2.1 声音的产生与传播（举一反三·讲义）物理新教材人教版八年级上册

本讲义聚焦“声音的产生与传播”核心知识点，系统梳理声音由物体振动产生、传播需要介质、声速与回声规律等内容，构建“情景导入-实验探究-规律总结-应用拓展”的学习支架，衔接现象观察与原理分析。 资料以天坛回音壁等生活现象激发兴趣，通过橡皮筋振动、真空罩实验等培养科学探究能力，运用转换法、理想实验法渗透科学思维，例题变式结合竹笛发声、声呐测距强化物理观念，课后作业分层设计助力学生查漏补缺，课中辅助实验教学，课后便于知识巩固。

2.1 声音的产生与传播 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 北京天坛公园有一处著名的声学奇迹——回音壁。一个人贴着墙轻声说话，声音竟然能沿着墙壁传到一二百米外的另一头，对方听得清清楚楚。更神奇的是站在皇穹宇前拍一下手，会听到好几个回声依次传来，犹如"空谷回音"。 你有没有好奇过：拍手时，声音是怎样"跑"到墙壁上又"跳"回来的？为什么在空旷的山谷里喊话会有回声，而在房间里说话却没有？为什么在月球上，航天员即使面对面也听不到彼此的声音？ 要解开这些谜题，我们需要先弄清两个最基本的问题：声音是怎么产生的？它又是怎么传到我们耳朵里的？ 知识归纳 【知识点1 声音的产生】 核心结论：声音是由物体的 产生的。振动停止，发声也停止。 关键词解析：物理学中，把正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以成为声源。 探究实验与转换法： (1) 实验1（橡皮筋）：拨动绷紧的橡皮筋，听到“嗡嗡”声，会看到橡皮筋在振动；捏住橡皮筋，振动停止，声音消失。 (2) 实验2（声带）：边说话边用手摸颈前喉头部分，感觉到喉咙在振动。 (3) 实验3（音叉弹球/激水）：用发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开；或将发声的音叉叉股插入水中，溅起水花。乒乓球和水花将音叉的微小振动放大，证明音叉在振动。 (4) 实验4（鼓面纸屑/蜡烛）：敲击鼓面，鼓面上的纸屑跳动，或鼓面附近的蜡烛火焰晃动，说明鼓声是鼓面振动产生的。 归纳推理法：教材在“方法点拨”旁批中指出，通过观察橡皮筋、声带等具体事例，归纳出“声音是由物体的振动产生的”这一一般性结论，这用了归纳推理的方法。 声源类型与举例： (1) 弦乐器：琴弦振动发声（如古琴、二胡、小提琴）。 (2) 管乐器：空气柱振动发声（如笛子、箫）。 (3) 打击乐器：被敲击的乐器本身振动发声（如鼓、锣、编钟）。 【例1】我们吹奏竹笛时听到的笛声，是由以下哪个部分振动产生的（     ） A．人的嘴唇 B．竹笛的管壁 C．竹笛内部的空气柱 D．人的声带 【变式1-1】下列关于“声源”的定义描述正确的是（     ） A．所有固体都是声源 B．只有能发出人类可听声的物体才是声源 C．正在发声的物体叫做声源 D．没有振动的物体也可以成为声源 【变式1-2】用手按住正在发声的鼓面，鼓面就不发声了，其原因是（　　） A．手将声音吸收了 B．手不能传播声音 C．手使鼓面停止了振动 D．声音被手反射了 【知识点2 声音的传播】 核心结论：声音的传播需要介质（气体、液体、固体都行）， 。 探究实验与实验推理法： (1) 真空罩实验：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到铃声越来越小，直至几乎听不见；再让空气逐渐进入玻璃罩，听到铃声越来越大。 分析与推理：无法完全抽成真空，但根据“空气越少，声音越小”这一事实，可以推理出：如果罩内是真空，将不能传声。这种方法叫做科学推理法或理想实验法。 (2) 固体传声实验（土电话/桌子）：用“土电话”（棉线连接两个纸杯）能清晰地听到对方的说话声。一个同学轻敲桌子一端，另一个同学把耳朵贴在桌子另一端能听到声音。说明固体能够传声。 (3) 液体传声实验：将要上钩的鱼被岸上的说话声吓跑（说明液体能够传声）；花样游泳运动员在水中能听到音乐。 传播形式：声音以波的形式传播，我们把它叫做声波。它类似于水波，由声源的振动引起周围介质的疏密相间的波动向四周传播开去。 【例2】如图所示，将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，用抽气机逐渐抽出瓶内的空气，听到的手机铃声逐渐变小。下列说法正确的是（     ） A．该实验可以直接得出真空不能传声的结论 B．手机铃声是由手机的振动产生的 C．抽出空气后，手机不再振动 D．该实验说明声音只能在空气中传播 【变式2-1】人在岸边大声说话会吓跑水中的鱼，该过程中声音没有经过下列哪种介质传播（     ） A．空气 B．液态水 C．岸边的固体岩石 D．真空 【详解】人在岸边说话，声音先通过空气传播到水面，再通过液态水传播到鱼，岸边的固体岩石也可能传播声音，但声音不能在真空中传播。故选D。 【变式2-2】某海军护航编队的舰艇上，出现了一种神秘的声波武器（如图所示），对海盗构成了有效威慑。阻挡这一武器的袭击最好用一层（     ） A．塑料网 B．真空网 C．液体物质网 D．金属物质网 【例3】小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验： (1)如图甲所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发出声音的音叉在_______，此实验的物理研究方法叫作_______。 (2)如图乙所示，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，所听到的铃声将会逐渐________（选填“变大”、“变小”或“不变”），由此现象推测真空________（选填“能”或“不能”）传播声音，关于这个推测说法正确的是________（填写序号）。 A．通过日常生活经验得出 B．可以用实验直接证实 C． 建立在实验基础上加科学的推理得出 【变式3-1】在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了图中的三个实验。 (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，它说明了声音是由物体_____产生的。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动放大，这是物理实验探究中的一种重要方法，我们称它为_____法； (2)实验评估：小红认为图甲装置设计有缺陷，先将音叉贴近乒乓球，然后再敲击音叉，分不清是音叉振动使乒乓球弹开还是敲击音叉的动作使乒乓球弹开。 方案改进：_____________________________________________（请简要写出）。 (3)用小锤敲击图乙右侧音叉，左侧靠近音叉的小球被弹开，由此说明_____能传播声音。 (4)如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音会逐渐__________（选填“变大”或“变小”），甚至最后听不到声音，这个实验说明了：真空_____（选填“能”或“不能”）传声。 (5)用抽气机抽气过程中，闹钟的声音变化不大，原因可能是：_____； A．装置中某处漏气 B．闹钟铃声过大 C．接抽气机连接管太长 【变式3-2】在探究声音的产生与传播的实验时，某实验小组做了下面的实验。 (1)如图甲所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，泡沫球________ （填“被弹开”或“不动”），这说明声音是由物体_______ 产生的。 (2)泡沫球在实验中放大了音叉的振动，便于观察实验现象，这种研究方法叫________ （填“等效法”“控制变量法”或“转换法”）。 (3)若用图甲中的实验装置在月球上进行实验，则_______ （填“能”或“不能”）看到泡沫球弹起。 (4)图乙中，实验小组同学将衣架悬挂在细绳中间，细绳的两端分别绕在某同学的两只手的食指上，进行如下实验： ①该同学伸直手臂，让另一同学敲打衣架，该同学听到的声音主要是通过_______ 传播到耳中的； ②该同学用食指堵住双耳，另一同学继续用相同的力度敲打衣架同一位置，该同学听到的声音的大小与第一次相比变大了。由此可得出：_______ （填“固体”或“气体”）传声效果好。 【知识点3 声速与回声】 1. 声速：描述声音传播快慢的物理量，大小等于声音在每秒内传播的距离。 2. 影响因素：① 介质种类（一般情况下v固 > v液 > v气，但有特例）；② 介质温度（同种介质中温度越高声速越大）。 3. 15℃时空气中的声速为 （合1224 km/h）。 4. 回声：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象。 ① 人耳能区分回声与原声的条件：回声比原声晚0.1 s以上，此时障碍物到人的距离至少为17 m（s = vt/2 = 340 m/s × 0.05 s = 17 m）。 ② 当障碍物较近时（＜17 m），回声与原声混在一起，使原声加强（如音乐厅）。 ③ 回声测距公式：s = vt/2（v为声速，t为发出到接收到回声的时间）。应用：声呐测海底深度、倒车雷达等。 ⚠ 注意：声速比较"一般情况下v固 > v液 > v气"是常用的经验规律，但并非绝对。例如软木（固体）中声速约500 m/s，反而小于水中声速1500 m/s。解题时需以给定数据和实际情况为准。 【例4】关于声速的相关表述，下列说法正确的是（     ） A．声音在真空中的传播速度可达3×108m/s B．声音在同种介质中的传播速度是固定不变的 C．声音在15℃空气中的传播速度为340m/s D．声音的传播速度和介质的种类没有关联 【变式4-1】下列有关声音的说法中，正确的是（     ） A．声音能在真空中传播 B．声音在空气中传播的速度总是为340m/s C．发声体振动停止，声音也就消失 D．潜入水中的人能听到岸上的人说话 【变式4-2】2025 年，我国航天员在空间站进行太空授课。下列关于太空中声音的说法正确的是（　　） A．航天员在空间站外可以直接对话 B．空间站内的空气可以传声，所以航天员在舱内可以正常交流 C．太空中声音的传播速度是 340m/s D．航天员在舱外敲击空间站，舱内的人听不到声音 【例5】在百米赛跑中，某个终点的计时员听到枪声时开始计时，根据他的记录，一个运动员的成绩是12.66s，则该运动员的真实成绩应该是多少？（声音在空气中传播速度340m/s） 【变式5-1】一辆汽车以的速度向正前方的一座山崖行驶，司机在行驶过程中按了一下喇叭，3s后听到了回声。（声音在空气中的传播速度是340m/s）求： (1)汽车在按喇叭后3s内行驶的距离； (2)司机按喇叭时汽车距山崖的距离。 【变式4-2】火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为72km/h，声音在空气中的传播速度是340m/s，司机在鸣笛后2s时听到从隧道口处的山崖反射的回声，则 (1)鸣笛时火车到隧道口的距离是多少m？ (2)听到鸣笛时火车到隧道口的距离是多少m？ 【拓展：人耳怎样听到声音】 1、 正常听觉过程（空气传导）：外界传来的声音引起鼓膜振动，这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音。 2、 骨传导： 1　 定义：声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经，引起听觉的传导方式。 2　 作用：利用骨传导，一些失去听觉的人（鼓膜/听小骨损坏但听觉神经完好）可以听到声音。 3　 实例：吃饼干时自己听到的很大的咀嚼声（主要是通过骨传导）；利用骨传导原理制成的助听器、耳机等，可以有效避免嘈杂环境的干扰，常应用在工业、战场等特殊场合中。 【核心易错点与总结】 概念 关键区别 常见错误 产生 vs 传播 产生靠“振动”，传播靠“介质”。 误把“振动停止发声也停止”理解为“声音立即消失”，实际上声音可以继续传播。 声速影响因素 与介质种类和温度有关。 误认为声速在任何情况下都是340m/s，忽略了固体中声速远大于空气中。 科学推理法 基于实验事实进行逻辑推理得出结论。 误认为“真空罩实验”直接证明了真空不能传声（实际上需要推理，因为无法达到绝对真空）。 回声利用 关键公式是 s=vt/2。 忘记除以2，直接用 s=vt 计算，导致结果算成往返距离。 骨传导 不经过鼓膜和听小骨。 认为所有听到声音都必须经过空气传到鼓膜。 模块三 课后作业 一、单选题 1．古诗“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中，诗中的钟声是由什么振动产生的（     ） A．空气 B．钟 C．江水 D．人的耳膜 2．如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩内的空气，听到声音逐渐变小，再让空气逐渐进入罩内，听到声音又逐渐变大，这个现象说明（　　）    A．听到闹铃声逐渐变小，是由于玻璃罩阻断了声音的传播 B．听到闹铃声逐渐变小，是由于闹铃振动逐渐变慢了 C．声音的传播需要介质 D．声音的传播不需要介质 3．如图所示是两个相同规格的音叉，小敏同学敲响右边的音叉，与左边音叉接触的泡沫塑料球被多次弹开。若把该装置搬到月球表面进行实验，用更大的力敲右边的音叉，则（    ） A．泡沫塑料球会被弹开，且振幅比第一次实验大 B．泡沫塑料球会被弹开，但振幅比第一次实验小 C．泡沫塑料球不会被弹开，但能听到音叉发声 D．泡沫塑料球既不会被弹开，也不能听到音叉发声 4．下列现象中能说明液体可以传播声音的是（　　） A．人在小溪边听到“哗哗”的流水声 B．我们听到雨滴打在雨伞上的“滴答”声 C．我们听到树枝上小鸟的“唧唧”声 D．将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑 5．能说明液体可以传播声音的事例是（　　） A．我们听到雨滴打在伞上嗒嗒声 B．我们听树枝上小鸟的唧喳声 C．将要上钩的鱼被岸上的说话声吓跑 D．人在小溪边听到空中的飞机声音 6．如图所示，用两个一次性纸杯和细线可以制作“土电话”。下列说法错误的是（   ） A．一个纸杯是话筒，另一个纸杯是听筒 B．通话时细线不用拉紧 C．通话效果和线的粗细有关 D．用三个纸杯可以实现三人之间通话 7．如图，是一款新型耳机，佩戴时不堵塞耳朵，将耳机贴在颌骨两侧，耳机发出的振动信号传到听觉神经后，人们就可以听到耳机发出的声音，这样也不影响听到周围环境的声音。以上听到的音乐声和环境声，传播介质分别是（　　） A．固体、固体 B．固体、气体 C．气体、固体 D．气体、气体 8．人耳能区分原声和回声的时间间隔是 0.1s。在一个狭小的房间里说话，我们听不到回声，这是因为（     ） A．房间里没有反射声音的障碍物 B．房间太小，声音被全部吸收了 C．回声与原声的时间间隔小于 0.1s，回声与原声混合在一起 D．以上说法都不正确 二、多选题 9．在下面的事例中，能说明固体或液体能够传声的是（    ） A．把耳朵贴在铁轨上，可以听到远处火车行驶的声音 B．游泳时，潜水员在水里也能听到岸上的说话声 C．在空房子里讲话，会感到余音缭绕 D．对着远处高山大喊一声，能听到自己的回声 三、填空题 10．用手拨动绷紧的橡皮筋，橡皮筋嗡嗡作响时，同时观察到橡皮筋变“胖”变“虚”了，这说明橡皮筋在______；说话时声带在______。大量的观察、分析表明，声音是由物体的______产生的。请你再列举一个实例说明发声体在振动：______。 11．人耳能区分两次声音的时间间隔至少为0.1s，为了听到回声，反射声波的障碍物至少应该距离我们________米远。普通的教室里________（选填“能”或“不能”）听到老师讲课的回声（空气中的声速是340米/秒）。 12．宜春三星鼓又名三声鼓，是一种地地道道的传统民乐，如图所示。演奏时，三星鼓的鼓声是由______（选填“鼓面”或“空气”）振动产生的；观众能听到鼓声，说明声音是通过______传播的。 13．二胡是弓弦类最具中国民乐气质的乐器。如图所示，在演奏二胡时，二胡的______振动产生声音。 四、计算题 14．2024年11月1日，中国第41次南极科学考察队出征，乘坐“雪龙号”和“雪龙2号”极地科学考察破冰船从广州出发，奔赴南极。某次任务中，科考队在到达预定的取样地点时，通过声呐向海底发出一束超声波，经过2.4s接收到从海底反射回的超声波，随后放出一个下沉速度为10m/s的取样机器人前往海底取样。返程时，他们发现正前方有一座静止的冰山，于是鸣笛一声，经过2.6s听到冰山反射的回声，10s后再鸣笛一声，经过2.2s听到回声，船在该过程保持固定的速度航行。已知声音在空气中的传播速度是340m/s，在海水中的传播速度是1500m/s， 求： (1)取样地点的海底深度； (2)取样机器人从海面下潜到海底需要多长时间? (3)从第一次鸣笛到第二次鸣笛的时间里，船航行了多少m?（精确到个位） 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 声音的产生与传播 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 北京天坛公园有一处著名的声学奇迹——回音壁。一个人贴着墙轻声说话，声音竟然能沿着墙壁传到一二百米外的另一头，对方听得清清楚楚。更神奇的是站在皇穹宇前拍一下手，会听到好几个回声依次传来，犹如"空谷回音"。 你有没有好奇过：拍手时，声音是怎样"跑"到墙壁上又"跳"回来的？为什么在空旷的山谷里喊话会有回声，而在房间里说话却没有？为什么在月球上，航天员即使面对面也听不到彼此的声音？ 要解开这些谜题，我们需要先弄清两个最基本的问题：声音是怎么产生的？它又是怎么传到我们耳朵里的？ 知识归纳 【知识点1 声音的产生】 核心结论：声音是由物体的振动产生的。振动停止，发声也停止。 关键词解析：物理学中，把正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以成为声源。 探究实验与转换法： (1) 实验1（橡皮筋）：拨动绷紧的橡皮筋，听到“嗡嗡”声，会看到橡皮筋在振动；捏住橡皮筋，振动停止，声音消失。 (2) 实验2（声带）：边说话边用手摸颈前喉头部分，感觉到喉咙在振动。 (3) 实验3（音叉弹球/激水）：用发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开；或将发声的音叉叉股插入水中，溅起水花。乒乓球和水花将音叉的微小振动放大，证明音叉在振动。 (4) 实验4（鼓面纸屑/蜡烛）：敲击鼓面，鼓面上的纸屑跳动，或鼓面附近的蜡烛火焰晃动，说明鼓声是鼓面振动产生的。 归纳推理法：教材在“方法点拨”旁批中指出，通过观察橡皮筋、声带等具体事例，归纳出“声音是由物体的振动产生的”这一一般性结论，这用了归纳推理的方法。 声源类型与举例： (1) 弦乐器：琴弦振动发声（如古琴、二胡、小提琴）。 (2) 管乐器：空气柱振动发声（如笛子、箫）。 (3) 打击乐器：被敲击的乐器本身振动发声（如鼓、锣、编钟）。 【例1】我们吹奏竹笛时听到的笛声，是由以下哪个部分振动产生的（     ） A．人的嘴唇 B．竹笛的管壁 C．竹笛内部的空气柱 D．人的声带 【答案】C 【详解】笛子属于管乐器，吹奏竹笛时，气流进入竹笛内部，使竹笛内部的空气柱振动，从而产生我们听到的笛声。故选C。 【变式1-1】下列关于“声源”的定义描述正确的是（     ） A．所有固体都是声源 B．只有能发出人类可听声的物体才是声源 C．正在发声的物体叫做声源 D．没有振动的物体也可以成为声源 【答案】C 【详解】A．正在发声的物体叫做声源，是否是声源跟是否是固体毫无关系，故A错误； B．能发出超声波或次声波的物体也是声源，故B错误； C．正在发声的物体叫做声源，故C正确； D．没有振动的物体不能发声，不是声源，故D错误。 故选C。 【变式1-2】用手按住正在发声的鼓面，鼓面就不发声了，其原因是（　　） A．手将声音吸收了 B．手不能传播声音 C．手使鼓面停止了振动 D．声音被手反射了 【答案】C 【详解】物体振动发出声音。当敲击鼓时，鼓面会振动发出声音，当用手按住鼓面时，手使鼓面停止了振动，所以声音就消失了。 故选C。 【知识点2 声音的传播】 核心结论：声音的传播需要介质（气体、液体、固体都行），真空不能传声。 探究实验与实验推理法： (1) 真空罩实验：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到铃声越来越小，直至几乎听不见；再让空气逐渐进入玻璃罩，听到铃声越来越大。 分析与推理：无法完全抽成真空，但根据“空气越少，声音越小”这一事实，可以推理出：如果罩内是真空，将不能传声。这种方法叫做科学推理法或理想实验法。 (2) 固体传声实验（土电话/桌子）：用“土电话”（棉线连接两个纸杯）能清晰地听到对方的说话声。一个同学轻敲桌子一端，另一个同学把耳朵贴在桌子另一端能听到声音。说明固体能够传声。 (3) 液体传声实验：将要上钩的鱼被岸上的说话声吓跑（说明液体能够传声）；花样游泳运动员在水中能听到音乐。 传播形式：声音以波的形式传播，我们把它叫做声波。它类似于水波，由声源的振动引起周围介质的疏密相间的波动向四周传播开去。 【例2】如图所示，将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，用抽气机逐渐抽出瓶内的空气，听到的手机铃声逐渐变小。下列说法正确的是（     ） A．该实验可以直接得出真空不能传声的结论 B．手机铃声是由手机的振动产生的 C．抽出空气后，手机不再振动 D．该实验说明声音只能在空气中传播 【答案】B 【详解】A．该实验用到了实验推理法，结论是推理得出的，故A错误； B．手机铃声是由手机的振动产生的，故B正确； C．抽出空气后手机仍在振动，只是没有介质传播声音，故C错误； D．声音可以在固体、液体、气体中传播，故D错误。 故选B。 【变式2-1】人在岸边大声说话会吓跑水中的鱼，该过程中声音没有经过下列哪种介质传播（     ） A．空气 B．液态水 C．岸边的固体岩石 D．真空 【答案】D 【详解】人在岸边说话，声音先通过空气传播到水面，再通过液态水传播到鱼，岸边的固体岩石也可能传播声音，但声音不能在真空中传播。故选D。 【变式2-2】某海军护航编队的舰艇上，出现了一种神秘的声波武器（如图所示），对海盗构成了有效威慑。阻挡这一武器的袭击最好用一层（     ） A．塑料网 B．真空网 C．液体物质网 D．金属物质网 【答案】B 【详解】声波是机械波，它的传播必须依赖介质（固体、液体、气体均可传声），真空中不能传声。因此，若想“阻挡声波武器”，最根本的方法就是切断其传播介质。 A．塑料是固体，可以传声，虽然可能部分吸收或散射声波，但无法彻底阻断，故A不符合题意； B．“真空”意味着没有介质，声波无法在此传播。若能形成真空层，将彻底阻断声波传递。从物理原理上讲，这是最有效的阻挡方式，故B符合题意； C．液体也是声波的良好传播介质（如水下声呐就是靠水传声）。不仅不能阻挡，反而可能增强或引导声波传播，故C不符合题意； D．金属是优良的固体传声介质，声波在金属中传播速度更快、衰减少。会传导声波，甚至可能共振放大，完全起反作用，故D不符合题意。 故选B。 【例3】小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验： (1)如图甲所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发出声音的音叉在_______，此实验的物理研究方法叫作_______。 (2)如图乙所示，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，所听到的铃声将会逐渐________（选填“变大”、“变小”或“不变”），由此现象推测真空________（选填“能”或“不能”）传播声音，关于这个推测说法正确的是________（填写序号）。 A．通过日常生活经验得出 B．可以用实验直接证实 C． 建立在实验基础上加科学的推理得出 【答案】(1) 振动 转换法 (2) 变小 不能 C 【详解】（1）声音是由物体振动产生的，正在发声的音叉放入水中能激起水花，说明发出声音的音叉在振动。 音叉的振动很微小，不易直接观察，将其转换为水花四溅的现象来体现，这种物理研究方法叫转换法。 （2）声音的传播需要介质，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，传声的空气越来越少，所听到的铃声将会逐渐变小。 由此现象推测，当玻璃罩内是真空时，没有传声介质，声音不能传播。 这个推测是在实验的基础上，通过科学推理得出的，因为实际中很难达到绝对的真空环境，不能用实验直接证实，也不是通过日常生活经验得出的。故选C。 【变式3-1】在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了图中的三个实验。 (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，它说明了声音是由物体_____产生的。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动放大，这是物理实验探究中的一种重要方法，我们称它为_____法； (2)实验评估：小红认为图甲装置设计有缺陷，先将音叉贴近乒乓球，然后再敲击音叉，分不清是音叉振动使乒乓球弹开还是敲击音叉的动作使乒乓球弹开。 方案改进：_____________________________________________（请简要写出）。 (3)用小锤敲击图乙右侧音叉，左侧靠近音叉的小球被弹开，由此说明_____能传播声音。 (4)如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音会逐渐__________（选填“变大”或“变小”），甚至最后听不到声音，这个实验说明了：真空_____（选填“能”或“不能”）传声。 (5)用抽气机抽气过程中，闹钟的声音变化不大，原因可能是：_____； A．装置中某处漏气 B．闹钟铃声过大 C．接抽气机连接管太长 【答案】(1) 振动 转换 (2)先敲击音叉，再将悬挂的乒乓球慢慢靠近音叉，观察乒乓球是否被弹开 (3)空气 (4) 变小 不能 (5)A 【详解】（1）乒乓球被发声的音叉弹开，说明声音是由物体振动产生的；将音叉微小的不易观察的振动，转换为明显的乒乓球弹开现象，这种实验方法叫做转换法。 （2）原操作的问题是无法区分是敲击动作还是音叉振动使乒乓球弹开，改进为先让音叉振动，再用乒乓球靠近音叉，即可排除敲击动作的干扰，验证音叉的振动。 （3）敲击右侧音叉，声音通过空气传播使左侧音叉振动，将小球弹开，因此说明空气可以传声。 （4）声音传播需要介质，逐渐抽出玻璃罩内的空气，传声的介质减少，因此听到的声音会逐渐变小；最终几乎听不到声音，说明真空不能传声。 （5）抽气后声音变化不大，说明玻璃罩内空气没有被有效抽出，最可能的原因是装置漏气，空气无法被抽净，因此声音变化不明显，故选A。 【变式3-2】在探究声音的产生与传播的实验时，某实验小组做了下面的实验。 (1)如图甲所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，泡沫球________ （填“被弹开”或“不动”），这说明声音是由物体_______ 产生的。 (2)泡沫球在实验中放大了音叉的振动，便于观察实验现象，这种研究方法叫________ （填“等效法”“控制变量法”或“转换法”）。 (3)若用图甲中的实验装置在月球上进行实验，则_______ （填“能”或“不能”）看到泡沫球弹起。 (4)图乙中，实验小组同学将衣架悬挂在细绳中间，细绳的两端分别绕在某同学的两只手的食指上，进行如下实验： ①该同学伸直手臂，让另一同学敲打衣架，该同学听到的声音主要是通过_______ 传播到耳中的； ②该同学用食指堵住双耳，另一同学继续用相同的力度敲打衣架同一位置，该同学听到的声音的大小与第一次相比变大了。由此可得出：_______ （填“固体”或“气体”）传声效果好。 【答案】(1) 被弹开 振动 (2)转换法 (3)不能 (4) 空气 固体 【详解】（1）敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，泡沫球被弹开，说明声音能传递能量，也说明声音是物体的振动产生的； （2）把不容易观察的现象转换成容易观察的现象，如题中泡沫球在实验中放大了音叉的振动，便于观察实验现象，这种方法叫转换法； （3）图甲中的实验装置在月球上进行实验，则不能看到泡沫球被弹起，因为月球表面是真空，真空不能传声； （4）该同学伸直手臂，让另一同学敲打衣架，该同学听到的声音主要是通过空气传播的；该同学用食指堵住双耳，另一同学继续用相同的力度敲打衣架同一位置，该同学听到的声音的大小与第一次相比变大了。由此可得出固体传声效果好。 【知识点3 声速与回声】 1. 声速：描述声音传播快慢的物理量，大小等于声音在每秒内传播的距离。 2. 影响因素：① 介质种类（一般情况下v固 > v液 > v气，但有特例）；② 介质温度（同种介质中温度越高声速越大）。 3. 15℃时空气中的声速为340 m/s（合1224 km/h）。 4. 回声：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象。 ① 人耳能区分回声与原声的条件：回声比原声晚0.1 s以上，此时障碍物到人的距离至少为17 m（s = vt/2 = 340 m/s × 0.05 s = 17 m）。 ② 当障碍物较近时（＜17 m），回声与原声混在一起，使原声加强（如音乐厅）。 ③ 回声测距公式：s = vt/2（v为声速，t为发出到接收到回声的时间）。应用：声呐测海底深度、倒车雷达等。 ⚠ 注意：声速比较"一般情况下v固 > v液 > v气"是常用的经验规律，但并非绝对。例如软木（固体）中声速约500 m/s，反而小于水中声速1500 m/s。解题时需以给定数据和实际情况为准。 【例4】关于声速的相关表述，下列说法正确的是（     ） A．声音在真空中的传播速度可达3×108m/s B．声音在同种介质中的传播速度是固定不变的 C．声音在15℃空气中的传播速度为340m/s D．声音的传播速度和介质的种类没有关联 【答案】C 【详解】A．声音传播需要介质，声音不能在真空中传播，故A错误； BC．声音在同种介质中的传播速度会随温度改变，在15℃空气中，声音的传播速度是340m/s，故B错误，C正确； D．声音的传播速度和介质的种类有关，不同介质中声速一般不同，故D错误。 故选C。 【变式4-1】下列有关声音的说法中，正确的是（     ） A．声音能在真空中传播 B．声音在空气中传播的速度总是为340m/s C．发声体振动停止，声音也就消失 D．潜入水中的人能听到岸上的人说话 【答案】D 【详解】A．声音传播需要介质，真空不能传声，故A错误； B．只有在15℃的空气中，声音的传播速度才是，声速会随温度变化，不是固定值，故B错误； C．发声体振动停止后只是停止发声，已经产生的声音还会继续在介质中传播，不会立刻消失，故C错误； D．声音可以在液体中传播，因此潜入水中的人能听到岸上的人说话，D正确。 故选D。 【变式4-2】2025 年，我国航天员在空间站进行太空授课。下列关于太空中声音的说法正确的是（　　） A．航天员在空间站外可以直接对话 B．空间站内的空气可以传声，所以航天员在舱内可以正常交流 C．太空中声音的传播速度是 340m/s D．航天员在舱外敲击空间站，舱内的人听不到声音 【答案】B 【详解】A．空间站外是真空，真空不能传声，所以航天员在舱外不能直接对话，故A错误； B．空间站内有空气，空气可以传声，所以舱内可以正常交流，故B正确； C．太空为真空环境，真空不能传声，没有传播速度，故C错误； D．敲击空间站的振动可以通过空间站的固体结构传到舱内，再通过空气传到人耳，所以舱内的人能听到声音，故D错误。 故选B。 【例5】在百米赛跑中，某个终点的计时员听到枪声时开始计时，根据他的记录，一个运动员的成绩是12.66s，则该运动员的真实成绩应该是多少？（声音在空气中传播速度340m/s） 【答案】12.95s 【分析】发令枪响后，声音从起点传播到终点计时员处需要一定时间，计时员听到枪声才开始计时，相当于少计了声音传播100米的时间，因此真实成绩=记录成绩+声音传播100米的时间。 【详解】根据速度公式，声音通过100米的传播时间 运动员真实成绩 【变式5-1】一辆汽车以的速度向正前方的一座山崖行驶，司机在行驶过程中按了一下喇叭，3s后听到了回声。（声音在空气中的传播速度是340m/s）求： (1)汽车在按喇叭后3s内行驶的距离； (2)司机按喇叭时汽车距山崖的距离。 【答案】(1) 60m (2) 540m 【详解】（1）已知汽车行驶速度，行驶时间。根据速度公式，变形得，则汽车3s内行驶的距离： （2）声音3s内传播的距离： 设司机按喇叭时汽车距山崖的距离为，由于声音从汽车到山崖再返回，同时汽车向前行驶，因此声音传播的距离与汽车行驶的距离之和等于初始距离的2倍，即 代入数据得： 解得。 【变式4-2】火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为72km/h，声音在空气中的传播速度是340m/s，司机在鸣笛后2s时听到从隧道口处的山崖反射的回声，则 (1)鸣笛时火车到隧道口的距离是多少m？ (2)听到鸣笛时火车到隧道口的距离是多少m？ 【答案】(1)360m (2)320m 【详解】（1）火车速度 设鸣笛时火车到隧道口的距离为s，2s内火车行驶的距离 声音传播的距离 根据回声规律，声音传播路程与火车行驶路程之和等于鸣笛时火车到隧道口距离的2倍，即 代入数据得 解得。 （2）设听到回声时火车到隧道口的距离为，该距离等于鸣笛时的距离减去火车2s内行驶的距离，即 【拓展：人耳怎样听到声音】 1、 正常听觉过程（空气传导）：外界传来的声音引起鼓膜振动，这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音。 2、 骨传导： 1　 定义：声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经，引起听觉的传导方式。 2　 作用：利用骨传导，一些失去听觉的人（鼓膜/听小骨损坏但听觉神经完好）可以听到声音。 3　 实例：吃饼干时自己听到的很大的咀嚼声（主要是通过骨传导）；利用骨传导原理制成的助听器、耳机等，可以有效避免嘈杂环境的干扰，常应用在工业、战场等特殊场合中。 【核心易错点与总结】 概念 关键区别 常见错误 产生 vs 传播 产生靠“振动”，传播靠“介质”。 误把“振动停止发声也停止”理解为“声音立即消失”，实际上声音可以继续传播。 声速影响因素 与介质种类和温度有关。 误认为声速在任何情况下都是340m/s，忽略了固体中声速远大于空气中。 科学推理法 基于实验事实进行逻辑推理得出结论。 误认为“真空罩实验”直接证明了真空不能传声（实际上需要推理，因为无法达到绝对真空）。 回声利用 关键公式是 s=vt/2。 忘记除以2，直接用 s=vt 计算，导致结果算成往返距离。 骨传导 不经过鼓膜和听小骨。 认为所有听到声音都必须经过空气传到鼓膜。 模块三 课后作业 一、单选题 1．古诗“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中，诗中的钟声是由什么振动产生的（     ） A．空气 B．钟 C．江水 D．人的耳膜 【答案】B 【详解】声音是由物体振动产生的。钟声是敲击钟时，钟振动产生的，故选B。 2．如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩内的空气，听到声音逐渐变小，再让空气逐渐进入罩内，听到声音又逐渐变大，这个现象说明（　　）    A．听到闹铃声逐渐变小，是由于玻璃罩阻断了声音的传播 B．听到闹铃声逐渐变小，是由于闹铃振动逐渐变慢了 C．声音的传播需要介质 D．声音的传播不需要介质 【答案】C 【详解】将罩内空气抽出，罩内空气减小，正在响铃的闹钟响铃变小，说明传声的介质空气变少，声音也变小，传声介质空气变多，声音也变大，这说明声音的传播需要介质。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．如图所示是两个相同规格的音叉，小敏同学敲响右边的音叉，与左边音叉接触的泡沫塑料球被多次弹开。若把该装置搬到月球表面进行实验，用更大的力敲右边的音叉，则（    ） A．泡沫塑料球会被弹开，且振幅比第一次实验大 B．泡沫塑料球会被弹开，但振幅比第一次实验小 C．泡沫塑料球不会被弹开，但能听到音叉发声 D．泡沫塑料球既不会被弹开，也不能听到音叉发声 【答案】D 【详解】若把该装置搬到月球表面进行实验，用更大的力敲右边的音叉，月球上没有空气，不能传声，所以左边的泡沫球不会被弹起，左边的音叉也不会发声。 故选D。 4．下列现象中能说明液体可以传播声音的是（　　） A．人在小溪边听到“哗哗”的流水声 B．我们听到雨滴打在雨伞上的“滴答”声 C．我们听到树枝上小鸟的“唧唧”声 D．将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑 【答案】D 【详解】A．人在小溪边听到“哗哗”的流水声是通过空气传播的，故A不符合题意； B．我们听到雨滴打在雨伞上的“滴答”声是通过空气传播的，故B不符合题意； C．我们听到树枝上小鸟的“唧唧”声是通过空气传播的，故C不符合题意； D．将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑说明声音可以通过水进行传播，故D符合题意。 故选D。 5．能说明液体可以传播声音的事例是（　　） A．我们听到雨滴打在伞上嗒嗒声 B．我们听树枝上小鸟的唧喳声 C．将要上钩的鱼被岸上的说话声吓跑 D．人在小溪边听到空中的飞机声音 【答案】C 【详解】A．雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”声，是通过空气进行传播的，故A不符合题意； B．我们听到树枝上小鸟的“唧唧”声是通过空气进行传播的，故B不符合题意； C．因为声音可以通过水进行传播，所以鱼会被岸上的说话声吓跑，故C符合题意； D．人在小溪边听到空中的飞机声音，是通过空气进行传播的，故D不符合题意。 故选C。 6．如图所示，用两个一次性纸杯和细线可以制作“土电话”。下列说法错误的是（   ） A．一个纸杯是话筒，另一个纸杯是听筒 B．通话时细线不用拉紧 C．通话效果和线的粗细有关 D．用三个纸杯可以实现三人之间通话 【答案】B 【详解】A．土电话通过对着一个纸杯说话，使纸杯振动，纸杯带动细线振动，通过细线的振动传声。细线带动另一个纸杯振动发声，从而实现通话，故一个纸杯是话筒，另一个纸杯是听筒，故A正确，不符合题意； B．如果线处于松弛状态，松弛时振动被空隙吸收，无法传递振动，故用“土电话”时，分别拉紧细线、放松细线，拉紧细线时听到的声音效果好，故B错误，符合题意； C．土电话通过细线的振动传声，线的粗细影响线的振动情况，从而影响另一侧听到声音的质量，因此通话效果和线的粗细有关，故C正确，不符合题意； D．声音可以在固体中进行传播，根据以上分析可知，用细线将三个纸杯连起来也可以实现三人之间的通话，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．如图，是一款新型耳机，佩戴时不堵塞耳朵，将耳机贴在颌骨两侧，耳机发出的振动信号传到听觉神经后，人们就可以听到耳机发出的声音，这样也不影响听到周围环境的声音。以上听到的音乐声和环境声，传播介质分别是（　　） A．固体、固体 B．固体、气体 C．气体、固体 D．气体、气体 【答案】B 【详解】声音的传播需要介质，由题意可知，耳机振动发出的声音是经过人的颌骨传到听觉神经的，传播介质为固体，而周围环境的声音是通过空气传播到人耳的，传播介质为气体。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．人耳能区分原声和回声的时间间隔是 0.1s。在一个狭小的房间里说话，我们听不到回声，这是因为（     ） A．房间里没有反射声音的障碍物 B．房间太小，声音被全部吸收了 C．回声与原声的时间间隔小于 0.1s，回声与原声混合在一起 D．以上说法都不正确 【答案】C 【详解】狭小房间里，墙壁距离人很近，声音反射回来的时间很短，小于 0.1s，人耳无法区分回声和原声，所以听不到回声，故选C。 二、多选题 9．在下面的事例中，能说明固体或液体能够传声的是（    ） A．把耳朵贴在铁轨上，可以听到远处火车行驶的声音 B．游泳时，潜水员在水里也能听到岸上的说话声 C．在空房子里讲话，会感到余音缭绕 D．对着远处高山大喊一声，能听到自己的回声 【答案】AB 【详解】A．把耳朵贴在铁轨上，可以听到远处火车行驶的声音，说明铁轨（固体）可以传声，故A符合题意； B．游泳时，潜水员在水里也能听到岸上的说话声，说明水（液体）能传声，故B符合题意； C．在空房子里讲话，会感到余音缭绕，说明声音在传播过程中遇到障碍物会产生回声，故C不符合题意； D．对着远处高山大喊一声，能听到自己的回声，说明声音会发生反射现象，故D不符合题意。 故选AB。 三、填空题 10．用手拨动绷紧的橡皮筋，橡皮筋嗡嗡作响时，同时观察到橡皮筋变“胖”变“虚”了，这说明橡皮筋在______；说话时声带在______。大量的观察、分析表明，声音是由物体的______产生的。请你再列举一个实例说明发声体在振动：______。 【答案】 振动 振动 振动 发声的音叉可以把乒乓球弹开 【详解】[1][2][3]用手拨动绷紧的橡皮筋，橡皮筋嗡嗡作响且变 “胖” 变 “虚”，说明橡皮筋在振动；说话时声带振动从而发出声音；大量观察分析表明，声音是由物体的振动产生的。 [4]发声的音叉可以把乒乓球弹开；敲鼓时，能看到鼓面振动，同时听到鼓声，这些都能说明发声体在振动。 11．人耳能区分两次声音的时间间隔至少为0.1s，为了听到回声，反射声波的障碍物至少应该距离我们________米远。普通的教室里________（选填“能”或“不能”）听到老师讲课的回声（空气中的声速是340米/秒）。 【答案】 17 不能 【详解】[1]因为人耳能区分两次声音的时间间隔至少为0.1s，根据可知为了听到回声，反射声波的障碍物至少应该距离 [2]教室的长度一般都低于17m，所以在教室中，原声和回声混合在一起，人耳不能把它们区分开来，因此不能听到回声。 12．宜春三星鼓又名三声鼓，是一种地地道道的传统民乐，如图所示。演奏时，三星鼓的鼓声是由______（选填“鼓面”或“空气”）振动产生的；观众能听到鼓声，说明声音是通过______传播的。 【答案】 鼓面 空气 【详解】[1]声音是由物体振动产生的。当敲击三星鼓时，是鼓面受到敲击而发生振动，鼓面的振动带动周围空气振动，从而发出声音。所以，三星鼓的鼓声是由鼓面振动产生的。 [2]声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质。在演奏三星鼓时，鼓面振动发出的声音通过周围的空气这种介质向四周传播，最终传入观众的耳朵，使得观众能听到鼓声。 13．二胡是弓弦类最具中国民乐气质的乐器。如图所示，在演奏二胡时，二胡的______振动产生声音。 【答案】弦 【详解】二胡属于弦乐器，所以发声部位是弦，弦可以振动发出声音。 四、计算题 14．2024年11月1日，中国第41次南极科学考察队出征，乘坐“雪龙号”和“雪龙2号”极地科学考察破冰船从广州出发，奔赴南极。某次任务中，科考队在到达预定的取样地点时，通过声呐向海底发出一束超声波，经过2.4s接收到从海底反射回的超声波，随后放出一个下沉速度为10m/s的取样机器人前往海底取样。返程时，他们发现正前方有一座静止的冰山，于是鸣笛一声，经过2.6s听到冰山反射的回声，10s后再鸣笛一声，经过2.2s听到回声，船在该过程保持固定的速度航行。已知声音在空气中的传播速度是340m/s，在海水中的传播速度是1500m/s， 求： (1)取样地点的海底深度； (2)取样机器人从海面下潜到海底需要多长时间? (3)从第一次鸣笛到第二次鸣笛的时间里，船航行了多少m?（精确到个位） 【答案】(1)1800m (2)180s (3)69m 【详解】（1）由题意知，科考队在到达预定的取样地点时，通过声呐向海底发出一束超声波，经过2.4s接收到从海底反射回的超声波，因此取样地点的海底深度为 （2）由题意知，取样机器人的下沉速度为10m/s，则取样机器人从海面下潜到海底需要的时间为 （3）设船的速度为v船，则第一次鸣笛时，船距冰山的距离为 第二次鸣笛时，船距冰山的距离为 船由第一次鸣笛声到第二次鸣笛声行驶的路程为 s5=v船(t3+10s) 则 s5=s3-s4 即 解得，则从第一次鸣笛到第二次鸣笛的时间里，船航行的距离 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $