第3章 声现象（举一反三·单元复习讲义）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

该初中物理声现象单元复习讲义通过知识框架系统梳理知识体系，涵盖声音的产生与传播、特性、应用及控制，结合实验案例（如音叉振动、玻璃罩真空实验）和对比表格（如声速在固液气中的差异）呈现重难点，清晰展现知识内在逻辑。 讲义亮点在于“实验探究+实际应用”的练习设计，如“变式2-2”钢尺音调实验培养科学探究能力，“课后作业18”风铃频率与长度关系题训练科学思维，结合天坛回音壁、声呐探测古船等实例渗透科学态度与责任。分层作业满足不同学生需求，助力自主复习，为教师精准教学提供支持。

第3章 声现象 目录 知识框架 1 知识精讲 2 【知识点1 声音的产生和传播】 2 【知识点2 声音的特性】 5 【知识点3 声波的应用和控制】 8 课后作业 10 模块二 知识精讲 情景导入 许多动物都通过声音感知环境，互相交流。海豚视力不佳，它们主要通过声音彼此交换信息。在物理学中，声学是历史悠久的分支学科之一。本章我们将学习与常见声现象有关的声学基础知识。 通过本章内容的学习，你将了解声音的产生和传播、声音的特性等基本概念和规律；认识声波的应用和危害；体验观察现象、归纳结论的科学方法；增强环境保护和健康生活的意识。 知识归纳 【知识点1 声音的产生和传播】 一、声音的产生 1. 探究声音的产生 【实验1】如图所示，拨动紧绷在笔盒上的皮筋，皮筋振动，就能听到皮筋发出的声音。将手指放在正在播放音乐的扬声器上，手指会感到扬声器在振动。 拨动皮筋 敲击橡皮膜 【实验2】如图所示，将橡皮薄膜绷紧在杯口上，用手指敲击橡皮膜，能听到橡皮膜发出“嘭嘭”声，这时可以观察到橡皮膜的振动吗？若在橡皮膜上放几粒泡沫塑料颗粒，再敲击橡皮膜，听到声音的同时看到泡沫塑料颗粒弹跳起来，这是为什么呢？ 【实验3】如图（a）所示，在音叉的叉臂上固定一根钢针，敲击音叉，再用熏黑的玻璃片迅速滑过针尖，玻璃片上会出现如图（b）所示的锯齿状划痕，说明音叉发出声音时也在来回振动。 【分析】我们听到橡皮筋的声音是橡皮筋的振动产生的；扬声器的声音是由纸盆的振动产生的；音叉的声音是音叉振动产生的。由此可见，声音是由物体振动而产生的，物体不振动就不会产生声音。 （a） （b） 结论：声音是由物体 产生的，一切发声的物体都在 ，振动停止，发声也 。 2. 探究方法：在探究声音产生的原因时，应用了转换法、归纳法和微小变化放大法。 通过观察不同发声体发声的例子，归纳发声体发声时的共同特征。用泡沫塑料颗粒的运动幅度反映橡皮膜的振动幅度，这是微小变化放大的方法。 3. 声源：物理学中，把正在 的物体叫声源。发声的琵琶、铃铛、竹笛都是声源，分别是靠琴弦、壳体、空气柱振动发声的。 二、声音的传播 1. 探究声音的传播 【实验1】如图所示，将扬声器对准烛焰。随着扬声器发出有节奏的声音，烛焰随之摆动，表明烛焰处的空气受到了扬声器上薄膜振动的影响。进一步研究表明，由于声源的振动带动周围空气的振动，从而使声音在空气中向四周传播。 扬声器前的烛焰 固体传声 【实验2】如图所示，将发声的蜂鸣器放在课桌上，一侧耳朵紧贴在桌面，另一侧耳朵用手塞住，就能听到蜂鸣器的声音，表明课桌能传播声音。游泳时，我们在水面下也能听到岸上的声音，说明水也能传播声音。 【实验3】如图所示，把正在发声的扬声器放入连接抽气装置的透明玻璃罩中。隔着玻璃罩， 能听到扬声器发出的声音，并能看到扬声器上方的泡沫塑料颗粒不断跳动。逐渐抽出玻璃罩内空气，再打开阀门让空气重新充入玻璃罩内。在此过程中，听到的声音有什么变化？泡沫塑料颗粒的跳动情况如何变化？ 若玻璃罩内变成真空，会出现怎样的情况？ 分析：以上实验中，扬声器上的泡沫塑料颗粒始终在跳动，说明扬声器一直在振动。在玻璃罩外听到的声音随玻璃罩内空气的减少而变弱，说明声音的传播需要介质。声波无法在真空中传播。 玻璃罩内的扬声器 （2）介质：能传播声音的物质叫做介质。声音的传播需要 ，固体、液体和气体都可以成为传播声音的介质，真空 传声（选填“能”或“不能”）。 （3）声波：声源的 在介质中的传播，叫做声波。 2. 声速 （1）声速：声音在1秒内传播的 叫声速，计算公式：v= （2）影响声速大小的因素：介质的 和介质的 。 ①声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为 v固 v液 v气。 ②声速大小与介质温度有关。温度越高，声速越 ；在15℃时，空气中的声速是 。 3. 回声 （1）概念：声音在介质中传播，遇到障碍物时，一部分被反射回来，形成回声。如图所示，北京天坛公园回音壁的圆心处有一块三音石，站在它上面拍一下手后，可以听到多次较明显的回声。 天坛回音壁示意图 （2）人耳能区分回声与原声的条件：如果传到人耳的前后两次声音的间隔超过 s，人耳就能将回声和原声区分开。当声速为340m/s时，人耳距反射面至少为 m。 （3）回声的应用 ①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 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。 ②加强原声：回声与原声混在一起，人们分辨不出原声和回声，会觉得声音更 。 【例1】两个吹足气的气球，互相摩擦时会发出声音，以下说法正确的是（   ） A．气球内部空气振动发出声音 B．气球外部空气振动发出声音 C．气球的橡皮膜振动发出声音 D．不摩擦气球也能发出声音 【变式1-1】黄石国家矿山公园的百年矿坑“坑深444米”，被誉为亚洲第一天坑。研学小组在此开展声音实验，他们对着峡谷大喊，听到了清晰的回声。这主要说明了声音（　　） A．可以在真空中传播 B．是由物体振动产生的 C．传播需要介质 D．遇到障碍物会被反射 【变式1-2】如图，是探究声现象时常用的两组装置。 (1)图1中，将正在发声的音叉紧靠用线悬挂的乒乓球，观察到乒乓球被反复多次弹开。这个实验现象说明________________，本实验应用的物理方法是________法。 (2)图2中，将一只发声的小闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，小闹钟的声音逐渐________（选填“增大”或“减小”）。小明发现自己家的玻璃窗就是将两层玻璃之间做了真空处理，这样做的好处是能避免噪声干扰。 【知识点2 声音的特性】 一、响度 1. 响度：在物理学中，把声音的 叫做响度。 如图所示，用手指拨动琴弦，将它拨到不同的位置后松手，听到声音的强弱不同。 2. 振幅：描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素 【实验】如图3-2-3（a）所示，敲击音叉使其发声，振动的音叉带动周围空气振动，传感器和计算机将空气的振动情况转化为图像。图像的横轴表示时间，图像沿纵轴的起伏程度反映了振动幅度的变化。 敲击音叉，我们听到音叉发出的声音逐渐变弱，屏幕上显示的振动图像如图3-2-3（b）所示。随着时间的变化，音叉的振幅如何变化？ 上述实验表明，音叉的振幅随着时间推移逐渐减小，发出的声音逐渐变弱。表明声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。 【结论】响度与声源的 有关，振幅越大，响度就越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还与观察者距离声源的 有关。 4. 声音（响度）的波形图 声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。如图所示，乙的响度大于甲的响度。 二、音调 1. 音调：声音的 叫做音调。这是声音的又一种特性。 2. 影响音调高低的因素： 【实验】如图所示，将钢尺伸出桌面，用拇指按压在桌边的钢尺处，另一只手拨动钢尺，使之振动。倾听钢尺发出的声音，并观察钢尺振动的快慢。逐渐减小钢尺伸出桌面的长度，重复上述操作。钢尺发出声音的音调高低会如何变化？ 【分析】由上述实验可知，钢尺伸出桌面的长度不同，钢尺振动的快慢也不同，钢尺振动发出声音的音 调就不同。音调的高低与声源振动的 有关。 3. 频率：频率是振动物体在一定时间内振动的次数与所用时间的比，数值上等于单位时间内振动的次数，用f表示。频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。 4. 音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越 ；频率越低，音调越 。 5. 声音（音调）的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调 ，乙的音调 。（选填“高”或“低”） 甲 乙 6. 声源振动的频率通常与其形状、尺寸、材料等因素有关。 古筝、琵琶等乐器的琴弦被拨动时，较细的琴弦发出声音的音调较 ，较粗的琴弦发出声音的音调较 （均选填“高”或“低”）。如题图3-2-1所示，通过转动古筝的琴钉，可以调节琴弦的松紧，改变琴弦的粗细，从而改变其振动的频率。 7. 超声波与次声波 （1）人耳能听到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 Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音（可闻声）。 （2）超声波与次声波：频率大于 Hz的声叫做超声波，频率低于 Hz的声叫做次声波。 （3）人和动物听觉频率范围各不相同。如海豚和蝙蝠能发出超声波也能听到超声波；还有些动物对次声波敏感，如大象能感知频率低达1 Hz的次声波。 三、音色 1. 音色：声源的材料、结构等不同，它们发出声音的 不同，音色也是声音的一种特性。 2. 音色的波形图 音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即 相同；但是波的形状不同，说明两种乐器的 不同。 【例2】山东“郓鄄筝琴之乡”被誉为中国古筝五大流派之首。艺术风格：“华丽柔美、刚劲明亮”。其中“华丽柔美”是指声音的（　　） A．频率 B．音调 C．音色 D．响度 【变式2-1】当前AI语音生成技术飞速发展，许多智能软件采集某人少量的声音样本后，就能生成和本人声音几乎一致的语音，该技术主要精准复刻了声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 【变式2-2】学习过声的知识后，小明进行了如图所示的探究实验。 (1)探究影响声音音调大小的实验中，小明将钢尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。为了听到钢尺振动发出的声音，避免听到钢尺拍打桌面发出的声音，应采用图中_______（选填“甲”或“乙”）所示的实验操作方法。 (2)实验时，保持拨动钢尺的力度相同，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听振动发出的声音，钢尺两次振动幅度大致相同，两种情况下，第_______（选填“1”或“2”）次钢尺振动得快，它的音调_______（选填“高”或“低”），这说明音调与_______有关。 (3)使用塑料尺做此实验，塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与钢尺均相同时，听到声音的主要差异是_______（选填“响度”、“音调”或“音色”）不同；小明发现钢尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到钢尺在振动，但却听不到声音，这是因为钢尺振动的频率低于_______Hz。 【知识点3 声波的应用和控制】 一、声波的应用 1. 声波能传递信息。如列车员通过列车鸣笛声的长短可判断列车运行的情况。 2. 声波的特点与应用 （1）声波在水中传播距离 如图3-3-2所示，利用声呐装置能对水下物体进行定位。在探测“长江口二号”古船位置的过程中，我国考古工作者和科技人员利用声呐设备对长江口水域进行全面勘测，最终确定了“长江口二号”古船的外形及沉船位置处的水底地貌，为整体打捞工作提供了重要的基础数据。 （2）超声波有较强的穿透能力 图3-3-3中技术员用超声波探伤仪检测钢结构的缺陷。图3-3-4中医生用B型超声波观察母体中胎儿的发育情况。 （3）超声波具有较强指向性 如海豚借助超声波能发现百米外的猎物。如图所示，汽车自动泊车系统通过计算发射超声波与接收障碍物反射信号的时间差，获得障碍物与车辆之间的距离，从而实现自动泊车。 （4）次声波的来源与应用 主要来源于地震、火山爆发、海啸、龙卷风、雷暴、台风等自然现象。此外，火箭发射、飞机飞行、机器运转等过程中也会产生次声波。大象、鲸等动物能用次声波交流信息。 3. 声波也能传递能量 声波传递能量的应用：脉冲超声波的能量能治疗运动性损伤，加湿器利用超声波的能量将水“打碎”成直径为几微米的小水珠。 次声波传播时能量损失小，能绕过障碍物传播得很 。 二、噪声及其控制 1. 噪声 （1）从物理学角度讲：物理学中，将声源做 振动时发出的声音称为噪声。 （2）从环保的角度讲：干扰人们的生活、学习、工作的声音都属于噪声。如考场外的喧闹声、列车驶过的呼啸声、建筑工地机械的运转声等。 （3）噪声的波形：声音的振动图像（如图所示）是紊乱、断续的，说明噪声的振动是无规律的。 噪声的振动图像 2. 噪声的危害 噪声会使人感到不适，轻则分散注意力，影响情绪；重则伤害身体，造成听力损伤。特别强的噪声还会对仪器设备和建筑结构带来严重的破坏，因此控制噪声十分必要。 3. 控制噪声 噪声是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声的方法： （1）从控制 入手。如潜水艇的螺旋桨采用特殊合金制造，即使螺旋桨高速转动，发出的声音也很轻。 （2）在噪声的 中采用吸收、反射的方法来降低噪声。如录音室、音乐教室等墙壁上常安装图所示的吸音材料。 （3）从保护 方面着手。如图所示，机场的地勤人员在指挥飞机停机时会佩戴耳罩。 吸收声音的材料 机场工作人员佩戴的防声耳罩 【例3】生活中常常用到声的知识，下列说法正确的是（     ） A．超声波能粉碎人体内的结石，说明声可以传递信息 B．调节电视机的音量，是为了改变声音的音调 C．中考期间考场附近禁止鸣笛，是在声源处减弱噪声 D．我们能区分二胡和小提琴的声音，是因为它们的响度不同 【变式3-1】下列关于超声波和次声波的说法中，正确的是（     ） A．超声波可以用来清洗精密仪器，说明声音可以传递信息 B．次声波可以用来监测地震、海啸等自然灾害，说明次声波可以传递能量 C．医院里的 “B超” 是利用次声波来工作的 D．超声波加湿器是利用超声波振动使水变成小水滴，说明声音可以传递能量 【变式3-2】下列措施中，用于在传播过程中减弱噪声，且属于隔音措施的是（     ） A．摩托车安装消声器 B．工人佩戴防噪声耳罩 C．临街房屋安装双层真空玻璃 D．学校附近禁止汽车鸣笛 模块三 课后作业 1．如表是几种动物的听觉范围，在远离震中的地方能接收到地震所产生的次声波的是（　　） 部分动物的听觉范围 蝙蝠 1000~120000Hz 海豚 150~150000Hz 猫 60~65000Hz 大象 1~20000Hz A．蝙蝠 B．海豚 C．猫 D．大象 2．用不同的乐器演奏同一首歌，我们能听出是哪一种乐器，这主要是因为它们发出的声音（    ） A．