专题03 声现象（期中知识清单）八年级物理上学期新教材北师大版

专题03 声现象 考点要求 课标要求 声音的产生与传播 · 通过实验，认识声的产生和传播条件 声音的特性 · 了解声音的特性 制作隔音箱 · 知道噪声的危害及控制方法 声波的应用 · 了解现代技术中声学知识的一些应用 本单元是中考物理的常考内容，重点考查学生对声音的产生、传播、特性以及噪声控制等基本概念的理解与应用。在中考试卷中，本单元所占分值约为3~5分，题型涵盖选择题、填空题、实验探究题和简答题等，强调基础知识的掌握与实际应用能力的结合。 本专题考查题型主要有选择题、填空题、小实验探究题等。选择题主要考查声音的基本概念、特性区分、噪声控制方法等；填空题涉及声速计算、声音特性术语填空、噪声防治措施等；实验探究题可能围绕“音调与频率的关系”或“响度与振幅的关系”设计实验，考查控制变量法、数据记录与结论分析。 中考命题方向预测：选择题可能结合生活情境（如乐器发声、噪声治理、语音识别等）考查声音的特性与传播条件；填空题可能会涉及声速的计算或单位换算，以及超声波/次声波的应用；实验题极有可能以“探究声音的特性”为主题，考查学生的实验设计、数据分析和结论归纳能力；综合题可能会结合图示（如波形图）或实际案例，要求学生解释声现象或提出噪声控制建议。 命题趋势将继续注重物理与生活、科技的联系，突出对学生基础知识与实际问题解决能力的双重考查。虽然本单元分值不高，但概念较多且易混淆，需加强理解与辨析。 题型一 声音的产生 （1）声音的产生：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。 题型二 声音的传播 （1）声音的传播：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。 （2）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。 题型三 声速及其相关计算 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。 题型四 音调 1.探究影响音调高低的因素：音调的高低可能与多个因素有关，故探究各个因素对音调高低的影响时，应采用控制变量法。振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。 （1）弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。 （2）管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调低，短空气柱振动发声的音调高。 （3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。 2.探究影响响度大小的因素：声音的响度大小与物体振动的振幅有关。探究会利用控制变量法，改变物体振动的振幅。 声音的响度也就是声音的大小，响度是由物体振动振幅决定的，物体振动振幅越大，响度越大，也就是说声音越大。 题型五 声音的三特性对比 声音三特性辨析属于常考热点，其主要特点是对声现象的描述进行辨析。题型大多数以选择题形式出现，甚至有的考题单考声音三特性，多数选择题有一到两个选项考查三特性。 辨别声音三个特性的方法： 明概念 响度指声音的强弱，音调指声音的高低，音色指声音的品质 知因素 声源的振幅影响声音的响度大小，声源振动的频率影响声音的音调，声源的材料、结构影响音色 晓听觉 响度的听觉的感觉是声音的大小，音调的听觉感觉是声音尖细或低沉，音色的听觉感觉是声音品质的差异 题型六 声音的利用辨析 声信息与声能量的判断技巧：在声的利用考题中，主要考察方向是声音传递信息、声音传递能量两个方面。一般来说，能为人们识别自然界和社会中不同事物而提供的“消息”，就是信息。如果某种事情需要通过一定的“力量”来完成，这种“力量”一般是能量。 声音传递信息常见的有：回声定位、医用“B”超、回声测距、无损探伤等； 声音传递能量主要有：超声波去除结石、超声去污、超声除尘、超声焊接、次声波武器等。 题型七 声音的利用常考热点 超声波与次声波的比较 超声波 次声波 特点 方向性好、能量密度大、易于获得较集中的声能 穿透能力强、传播过程中能量损失小 应用或危害 利用声呐探测海底深度、B超诊病、超声波探伤、击碎体内结石等 次声波检测海啸、地震等；穿透人体时，会使人体出现不适，甚至导致死亡 题型八 噪声的概念 噪声污染也是环境污染的一种，在重视环境污染的今天，人们对噪声污染的重视程度越来越大，噪声治理也逐渐走进了我们的生活。为此，在中考中，有关噪声危害和控制的试题出现的频率呈逐年增加趋势。噪声危害和控制方面的试题主要集中在如何控制噪声和对噪声的认识两个方面。 对噪声的认识从以下方面理解： （1）物理学角度：振动杂乱无章，波形图无规则的声音； （2）环保角度：对人们的正常活动产生影响的声音； （3）乐音可能成为噪声，但噪声永远不会成为乐音。 清单1：【声音的产生与传播】 一、声音的产生 1.振动：大量实验表明，一切发生的物体都在某一位置附近做 ，这种运动叫作 。 2.声源：声音是由物体 产生的，正在发声的物体叫作 。 （1）固体、液体、气体都能发声，都可以成为 。 （2）声音是由物体的 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 向外传播并存在。 二、声音的传播 1.声音的传播 （1）声音不能在 中传播。 （2）声音的传播需要一定的 。空气、水、玻璃等都是可以传播声音的物质，物理学中把这类物质叫作 。 （3）声音的传播速度：常温常压下，声音在空气中的传播速度是 ；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。 （4）影响声速的因素： ① ：一般情况下v固 v液 v气；② ：同种介质，温度越高，声速越 。 （5）声波：声音在介质中是以 的形式进行传播的，我们把这种波叫作 。例如，音叉的振动使它附近的空气时而变密、时而稀疏，周围的空气就形成了疏密相间的状态，并且不断地向远方扩展。 2.探究声音的传播（事例） （1） 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，能听到清晰地敲桌子的声音，声音能在 中传播。 （2） 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， 能够传声。 （3） 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， 能传播声音。 （4） 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.人耳如何听到声音 传播到耳道中，引起 振动，再经过其他组织刺激 ，把这种信号传递给 ，我们就听到了听觉。 三、声音的反射 回声 1.声音的反射 声音在传播过程中遇到障碍物会被 回来，遇到 的物质会被吸收。 2.回声 声波遇到障碍物会被 回来，我们听到的回声，就是声波 形成的。 （1）人能分辨出回声的条件：听到原声和听到回声的时间间隔在 s以上，即：声源到障碍物的距离大于 m。 （2）声音增强：若时间间隔不到 s，人无法将原声和回声分辨开来，此时人听到声音的时间就延长了，使人感觉声音“增强”。 3.回声的应用 （1） ：在封闭的空间产生声音后，声波就在四壁上不断 ，即使声源停止振动发声，声音也会持续一段时间，这种现象叫作 。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 ：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。 清单2：【声音的特性】 一、音调 1.频率 （1）定义：物体振动的次数与所用时间之比叫作 。用符号 表示。 （2）物理意义：描述物体振动的 的物理量。 （3）单位：在国际单位制中，频率的单位是 ，简称赫，用符号 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。） 2.音调：物理学中用 表示声音的 ，音调是声音的一个特性。 3.音调与声源振动频率的关系：音调是由发声物体振动的 决定的。频率高的声音音调就 ，听起来 ；频率低的声音音调就 ，听起来 。 4.音调高低不同的声波波形图 5.超声波与次声波 （1）人能感受的声音频率有一定范围的。通常人能听到频率为 的声音。 （2）人们把频率高于20000Hz的声波叫作 ，把频率低于20Hz的声波叫作 。 6.人和动物的发声和听觉频率范围 （1）动物的听觉范围一般和人不同。 （2）有的动物能听到超声波，例如狗、猫、蝙蝠、海豚等；有的动物可以听到次声波，例如狗。 （3）地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有 产生；海豚、蝙蝠等能发出 ，而大象能发出 ，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：物理学中用 表示声音的响亮程度。响度也是声音的一个特性。 2.振幅：物理学中用 来描述物体振动的幅度。 （1）响度主要与声源振动的 大小有关。声源振动的幅度越大，响度越 ；声源振动的幅度越小，响度越 。 （2）响度还跟人到声源的 有关，距离越远，听到的声音越弱，响度越 。 3.振幅与波形示意图。 4.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 ，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 ，增强传声效果。 三、音色 1.音色： 也叫音品，它反映了每个物体发出的声音的特有的品质。 2.影响音色的因素：音色与发声体的 、 和 （如弹奏的手法）等因素有关，不同发声体的材料、结构或振动方式不同，发出声音的音色也 。 3.不同音色的声音的波形图 4.音色的利用 （1）根据 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 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音色不同。 （2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将 。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。 四、声音的三特性对比 知识点 概念解析 影响因素 音调 声音的 叫音调 声源振动的 （频率） 响度 声音的 叫响度 声源振动的 决定声音的响度 音色 音色也叫音品，反映每个物体发出的声音的 。 音色与发声体的 、 和 （如弹奏的手法）等因素有关 清单3：【制造隔音箱——噪声及其防治】 一、噪声 1.乐音：我们把听起来优美动听的声音称为 。 2.噪声 （1）从物理学的角度看：噪声一般是指物体做 振动时发出的声音。 （2）从环境保护的角度看：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 的声音，都属于噪声。 3．噪声的来源 （1）工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声； （2）施工噪声：筑路、盖楼、打桩等； （3）社会噪声：家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声； （4）交通运输噪声：各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。 4.声音强弱的等级 （1）声音的 用声级表示，常用单位是 （dB）。 我们把人们刚刚听到的声音定为 dB。噪声的声级可以用仪器检测——噪声检测仪。 （2）一些声音的声级和人们相应的主观感觉 声音 声级/dB 主观感觉 风吹落叶沙沙声 10 极静 理想的睡眠环境 20-30 安静 阅览室、办公室 40-50 较静 一般说话 60 大声说话 70 较吵 繁华街道的喧闹声 80 汽车鸣笛 90 很吵 摇滚音乐会 100 电锯工作 110 震耳 飞机起飞 120 感到鼓膜疼痛 5.乐音和噪声辨析 乐音 噪声 环保角度 悦耳动听且不影响他人的声音 妨碍人们正常休息、学习、工作和交流的声音 物理学角度 物体做 振动发出的声音 物体做 振动发出的声音 联系 （1）乐音和噪声都是由物体 产生的；（2）有时乐音会因为 其他人而属于噪声，例如广场舞的音乐；（3）物理学角度的噪声任何情况下都不会称为乐音 二、噪声的防治方法 1.噪声防治方法 在 处减弱或消除噪声 在汽车、摩托车上安装消声器 在 阻碍噪声传播 在靠近居民区的道路两侧安装噪声隔离墙 在 减弱噪声 射击运动员射击时戴上耳罩 2.城市噪声防治措施 在公共场所设置噪声自动监测和显示设施；在一些路段禁止机动车行驶或禁止使用喇叭等声响装置等。 3.噪声防治政策 为了防治噪声污染，我国颁布《中华人民共和国噪声污染防治法》。 清单4：【声波的利用】 一、超声波的利用 1.利用超声波传递信息 （1）声呐设备：在船上利用声呐向海中发射一束 ，依靠 可以探测海洋的深度，以及鱼群、礁石的方位等信息。 （2）倒车雷达：利用 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）超声波测速：通过设置在河流两岸等高并斜向水流的超声换能器，从两个方向同时或先后往返发射声脉冲，就可以测量出超声波逆流或顺流穿过流体的时间差，进而计算出流速。 2.利用超声波传递能量 （1）超声波碎结石：医院可以利用超声波击碎患者体内的结石。 （2）超声波加湿器：把超声波导入水中，剧烈的振动会使水“破碎”成许多小雾滴，再用小风扇把这些小雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。 （3）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； 二、次声波的利用 （1）自然灾害预报：自然灾害往往伴随着 的产生。次声波的传播速度大于风暴传播的速度。因此，人们利用仪器监测风暴发出的次声波，可以在风暴到来之前发出警报。利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。 （2）探测气象活动：可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气层中的传播特性，探测出某些大规模气象活动的性质和规律，如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。 （3）核试验监测：在大气层内进行核爆炸会产生很强的次声波。用高灵敏度的监测装置可以探测到远方的核爆炸的强度和位置。 三、语音识别 1. 语音识别的定义：使机器能够将语音信号转换为文本或命令的技术。 2. 发展历程：起源于20世纪60年代，21世纪取得突破性进展。 3. 应用领域：广泛用于车载系统、智能家居、手机等，提升生活便利性。 4. 技术水平：中国语音识别技术已达到国际先进水平，并自主研发了语音识别机器人。 5. 未来趋势：目标是实现随时随地的语音交互，方便获取信息和服务。 清单5：【小实验突破】 ►科学研究方法：探究声音产生原因实验中的科学方法 （1）转换法：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。 （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。 （3）归纳法：通过大量事实概括得出结论的方法。 ►实验01 探究声音的产生 固体发声小实验： （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， （固体）振动发声。 （2）敲击鼓面：（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 振动产生的。 （3）敲击音叉：敲击音叉时，音叉附近的乒乓球跳开，说明 在振动。 液体发声小实验： （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， （液体）振动发声。 气体发声小实验： （5）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。 （气体）振动发声。 实验结论：声音是由物体 产生的；振动停止， 也停止，固体、液体、气体都可以振动发声。 ►实验02 探究声音的传播 （1）固体能够传声：两位同学可以通过“土电话”进行交流，声音能在固体中传播。 （2）液体能够传声：水下的花样游泳运动员在音乐伴奏声中做出整齐优美的动作，液体能够传声。 （3）气体能够传声：运动员听到发令枪声起跑，空气能传播声音。 （4） 真空不能传声：把正在发声的电铃密封在玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，注意声音的变化；再让空气逐渐进入玻璃罩内，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。 实验结论：声音的传播需要 ，传声的介质可以是固体，也可以是液体和气体； 不能传声。 ►实验03 探究影响音调高低的因素 观察钢片的振动：如图，将一把钢片压紧在桌面上，分别将钢片的不同长度伸出桌面边缘，用力波动钢片伸出桌面的部分，使其振动发声，听声音高低的变化，观察钢片振动快慢情况。 钢片伸出桌边的长度越长，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。 实验结论：音调高低是由声源振动 决定的。物体振动得快，发声的音调就 ；振动得慢，发声的音调就 。 特别提醒 1.振动发声的频率跟发声体的 等有关。 （1）弦乐器的音调高低取决于弦的 、 和 程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越 。 （2）管乐音调的高低取决于发声的 长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调 ，短空气柱振动发声的音调 。 （3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越 ，音调越 。 2.我们日常生活中常说的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是 ，一般来说，儿童发声的音调比成年人 ，女声比男声音调 。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 声现象 考点要求 课标要求 声音的产生与传播 · 通过实验，认识声的产生和传播条件 声音的特性 · 了解声音的特性 制作隔音箱 · 知道噪声的危害及控制方法 声波的应用 · 了解现代技术中声学知识的一些应用 本单元是中考物理的常考内容，重点考查学生对声音的产生、传播、特性以及噪声控制等基本概念的理解与应用。在中考试卷中，本单元所占分值约为3~5分，题型涵盖选择题、填空题、实验探究题和简答题等，强调基础知识的掌握与实际应用能力的结合。 本专题考查题型主要有选择题、填空题、小实验探究题等。选择题主要考查声音的基本概念、特性区分、噪声控制方法等；填空题涉及声速计算、声音特性术语填空、噪声防治措施等；实验探究题可能围绕“音调与频率的关系”或“响度与振幅的关系”设计实验，考查控制变量法、数据记录与结论分析。 中考命题方向预测：选择题可能结合生活情境（如乐器发声、噪声治理、语音识别等）考查声音的特性与传播条件；填空题可能会涉及声速的计算或单位换算，以及超声波/次声波的应用；实验题极有可能以“探究声音的特性”为主题，考查学生的实验设计、数据分析和结论归纳能力；综合题可能会结合图示（如波形图）或实际案例，要求学生解释声现象或提出噪声控制建议。 命题趋势将继续注重物理与生活、科技的联系，突出对学生基础知识与实际问题解决能力的双重考查。虽然本单元分值不高，但概念较多且易混淆，需加强理解与辨析。 题型一 声音的产生 （1）声音的产生：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。 题型二 声音的传播 （1）声音的传播：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。 （2）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。 题型三 声速及其相关计算 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。 题型四 音调 1.探究影响音调高低的因素：音调的高低可能与多个因素有关，故探究各个因素对音调高低的影响时，应采用控制变量法。