小区;不安装高音喇叭;车辆尽量少鸣喇叭等。”都属于在声源处减弱噪声;“搞好城市绿化植树,宜用多孔建筑材料,加强隔音”属于在在传播过程中减弱噪声。
(3)[4]在教室里上课时,室外常有噪声干扰,减小噪声干扰的方法有:在校园内、外植树;关闭门窗;用双层玻璃的窗户等。
17.阅读短文,回答问题。
以声消声
科学研究发现,音叉的叉股向外侧振动时,会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气变密;当叉股向内侧振动时,这部分空气又变疏……随着音叉的不断振动,空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。
根据这个原理,科学家研发出一种消声器,它对特定频率的声音具有较好的消声效果。图乙是这种消声器的结构原理图,一列声波,沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象。
消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声,经消声处理后,其排气噪声可以降低70%以上。
(1)图甲中,音叉叉股振动时,在音叉的左边、右边都会传播声波,则声波___________;
A.向左和向右传播时,两边空气都是疏密相间的
B.向左和向右传播时,两边空气都是均匀的
C.向左传播时使空气变密,向右传播时使空气变疏
D.向左传播时使空气变疏,向右传播时使空气变密
(2)图乙中,B处声音的响度 A处声音的响度(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)图丙中用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波,P、Q表示密部,M、N表示疏部,则两列声波相遇时,消声效果不明显的情况是 ___________;
A.M与Q相遇
B.P与N相遇
C.M与N相遇
D.P与Q相遇
(4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关,图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,以下情况中,消声不达标的是 ___________。
A.响度为30dB,频率为150Hz
B.响度为50dB,频率为150Hz
C.响度为70dB,频率为250Hz
D.响度为90dB,频率为200Hz
【答案】(1)A
(2)小于
(3)CD
(4)A
【详解】(1)音叉的叉股向外侧振动时,会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气一会儿变密,一会儿变疏,在空气中就形成疏密相间的波动,并向远处传播,故音叉向左和向右传播时,两边空气都是疏密相间的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)图乙中,B处声音的响度小于A处声音的响度,因为B处距离发声体远。
(3)AB.M与Q、P与N相遇符合“一列声波的‘密部’与另一列声波的‘疏部’相遇”,消声效果会明显,故AB不符合题意;
CD.M与N、P与Q相遇属于两列声波的“疏部”、“密部”相遇,消声效果不明显,故符CD符合题意。
故选CD。
(4)A.该选项的响度为30dB、频率为150Hz,在消声后所对应的坐标位置不在图像中达标的阴影范围之内,故A符合题意;
BCD.B选项的响度为50dB、频率为150Hz,C选项的响度为70dB、频率为250Hz,D选项的响度为90dB,频率为200Hz,这三个声音在消声后所对应的坐标位置在图像中达标的阴影范围之内,因此消声达标,故BCD不符合题意。
故选A。
18.为了测定声音在钢中的传播速度,取一长L=664米的钢轨,在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下,在另一端听到两次声音,记录指出两次响声相隔时间t=1.87s,如果当时声音在空气中的速度为332m/s,求声音在钢轨中的传播速度。
【答案】5107.7m/s
【详解】解:声音在空气中的传播的时间
声音在钢轨中的传播的时间
根据题意有
代入数据得
解得
v1=5107.7m/s
答:声音在钢轨中的传播速度为5107.7m/s。
19.我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同,如下表所示。已知在长为1700m的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两声相隔4.66s(此时气温约为15℃)。问:
(1)敲击后声音通过空气传到金属管另一端要多长时间?
(2)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的?
一些介质中的声速
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
【答案】(1)5s;(2)5000m/s,金属可能为铝
【详解】解:(1)金属管的长度,当气温约为15℃,声音在空气中的传播速度为340m/s,敲击后声音通过空气传到金属管另一端需要的时间为
(2)两声相隔4.66s,所以声在金属中的传播时间为
声在金属中传播速度为
根据表格中数据可知,金属可能为铝。
答:(1)敲击后声音通过空气传到另一端要5s;
(3)声音在金属管中的传播速度是5000m/s,该金属管可能是由铝制成的。
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