音色不同 B．响度不同 C．音调不同 D．声速不同 3．如图所示是距今7000年的河姆渡遗址出土的骨哨。河姆渡人曾用它模仿鹿鸣来诱捕野鹿。下列说法正确的是（     ） A．哨声是由空气振动产生的 B．吹哨时用力越大，哨声传播得越快 C．吹哨狩猎野鹿是利用哨声的音调来诱捕的 D．吹哨时手指按压不同的孔，目的是改变哨声的响度 4．吹奏竹笛时按压竹笛上间距不同的小孔，主要是为了改变竹笛发声时的（    ） A．响度 B．音调 C．音色 D．声速 5．下列与声音有关的成语或俗语，解释合理的是（     ） A．“响彻云霄”说明声音的音调高 B．“余音绕梁”说明声音的速度慢 C．“尖声尖气”说明声音的响度大 D．“闻声识人”说明声音音色不同 6. 关于声速，下列说法正确的是（     ） A．声音在真空中的传播速度是340m/s B．声音在空气中的传播速度都是340m/s C．一般情况下，声音在固体中的传播速度比在液体中快 D．声速的大小只与介质的种类有关 7．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．在公路旁设置隔音屏障，目的是在声源处减弱噪声 B．倒车雷达发射的超声波在空气中传播速度约为 C．播放音乐的音箱前晃动的烛焰说明声音能传递能量 D．对比上下两个音叉的振动波形图，下面音叉发出声音的音调高 8．如图所示在“音乐公路”的路面上分布着特定排列的横向凹槽，当汽车以一定速度匀速行驶时，会发出动听的音乐。下列说法正确的是（     ） A．“音乐声”是由空气振动产生的 B．这种“动听的音乐”一定不是噪声 C．凹槽的间距越小，发出声音的音调越高 D．动听的音乐使人身心愉悦，说明声音可以传递能量 9．小钟用零花钱给视力减弱的奶奶买了一个具备语音助手的智能手机，极大地提高了奶奶使用手机的便利。下列说法正确的是（     ） A．“语音助手”根据用户指令作出反馈，说明声音可以传递能量 B．“语音助手”根据用户指令调大手机音量是升高了声音的音调 C．“语音助手”应答用户指令所发出的声音不是由物体振动产生的 D．“语音助手”根据指令播放的歌声对正在学习的小钟来说是噪声 10．如图所示是同一设置的电脑软件记录的三个发声体发出声音的波形图。下列说法正确的是（　　） A．三个发声体可能材料、结构相同 B．甲波形图对应的声音响度最大 C．乙波形图对应的声音音调最高 D．三个发声体发声部位振动的快慢相同 11．图甲为贾湖骨笛，由鹤骨制成，是迄今为止我国考古发现的最古老的管乐器；图乙为曾侯乙编钟，是战国早期的大型礼乐重器。它们都蕴藏了丰富的声学奥秘，下列说法正确的是（　　） A．骨笛发声是鹤骨振动产生的 B．按压骨笛不同的孔，可以改变笛声的响度 C．骨笛和编钟发出相同频率声音的音色相同 D．用大小不同的力敲击同一编钟，发出声音的响度不同 12. 甲同学在输送水的直铁管道（充满水）上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，乙同学沿铁管的某位置耳朵贴近铁管听声。乙同学只听到了1次响声，已知人类能分清两次声音的最小时间为0.0625s，声音在空气中的传播速度是340m/s，在水中的传播速度是1500m/s，在铁中的传播速度是5100m/s。则甲、乙同学之间的距离满足的条件是必须小于（　　） A．27.48m B．36.4m C．43.97m D．132.8m 13. “掩耳盗铃”是一则汉语成语，原意为捂着自己的耳朵去偷别人家的铃铛，后比喻自己欺骗自己。从物理学角度分析，盗贼所犯的错误是：既没有阻止声音的_________，又没有阻止声音的_______，只是在自己的耳朵处减弱声音。 14. 地面观测站朝向月球方向发出一束脉冲激光，2.56s后接收到从月球表面反射回来的激光回波，则地球到月球的距离约为___________m。如果将激光改成超声波，________（选填“能”或“不能”）完成地月距离的测算。（光速近似为3×108m/s） 15. 如图所示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。当测高台空无一物时，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，当某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，空气中的声速取。 (1)感应器与测高台的距离； (2)该同学的身高。 16. 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） 17. 某同学在“探究音调和响度分别与什么因素有关”时，做了以下实验： (1)如图甲所示，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动的频率越高，发出声音的音调越______，这说明音调是由______决定的； (2)如图乙所示，用一只手将钢锯条压在桌沿上，用另一只手轻拨钢锯条一端，听其发出声音的响度；再用力拨钢锯条，这时钢锯条的响度变大，这说明响度与______有关，它还与发声体的________有关； (3)为了验证以上的实验结论，老师让同学们拿出准备好的器材开始实验探究，结果教室内声音此起彼伏，隔壁教室的师生认为这是______，因为影响了他们的正常学习。 18. 风铃在微风中会发出美妙的声音。如图所示，风铃有粗细相同而长短不同的金属小棍。小明在敲击小棍时，发现它们发出声音的音调不同。经过实验探究，小明将敲击该风铃的不同长度L的金属小棍发出声音时振动的频率f记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 L/cm 5 10 15 20 25 f/Hz 700 500 400 300 200 (1)结合上述信息和所学知识，判断敲击这种金属小棍发出声音的音调与小棍长度L的关系，并说明理由。________________________________。 (2)要用这种金属小棍制作一个打击乐器，能够发出C调Do Re Mi Fa Sol La Ti的声音。已知Re的音对应振动频率小于500Hz，请你判断该乐器的长度________10cm（选填“大于”或“等于”或“小于”）。 19. 某兴趣小组利用以下实验装置探究声音的产生和传播。 (1)用小锤敲击图甲音叉，听到声音的同时还观察到_________，由此可探究声音产生的原因。 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）。 (2)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。 (3)图丙中小虎站在离音叉远处，小红轻敲音叉后，小虎不能听到音叉发出的声音。于是他们将一根长的棉线一端扎紧在音叉上，另一端固定在纸杯的中间，并绷紧棉线。小虎将纸杯口贴近耳朵，当小红用同样的力再次敲击音叉后，小虎能听见比较大的声音，这两次实验对比说明___________。如小强用手捏住棉线的中间，小红仍用同样的力敲击音叉，小虎能否听见声音？________，理由是______。 20．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 (1)关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与介质种类和___________有关。 (2)声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在之间，由于这种声波的频率较高，有较好的指向性，声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离。声呐发出的声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标正在远离声呐。 ①人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是__________到；狗________（选填“能”或“不能”）听到次声波。 ②停在海水中的潜艇A继续监视潜艇B，突然接收到经潜艇B反射回来的声波频率是变高的，说明潜艇B正在___________（选填“远离”或“靠近”）潜艇A。 ③科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、 。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的___________（选填字母）。 A．    B．        C．    D． ④如图甲、乙、丙所示曲线为科考船声呐系统收录三种动物叫声声波形图，其中音调最高的是图中___________；蓝鲸的质量是已知海洋动物质量最大的，海洋动物质量越大，其叫声越是响亮而低沉，图中___________（选填“甲”“乙”或“丙”）最有可能是蓝鲸发出的。 (3)雪花落入水中也会发出声波，声波频率在到之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。站在鲸鱼的角度看雪花落水发出的声响________（选填“是”或“不是”）噪声。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 声现象 目录 知识框架 1 知识精讲 2 【知识点1 声音的产生和传播】 2 【知识点2 声音的特性】 6 【知识点3 声波的应用和控制】 9 课后作业 12 模块二 知识精讲 情景导入 许多动物都通过声音感知环境，互相交流。海豚视力不佳，它们主要通过声音彼此交换信息。在物理学中，声学是历史悠久的分支学科之一。本章我们将学习与常见声现象有关的声学基础知识。 通过本章内容的学习，你将了解声音的产生和传播、声音的特性等基本概念和规律；认识声波的应用和危害；体验观察现象、归纳结论的科学方法；增强环境保护和健康生活的意识。 知识归纳 【知识点1 声音的产生和传播】 一、声音的产生 1. 探究声音的产生 【实验1】如图所示，拨动紧绷在笔盒上的皮筋，皮筋振动，就能听到皮筋发出的声音。将手指放在正在播放音乐的扬声器上，手指会感到扬声器在振动。 拨动皮筋 敲击橡皮膜 【实验2】如图所示，将橡皮薄膜绷紧在杯口上，用手指敲击橡皮膜，能听到橡皮膜发出“嘭嘭”声，这时可以观察到橡皮膜的振动吗？若在橡皮膜上放几粒泡沫塑料颗粒，再敲击橡皮膜，听到声音的同时看到泡沫塑料颗粒弹跳起来，这是为什么呢？ 【实验3】如图（a）所示，在音叉的叉臂上固定一根钢针，敲击音叉，再用熏黑的玻璃片迅速滑过针尖，玻璃片上会出现如图（b）所示的锯齿状划痕，说明音叉发出声音时也在来回振动。 【分析】我们听到橡皮筋的声音是橡皮筋的振动产生的；扬声器的声音是由纸盆的振动产生的；音叉的声音是音叉振动产生的。由此可见，声音是由物体振动而产生的，物体不振动就不会产生声音。 （a） （b） 结论：声音是由物体振动产生的，一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。 2. 探究方法：在探究声音产生的原因时，应用了转换法、归纳法和微小变化放大法。 通过观察不同发声体发声的例子，归纳发声体发声时的共同特征。用泡沫塑料颗粒的运动幅度反映橡皮膜的振动幅度，这是微小变化放大的方法。 3. 声源：物理学中，把正在振动发声的物体叫声源。发声的琵琶、铃铛、竹笛都是声源，分别是靠琴弦、壳体、空气柱振动发声的。 二、声音的传播 1. 探究声音的传播 【实验1】如图所示，将扬声器对准烛焰。随着扬声器发出有节奏的声音，烛焰随之摆动，表明烛焰处的空气受到了扬声器上薄膜振动的影响。进一步研究表明，由于声源的振动带动周围空气的振动，从而使声音在空气中向四周传播。 扬声器前的烛焰 固体传声 【实验2】如图所示，将发声的蜂鸣器放在课桌上，一侧耳朵紧贴在桌面，另一侧耳朵用手塞住，就能听到蜂鸣器的声音，表明课桌能传播声音。游泳时，我们在水面下也能听到岸上的声音，说明水也能传播声音。 【实验3】如图所示，把正在发声的扬声器放入连接抽气装置的透明玻璃罩中。隔着玻璃罩， 能听到扬声器发出的声音，并能看到扬声器上方的泡沫塑料颗粒不断跳动。逐渐抽出玻璃罩内空气，再打开阀门让空气重新充入玻璃罩内。在此过程中，听到的声音有什么变化？泡沫塑料颗粒的跳动情况如何变化？ 若玻璃罩内变成真空，会出现怎样的情况？ 分析：以上实验中，扬声器上的泡沫塑料颗粒始终在跳动，说明扬声器一直在振动。在玻璃罩外听到的声音随玻璃罩内空气的减少而变弱，说明声音的传播需要介质。声波无法在真空中传播。 玻璃罩内的扬声器 （2）介质：能传播声音的物质叫做介质。声音的传播需要介质，固体、液体和气体都可以成为传播声音的介质，真空不能传声（选填“能”或“不能”）。 （3）声波：声源的振动在介质中的传播，叫做声波。 2. 声速 （1）声速：声音在1秒内传播的距离叫声速，计算公式：v=s/t （2）影响声速大小的因素：介质的种类和介质的温度。 ①声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为 v固> v液> v气。 ②声速大小与介质温度有关。温度越高，声速越大；在15℃时，空气中的声速是340m/s。 3. 回声 （1）概念：声音在介质中传播，遇到障碍物时，一部分被反射回来，形成回声。如图所示，北京天坛公园回音壁的圆心处有一块三音石，站在它上面拍一下手后，可以听到多次较明显的回声。 天坛回音壁示意图 （2）人耳能区分回声与原声的条件：如果传到人耳的前后两次声音的间隔超过0.1s，人耳就能将回声和原声区分开。当声速为340m/s时，人耳距反射面至少为17m。 （3）回声的应用 ①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。 ②加强原声：回声与原声混在一起，人们分辨不出原声和回声，会觉得声音更响亮。 【例1】两个吹足气的气球，互相摩擦时会发出声音，以下说法正确的是（   ） A．气球内部空气振动发出声音 B．气球外部空气振动发出声音 C．气球的橡皮膜振动发出声音 D．不摩擦气球也能发出声音 【答案】C 【详解】A．两个吹足气的气球，内部空气被封闭在气球内，摩擦并不能直接导致内部空气振动而发声，故A错误； B．外部空气是发出的声音传播的介质，而不是发声的物体，发声物体是气球橡皮膜，故B错误； C．气球互相摩擦使气球的橡皮膜振动发声，故C正确； D．声音是由物体振动产生的，若不摩擦气球，橡皮膜不会振动，因此也不能发出声音，故D错误。 故选C。 【变式1-1】黄石国家矿山公园的百年矿坑“坑深444米”，被誉为亚洲第一天坑。研学小组在此开展声音实验，他们对着峡谷大喊，听到了清晰的回声。这主要说明了声音（　　） A．可以在真空中传播 B．是由物体振动产生的 C．传播需要介质 D．遇到障碍物会被反射 【答案】D 【详解】A．声音的传播需要介质，真空不能传声，故A不符合题意； B．声音是由物体振动产生的，听到回声的现象无法说明声音的产生原因，故B不符合题意； CD．回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来形成的现象，题干描述的现象主要说明了声音遇到障碍物会被反射，与传播需要介质无关，故D符合题意，C不符合题意。故选D。 【变式1-2】如图，是探究声现象时常用的两组装置。 (1)图1中，将正在发声的音叉紧靠用线悬挂的乒乓球，观察到乒乓球被反复多次弹开。