振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。 （1）弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。 （2）管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调低，短空气柱振动发声的音调高。 （3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。 2.探究影响响度大小的因素：声音的响度大小与物体振动的振幅有关。探究会利用控制变量法，改变物体振动的振幅。 声音的响度也就是声音的大小，响度是由物体振动振幅决定的，物体振动振幅越大，响度越大，也就是说声音越大。 题型五 声音的三特性对比 声音三特性辨析属于常考热点，其主要特点是对声现象的描述进行辨析。题型大多数以选择题形式出现，甚至有的考题单考声音三特性，多数选择题有一到两个选项考查三特性。 辨别声音三个特性的方法： 明概念 响度指声音的强弱，音调指声音的高低，音色指声音的品质 知因素 声源的振幅影响声音的响度大小，声源振动的频率影响声音的音调，声源的材料、结构影响音色 晓听觉 响度的听觉的感觉是声音的大小，音调的听觉感觉是声音尖细或低沉，音色的听觉感觉是声音品质的差异 题型六 声音的利用辨析 声信息与声能量的判断技巧：在声的利用考题中，主要考察方向是声音传递信息、声音传递能量两个方面。一般来说，能为人们识别自然界和社会中不同事物而提供的“消息”，就是信息。如果某种事情需要通过一定的“力量”来完成，这种“力量”一般是能量。 声音传递信息常见的有：回声定位、医用“B”超、回声测距、无损探伤等； 声音传递能量主要有：超声波去除结石、超声去污、超声除尘、超声焊接、次声波武器等。 题型七 声音的利用常考热点 超声波与次声波的比较 超声波 次声波 特点 方向性好、能量密度大、易于获得较集中的声能 穿透能力强、传播过程中能量损失小 应用或危害 利用声呐探测海底深度、B超诊病、超声波探伤、击碎体内结石等 次声波检测海啸、地震等；穿透人体时，会使人体出现不适，甚至导致死亡 题型八 噪声的概念 噪声污染也是环境污染的一种，在重视环境污染的今天，人们对噪声污染的重视程度越来越大，噪声治理也逐渐走进了我们的生活。为此，在中考中，有关噪声危害和控制的试题出现的频率呈逐年增加趋势。噪声危害和控制方面的试题主要集中在如何控制噪声和对噪声的认识两个方面。 对噪声的认识从以下方面理解： （1）物理学角度：振动杂乱无章，波形图无规则的声音； （2）环保角度：对人们的正常活动产生影响的声音； （3）乐音可能成为噪声，但噪声永远不会成为乐音。 清单1：【声音的产生与传播】 一、声音的产生 1.振动：大量实验表明，一切发生的物体都在某一位置附近做往复运动，这种运动叫作振动。 2.声源：声音是由物体振动产生的，正在发声的物体叫作声源。 （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。 二、声音的传播 1.声音的传播 （1）声音不能在真空中传播。 （2）声音的传播需要一定的介质。空气、水、玻璃等都是可以传播声音的物质，物理学中把这类物质叫作介质。 （3）声音的传播速度：常温常压下，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。 （4）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）声波：声音在介质中是以波的形式进行传播的，我们把这种波叫作声波。例如，音叉的振动使它附近的空气时而变密、时而稀疏，周围的空气就形成了疏密相间的状态，并且不断地向远方扩展。 2.探究声音的传播（事例） （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，能听到清晰地敲桌子的声音，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.人耳如何听到声音 声波传播到耳道中，引起鼓膜振动，再经过其他组织刺激听神经，把这种信号传递给大脑，我们就听到了听觉。 三、声音的反射 回声 1.声音的反射 声音在传播过程中遇到障碍物会被反射回来，遇到多孔或柔软的物质会被吸收。 2.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）人能分辨出回声的条件：听到原声和听到回声的时间间隔在0.1s以上，即：声源到障碍物的距离大于17m。 （2）声音增强：若时间间隔不到0.1s，人无法将原声和回声分辨开来，此时人听到声音的时间就延长了，使人感觉声音“增强”。 3.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，这种现象叫作混响。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。 清单2：【声音的特性】 一、音调 1.频率 （1）定义：物体振动的次数与所用时间之比叫作频率。用符号f表示。 （2）物理意义：描述物体振动的快慢的物理量。 （3）单位：在国际单位制中，频率的单位是赫兹，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。） 2.音调：物理学中用音调表示声音的高低，音调是声音的一个特性。 3.音调与声源振动频率的关系：音调是由发声物体振动的频率决定的。频率高的声音音调就高，听起来尖细；频率低的声音音调就低，听起来低沉。 4.音调高低不同的声波波形图 5.超声波与次声波 （1）人能感受的声音频率有一定范围的。通常人能听到频率为20Hz～20000Hz的声音。 （2）人们把频率高于20000Hz的声波叫作超声波，把频率低于20Hz的声波叫作次声波。 6.人和动物的发声和听觉频率范围 （1）动物的听觉范围一般和人不同。 （2）有的动物能听到超声波，例如狗、猫、蝙蝠、海豚等；有的动物可以听到次声波，例如狗。 （3）地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生；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：物理学中用响度表示声音的响亮程度。响度也是声音的一个特性。 2.振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。 （1）响度主要与声源振动的幅度大小有关。声源振动的幅度越大，响度越大；声源振动的幅度越小，响度越小。 （2）响度还跟人到声源的距离有关，距离越远，听到的声音越弱，响度越小。 3.振幅与波形示意图。 4.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。 三、音色 1.音色：音色也叫音品，它反映了每个物体发出的声音的特有的品质。 2.影响音色的因素：音色与发声体的材料、结构和振动方式（如弹奏的手法）等因素有关，不同发声体的材料、结构或振动方式不同，发出声音的音色也不相同。 3.不同音色的声音的波形图 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音色不同。 （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。 四、声音的三特性对比 知识点 概念解析 影响因素 音调 声音的高低叫音调 声源振动的快慢（频率） 响度 声音的响亮程度叫响度 声源振动的振幅决定声音的响度 音色 音色也叫音品，反映每个物体发出的声音的特有的品质。 音色与发声体的材料、结构和振动方式（如弹奏的手法）等因素有关 清单3：【制造隔音箱——噪声及其防治】 一、噪声 1.乐音：我们把听起来优美动听的声音称为乐音。 2.噪声 （1）从物理学的角度看：噪声一般是指物体做无规则振动时发出的声音。 （2）从环境保护的角度看：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。 3．噪声的来源 （1）工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声； （2）施工噪声：筑路、盖楼、打桩等； （3）社会噪声：家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声； （4）交通运输噪声：各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。 4.声音强弱的等级 （1）声音的强弱用声级表示，常用单位是分贝（dB）。 我们把人们刚刚听到的声音定为0dB。噪声的声级可以用仪器检测——噪声检测仪。 （2）一些声音的声级和人们相应的主观感觉 声音 声级/dB 主观感觉 风吹落叶沙沙声 10 极静 理想的睡眠环境 20-30 安静 阅览室、办公室 40-50 较静 一般说话 60 大声说话 70 较吵 繁华街道的喧闹声 80 汽车鸣笛 90 很吵 摇滚音乐会 100 电锯工作 110 震耳 飞机起飞 120 感到鼓膜疼痛 5.乐音和噪声辨析 乐音 噪声 环保角度 悦耳动听且不影响他人的声音 妨碍人们正常休息、学习、工作和交流的声音 物理学角度 物体做有规律振动发出的声音 物体做无规律振动发出的声音 联系 （1）乐音和噪声都是由物体振动产生的；（2）有时乐音会因为干扰其他人而属于噪声，例如广场舞的音乐；（3）物理学角度的噪声任何情况下都不会称为乐音 二、噪声的防治方法 1.噪声防治方法 在声源处减弱或消除噪声 在汽车、摩托车上安装消声器 在传播路径上阻碍噪声传播 在靠近居民区的道路两侧安装噪声隔离墙 在人耳处减弱噪声 射击运动员射击时戴上耳罩 2.城市噪声防治措施 在公共场所设置噪声自动监测和显示设施；在一些路段禁止机动车行驶或禁止使用喇叭等声响装置等。 3.噪声防治政策 为了防治噪声污染，我国颁布《中华人民共和国噪声污染防治法》。 清单4：【声波的利用】 一、超声波的利用 1.利用超声波传递信息 （1）声呐设备：在船上利用声呐向海中发射一束超声波，依靠回波可以探测海洋的深度，以及鱼群、礁石的方位等信息。 （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）超声波测速：通过设置在河流两岸等高并斜向水流的超声换能器，从两个方向同时或先后往返发射声脉冲，就可以测量出超声波逆流或顺流穿过流体的时间差，进而计算出流速。 2.利用超声波传递能量 （1）超声波碎结石：医院可以利用超声波击碎患者体内的结石。 （2）超声波加湿器：把超声波导入水中，剧烈的振动会使水“破碎”成许多小雾滴，再用小风扇把这些小雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。 （3）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； 二、次声波的利用 （1）自然灾害预报：自然灾害往往伴随着次声波的产生。次声波的传播速度大于风暴传播的速度。因此，人们利用仪器监测风暴发出的次声波，可以在风暴到来之前发出警报。利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。 （2）探测气象活动：可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气层中的传播特性，探测出某些大规模气象活动的性质和规律，如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。 （3）核试验监测：在大气层内进行核爆炸会产生很强的次声波。用高灵敏度的监测装置可以探测到远方的核爆炸的强度和位置。 三、语音识别 1. 语音识别的定义：使机器能够将语音信号转换为文本或命令的技术。 2. 发展历程：起源于20世纪60年代，21世纪取得突破性进展。 3. 应用领域：广泛用于车载系统、智能家居、手机等，提升生活便利性。 4. 技术水平：中国语音识别技术已达到国际先进水平，并自主研发了语音识别机器人。 5. 未来趋势：目标是实现随时随地的语音交互，方便获取信息和服务。 清单5：【小实验突破】 ►科学研究方法：探究声音产生原因实验中的科学方法 （1）转换法：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。 （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。 （3）归纳法：通过大量事实概括得出结论的方法。 ►实验01 探究声音的产生 固体发声小实验： （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）敲击鼓面：（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。 （3）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。 液体发声小实验： （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。 气体发声小实验： （5）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。 实验结论：声音是由物体振动产生的；振动停止，发声也停止，固体、液体、气体都可以振动发声。 ►实验02 探究声音的传播 （1）固体能够传声：两位同学可以通过“土电话”进行交流，声音能在固体中传播。 （2）液体能够传声：水下的花样游泳运动员在音乐伴奏声中做出整齐优美的动作，液体能够传声。 （3）气体能够传声：运动员听到发令枪声起跑，空气能传播声音。 （4） 真空不能传声：把正在发声的电铃密封在玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，注意声音的变化；再让空气逐渐进入玻璃罩内，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。 实验结论：声音的传播需要介质，传声的介质可以是固体，也可以是液体和气体；真空不能传声。 ►实验03 探究影响音调高低的因素 观察钢片的振动：如图，将一把钢片压紧在桌面上，分别将钢片的不同长度伸出桌面边缘，用力波动钢片伸出桌面的部分，使其振动发声，听声音高低的变化，观察钢片振动快慢情况。 钢片伸出桌边的长度越长，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。 实验结论：音调高低是由声源振动快慢决定的。物体振动得快，发声的音调就高；振动得慢，发声的音调就低。 特别提醒 1.振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。 （1）弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。 （2）管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调低，短空气柱振动发声的音调高。 （3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。 2.我们日常生活中常说的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音调，一般来说，儿童发声的音调比成年人高，女声比男声音调高。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $