1.2 声与听觉(高效培优·讲义)科学新教材浙教版八年级上册
2026-07-27
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 声与听觉 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 耳的结构与听觉的形成,声音的传播,声音的特性 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.90 MB |
| 发布时间 | 2026-07-27 |
| 更新时间 | 2026-07-27 |
| 作者 | 倪胡不归fy |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58983301.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“声与听觉”核心知识点,系统梳理声音由物体振动产生、传播需要介质(真空不能传声)、声波与声速(受介质和温度影响)及听觉形成(耳的结构与功能)的完整脉络,搭建从声源振动到听觉感知的学习支架。
资料通过真空罩实验等探究活动培养探究实践能力,避坑指南用“因果分离法”“三段式推理法”提升科学思维,真题与分层练习强化科学观念应用。课中辅助教师实验教学,课后助力学生查漏补缺,有效巩固知识。
内容正文:
1.2声与听觉
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 声音的产生
考点02 声音的传播
考点03 声波与声速
考点04 听觉的形成
03 避坑指南·解题通法
角度01 发声与传声的因果辨析
角度02 耳朵结构与功能对应
角度03 真空传声实验的推理逻辑
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1. 知道声音是由物体振动产生的;
2. 了解声音的传播需要介质,真空不能传声;3. 知道声速,了解声波是能量传播的一种形式;
4. 认识听觉的形成过程,了解耳的基本结构和功能。
1. 通过拨动钢尺、敲击音叉、真空罩实验等,观察物体振动与发声的关系,归纳声音产生与传播的条件;
2. 结合耳的结构示意图或模型,了解听觉是怎样形成的。
考点01 声音的产生
1.声音产生的条件
产生条件:声音是由物体的振动产生的。
声源:正在发声的物体叫作声源。
【探索活动】感受声音的产生
2.普遍性
固体、液体和气体都能振动发声,都可以作为声源。例如,说话时声带振动,流水潺潺是水在振动。
【温馨提示】
1. “振动”是声音产生的唯一条件和本质。一切声音现象都可以追溯到一个振动的源头。
2. 要区分“声音的产生”和“声音的传播”。物体振动就会产生声音,但产生的声音不一定能被人听到(例如在真空中)。我们能听到声音,还需要传播介质和正常的听觉系统。
3. “振动停止,发声停止”但“声音的传播不会立即停止”。因为声源停止振动后,已经产生的声波还会在介质中继续传播一段时间,直到能量耗尽。
1.下列实验现象中,不能说明声音是由物体振动产生的是( )
A. B. C. D.
2.下列事例中,属于固体振动发声的是( )
A.吹笛子发出的声音
B.电铃发出的声音
C.潮水涨落发出的声音
D.自行车爆胎发出的声音
3.为研究声音是如何产生的,小明同学进行系列的实验研究。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明___________
_____________________,乒乓球的作用是________________________。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明________________。
(3)如果将甲、乙实验装置搬上月球,则实验________(选填“甲”或“乙”)中小球不能弹起。
考点02 声音的传播
1.声音传播条件
介质:声音的传播需要物质,这样的物质叫作介质。固体、液体、气体都是声音传播的介质。
2. 真空不能传声
声音可以在气体中传播,但不能在真空中传播。
声音传播需要物质,这样的物质叫作介质。
【探索活动】将一只小电铃放在密封的玻璃罩内,接通电源使电铃发声,逐渐抽去玻璃罩内的空气,声音逐渐变小直至几乎消失。
3. 传播的形式
声音在介质中以波的形式传播,这种波叫作声波。声波传递的是能量,而非物质本身。
【温馨提示】
1. 介质是传播声音的物质,是客观存在的。而声波是声音传播的形式,是一种能量传播的波形。
2. 生活应用解释:“土电话”能传声,说明固体(棉线)可以传声,且效果可能比空气好。
1.北京时间2021年11月8日1时16分,经过约6.5小时的出舱活动,神舟十三号航天员乘组密切协同,圆满完成出舱活动全部既定任务,航天员翟志刚、王亚平安全返回天和核心舱,出舱活动取得圆满成功。出舱的航天员与飞船内的人之间的对话必须借助电子通信设备才能进行,而在飞船舱内却可以直接对话,其原因是( )
A.太空中噪声太大
B.太空中是真空,不能传声
C.用通信设备对话更方便
D.声音只能在地面附近传播
2.如图,把持续响铃的闹钟放入玻璃罩,逐渐抽出罩内空气,听到铃声变弱;再让空气逐渐进入玻璃罩内,听到铃声逐渐变响。下列说法正确的是( )
A.听到铃声逐渐变响,是由于闹铃振动逐渐变强
B.该实验现象说明声音产生的条件是物体振动
C.听不见铃声,是由于玻璃罩反射了声波
D.该实验现象说明声音的传播需要介质
3.小兰用牙签在两个纸杯的底部各扎一个小孔,接着把棉线的两端分别穿过这两个小孔,并在细线的末端打上死结,确保中间的棉线绷直,就制成一个“纸杯电话”。她在卧室轻声说话时爷爷听不见,但她对着“纸杯电话”轻声说话时爷爷听见了。以下关于“纸杯电话”的说法,正确的是( )
A.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是空气
B.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是棉线
C.若将中间的棉线松弛,传声效果会更好
D.若将中间的棉线换成铜线,传声效果会变差
考点03 声波与声速
1.声速
(1)声速:描述声音传播的快慢。
(2)影响因素:声速大小与介质的种类和温度有关。
(3)规律:在15℃空气中,声速约为340m/s。一般来说,v固 > v液 > v气。同种介质中,温度越高,声速越大。
2.声波
(1)形成原理:以扬声器为例,纸盘面的往复振动,会压缩和疏解前面的空气,形成空气中疏密相间的波动,并向远处传播,这就是声波。
(2)本质:声波是传递能量的一种方式。例如,雷声将能量传到我们周围,引起我们耳膜的振动。
(3)应用:利用声波探测海水深度等。
3. 回声
声音在传播过程中如果遇到障碍物就会被反射,形成回声,回声可以测量距离,,v是声音传播速度。
【温馨提示】
与传播介质的区别:一定要理解“声波传递能量,而非物质”。打雷处的空气并没有跑到我们身边,传到我们这里的是振动的能量。
1.小钢把耳朵贴在长铁管的一端,小芳在另一端击打铁管,小钢先后听到两次响声,下列说法正确的是( )
A.先听到的是由空气传来的响声
B.先听到的是由铁管传来的响声
C.声音在空气中比在铁中传播得快
D.一个是原声,另一个回声
2.将耳朵贴在长长的注满水的自来水管(铁的)一端,让另外一位同学在自来水管另一端敲一下,能听到三次敲击声。按先后顺序,声音分别是通过哪三种介质传播到人耳的( )
A.空气、水、铁管
B.水、空气、铁管
C.水、铁管、空气
D.铁管、水、空气
3.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声音速度/m∙s-1
318
324
330
336
342
348
(1)请你根据表格信息得出温度为时声速为______m/s;
(2)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,请你指出,在______看况下试验更容易成功;
(3)10℃时,某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.6秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.8秒钟才听到左面的山崖反射回来的声音。请计算这个山谷的宽度是______米。
考点04 听觉的形成
1.人耳的结构
外耳(收集声波):耳郭、外耳道。
中耳(传导并放大振动):鼓膜、鼓室(内有听小骨)、咽鼓管(平衡鼓膜内外气压)。
内耳(感受振动并产生神经冲动):耳蜗(内有听觉感受器和液体)、前庭、半规管(与平衡感觉有关)。
2. 听觉形成过程
声波 → 耳郭收集 → 外耳道 → 鼓膜振动 → 听小骨振动(放大) → 耳蜗内液体振动 → 听觉感受器兴奋 → 听觉神经 → 大脑听觉中枢 → 形成听觉。
3. 听觉保护
巨大声响时,应迅速张口或捂耳,以平衡鼓膜内外压力,防止鼓膜震破。
噪声、外伤、药物等可能损伤听觉,且某些损伤不可逆。
【温馨提示】
耳的主要功能:听觉和保持身体平衡
①前庭和半规管位于内耳,含有感受头部位置变动的位觉感受器,与身体平衡有关,如果过度敏感,其主人可能就要承受晕车、晕船之苦。
②听觉感受器在耳蜗中。遇到巨大的响声时,迅速张嘴,捂紧双耳是使鼓膜内外气压保持平衡,避免鼓膜被震破。
1. 如图所示是一种新型的无线骨传导耳机,戴上后声音传播大致为“声音→头骨→耳蜗→听觉神经→……”。下列相关说法正确的是( )
A.听觉形成部位在耳蜗
B.使用骨传导耳机,一定不会使听觉细胞受损
C.长期处在噪声环境下不会引起耳聋
D.使用骨传导耳机,声波不需要经过鼓膜振动
2.各校组织研学游,在坐长途汽车时,为了防止小明晕车,他的同学不停地跟他讲话,分散注意力,以减弱晕车的症状。同学讲话的声音会引起小明耳朵B区域(如图所示)振动的部位是( )
A.耳蜗
B.鼓膜
C.大脑皮层
D.耳郭
3.如图是人耳的结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)外界声波经过耳廓的收集,进入外耳道传到中耳引起______的振动;振动经过听小骨的传递和放大后传到内耳,刺激______内的听觉感受器产生神经冲动;神经冲动传至大脑的特定区域,形成听觉。
(2)每年的3月3日式“全国爱耳日”。调查表明,当前中学生听力下降十分严重。为了保护耳和听觉,养成良好的卫生和生活习惯,以下做法正确的是______。
A.鼻咽部有炎症时,要及时就诊
B.生病时要慎用耳毒性药物
C.遇到巨大的声响时,要迅速闭口
D.不要用尖锐的器具掏耳朵
振动停止,发声停止≠声音消失
常见错误:题目说“敲击音叉后用手按住音叉,立刻听不到声音了”,学生判断“声波也消失了”——错。振动停止只是新声波不再产生,但已经产生的声波还在介质中传播,远处的人还能听到一会儿。
解题通法——因果分离法
遇到这类题,把“发声”和“传声”拆成两件独立的事:。
事件
谁决定
停止条件
发声
声源振动
振动一停,发声就停(新声波不再产生)
传声
已产生的声波在介质中传播
跟声源是否还在振无关,声波会一直传到能量耗尽
判断口诀:“源停声停,波还在传;远者后闻,近者先断。”
真空不能传声的实验推理逻辑
常见错误:
1.认为“抽真空后完全听不到声音”——实际上实验中很难达到绝对真空,通常还能听到微弱声音。
2.不理解这个实验用的是“理想实验法”(推理法),以为是直接验证。
3.认为“真空不能传声”是实验直接得出的结论——错,是推理得出的结论。
解题通法——三段式推理法
这个实验的核心逻辑是“现象→推理→结论”,不是“现象→直接结论”。按以下三步分析:
第一步:观察现象
抽气过程中,听到的铃声越来越弱(不是突然消失)。重新放入空气后,铃声又变大。
第二步:推理
如果空气完全抽尽(达到真空),根据“空气越少,声音越弱”的趋势推理,真空时将完全听不到声音。
但实验中无法达到绝对真空(现有抽气机做不到),所以还能听到微弱声音,这不影响推理的正确性。
第三步:得出结论
真空不能传声。
声音的传播需要介质(空气、液体、固体),真空没有介质,所以不能传声。
判断口诀:
“越抽越弱直至无,推理真空不传声;实验不能达绝对,推理结论照样真。”
耳朵结构功能“张冠李戴”
1. 解题通法——功能结构对应口诀
耳朵的结构按功能分成三区,记牢这个口诀:
外耳集声,中耳传振,内耳传感;
蜗管听觉,前庭半规管管平衡;
毛细胞是真感受器,鼓膜听骨是传声兵。
2.结构与功能
分区
结构
功能
易混点
外耳
耳廓、外耳道
收集声波、传导声波
不是感受器
中耳
鼓膜、听小骨、咽鼓管
鼓膜将声波转为振动,听小骨放大振动,咽鼓管平衡气压
鼓膜不是感受器,只是“传声兵”
内耳
耳蜗、前庭、半规管
耳蜗内含毛细胞(听觉感受器),将振动转为神经冲动;前庭和半规管感受头部位置变化,维持身体平衡
耳蜗管听觉,前庭半规管管平衡,千万别混
角度01 发声与传声的因果辨析
1.“太平龙迎新春”是龙港市鲸头村的节庆风俗,也是非物质文化遗产。如图,鼓手停止击鼓,大鼓仍余音不止,这是因为( )
A.大鼓仍在振动
B.一定是大鼓产生了回声
C.人的听觉“延长”了时间
D.大鼓已停止振动,空气仍在振动
2.温州南戏产生于宋朝,距今已有800多年历史。宋元时温州诞生的“九山书会”是我国最早从事戏剧创作和表演的民间艺术团体。在传统的戏曲表演中,离不开乐器伴奏。下图为戏曲乐队的指挥乐器—鼓板,鼓板为单皮鼓和檀板两种乐器的组合。伴奏时,演员将击响的鼓用手一按,响声马上消失了,这是因为( )
A.声波传到人体中去了
B.鼓面停止了振动
C.手阻碍了声音的传播
D.没有介质传播声音
角度02 耳朵结构与功能对应
1.学校举行升旗仪式时,同学们听到铃声后需及时去操场集合。如图所示是人耳的结构示意图,下列关于在此过程中人耳各结构的作用的描述正确的是( )
A.②收集声波
B.③带动听小骨振动
C.⑤放大振动
D.⑥产生听觉
2.如图是耳的结构示意图,下列关于耳的描述,不正确的是( )
A.遇到巨响时,如果处理不当,最容易损伤耳的结构①
B.生活中一些人晕车、晕船,这是由于②和③过于敏感造成的
C.飞机起降前,乘客咀嚼口香糖可保持④两侧的气压平衡
D.鼻咽喉感染病菌后,病菌可通过⑤到达中耳,引发中耳炎
角度03 真空传声实验的推理逻辑
1.小科同学学习了声现象后,进行了一些探究:
(1)他把正在响铃的闹钟放在桌面上,用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的铃铛,小球被弹开。此现象说明_________________________________;
(2)探究“空气能传声”时,他将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,声音逐渐变小,小科预测当玻璃罩内被抽成真空,将听不到铃声,说明_________________,这种研究方法属于_____(填字母)。
A.转换法 B.理想实验法 C. 控制变量法 D.类比法
2.如图所示,探究声音的传播实验中:
(1)在玻璃钟罩内放一个正在发声的音乐闹铃,钟罩底部有插上玻璃管的软木塞,此时你________(填“能”或“不能”)听到音乐。
(2)用抽气设备抽钟罩内空气,在抽气的过程中,你听到音乐声将会____________。
(3)如果把钟置内空气完全抽出,我们将______(填“能”或“不能”)听到声音,但实际上有时还是能听到铃声。请你分析原因可能是__________________________。
(4)该实验表明声音不能在真空中传播,此结论是属于__________结论。(填“实验”或“推理”或“实验基础上推理”)
1.(2024·浙江杭州·二模)如图所示是小明为爷爷购买的一款助听器及部分结构名称,它能将声音放大,让听力衰减患者听见声音,其中患者听觉的形成与①听小骨②鼓膜③耳蜗内的听觉感受器④外耳道⑤大脑皮层的听觉中枢有关,那么听觉形成的正确途径是( )
A.声波→①→②→③→④→⑤
B.声波→④→③→①→②→⑤
C.声波→④→①→②→③→⑤
D.声波→④→②→①→③→⑤
2.(2025·浙江舟山·一模)位于海面下几十米深处的“南海一号”商船被打捞浮出海面,这是中国考古史上的又一突破,“南海一号”商船长约30米,是目前发现的最大的宋代船只,如图所示。很早以前,我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上,用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测。
(1)已知超声波在海水中的速度为1500m/s,如果探测装置发出的信号后,从发出到遇到沉船,再到接受返回信号所花时间是0.02s,则沉船在海面下多深处?
(2)该装置能不能用来探测月球与地球之间的距离?为什么?________。
⚡基础速刷
1.声音在干燥空气中的速度随温度的变化而变化,如图是声速与空气温度的关系图。从图中可以获得的信息有( )
A.声音的传播必须有空气
B.声音在下雨天比晴天更容易传播
C.声音在空气中传播的速度与温度成正比
D.当空气温度为30℃时,声音的传播速度是350米/秒
2.2023年浙江亚运会划龙舟比赛上,选手的手掌按住正在发声的鼓面,鼓声消失了,原因是手( )
A.使鼓面停止了振动
B.吸收了声波
C.改变了鼓面的振动频率
D.把声音反射回去了
3.助听器的工作原理是利用仪器( )
A.引起头骨、颌骨振动,传到听觉神经,引起听觉
B.引起鼓膜振动,经过听小骨及其他组织传给听觉神经,引起听觉
C.产生超声波直接作用在听觉神经引起听觉
D.产生声波直接作用在听觉神经引起听觉
4.下列实验或事例中,能说明声音传播需要介质的是( )
A.敲鼓时鼓面上的纸屑不停跳动
B.汽车倒车雷达探测车后方障碍物
C.吹自制哨子,上下拉动活塞可改变音调
D.出舱活动的宇航员必须借助电子通信设备才能交谈
5.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音在真空中传播的最快
B.正在发声的物体一定在振动
C.声音不可能在液体中传播
D.声音在不同介质中传播的速度相等
6.下列实验中,不能够探究声音产生的条件是( )
A.敲响大钟,固定在大钟上的铅笔在纸上留下锯齿状的曲线
B.敲铁管的一端,在另一端可以听到两次敲击声
C.在音箱上放一些塑料泡沫,塑料泡沫会随着音乐起舞
D.把敲响的音叉接触悬挂着的塑料泡沫球,塑料泡沫球被弹起
7.下列实验现象不能说明声音是物体振动产生的是( )
A.甲图,发声的喇叭使小纸片“跳舞”
B.乙图,说话时触摸咽喉会感觉到振动
C.丙图,发声的音叉将乒乓球弹开
D.丁图,抽出空气铃声减弱
8.当遇到巨大声响时,为保护鼓膜,应该( )
①迅速张口;②迅速闭嘴;③张口,同时双手堵耳;④闭嘴,同时双手堵耳。
A.①④
B.①③
C.②③
D.②④
9.为研究声音的产生和传播,小舟同学进行了以下实验探究;
(1)如图所示,用小植敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象叫作“共振”这一现象可以验证__________可以传声(选填“音叉”、“小槌”、“乒乓球”或“空气”);
(2)石头落入水中,产生的水波向四周传播:发抖的音叉产生的声波也会向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为____法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.模型
10.将一根钢尺压紧在桌面上,用手拨动其伸出桌外的一端,钢尺______产生了声音,若想听到的声音音调低沉一点,应该向______(填“左”和“右”)移动钢尺。若换用塑料尺进行实验,则因发声体材料不同,将听到不同______的声音。
🚀能力跃升
1.如图所示为耳的结构,下列叙述不正确的是( )
A.①为外耳道,负责传递声波
B.②为鼓膜,将声波转化为振动
C.③为听小骨,是固定不动的
D.④为耳蜗,充满液体和听觉感受器
2.如图所示,根据对声音的传播及特性的学习,完成以下填空。
(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是________(填字母);
A.推理法 B.类比法 C.控制变量法 D.转换法
(2)如图2所示,甲、乙、丙、丁四个相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,则发出的声音主要是________的振动产生,声音音调从高到低依次是________;
(3)图3是人耳结构图。听觉感受器是______(填结构名称,下同),听觉形成的部位是________。
3.声音为我们的生活增添了许多色彩。
(1)如图甲所示,将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球,小球会多次被弹开,这个现象表明声音是物体_______产生的;
(2)你能听到音叉的声音,声波是通过_______这一介质传播到你耳朵;
(3)若将图乙装置放在月球上,敲击音叉,则_______(填“会”或“不会”)观察到乒乓球弹起来,原因是_________。
4.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
(1)请你在如图所示的坐标中作出声速和温度关系的图像________;
空气温度/℃
-10
0
10
20
30
声音速度/
318
324
330
336
342
348
(2)请你根据所作图像找出温度为 时声速为每秒________m;
(3)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。20世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,在________情况下试验更容易成功;
(4)时,某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3s听到右面山崖反射回来的声音,经过0.5s才听到左面山崖反射回来的声音。则这个山谷宽为________m。
5.我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同,阅读表中一些介质中的声速,回答问题:
一些介质中的声速v(m·s-1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)声音在同种介质中的传播速度的规律是________________________________________________。
(2)声音在不同种介质中的传播速度的规律是________________________________________________。
(3)在长为884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.43s,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?(此时气温约为15℃)。
🌟思维挑战
1.【项目提出】当我们在家中弹奏乐器时,有可能会打扰需要休息的家人和邻居。小明打算将家中的一个房间改造为隔音房间来解决上述问题,通过制作简易模型,初步探究哪种材料的隔音性能好。
【项目分析】材料和工具选择:①选择鞋盒充当“房间”:②选择闹钟作为噪声源;③选用海绵、石膏板、窗帘布、棉花四种隔音材料;④用分贝测试仪检测噪声的强弱。
【项目实施】隔音测试:
①小明先将响铃的闹钟放入未做处理的鞋盒内,在距离鞋盒1m处摆放分贝测试仪检测噪声的强弱,此时显示为85dB;
②将厚度______(填“相同”或“不同”)的四种材料分别铺满鞋盒的每个面,在相同的距离处摆放分贝测试仪,测出数据并记录在表中。
材料(厚度1cm)
海绵
石膏板
窗帘布
棉花
分贝测试仪的示数
72dB
70dB
78dB
80dB
③由上表数据可知,______的隔音性能最好。
④【展示交流】其他小组的同学用相同的闹钟,在距离鞋盒1m处测出的数据与小明的不同,他们所测数据如表所示。根据前后数据分析,______可能影响隔音材料的性能。
材料(厚度2cm)
海绵
石膏板
窗帘布
棉花
分贝测试仪的示数
70dB
68dB
76dB
78dB
有同学认为人耳可以替代分贝测试仪进行探究,并提出如下两种方案,更好的方案是______。
A.人距鞋盒一定距离处,比较人听到闹钟在铺满两种材料鞋盒里发出声音的大小
B.人边听声音边后退,直至听不到闹钟发出的声音为止,比较两次人距鞋盒的距离
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1.2声与听觉
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 声音的产生
考点02 声音的传播
考点03 声波与声速
考点04 听觉的形成
03 避坑指南·解题通法
角度01 发声与传声的因果辨析
角度02 耳朵结构与功能对应
角度03 真空传声实验的推理逻辑
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1. 知道声音是由物体振动产生的;
2. 了解声音的传播需要介质,真空不能传声;3. 知道声速,了解声波是能量传播的一种形式;
4. 认识听觉的形成过程,了解耳的基本结构和功能。
1. 通过拨动钢尺、敲击音叉、真空罩实验等,观察物体振动与发声的关系,归纳声音产生与传播的条件;
2. 结合耳的结构示意图或模型,了解听觉是怎样形成的。
考点01 声音的产生
1.声音产生的条件
产生条件:声音是由物体的振动产生的。
声源:正在发声的物体叫作声源。
【探索活动】感受声音的产生
2.普遍性
固体、液体和气体都能振动发声,都可以作为声源。例如,说话时声带振动,流水潺潺是水在振动。
【温馨提示】
1. “振动”是声音产生的唯一条件和本质。一切声音现象都可以追溯到一个振动的源头。
2. 要区分“声音的产生”和“声音的传播”。物体振动就会产生声音,但产生的声音不一定能被人听到(例如在真空中)。我们能听到声音,还需要传播介质和正常的听觉系统。
3. “振动停止,发声停止”但“声音的传播不会立即停止”。因为声源停止振动后,已经产生的声波还会在介质中继续传播一段时间,直到能量耗尽。
1.下列实验现象中,不能说明声音是由物体振动产生的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.实验中敲击鼓面时,会观察到鼓面随之振动,由该现象可以得出发声的物体在振动,故A不符合题意;
B.正在发声的音叉将乒乓球多次弹开,说明音叉在振动,从而说明声音是由音叉的振动产生的,因此,本探究实验是研究声音产生原因的,故B不符合题意;
C.用抽气机向外抽气的过程中,玻璃罩内的空气越来越少,声音越来越弱,说明声音的传播需要介质,故C符合题意;
D.在实验中,发声的音叉在振动时,纸片会随之振动,这是一种转换的思想也可理解为放大法。音叉振动时,听到了声音,由此可知声音是由物体振动产生的,故D不符合题意。
故选C。
2.下列事例中,属于固体振动发声的是( )
A.吹笛子发出的声音
B.电铃发出的声音
C.潮水涨落发出的声音
D.自行车爆胎发出的声音
【答案】B
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,笛子是管乐器,是空气柱振动发声,故A不符合题意;
B.电铃发出的声音,是铃振动发声,属于固体振动发生,故B符合题意;
C.潮水涨落发出的声音,是水振动发声,故C不符合题意;
D.自行车爆胎发出的声音,是空气振动发声,故D不符合题意。
故选B。
3.为研究声音是如何产生的,小明同学进行系列的实验研究。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明___________
_____________________,乒乓球的作用是________________________。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明________________。
(3)如果将甲、乙实验装置搬上月球,则实验________(选填“甲”或“乙”)中小球不能弹起。
【答案】(1) 声音是由物体的振动产生的 将音叉的振动放大
(2)空气可以传播声音
(3)乙
【详解】(1)[1][2]用竖直的悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,说明音叉在振动,这个现象说明声音是由物体的振动产生的;音叉的振动不容易直接观察,通过乒乓球的跳动说明音叉的振动,乒乓球的作用是将音叉的振动放大。
(2)左边和右边的音叉之间有空气,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,说明右边音叉产生的声音通过空气传播到左边音叉,这个现象说明声音可以在空气中传播。
(3)如果将甲、乙实验装置搬上月球,则实验乙中小球不能弹起,因为月球上没有空气,真空不能传声。
考点02 声音的传播
1.声音传播条件
介质:声音的传播需要物质,这样的物质叫作介质。固体、液体、气体都是声音传播的介质。
2. 真空不能传声
声音可以在气体中传播,但不能在真空中传播。
声音传播需要物质,这样的物质叫作介质。
【探索活动】将一只小电铃放在密封的玻璃罩内,接通电源使电铃发声,逐渐抽去玻璃罩内的空气,声音逐渐变小直至几乎消失。
3. 传播的形式
声音在介质中以波的形式传播,这种波叫作声波。声波传递的是能量,而非物质本身。
【温馨提示】
1. 介质是传播声音的物质,是客观存在的。而声波是声音传播的形式,是一种能量传播的波形。
2. 生活应用解释:“土电话”能传声,说明固体(棉线)可以传声,且效果可能比空气好。
1.北京时间2021年11月8日1时16分,经过约6.5小时的出舱活动,神舟十三号航天员乘组密切协同,圆满完成出舱活动全部既定任务,航天员翟志刚、王亚平安全返回天和核心舱,出舱活动取得圆满成功。出舱的航天员与飞船内的人之间的对话必须借助电子通信设备才能进行,而在飞船舱内却可以直接对话,其原因是( )
A.太空中噪声太大
B.太空中是真空,不能传声
C.用通信设备对话更方便
D.声音只能在地面附近传播
【答案】B
【详解】A.声音不能在真空中传播,由于太空是真空环境,故出舱后,航天员不能直接对话,只能借助电子通信设备才能交流,而不是因为太空中噪声太大,即使太空中有很大的噪音,也不能通过真空传播到人耳处,故A不符合题意;
B.声音的传播需要介质,出舱时,航天员身处真空环境,而真空不能传播声音,故出舱后,航天员不能直接对话,只能借助电子通信设备才能交流,故B符合题意;
C.出舱后,航天员只能通过电子通信设备交流对话,而不是因为这种交流方式更方便,故C不符合题意;
D.声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,不限于是否在地面附近,故D不符合题意。
故选B。
2.如图,把持续响铃的闹钟放入玻璃罩,逐渐抽出罩内空气,听到铃声变弱;再让空气逐渐进入玻璃罩内,听到铃声逐渐变响。下列说法正确的是( )
A.听到铃声逐渐变响,是由于闹铃振动逐渐变强
B.该实验现象说明声音产生的条件是物体振动
C.听不见铃声,是由于玻璃罩反射了声波
D.该实验现象说明声音的传播需要介质
【答案】D
【详解】A.听到铃声逐渐变响,是因为玻璃罩内的空气越来越多,传递声音的介质增多,故A错误;
B.无论能否听到声音,真空罩内的闹钟始终在振动,因此不能说明声音产生的条件,只能说明声音的传播需要介质,故B错误;
C.听不见铃声,是由于玻璃罩内没有了传声的介质——空气,故C错误;
D.逐渐抽出玻璃罩内的空气,传播声音的介质逐渐减少,听到铃声变弱,直至听不见,说明声音的传播需要介质,故D正确。
故选D。
3.小兰用牙签在两个纸杯的底部各扎一个小孔,接着把棉线的两端分别穿过这两个小孔,并在细线的末端打上死结,确保中间的棉线绷直,就制成一个“纸杯电话”。她在卧室轻声说话时爷爷听不见,但她对着“纸杯电话”轻声说话时爷爷听见了。以下关于“纸杯电话”的说法,正确的是( )
A.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是空气
B.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是棉线
C.若将中间的棉线松弛,传声效果会更好
D.若将中间的棉线换成铜线,传声效果会变差
【答案】B
【详解】AB.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是棉线,棉线属于固体,故A错误,B正确;
C.拉直的棉线能很好的传递振动,松垮垮的棉线会抑制、减弱振动,若将中间的棉线松弛,传声效果变差,故C错误;
D.介质的密度越高,传播声音的效果越好,所以若将中间的棉线换成铜线,传声效果会变好,故D错误。
故选B。
考点03 声波与声速
1.声速
(1)声速:描述声音传播的快慢。
(2)影响因素:声速大小与介质的种类和温度有关。
(3)规律:在15℃空气中,声速约为340m/s。一般来说,v固 > v液 > v气。同种介质中,温度越高,声速越大。
2.声波
(1)形成原理:以扬声器为例,纸盘面的往复振动,会压缩和疏解前面的空气,形成空气中疏密相间的波动,并向远处传播,这就是声波。
(2)本质:声波是传递能量的一种方式。例如,雷声将能量传到我们周围,引起我们耳膜的振动。
(3)应用:利用声波探测海水深度等。
3. 回声
声音在传播过程中如果遇到障碍物就会被反射,形成回声,回声可以测量距离,,v是声音传播速度。
【温馨提示】
与传播介质的区别:一定要理解“声波传递能量,而非物质”。打雷处的空气并没有跑到我们身边,传到我们这里的是振动的能量。
1.小钢把耳朵贴在长铁管的一端,小芳在另一端击打铁管,小钢先后听到两次响声,下列说法正确的是( )
A.先听到的是由空气传来的响声
B.先听到的是由铁管传来的响声
C.声音在空气中比在铁中传播得快
D.一个是原声,另一个回声
【答案】B
【详解】声音传播的速度与介质种类有关,声音在铁中传播比在空气中快,小刚把耳朵贴在长铁管的一端,小芳在铁管的另一端敲一下这根铁管,声音分别从钢管、空气中传播,因为声音在固体中传播的速度比在气体中传播快,所以先听到的声音是从铁管传来,后听到的声音是从空气中传来的。故B正确,ACD错误。
故选B。
2.将耳朵贴在长长的注满水的自来水管(铁的)一端,让另外一位同学在自来水管另一端敲一下,能听到三次敲击声。按先后顺序,声音分别是通过哪三种介质传播到人耳的( )
A.空气、水、铁管
B.水、空气、铁管
C.水、铁管、空气
D.铁管、水、空气
【答案】D
【详解】声音在三种不同介质中的传播速度不同,传播速度越快的声音会最先到达人耳。声音在固体(铁管)中传播最快,其次是液体(水),最慢的是气体(空气)。因此,三次敲击声传播到人耳的先后顺序应为铁管、水、空气,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声音速度/m∙s-1
318
324
330
336
342
348
(1)请你根据表格信息得出温度为时声速为______m/s;
(2)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,请你指出,在______看况下试验更容易成功;
(3)10℃时,某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.6秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.8秒钟才听到左面的山崖反射回来的声音。请计算这个山谷的宽度是______米。
【答案】(1)345
(2)低温
(3)235.2
【详解】(1)根据图像分析:当空气温度每升高10℃,声音的速度升高6m/s,因此当空气温度每升高5℃,声音的速度升高3m/s。当空气的温度为20℃,声音的速度为342m/s。所以当空气的温度为25℃,声音的速度变为345m/s。
(2)因为声音在空气中传播的速度与温度有关,而且温度越低时,声音传播的越慢,故在低温下更容易成功。
(3)声音传播到高山的时间为听到回声的时间的一半,即声音在山谷从左到右传播时间为
由表可知:10℃声速为336m/s,则这个山谷的宽度。
考点04 听觉的形成
1.人耳的结构
外耳(收集声波):耳郭、外耳道。
中耳(传导并放大振动):鼓膜、鼓室(内有听小骨)、咽鼓管(平衡鼓膜内外气压)。
内耳(感受振动并产生神经冲动):耳蜗(内有听觉感受器和液体)、前庭、半规管(与平衡感觉有关)。
2. 听觉形成过程
声波 → 耳郭收集 → 外耳道 → 鼓膜振动 → 听小骨振动(放大) → 耳蜗内液体振动 → 听觉感受器兴奋 → 听觉神经 → 大脑听觉中枢 → 形成听觉。
3. 听觉保护
巨大声响时,应迅速张口或捂耳,以平衡鼓膜内外压力,防止鼓膜震破。
噪声、外伤、药物等可能损伤听觉,且某些损伤不可逆。
【温馨提示】
耳的主要功能:听觉和保持身体平衡
①前庭和半规管位于内耳,含有感受头部位置变动的位觉感受器,与身体平衡有关,如果过度敏感,其主人可能就要承受晕车、晕船之苦。
②听觉感受器在耳蜗中。遇到巨大的响声时,迅速张嘴,捂紧双耳是使鼓膜内外气压保持平衡,避免鼓膜被震破。
1. 如图所示是一种新型的无线骨传导耳机,戴上后声音传播大致为“声音→头骨→耳蜗→听觉神经→……”。下列相关说法正确的是( )
A.听觉形成部位在耳蜗
B.使用骨传导耳机,一定不会使听觉细胞受损
C.长期处在噪声环境下不会引起耳聋
D.使用骨传导耳机,声波不需要经过鼓膜振动
【答案】D
【详解】A.听觉形成部位在大脑皮层的听觉中枢,而不是耳蜗,A错误。
B.使用骨传导耳机,若声音过大,也可能会使听觉细胞受损,并非一定不会,B错误。
C.长期处在噪声环境下会损伤听觉细胞,从而引起耳聋,C错误。
D.使用骨传导耳机,声音是通过头骨、颌骨等传到听觉神经,再传给大脑,所以声波不需要经过鼓膜振动,D正确。
故选D。
2.各校组织研学游,在坐长途汽车时,为了防止小明晕车,他的同学不停地跟他讲话,分散注意力,以减弱晕车的症状。同学讲话的声音会引起小明耳朵B区域(如图所示)振动的部位是( )
A.耳蜗
B.鼓膜
C.大脑皮层
D.耳郭
【答案】B
【详解】A.耳蜗的功能是将振动转化为神经信号,故A不符合题意;
B.声音以声波形式传入耳朵,首先引起 B 区域(鼓膜)的振动,这是听觉形成的第一步,因此同学讲话的声音会引起鼓膜振动,故B符合题意;
C.大脑皮层是处理听觉信号的神经中枢,故C不符合题意;
D.耳郭的作用是收集声波,本身不会产生振动,故D不符合题意。
故选B。
3.如图是人耳的结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)外界声波经过耳廓的收集,进入外耳道传到中耳引起______的振动;振动经过听小骨的传递和放大后传到内耳,刺激______内的听觉感受器产生神经冲动;神经冲动传至大脑的特定区域,形成听觉。
(2)每年的3月3日式“全国爱耳日”。调查表明,当前中学生听力下降十分严重。为了保护耳和听觉,养成良好的卫生和生活习惯,以下做法正确的是______。
A.鼻咽部有炎症时,要及时就诊
B.生病时要慎用耳毒性药物
C.遇到巨大的声响时,要迅速闭口
D.不要用尖锐的器具掏耳朵
【答案】(1) 鼓膜 耳蜗
(2)ABD
【详解】(1)[1][2]外界的声波经过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜的振动;振动通过听小骨传到内耳,刺激了耳蜗内的听觉感受器,产生神经冲动;神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉。所以,外界声波经过耳廓的收集,进入外耳道传到中耳引起鼓膜的振动;振动经过听小骨的传递和放大后传到内耳,刺激耳蜗内的听觉感受器产生神经冲动;神经冲动传至大脑的特定区域,形成听觉。
(2)A.鼻咽部有炎症时,要及时就诊,因为病菌可通过咽鼓管进入中耳,引起中耳炎,及时就诊可避免病情加重影响听力,故A正确;
B.生病时要慎用耳毒性药物,耳毒性药物可能会损害听力,所以要谨慎使用,故B正确;
C.遇到巨大声响时,要迅速张口或闭嘴、堵耳,这样可使鼓膜内外气压保持平衡,防止鼓膜受损,而不是迅速闭口,故C错误;
D.不要用尖锐的器具掏耳朵,防止损伤外耳道或鼓膜,故D正确。
故选ABD。
振动停止,发声停止≠声音消失
常见错误:题目说“敲击音叉后用手按住音叉,立刻听不到声音了”,学生判断“声波也消失了”——错。振动停止只是新声波不再产生,但已经产生的声波还在介质中传播,远处的人还能听到一会儿。
解题通法——因果分离法
遇到这类题,把“发声”和“传声”拆成两件独立的事:。
事件
谁决定
停止条件
发声
声源振动
振动一停,发声就停(新声波不再产生)
传声
已产生的声波在介质中传播
跟声源是否还在振无关,声波会一直传到能量耗尽
判断口诀:“源停声停,波还在传;远者后闻,近者先断。”
真空不能传声的实验推理逻辑
常见错误:
1.认为“抽真空后完全听不到声音”——实际上实验中很难达到绝对真空,通常还能听到微弱声音。
2.不理解这个实验用的是“理想实验法”(推理法),以为是直接验证。
3.认为“真空不能传声”是实验直接得出的结论——错,是推理得出的结论。
解题通法——三段式推理法
这个实验的核心逻辑是“现象→推理→结论”,不是“现象→直接结论”。按以下三步分析:
第一步:观察现象
抽气过程中,听到的铃声越来越弱(不是突然消失)。重新放入空气后,铃声又变大。
第二步:推理
如果空气完全抽尽(达到真空),根据“空气越少,声音越弱”的趋势推理,真空时将完全听不到声音。
但实验中无法达到绝对真空(现有抽气机做不到),所以还能听到微弱声音,这不影响推理的正确性。
第三步:得出结论
真空不能传声。
声音的传播需要介质(空气、液体、固体),真空没有介质,所以不能传声。
判断口诀:
“越抽越弱直至无,推理真空不传声;实验不能达绝对,推理结论照样真。”
耳朵结构功能“张冠李戴”
1. 解题通法——功能结构对应口诀
耳朵的结构按功能分成三区,记牢这个口诀:
外耳集声,中耳传振,内耳传感;
蜗管听觉,前庭半规管管平衡;
毛细胞是真感受器,鼓膜听骨是传声兵。
2.结构与功能
分区
结构
功能
易混点
外耳
耳廓、外耳道
收集声波、传导声波
不是感受器
中耳
鼓膜、听小骨、咽鼓管
鼓膜将声波转为振动,听小骨放大振动,咽鼓管平衡气压
鼓膜不是感受器,只是“传声兵”
内耳
耳蜗、前庭、半规管
耳蜗内含毛细胞(听觉感受器),将振动转为神经冲动;前庭和半规管感受头部位置变化,维持身体平衡
耳蜗管听觉,前庭半规管管平衡,千万别混
角度01 发声与传声的因果辨析
1.“太平龙迎新春”是龙港市鲸头村的节庆风俗,也是非物质文化遗产。如图,鼓手停止击鼓,大鼓仍余音不止,这是因为( )
A.大鼓仍在振动
B.一定是大鼓产生了回声
C.人的听觉“延长”了时间
D.大鼓已停止振动,空气仍在振动
【答案】A
【详解】A.声音由物体振动产生,鼓手停止击鼓后大鼓仍余音不止,是因为大鼓仍在振动,故A 符合题意;
B.余音不止不是因为大鼓产生了回声,回声是声音遇到障碍物反射回来的现象,此处不符合,故B不符合题意;
C.不是人的听觉 “延长” 了时间,而是大鼓实际仍在振动发声,故C不符合题意;
D.若大鼓已停止振动,空气振动不会持续产生该大鼓的余音,声音是由大鼓振动产生的,故D不符合题意。
故选A。
2.温州南戏产生于宋朝,距今已有800多年历史。宋元时温州诞生的“九山书会”是我国最早从事戏剧创作和表演的民间艺术团体。在传统的戏曲表演中,离不开乐器伴奏。下图为戏曲乐队的指挥乐器—鼓板,鼓板为单皮鼓和檀板两种乐器的组合。伴奏时,演员将击响的鼓用手一按,响声马上消失了,这是因为( )
A.声波传到人体中去了
B.鼓面停止了振动
C.手阻碍了声音的传播
D.没有介质传播声音
【答案】B
【详解】A.声波以波的形式传递,不会传到人体中去,故A不符合题意;
BC.演员将击响的鼓用手一按,即手阻止鼓面振动,响声马上消失了,说明鼓面停止了振动,发声也停止了,故B符合题意,C不符合题意;
D.声音在空气中传播,介质一直存在,故D不符合题意。
故选B。
角度02 耳朵结构与功能对应
1.学校举行升旗仪式时,同学们听到铃声后需及时去操场集合。如图所示是人耳的结构示意图,下列关于在此过程中人耳各结构的作用的描述正确的是( )
A.②收集声波
B.③带动听小骨振动
C.⑤放大振动
D.⑥产生听觉
【答案】B
【分析】1.耳由外耳、中耳、内耳三部分构成。外耳包括耳郭和外耳道,中耳包括鼓膜、鼓室和听小骨,内耳包括耳蜗、前庭和半规管。
2.图中,①耳郭、②外耳道、③鼓膜、④听小骨、⑤耳蜗、⑥半规管。
【详解】A.②是外耳道,是传递声波的通道,故A错误;
B.③是鼓膜,鼓膜的作用是当声波传送来时产生振动,带点听小骨振动,将鼓膜产生的振动传导到内耳,故B正确;
C.⑤是耳蜗,耳蜗内含有听觉感受器,受振动刺激能产生冲动,故C错误;
D.⑥是半规管,有感受头部位置变动的感受器;听觉是在大脑皮层形成的,故D错误。
故选B。
2.如图是耳的结构示意图,下列关于耳的描述,不正确的是( )
A.遇到巨响时,如果处理不当,最容易损伤耳的结构①
B.生活中一些人晕车、晕船,这是由于②和③过于敏感造成的
C.飞机起降前,乘客咀嚼口香糖可保持④两侧的气压平衡
D.鼻咽喉感染病菌后,病菌可通过⑤到达中耳,引发中耳炎
【答案】C
【详解】A.遇到巨大声响要迅速张嘴或捂耳闭嘴,这样做以保持①鼓膜两侧气压平衡,防止震破鼓膜,故A正确,不符合题意;
B.前庭和半规管内有感受头部位置变动的位觉(平衡觉)感受器;生活中一些人晕车,晕船,这是由于②半规管和③前庭过于敏感造成的,故B正确,不符合题意;
C.飞机起降前,乘客咀嚼口香糖可保持①鼓膜两侧的气压平衡,故C错误,符合题意;
D.病菌是沿着⑤咽鼓管侵入中耳,引起中耳炎,故D正确,不符合题意。
故选C。
角度03 真空传声实验的推理逻辑
1.小科同学学习了声现象后,进行了一些探究:
(1)他把正在响铃的闹钟放在桌面上,用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的铃铛,小球被弹开。此现象说明_________________________________;
(2)探究“空气能传声”时,他将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,声音逐渐变小,小科预测当玻璃罩内被抽成真空,将听不到铃声,说明_________________,这种研究方法属于_____(填字母)。
A.转换法 B.理想实验法 C. 控制变量法 D.类比法
【答案】(1)声音是由物体振动产生的
(2) 真空不能传声 B
【详解】(1)用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的铃铛,小球被弹开,此现象说明声音是由发声体的振动产生的。
(2)[1][2]他又将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,声音逐渐变小,当玻璃罩内被抽成真空时,他将听不到铃声,此现象可推理得出真空不能传声。探究声音能否在真空中传播,由于无法获得绝对的真空环境,是在实验的基础上进行合理推理得出声音不能在真空中传播的结论,用到了理想实验法。
2.如图所示,探究声音的传播实验中:
(1)在玻璃钟罩内放一个正在发声的音乐闹铃,钟罩底部有插上玻璃管的软木塞,此时你________(填“能”或“不能”)听到音乐。
(2)用抽气设备抽钟罩内空气,在抽气的过程中,你听到音乐声将会____________。
(3)如果把钟置内空气完全抽出,我们将______(填“能”或“不能”)听到声音,但实际上有时还是能听到铃声。请你分析原因可能是__________________________。
(4)该实验表明声音不能在真空中传播,此结论是属于__________结论。(填“实验”或“推理”或“实验基础上推理”)
【答案】(1)能
(2)减弱
(3) 不能 底座与玻璃罩也能传声
(4)实验基础上推理
【详解】(1)[1]此时声源闹钟与人之间有空气、玻璃罩等介质,所以人是能够听到声音的。
(2)[2]闹钟声主要是靠空气传播到人耳的,随着空气被抽得越来越稀薄,我们听到的声音是越来越弱的。
(3)[3][4]即使将空气完全抽空,闹钟与底座等接触,声音还是能够通过底座、罩外空气等传到人耳,所以人还是能够听到微弱的声音的。
(4)[5]实验现象是:空气越来越稀薄,听到的声音越来越弱。由此推理:当将空气完全抽没,即处于真空状态时,我们不能听到声音。得出真空不能传声的结论。可以看出,结论是在实验的基础上再加以科学推理得出的。
1.(2024·浙江杭州·二模)如图所示是小明为爷爷购买的一款助听器及部分结构名称,它能将声音放大,让听力衰减患者听见声音,其中患者听觉的形成与①听小骨②鼓膜③耳蜗内的听觉感受器④外耳道⑤大脑皮层的听觉中枢有关,那么听觉形成的正确途径是( )
A.声波→①→②→③→④→⑤
B.声波→④→③→①→②→⑤
C.声波→④→①→②→③→⑤
D.声波→④→②→①→③→⑤
【答案】D
【分析】外界的声波经过外耳道传到鼓膜,鼓膜的振动通过听小骨传到内耳,刺激了耳蜗内对声波敏感的感觉细胞,这些细胞就将声音信息通过听觉神经传给大脑的一定区域(听觉中枢),人就产生了听觉。 因此,能接收到声音刺激的部位是耳蜗,听觉形成的部位是在大脑皮层的听觉中枢。 因此,在听觉形成过程中,能够接受振动刺激形成神经冲动的结构位于耳蜗,神经冲动传到大脑皮层的听觉中枢才能形成听觉。
【详解】听觉的形成过程是:外界声波→④外耳道→②鼓膜(产生振动)→①听小骨→③耳蜗(听觉感受器)→听神经→⑤大脑的听觉中枢(产生听觉)。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2025·浙江舟山·一模)位于海面下几十米深处的“南海一号”商船被打捞浮出海面,这是中国考古史上的又一突破,“南海一号”商船长约30米,是目前发现的最大的宋代船只,如图所示。很早以前,我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上,用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测。
(1)已知超声波在海水中的速度为1500m/s,如果探测装置发出的信号后,从发出到遇到沉船,再到接受返回信号所花时间是0.02s,则沉船在海面下多深处?
(2)该装置能不能用来探测月球与地球之间的距离?为什么?________。
【答案】(1)15m
(2)不能,因为真空不能传声
【详解】(1)根据回声测距的原理进行计算:
则沉船在海面下多深15m处。
(2)因为声音不能在真空中传播,而月球上没有空气,所以不能利用超声波探测地球到月球的距离。
⚡基础速刷
1.声音在干燥空气中的速度随温度的变化而变化,如图是声速与空气温度的关系图。从图中可以获得的信息有( )
A.声音的传播必须有空气
B.声音在下雨天比晴天更容易传播
C.声音在空气中传播的速度与温度成正比
D.当空气温度为30℃时,声音的传播速度是350米/秒
【答案】C
【详解】A.声音的传播需要介质,固体、液体、气体都是介质,故A错误;
B.下雨天气温低,声音的传播速度较小,故B错误;
C.根据图像可知:声音在空气中传播的速度与温度成正比,故C正确;
D.根据图像可知:当空气温度为30℃时,声音的传播速度略小于350米/秒,故D错误。
故选C。
2.2023年浙江亚运会划龙舟比赛上,选手的手掌按住正在发声的鼓面,鼓声消失了,原因是手( )
A.使鼓面停止了振动
B.吸收了声波
C.改变了鼓面的振动频率
D.把声音反射回去了
【答案】A
【详解】敲鼓时鼓面振动发出声音,手掌按住鼓面,鼓面停止振动,因此鼓发声停止,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.助听器的工作原理是利用仪器( )
A.引起头骨、颌骨振动,传到听觉神经,引起听觉
B.引起鼓膜振动,经过听小骨及其他组织传给听觉神经,引起听觉
C.产生超声波直接作用在听觉神经引起听觉
D.产生声波直接作用在听觉神经引起听觉
【答案】A
【分析】使用助听器的病人都是传导性的障碍,听觉神经是完好的,可通过助听器将声音传到听觉神经,引起听觉。
【详解】助听器是利用固体来传声的,发声体的振动引起空气的运动,通过助听器的放大作用,引起头骨、颌骨的振动,再传给听觉神经,引起听觉,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.下列实验或事例中,能说明声音传播需要介质的是( )
A.敲鼓时鼓面上的纸屑不停跳动
B.汽车倒车雷达探测车后方障碍物
C.吹自制哨子,上下拉动活塞可改变音调
D.出舱活动的宇航员必须借助电子通信设备才能交谈
【答案】D
【详解】A.敲鼓时鼓面上的纸屑不停跳动,说明声音是由物体振动产生的,故A不符合题意;
B.汽车倒车雷达探测车后方障碍物,说明声音可以传递信息,故B不符合题意;
C.吹自制哨子,上下拉动活塞可改变音调,说明音调与振动频率有关,故C不符合题意;
D.出舱活动的宇航员必须借助电子通信设备才能交谈,真空中没有空气,说明声音的传播需要介质,故D符合题意。
故选D。
5.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音在真空中传播的最快
B.正在发声的物体一定在振动
C.声音不可能在液体中传播
D.声音在不同介质中传播的速度相等
【答案】B
【详解】A.声音传播需要介质,真空不能传播,故A错误;
B.声音由物体的振动产生,则正在发声的物体一定在振动,故B正确;
C.声音的传播需要介质,可以在气体、液体及固体中传播,故C错误;
D.声音在不同介质中传播的速度不同,一般情况下,在固体中传播最快,在液体次之,在气体中传播最慢,故D错误。
故选B。
6.下列实验中,不能够探究声音产生的条件是( )
A.敲响大钟,固定在大钟上的铅笔在纸上留下锯齿状的曲线
B.敲铁管的一端,在另一端可以听到两次敲击声
C.在音箱上放一些塑料泡沫,塑料泡沫会随着音乐起舞
D.把敲响的音叉接触悬挂着的塑料泡沫球,塑料泡沫球被弹起
【答案】B
【详解】A.敲响大钟,固定在大钟上的铅笔在纸上留下锯齿状的曲线,说明发声的大钟振动带动笔在振动,故A不符合题意;
B.敲铁管的一端,在另一端可以听到两次敲击声,说明声音在不同的介质中传播的速度不同,故B符合题意;
C.在音箱上放一些塑料泡沫,塑料泡沫会随着音乐起舞,说明发声的音箱在振动带动泡沫塑料振动,故C不符合题意;
D.把敲响的音叉接触悬挂着的塑料泡沫球,塑料泡沫球被弹起,说明发声的音叉振动带动泡沫球振动,故D不符合题意。
故选B。
7.下列实验现象不能说明声音是物体振动产生的是( )
A.甲图,发声的喇叭使小纸片“跳舞”
B.乙图,说话时触摸咽喉会感觉到振动
C.丙图,发声的音叉将乒乓球弹开
D.丁图,抽出空气铃声减弱
【答案】D
【详解】A.发声的喇叭使小纸片 “跳舞”, 说明喇叭振动产生声音,能说明声音是物体振动产生的,A不符合题意;
B.说话时触摸咽喉会感觉到振动, 说明声带振动产生声音,能说明声音是物体振动产生的,B不符合题意;
C.发声的音叉将乒乓球弹开, 说明音叉振动产生声音,能说明声音是物体振动产生的,C不符合题意;
D.抽出空气铃声减弱, 说明声音传播需要介质,真空不能传声,不能说明声音是物体振动产生的,D符合题意。
故选D。
8.当遇到巨大声响时,为保护鼓膜,应该( )
①迅速张口;②迅速闭嘴;③张口,同时双手堵耳;④闭嘴,同时双手堵耳。
A.①④
B.①③
C.②③
D.②④
【答案】A
【分析】巨大的声音,会对人的鼓膜造成伤害,如果鼓膜两边有较大的压强差,鼓膜会受到严重伤害。当听到巨大声响时,空气震动剧烈导致鼓膜受到的压力突然增大,容易击穿鼓膜。
【详解】当听到巨大声响时,空气震动剧烈导致耳膜受到的压力突然增大,容易击穿鼓膜。这时张大嘴巴,可以使咽鼓管张开,因咽鼓管连通咽部和鼓室。这样口腔内的气压即鼓室内的气压与鼓膜外,即外耳道的气压保持平衡。保持鼓膜内外大气压的平衡,以免振破鼓膜。如果闭嘴同时用双手堵耳也是同样道理,这样就避免了压强的突然改变对鼓膜的影响。
故选A。
9.为研究声音的产生和传播,小舟同学进行了以下实验探究;
(1)如图所示,用小植敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象叫作“共振”这一现象可以验证__________可以传声(选填“音叉”、“小槌”、“乒乓球”或“空气”);
(2)石头落入水中,产生的水波向四周传播:发抖的音叉产生的声波也会向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为____法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.模型
【答案】(1)空气
(2)B
【详解】(1)用小槌敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,则左边的音叉在振动,说明空气能够传声。
(2)用水波来研究声波,即用水波类比声波,则使用了类比法,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.将一根钢尺压紧在桌面上,用手拨动其伸出桌外的一端,钢尺______产生了声音,若想听到的声音音调低沉一点,应该向______(填“左”和“右”)移动钢尺。若换用塑料尺进行实验,则因发声体材料不同,将听到不同______的声音。
【答案】 振动 右 音色
【详解】[1]将一根钢尺压紧在桌面上,用手拨动其伸出桌外的一端,钢尺振动产生了声音。
[2]若想听到的声音音调低沉一点,应该向右移动钢尺,伸出的部分变长,频率变小,音调变低。
[3]若换用塑料尺进行实验,则因发声体材料不同,将听到不同音色的声音。
🚀能力跃升
1.如图所示为耳的结构,下列叙述不正确的是( )
A.①为外耳道,负责传递声波
B.②为鼓膜,将声波转化为振动
C.③为听小骨,是固定不动的
D.④为耳蜗,充满液体和听觉感受器
【答案】C
【分析】外耳包括耳廓和外耳道,中耳包括鼓膜、鼓室和咽鼓管,内耳包括半规管、前庭和耳蜗。听觉在大脑皮层形成。
【详解】A.外耳包括耳廓和外耳道(①),外耳道负责收集和传递声波到鼓膜,故A正确,不符合题意。
B.中耳包括鼓膜(②)和听小骨(③)。鼓膜将声波转化为机械振动,听小骨(锤骨、砧骨、镫骨)将振动放大并传递到内耳,故B正确,不符合题意。
C.③为听小骨, 听小骨是活动的,它们将鼓膜的振动传递到耳蜗,起到放大和传导的作用。如果听小骨固定不动,会导致传导性耳聋,故C错误,符合题意。
D.内耳包括耳蜗(④)和前庭以及半规管。耳蜗充满液体,内有听觉感受器(毛细胞),将机械振动转化为神经信号,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.如图所示,根据对声音的传播及特性的学习,完成以下填空。
(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是________(填字母);
A.推理法 B.类比法 C.控制变量法 D.转换法
(2)如图2所示,甲、乙、丙、丁四个相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,则发出的声音主要是________的振动产生,声音音调从高到低依次是________;
(3)图3是人耳结构图。听觉感受器是______(填结构名称,下同),听觉形成的部位是________。
【答案】 B 瓶子和水 丙、乙、甲、丁 耳蜗 大脑
【详解】(1)[1]由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是类比法,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)[2]声音是由物体的振动产生的,用棒敲击瓶子时,则发出的声音主要是瓶子和水的振动产生。
[3]水越少振动频率越快,音调就越高,故声音音调从高到低依次是丙、乙、甲、丁。
(3)[4][5]听觉的形成过程是:外界的声波经过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜的振动;振动通过听小骨传到内耳,刺激耳蜗内的听觉感受器,产生神经冲动;神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉。因此听觉感受器是耳蜗,听觉形成的部位是大脑。
3.声音为我们的生活增添了许多色彩。
(1)如图甲所示,将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球,小球会多次被弹开,这个现象表明声音是物体_______产生的;
(2)你能听到音叉的声音,声波是通过_______这一介质传播到你耳朵;
(3)若将图乙装置放在月球上,敲击音叉,则_______(填“会”或“不会”)观察到乒乓球弹起来,原因是_________。
【答案】(1)振动
(2)空气
(3) 不会 真空不能传声
【详解】(1)乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大,音叉发声时正在振动,音叉由于振动将小球弹开,说明声音是由物体的振动产生的。
(2)固体、液体和气体都能传播声音,声音的传播需要介质,空气可以传声,将声音传递到耳朵。
(3)根据真空不能传声进行分析,月球上没有大气,真空环境不能传声,所以敲击右侧的音叉,左侧的音叉不会振动,乒乓球不会被弹开。
4.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
(1)请你在如图所示的坐标中作出声速和温度关系的图像________;
空气温度/℃
-10
0
10
20
30
声音速度/
318
324
330
336
342
348
(2)请你根据所作图像找出温度为 时声速为每秒________m;
(3)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。20世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,在________情况下试验更容易成功;
(4)时,某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3s听到右面山崖反射回来的声音,经过0.5s才听到左面山崖反射回来的声音。则这个山谷宽为________m。
【答案】(1)
(2)339
(3)低温
(4)136.8
【详解】(1)将表中数据分别描在图中对应的位置,再将各点用光滑的曲线连接起来,如答案。
(2)由图可知,温度每升高10℃,声音传播的速度加快6m/s,可知温度每升高1℃,声音传播的速度加快0.6m/s,10℃时,声音传播的速度为336m/s,则15℃时声音传播的速度为,即温度为15℃时声速为每秒339m。
(3)飞机的飞行速度接近声速时会受到较大阻力。因此,为了更容易实现超音速飞行试验,应选择声速较低的环境。根据声速与温度的关系:声速随温度降低而减小,可知低温环境下声速较小,飞机更容易突破声速。
(4)20℃时声音传播的速度为342m/s,大喊一声后经过0.3s听到右面山崖反射回来的声音,经过0.5s才听到左面山崖反射回来的声音,山谷的宽度为。
5.我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同,阅读表中一些介质中的声速,回答问题:
一些介质中的声速v(m·s-1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)声音在同种介质中的传播速度的规律是________________________________________________。
(2)声音在不同种介质中的传播速度的规律是________________________________________________。
(3)在长为884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.43s,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?(此时气温约为15℃)。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)5200m/s,由铁制成
【详解】(1)由表格中的数据可知,在同种介质中,声音传播的速度与温度有关,温度越高,速度越大。
(2)由表格中的数据可知,一般情况下,声音在不同介质中的传播速度不同,声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大。
(3)声音在空气中传播的时间
声音在金属管内传播的时间
声音在金属管内传播的速度
查表可知,金属管是铁制成的。
🌟思维挑战
1.【项目提出】当我们在家中弹奏乐器时,有可能会打扰需要休息的家人和邻居。小明打算将家中的一个房间改造为隔音房间来解决上述问题,通过制作简易模型,初步探究哪种材料的隔音性能好。
【项目分析】材料和工具选择:①选择鞋盒充当“房间”:②选择闹钟作为噪声源;③选用海绵、石膏板、窗帘布、棉花四种隔音材料;④用分贝测试仪检测噪声的强弱。
【项目实施】隔音测试:
①小明先将响铃的闹钟放入未做处理的鞋盒内,在距离鞋盒1m处摆放分贝测试仪检测噪声的强弱,此时显示为85dB;
②将厚度______(填“相同”或“不同”)的四种材料分别铺满鞋盒的每个面,在相同的距离处摆放分贝测试仪,测出数据并记录在表中。
材料(厚度1cm)
海绵
石膏板
窗帘布
棉花
分贝测试仪的示数
72dB
70dB
78dB
80dB
③由上表数据可知,______的隔音性能最好。
④【展示交流】其他小组的同学用相同的闹钟,在距离鞋盒1m处测出的数据与小明的不同,他们所测数据如表所示。根据前后数据分析,______可能影响隔音材料的性能。
材料(厚度2cm)
海绵
石膏板
窗帘布
棉花
分贝测试仪的示数
70dB
68dB
76dB
78dB
有同学认为人耳可以替代分贝测试仪进行探究,并提出如下两种方案,更好的方案是______。
A.人距鞋盒一定距离处,比较人听到闹钟在铺满两种材料鞋盒里发出声音的大小
B.人边听声音边后退,直至听不到闹钟发出的声音为止,比较两次人距鞋盒的距离
【答案】 相同 石膏板 材料厚度 B
【详解】[1]探究不同材料的隔音性能时,根据控制变量法,要保证除材料外其他条件相同,所以应将厚度相同的四种材料分别铺满鞋盒的每个面,在相同距离处摆放分贝测试仪。
[2]由表格数据可知,当使用石膏板时,分贝测试仪的示数最小,说明此时噪声最弱,所以石膏板的隔音性能最好。
[3]其他小组与小明所用材料厚度不同,测出的数据不同,由此可知材料的厚度可能影响隔音材料的性能。
[4]A.人距鞋盒一定距离处,比较人听到闹钟在铺满两种材料鞋盒里发出声音的大小,这种方法靠人耳判断,主观性较强,误差较大。
B.人边听声音边后退,直至听不到闹钟发出的声音为止,比较两次人距鞋盒的距离,通过距离来判断隔音性能,距离是可以准确测量的,相对更客观准确,所以更好的方案是B。
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