这个实验现象说明________________，本实验应用的物理方法是________法。 (2)图2中，将一只发声的小闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，小闹钟的声音逐渐________（选填“增大”或“减小”）。小明发现自己家的玻璃窗就是将两层玻璃之间做了真空处理，这样做的好处是能避免噪声干扰。 【答案】(1)声音是由物体振动产生的 转换 (2)减小 【详解】（1）发声的音叉肉眼振动不明显，撞击乒乓球将乒乓球弹开，直观体现音叉在振动；将不易观察的音叉微小振动，转换为容易观察的乒乓球大幅度摆动，该方法为转换法。 （2）声音传播需要介质，空气逐渐被抽出，传声介质变少，传播的声音变弱，听到闹钟响度逐渐减小；真空不能传声，双层玻璃抽真空可以阻断声音传播，起到隔音降噪效果。 【知识点2 声音的特性】 一、响度 1. 响度：在物理学中，把声音的强弱程度叫做响度。 如图所示，用手指拨动琴弦，将它拨到不同的位置后松手，听到声音的强弱不同。 2. 振幅：描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素 【实验】如图3-2-3（a）所示，敲击音叉使其发声，振动的音叉带动周围空气振动，传感器和计算机将空气的振动情况转化为图像。图像的横轴表示时间，图像沿纵轴的起伏程度反映了振动幅度的变化。 敲击音叉，我们听到音叉发出的声音逐渐变弱，屏幕上显示的振动图像如图3-2-3（b）所示。随着时间的变化，音叉的振幅如何变化？ 上述实验表明，音叉的振幅随着时间推移逐渐减小，发出的声音逐渐变弱。表明声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。 【结论】响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还与观察者距离声源的远近有关。 4. 声音（响度）的波形图 声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。如图所示，乙的响度大于甲的响度。 二、音调 1. 音调：声音的高低叫做音调。这是声音的又一种特性。 2. 影响音调高低的因素： 【实验】如图所示，将钢尺伸出桌面，用拇指按压在桌边的钢尺处，另一只手拨动钢尺，使之振动。倾听钢尺发出的声音，并观察钢尺振动的快慢。逐渐减小钢尺伸出桌面的长度，重复上述操作。钢尺发出声音的音调高低会如何变化？ 【分析】由上述实验可知，钢尺伸出桌面的长度不同，钢尺振动的快慢也不同，钢尺振动发出声音的音 调就不同。音调的高低与声源振动的快慢有关。 3. 频率：频率是振动物体在一定时间内振动的次数与所用时间的比，数值上等于单位时间内振动的次数，用f表示。频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。 4. 音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 5. 声音（音调）的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调高，乙的音调低。（选填“高”或“低”） 甲 乙 6. 声源振动的频率通常与其形状、尺寸、材料等因素有关。 古筝、琵琶等乐器的琴弦被拨动时，较细的琴弦发出声音的音调较高，较粗的琴弦发出声音的音调较低（均选填“高”或“低”）。如题图3-2-1所示，通过转动古筝的琴钉，可以调节琴弦的松紧，改变琴弦的粗细，从而改变其振动的频率。 7. 超声波与次声波 （1）人耳能听到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20～20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音（可闻声）。 （2）超声波与次声波：频率大于20000Hz的声叫做超声波，频率低于20Hz的声叫做次声波。 （3）人和动物听觉频率范围各不相同。如海豚和蝙蝠能发出超声波也能听到超声波；还有些动物对次声波敏感，如大象能感知频率低达1 Hz的次声波。 三、音色 1. 音色：声源的材料、结构等不同，它们发出声音的音色不同，音色也是声音的一种特性。 2. 音色的波形图 音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，说明两种乐器的音色不同。 【例2】山东“郓鄄筝琴之乡”被誉为中国古筝五大流派之首。艺术风格：“华丽柔美、刚劲明亮”。其中“华丽柔美”是指声音的（　　） A．频率 B．音调 C．音色 D．响度 【答案】C 【详解】音色与发声体的结构和材料有关，不同的乐器发出声音的音色不同。所以，我们能够区分不同的古筝发出的声音是因为它们的音色不同，其中“华丽柔美”是古筝发声的特有风格，是指声音的音色。 故选C。 【变式2-1】当前AI语音生成技术飞速发展，许多智能软件采集某人少量的声音样本后，就能生成和本人声音几乎一致的语音，该技术主要精准复刻了声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 【答案】C 【详解】AI能生成和本人声音几乎一致的语音，精准复刻的是人声音特有的音色。故选C。 【变式2-2】学习过声的知识后，小明进行了如图所示的探究实验。 (1)探究影响声音音调大小的实验中，小明将钢尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。为了听到钢尺振动发出的声音，避免听到钢尺拍打桌面发出的声音，应采用图中_______（选填“甲”或“乙”）所示的实验操作方法。 (2)实验时，保持拨动钢尺的力度相同，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听振动发出的声音，钢尺两次振动幅度大致相同，两种情况下，第_______（选填“1”或“2”）次钢尺振动得快，它的音调_______（选填“高”或“低”），这说明音调与_______有关。 (3)使用塑料尺做此实验，塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与钢尺均相同时，听到声音的主要差异是_______（选填“响度”、“音调”或“音色”）不同；小明发现钢尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到钢尺在振动，但却听不到声音，这是因为钢尺振动的频率低于_______Hz。 【答案】(1)甲；(2)1；高；频率；(3)音色；20 【详解】（1）本实验要探究钢尺伸出桌面部分振动发声，要避免钢尺拍打桌面产生额外噪声，因此需要把钢尺紧紧压在桌面上，甲图中整只手将钢尺紧压在桌面，只有伸出部分振动，符合要求，因此选甲。 （2）实验中第一次钢尺伸出桌面更短，振动部分质量更小，振动更快，频率更高，音调更高；控制振幅相同，改变伸出长度，得到音调不同的结果，说明音调与发声体振动的频率有关。 （3）塑料尺和钢尺材料不同，因此在音调和响度相同时，声音的主要差异是音色不同；人耳可听声的频率范围是，钢尺伸出太长时振动频率过低，低于，属于次声波，因此人耳听不到声音。 【知识点3 声波的应用和控制】 一、声波的应用 1. 声波能传递信息。如列车员通过列车鸣笛声的长短可判断列车运行的情况。 2. 声波的特点与应用 （1）声波在水中传播距离远 如图3-3-2所示，利用声呐装置能对水下物体进行定位。在探测“长江口二号”古船位置的过程中，我国考古工作者和科技人员利用声呐设备对长江口水域进行全面勘测，最终确定了“长江口二号”古船的外形及沉船位置处的水底地貌，为整体打捞工作提供了重要的基础数据。 （2）超声波有较强的穿透能力 图3-3-3中技术员用超声波探伤仪检测钢结构的缺陷。图3-3-4中医生用B型超声波观察母体中胎儿的发育情况。 （3）超声波具有较强指向性 如海豚借助超声波能发现百米外的猎物。如图所示，汽车自动泊车系统通过计算发射超声波与接收障碍物反射信号的时间差，获得障碍物与车辆之间的距离，从而实现自动泊车。 （4）次声波的来源与应用 主要来源于地震、火山爆发、海啸、龙卷风、雷暴、台风等自然现象。此外，火箭发射、飞机飞行、机器运转等过程中也会产生次声波。大象、鲸等动物能用次声波交流信息。 3. 声波也能传递能量 声波传递能量的应用：脉冲超声波的能量能治疗运动性损伤，加湿器利用超声波的能量将水“打碎”成直径为几微米的小水珠。 次声波传播时能量损失小，能绕过障碍物传播得很远。 二、噪声及其控制 1. 噪声 （1）从物理学角度讲：物理学中，将声源做无规律振动时发出的声音称为噪声。 （2）从环保的角度讲：干扰人们的生活、学习、工作的声音都属于噪声。如考场外的喧闹声、列车驶过的呼啸声、建筑工地机械的运转声等。 （3）噪声的波形：声音的振动图像（如图所示）是紊乱、断续的，说明噪声的振动是无规律的。 噪声的振动图像 2. 噪声的危害 噪声会使人感到不适，轻则分散注意力，影响情绪；重则伤害身体，造成听力损伤。特别强的噪声还会对仪器设备和建筑结构带来严重的破坏，因此控制噪声十分必要。 3. 控制噪声 噪声是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声的方法： （1）从控制声源入手。如潜水艇的螺旋桨采用特殊合金制造，即使螺旋桨高速转动，发出的声音也很轻。 （2）在噪声的传播途径中采用吸收、反射的方法来降低噪声。如录音室、音乐教室等墙壁上常安装图所示的吸音材料。 （3）从保护受噪声影响对象方面着手。如图所示，机场的地勤人员在指挥飞机停机时会佩戴耳罩。 吸收声音的材料 机场工作人员佩戴的防声耳罩 【例3】生活中常常用到声的知识，下列说法正确的是（     ） A．超声波能粉碎人体内的结石，说明声可以传递信息 B．调节电视机的音量，是为了改变声音的音调 C．中考期间考场附近禁止鸣笛，是在声源处减弱噪声 D．我们能区分二胡和小提琴的声音，是因为它们的响度不同 【答案】C 【详解】A．超声波粉碎结石，是利用声音传递能量；传递信息的例子如 B 超检查身体，故A错误； B．调节音量改变的是声音的响度（声音大小）；音调由振动频率决定，指声音高低，故B错误； C．禁止鸣笛，直接不让声源发出噪声，属于在声源处减弱噪声，故C正确； D．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同，能区分二胡和小提琴的声音，主要是它们的音色不同，故D错误。 故选C。 【变式3-1】下列关于超声波和次声波的说法中，正确的是（     ） A．超声波可以用来清洗精密仪器，说明声音可以传递信息 B．次声波可以用来监测地震、海啸等自然灾害，说明次声波可以传递能量 C．医院里的 “B超” 是利用次声波来工作的 D．超声波加湿器是利用超声波振动使水变成小水滴，说明声音可以传递能量 【答案】D 【详解】A．超声波清洗精密仪器，是利用超声波振动震落污垢，说明声音可以传递能量，不是传递信息，故A错误； B．次声波监测地震、海啸，是通过次声波获取灾害的相关信息，说明次声波可以传递信息，不是传递能量，故B错误； C．医院的“B超”是利用超声波工作，不是次声波，故C错误； D．超声波加湿器依靠超声波振动将水打碎为小水滴，说明声音可以传递能量，故D正确。 故选D。 【变式3-2】下列措施中，用于在传播过程中减弱噪声，且属于隔音措施的是（     ） A．摩托车安装消声器 B．工人佩戴防噪声耳罩 C．临街房屋安装双层真空玻璃 D．学校附近禁止汽车鸣笛 【答案】C 【详解】AD．摩托车安装消声器、学校附近禁止汽车鸣笛，都是在声源处减弱噪声，故AD不符合题意； B．工人佩戴防噪声耳罩，是在人耳处减弱噪声，故B不符合题意； C．临街房屋安装双层真空玻璃，利用真空不能传声和玻璃的隔声性能，在传播过程中减弱噪声，属于隔音措施，故C符合题意。 故选C。 模块三 课后作业 1．如表是几种动物的听觉范围，在远离震中的地方能接收到地震所产生的次声波的是（　　） 部分动物的听觉范围 蝙蝠 1000~120000Hz 海豚 150~150000Hz 猫 60~65000Hz 大象 1~20000Hz A．蝙蝠 B．海豚 C．猫 D．大象 【答案】D 【详解】次声波是频率低于20Hz的声波，由表格中数据可知，只有大象的听觉范围包含了次声波的频率范围，所以只有大象在远离震中的地方能接收到地震所产生的次声波。故选D。 2．用不同的乐器演奏同一首歌，我们能听出是哪一种乐器，这主要是因为它们发出的声音（    ） A．音色不同 B．响度不同 C．音调不同 D．声速不同 【答案】A 【详解】音色由发声体的材料、结构等因素决定，不同乐器的材料和结构存在差异，发出声音的音色不同，这是我们能区分不同乐器的主要依据，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．如图所示是距今7000年的河姆渡遗址出土的骨哨。河姆渡人曾用它模仿鹿鸣来诱捕野鹿。下列说法正确的是（     ） A．哨声是由空气振动产生的 B．吹哨时用力越大，哨声传播得越快 C．吹哨狩猎野鹿是利用哨声的音调来诱捕的 D．吹哨时手指按压不同的孔，目的是改变哨声的响度 【答案】A 【详解】A．骨哨属于管乐器，吹哨时，哨内的空气柱振动发声，故A正确； B．吹哨时用力越大，空气柱振幅越大，哨声的响度越大。声音的传播速度只与介质种类和温度有关，与用力大小无关，故B错误； C．吹哨狩猎时模仿鹿鸣主要是利用了音色来模拟鹿的叫声，而非音调，故C错误； D．按压不同的孔会改变哨内空气柱的长度，从而改变振动频率，目的是改变音调，而非响度，故D错误。 故选A。 4．吹奏竹笛时按压竹笛上间距不同的小孔，主要是为了改变竹笛发声时的（    ） A．响度 B．音调 C．音色 D．声速 【答案】B 【详解】竹笛依靠笛内空气柱振动发声，按压不同位置的小孔时，会改变参与振动的空气柱长度，空气柱长度不同，振动频率不同，而频率决定声音的音调，因此按压不同小孔主要是为了改变音调，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 5．下列与声音有关的成语或俗语，解释合理的是（     ） A．“响彻云霄”说明声音的音调高 B．“余音绕梁”说明声音的速度慢 C．“尖声尖气”说明声音的响度大 D．“闻声识人”说明声音音色不同 【答案】D 【详解】A．“响彻云霄”形容声音大，说明声音的响度大，故A不符合题意； B．声波遇到障碍物会被多次反射，此时即使声源停止振动，但声波仍在介质中传播，才有“余音绕梁”的现象，不能说明声音的速度慢，故B不符合题意； C．“尖声尖气”说明声音的频率高，声音的音调高，故C不符合题意； D．根据音色区分不同的发声体，发声体不同，音色不同，“闻声识人”说明声音音色不同，故D符合题意。 故选D。 6. 关于声速，下列说法正确的是（     ） A．声音在真空中的传播速度是340m/s B．声音在空气中的传播速度都是340m/s C．一般情况下，声音在固体中的传播速度比在液体中快 D．声速的大小只与介质的种类有关 【答案】C 【详解】A．声音传播需要介质，真空不能传声，故A错误； B．声音在15℃的空气中传播速度是340m/s，温度不同，声速不同，故B错误； C．一般情况下，声音在固体中传播速度最快，液体次之，气体最慢，故C正确； D．声速的大小与介质的种类和温度都有关，故D错误。 故选C。 7．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．在公路旁设置隔音屏障，目的是在声源处减弱噪声 B．倒车雷达发射的超声波在空气中传播速度约为 C．播放音乐的音箱前晃动的烛焰说明声音能传递能量 D．对比上下两个音叉的振动波形图，下面音叉发出声音的音调高 【答案】C 【详解】A．在公路旁设置隔音屏障，目的是在传播过程中减弱噪声，故A错误； B．超声波属于声波，声波在空气中的传播速度约为，故B错误； C．音箱播放的音乐在空气中以波的形式将能量传递给烛焰，播放音乐的音箱前晃动的烛焰说明声音能传递能量，故C正确； D．波形图中，波的疏密代表音调的高低，波越密集，音调越高，所以上面的音叉发出的声音音调高，故D错误。 故选C。 8．如图所示在“音乐公路”的路面上分布着特定排列的横向凹槽，当汽车以一定速度匀速行驶时，会发出动听的音乐。下列说法正确的是（     ） A．“音乐声”是由空气振动产生的 B．这种“动听的音乐”一定不是噪声 C．凹槽的间距越小，发出声音的音调越高 D．动听的音乐使人身心愉悦，说明声音可以传递能量 【答案】C 【详解】A．“音乐声”是汽车轮胎经过凹槽时，由轮胎和地面的振动产生的，故A错误； B．根据噪声的定义，从环保角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习、工作的声音都属于噪声，动听的音乐如果干扰了他人正常生活，也属于噪声，故B错误； C．汽车匀速行驶时速度不变，凹槽间距越小，单位时间内轮胎振动的次数越多，振动频率越高，发出声音的音调就越高，故C正确； D．动听的音乐使人身心愉悦，说明声音可以传递信息，并非传递能量，故D错误。 故选 C。 9．小钟用零花钱给视力减弱的奶奶买了一个具备语音助手的智能手机，极大地提高了奶奶使用手机的便利。下列说法正确的是（     ） A．“语音助手”根据用户指令作出反馈，说明声音可以传递能量 B．“语音助手”根据用户指令调大手机音量是升高了声音的音调 C．“语音助手”应答用户指令所发出的声音不是由物体振动产生的 D．“语音助手”根据指令播放的歌声对正在学习的小钟来说是噪声 【答案】D 【详解】A．“语音助手”根据用户指令作出反馈，说明声音可以传递信息，而不是能量，故A错误； B．“语音助手”根据用户指令调大手机音量是增大了声音的响度，而不是升高了声音的音调，故B错误； C．声音都是由物体振动产生的，“语音助手”应答用户指令所发出的声音也是由手机扬声器振动产生的，故C错误； D．“语音助手”根据指令播放的歌声干扰了正在学习的小钟，对其而言属于噪声，故D正确。 故选D。 10．如图所示是同一设置的电脑软件记录的三个发声体发出声音的波形图。下列说法正确的是（　　） A．三个发声体可能材料、结构相同 B．甲波形图对应的声音响度最大 C．乙波形图对应的声音音调最高 D．三个发声体发声部位振动的快慢相同 【答案】D 【详解】A．由图可知，三个发声体波形不同，则音色不同，则材料、结构不相同，故A错误； B．由图知，甲、乙、丙的振幅相同，响度相同，故B错误； CD．由图知，相同时间内甲、乙、丙三个发声体发声部位振动的快慢相同，即它们振动的频率相同，音调相同，故C错误，D正确。 故选D。 11．图甲为贾湖骨笛，由鹤骨制成，是迄今为止我国考古发现的最古老的管乐器；图乙为曾侯乙编钟，是战国早期的大型礼乐重器。它们都蕴藏了丰富的声学奥秘，下列说法正确的是（　　） A．骨笛发声是鹤骨振动产生的 B．按压骨笛不同的孔，可以改变笛声的响度 C．骨笛和编钟发出相同频率声音的音色相同 D．用大小不同的力敲击同一编钟，发出声音的响度不同 【答案】D 【详解】A．骨笛吹奏发声是由笛内的空气柱振动产生的，故A错误； B．按压骨笛上不同的孔，改变笛内的空气柱的长度，改变空气柱振动的频率，声音的音调会发生改变，故B错误； C．骨笛和编钟的发声体、材料和结构都不同，因此它们发出声音的音色也不同，故C错误； D．用大小不同的力敲击同一编钟，会使编钟产生的振幅不同，发出的声音响度不同，故D正确。 故选D。 12. 甲同学在输送水的直铁管道（充满水）上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，乙同学沿铁管的某位置耳朵贴近铁管听声。乙同学只听到了1次响声，已知人类能分清两次声音的最小时间为0.0625s，声音在空气中的传播速度是340m/s，在水中的传播速度是1500m/s，在铁中的传播速度是5100m/s。则甲、乙同学之间的距离满足的条件是必须小于（　　） A．27.48m B．36.4m C．43.97m D．132.8m 【答案】D 【详解】设甲、乙同学之间的距离为L，由题意可得 即 解得，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13. “掩耳盗铃”是一则汉语成语，原意为捂着自己的耳朵去偷别人家的铃铛，后比喻自己欺骗自己。从物理学角度分析，盗贼所犯的错误是：既没有阻止声音的_________，又没有阻止声音的_______，只是在自己的耳朵处减弱声音。 【答案】 产生 传播 【详解】声音是由物体振动产生的，盗贼的行为未阻止铃铛的振动，因此没有阻止声音的产生。 声音的传播需要介质，铃铛发出的声音可通过空气等介质向外传播，盗贼并未阻断声音的传播路径，只是在人耳处减弱声音，因此没有阻止声音的传播。 14. 地面观测站朝向月球方向发出一束脉冲激光，2.56s后接收到从月球表面反射回来的激光回波，则地球到月球的距离约为___________m。如果将激光改成超声波，________（选填“能”或“不能”）完成地月距离的测算。（光速近似为3×108m/s） 【答案】 不能 【详解】激光往返地月的总时间为2.56s，因此激光从地球到月球的单程时间为 地球到月球的距离 声音的传播需要介质，地月之间的太空是真空环境，真空不能传声，因此超声波无法在该环境中传播，不能完成地月距离的测算。 15. 如图所示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。当测高台空无一物时，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，当某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，空气中的声速取。 (1)感应器与测高台的距离； (2)该同学的身高。 【答案】(1)2.55m (2)1.7m 【详解】（1）超声波从发射到被感应器接收所传播的距离 感应器与测高台的距离 （2）当某同学站上测高台，感应器信号从发射到接收所传播的路程 感应器与同学头顶的距离 则该同学的身高 16. 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 17. 某同学在“探究音调和响度分别与什么因素有关”时，做了以下实验： (1)如图甲所示，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动的频率越高，发出声音的音调越______，这说明音调是由______决定的； (2)如图乙所示，用一只手将钢锯条压在桌沿上，用另一只手轻拨钢锯条一端，听其发出声音的响度；再用力拨钢锯条，这时钢锯条的响度变大，这说明响度与______有关，它还与发声体的________有关； (3)为了验证以上的实验结论，老师让同学们拿出准备好的器材开始实验探究，结果教室内声音此起彼伏，隔壁教室的师生认为这是______，因为影响了他们的正常学习。 【答案】(1) 高；频率；(2) 振幅；远近；(3)噪声 【详解】（1）音调的高低由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高。实验中滑动速度越大，硬纸片振动频率越高，发出声音的音调越高，直接验证了音调由频率决定。 （2）用力拨钢锯条时，钢锯条振动的振幅变大，响度随之变大，说明响度与振幅有关；除此之外，响度还和听者与发声体的远近有关，距离发声体越远，听到的响度越小。 （3）从环保角度定义，凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音都属于噪声，影响隔壁班级正常学习的声音符合噪声的定义。 18. 风铃在微风中会发出美妙的声音。如图所示，风铃有粗细相同而长短不同的金属小棍。小明在敲击小棍时，发现它们发出声音的音调不同。经过实验探究，小明将敲击该风铃的不同长度L的金属小棍发出声音时振动的频率f记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 L/cm 5 10 15 20 25 f/Hz 700 500 400 300 200 (1)结合上述信息和所学知识，判断敲击这种金属小棍发出声音的音调与小棍长度L的关系，并说明理由。________________________________。 (2)要用这种金属小棍制作一个打击乐器，能够发出C调Do Re Mi Fa Sol La Ti的声音。已知Re的音对应振动频率小于500Hz，请你判断该乐器的长度________10cm（选填“大于”或“等于”或“小于”）。 【答案】(1)金属小棍长度越长，发出声音的音调越低 (2)大于 【详解】（1）音调由振动频率决定，频率越高，音调越高；根据表格数据可知，金属小棍长度越大，振动频率越小，因此长度越长，发出声音的音调越低。 （2）由(1)的结论可知，振动频率越小，对应小棍长度越长；已知Re的频率小于500Hz，而10cm长的小棍对应频率为500Hz，因此Re对应的小棍长度大于10cm。 19. 某兴趣小组利用以下实验装置探究声音的产生和传播。 (1)用小锤敲击图甲音叉，听到声音的同时还观察到_________，由此可探究声音产生的原因。 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）。 (2)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。 (3)图丙中小虎站在离音叉远处，小红轻敲音叉后，小虎不能听到音叉发出的声音。于是他们将一根长的棉线一端扎紧在音叉上，另一端固定在纸杯的中间，并绷紧棉线。小虎将纸杯口贴近耳朵，当小红用同样的力再次敲击音叉后，小虎能听见比较大的声音，这两次实验对比说明___________。如小强用手捏住棉线的中间，小红仍用同样的力敲击音叉，小虎能否听见声音？________，理由是______。 【答案】(1)乒乓球被弹开 先敲击音叉，再将音叉贴近乒乓球，观察乒乓球是否被弹开 (2)空气； (3) 固体（棉线）的传声效果比气体（空气）好 不能 捏住棉线时，棉线停止了振动，声音无法继续传播 【详解】（1）声音是由物体的振动产生的。音叉发声时的振动非常微小，肉眼难以直接观察。实验中，将悬挂的乒乓球靠近音叉，当敲击音叉时，音叉的振动会传递给乒乓球，使乒乓球被弹开。乒乓球被弹开的现象将音叉微小的振动放大了，这说明了发声的音叉在振动； 为了排除敲击动作的干扰，我们应该确保乒乓球弹开时，只有音叉在发声（振动），而没有敲击的机械动作干扰。因此，可以先敲击音叉，让音叉发声，然后再迅速将其贴近乒乓球。如果此时乒乓球被弹开，就能确凿地证明是音叉的振动使其弹开。 （2）在图乙中，两个音叉之间没有固体连接，它们之间隔着空气。敲击右侧音叉，右侧音叉振动发声，声音通过空气传播到左侧音叉，引起左侧音叉的共振（振动），进而将靠近左侧音叉的小球弹开。这个现象证明了声音可以通过空气传播。 （3）第一次，小虎离音叉7m远，轻敲音叉，声音通过空气传播，小虎听不到。第二次，用绷紧的7m长棉线连接音叉和纸杯，小虎通过纸杯（棉线传声）能听见比较大的声音。距离相同、敲击力度相同，只是传播介质从空气变成了棉线（固体），结果固体传声时能听到较大声音，而空气中听不到。这说明固体（棉线）的传声效果比气体（空气）好； 声音在棉线（固体）中是通过棉线的振动来传播的。如果用手捏住棉线的中间，手会阻碍棉线的振动，使振动在捏住处停止，声音也就无法继续沿着棉线传播到纸杯。因此，小虎不能听见声音。 20．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 (1)关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与介质种类和___________有关。 (2)声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在之间，由于这种声波的频率较高，有较好的指向性，声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离。声呐发出的声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标正在远离声呐。 ①人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是__________到；狗________（选填“能”或“不能”）听到次声波。 ②停在海水中的潜艇A继续监视潜艇B，突然接收到经潜艇B反射回来的声波频率是变高的，说明潜艇B正在___________（选填“远离”或“靠近”）潜艇A。 ③科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、 。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的___________（选填字母）。 A．    B．        C．    D． ④如图甲、乙、丙所示曲线为科考船声呐系统收录三种动物叫声声波形图，其中音调最高的是图中___________；蓝鲸的质量是已知海洋动物质量最大的，海洋动物质量越大，其叫声越是响亮而低沉，图中___________（选填“甲”“乙”或“丙”）最有可能是蓝鲸发出的。 (3)雪花落入水中也会发出声波，声波频率在到之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。站在鲸鱼的角度看雪花落水发出的声响________（选填“是”或“不是”）噪声。 【答案】(1)温度；(2)10；能；靠近；B；丙；乙；(3)是 【详解】（1）“15℃时空气中的传播速度是”，由此可以推断出，声音的传播速度不仅与介质的种类有关，还与温度有关。 （2）人耳的听觉频率范围是20Hz ~ 20000Hz，声呐发出的声波频率大多在10~30kHz之间，所以人耳能听到的声呐声波频率范围是10kHz到20000Hz。 次声波的频率低于20Hz，狗的听觉频率范围是15Hz~50000Hz，因此狗能听到次声波。 根据题意，回声音调变高，说明目标正在靠近声呐。潜艇A接收到潜艇B反射回来的声波频率变高，说明潜艇B正在靠近潜艇A。 声呐信号往返时间与海底距离的关系为，A、C、E的时间为0.30s，时间最长，故距离最大；D的时间为0.14s，时间最短，则距离最小。因此海底形状是A、C、E处最深，D处最浅，故选B。 音调由频率决定，频率越高，音调越高。波形图中，单位时间内振动次数越多（波形越密），频率越高。图中丙的波形最密，所以音调最高的是丙。 海洋动物质量越大，其叫声越是响亮而低沉，说明它的声音不仅响度大（振幅大）且音调低（频率低），所以最有可能是蓝鲸发出的是乙。 （3）雪花落水发出的声响“令鲸鱼异常烦躁”，说明这种声音对鲸鱼造成了干扰和不适。因此，站在鲸鱼的角度看，这种声响属于噪声。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $