3.1 声音的产生和传播（举一反三·讲义）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

本初中物理讲义聚焦“声音的产生和传播”核心知识点，系统梳理声源振动产生声音、声音传播需要介质（固体、液体、气体，真空不能传声）、声波特性、声速影响因素（介质种类和温度）及回声应用等内容，搭建从现象到本质的学习支架。 该资料以民族乐器发声情景导入激发兴趣，通过音叉振动放大实验、真空罩抽气实验等培养科学探究能力，例题变式结合土电话、钢管传声等生活实例强化物理观念，课后分层作业（选择、实验探究）助力学生查漏补缺，提升科学思维与知识应用能力。

3.1 声音的产生和传播 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 声音的产生】 2 【知识点2 声音的传播】 2 课后作业 5 模块二 知识精讲 情景导入 我国的民族乐器种类繁多，常见的有古筝、古琴、琵琶等。如图所示，用手指拨动琴弦，就能听到悠扬婉转的声音。 声音是如何产生、传播，并被我们听到的呢？ 知识归纳 【知识点1 声音的产生】 1. 声源：物理学中将正在发声的物体统称为声源。只有正在发声的物体才能叫声源。 2. 声音的产生：声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。 3. 探究方法：在探究声音产生的原因时，应用了转换法、比较法和归纳法。 【例1】对着笔帽轻轻吹气可以发出声响，这里的声源是（    ） A．笔帽 B．空气 C．嘴唇 D．声带 【答案】B 【详解】对着笔帽轻轻吹气时，笔帽内的空气柱会振动，从而发出声响，故笔帽内的空气柱是声源，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 【变式1-1】如图所示，在演示声音是由物体振动引起的实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，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来 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】正在发声物体在振动但不易观察，为了观察到它的振动，放一小球，振动的音叉将小球弹开。通过小球的振动来反映音叉的振动，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 【变式1-2】以下实例不能说明声音产生原因的是（　　） A．唱歌时用手摸喉咙感觉到振动 B．打鼓时鼓面上的纸屑上下跳动 C．发声的音叉放入水中水花四溅 D．耳鸣时耳朵中出现“嗡嗡”声 【答案】D 【详解】A．唱歌时用手摸喉咙感觉到振动说明声带在振动，故A不符合题意； B．在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动，说明发声的鼓在振动，故B不符合题意； C．将发声的音叉放入水中会看到水花四溅，说明发声的音叉正在振动，故C不符合题意； D．耳鸣是一种病症，是耳内或头部无外界声源时出现的异常声音感知，为听觉机能紊乱所致，不能说明声音产生原因，故D符合题意。 故选D。 【知识点2 声音的传播】 1. 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、液体和气体都可以传声，真空不能传声（选填“能”或“不能”）。 2. 声波：声源的振动在介质中的传播，叫做声波。 3. 声速 （1）声速：物理学中用声速来描述声音在介质中传播的快慢。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。 4. 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。 （2）人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声。当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为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。 5. 探究方法：在探究真空不能传声时，应用了实验推理法。 【例2】如图所示，把你的耳朵贴在桌面上，请一位同学用手指甲轻刮桌子（不要让附近的同学听到声音）。此时，你却可以通过桌面听到指甲轻刮桌子的声音。从这个实验可以发现（   ） A．声音由物体的振动产生 B．声音的传播需要介质 C．桌子可以传播声音 D．空气不能传播声音 【答案】C 【详解】声音的传播需要介质，声音可以在固体液体气体中传播。一位同学用手指甲轻刮桌面，另一位同学把耳朵贴在桌面上听到了声音，但附近的其他同学几乎听不到声音。说明声音不是通过空气传入另一位同学的耳朵的，而是通过桌面传入另一位同学的耳朵的，所以这个实验能说明固体能传播声音。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 【变式2-1】如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内的泡沫塑料上，用抽气筒逐渐抽出其中的空气，注意声音的变化，关于该实验以下说法正确的是（　　） A．逐渐抽出玻璃罩内空气，听到的铃声减弱，是铃声的音调变低了 B．实验时将闹钟放于泡沫塑料上，是为了减弱声音通过底盘传出 C．抽气一段时间后发现听到的铃声没有明显变化是闹铃声音的响度太大 D．通过这个实验可以直接得出真空不能传声的结论 【答案】B 【详解】A．逐渐抽出玻璃罩内空气，听到的铃声减弱，是因为传播声音的介质（空气）逐渐减少，声音的传播受到阻碍，而不是铃声的音调变低了，故A错误； B．实验时将闹钟放于泡沫塑料上，泡沫塑料是一种疏松多孔的材料，能够吸收声音，从而减弱声音通过底盘传出，故B正确； C．抽气一段时间后发现听到的铃声没有明显变化，不是闹铃声音的响度太大，而是可能玻璃罩漏气，使得玻璃罩内的空气没有被有效抽出，故C错误； D．通过这个实验，我们不能直接得出真空不能传声的结论，因为我们无法将玻璃罩内抽成绝对的真空，只能通过实验现象进行推理得出真空不能传声的结论，故D错误。 故选B。 【变式2-2】一列长250m的列车在笔直的轨道上匀速行驶，在车头距离桥头200m时，坐在车头的司机鸣笛。在鸣笛10s后列车到达桥头，此时司机恰好听到来自车后面山崖传回的回声，列车再行驶1分50秒后，车尾驶过桥尾。（空气中声速为340m/s） (1)计算列车的速度； (2)计算大桥的长度； (3)司机鸣笛时，列车车头到后面山崖的距离是多少。 【答案】(1)20m/s (2)1950m (3)1600m 【详解】（1）列车的速度 （2）火车完全通过大桥的路程s2=v车t2=20m/s×(60s+50s)=2200m 则大桥的长度L桥=s2-L车=2200m-250m=1950m （3）声音传播的路程s声=v声t=340m/s×10s=3400m 设司机鸣笛时车到山崖的距离为s，则2s=s声-s1 所以司机鸣笛时，列车车头到后面山崖的距离 模块三 课后作业 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。 2．人在屋里谈话比在旷野里谈话听起来响亮，这是因为人在屋里谈话时（　　） A．声音传播的速度快 B．回声与原声混在一起，使原声加强 C．人耳听不到时间间隔小于的回声 D．屋里的墙壁阻碍了声音向外传播 【答案】B 【详解】A．声音的传播与介质有关，在屋内外传播速度相同，故A不符合题意； B．在屋里谈话比在旷野里听起来响亮是因为回声与原声混在一起，加强了原声，故B符合题意； C．人耳能听到小于0.1s的回声，只是不能把它与原声区分开来，故C不符合题意； D．屋里的墙壁阻碍了声音向外传播不是造成在屋里谈话比在旷野里听起来响亮的原因，故D不符合题意。 故选B。 3．关于声音的产生和传播，下列说法正确的是（    ） A．声音可以在真空中传播 B．一切正在发声的物体都在振动 C．只要物体振动，我们就一定能听到声音 D．声音在不同介质中的传播速度相同 【答案】B 【详解】A．声音的传播需要介质，真空中没有介质，所以声音不可以在真空中传播，故A错误； B．声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，故B正确； C．物体振动能产生声音，但人耳听到声音还需要满足多个条件：声音的频率在人耳的听觉范围内（20Hz - 20000Hz）、有传播声音的介质、声音的响度足够等。所以，物体振动，我们不一定能听到声音，故C错误； D．声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在固体中传播速度最快，液体中次之，气体中最慢，故D错误。 故选B。 4．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。 5．雄性座头鲸能在水中“唱歌”，是因为它们有能在水中发声的器官。雄性座头鲸的“歌声”（　　） A．不需要振动也能产生 B．是由海水振动产生的 C．只能在海水中传播 D．不能在真空中传播 【答案】D 【详解】A．声音是由物体振动产生的，雄性座头鲸的“歌声”也不例外，是其体内器官振动产生的，故A不符合题意； B．雄性座头鲸的“歌声”是由其自身发声器官振动产生，不是海水振动产生的，故B不符合题意； C．声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可传声，所以座头鲸的“歌声”不仅能在海水中传播，也能在其他介质中传播，故C不符合题意； D．真空不能传声，由于真空中没有物质粒子，因而振动无法在真空中产生声波，故D符合题意。 故选D。 6．2025年我国将实现航天员登月计划，在月球上漫步的航天员须借助无线电通讯设备才能进行交谈，其原因是（　　） A．月球上是真空不能传声 B．航天员的防护服阻断了声音的传播 C．月球上声音传播速度快 D．月球上航天员声带无法振动发声 【答案】A 【详解】A．因为月球上没有空气，真空不能传声，故A符合题意； B．航天员的防护服也能传播声音，故B不符合题意； C．因为月球上没有空气，真空不能传声，故C不符合题意； D．月球上宇航员的声带可以振动发声，但不能传播，故D不符合题意。 故选A。 7. 一艘快艇在平静的湖面上启动并向岸边驶去，水中的鱼能听到马达声，附近空中飞翔的鸟、岸边散步的人也能听到。若三者与快艇的距离都相等，则最先听到快艇的马达声的是（　　） A．鸟 B．鱼 C．人 D．鱼、鸟和人同时听到 【答案】B 【详解】声速的大小跟介质的种类有关，声音在水中的传播速度比在空气中快(水中的声速是1500m/s,空气中的声速是340m/s)，所以在距离相同情况下，最先听到快艇启动的马达声的是鱼，这是因为声音在空气中比在水中传播速度慢。故B正确，ACD错误。 故选B。 8．课间休息时，同学们在教室里谈话的声音比在操场上的听起来响亮。这是因为（　　） A．在操场上能产生回声，而在教室里不能产生回声 B．在操场上不能产生回声，而在教室里能产生回声，使原声加强 C．操场上和教室里都能产生回声，但在教室里产生的回声与原声混在一起，使原声加强 D．操场上和教室里能产生回声，但在操场上产生的回声会与原声相抵消，从而减弱了原声 【答案】C 【详解】教室比操场声音响亮是因为回声效应。教室空间封闭，声音传播遇见墙壁障碍物后反射，与原声叠加在一起，增强了声音的响度；而操场空间较为开阔，声音传播过程中逐级减弱，则反射较弱，回声对原声的增强作用不明显，因此教室里声音听起来比操场响亮。故C正确，ABD错误。 9．声音传播的快慢用声速描述，阅读和分析下表中的声速，从中获得关于声速的错误信息是（　　） 一些介质中的声速 介质 声速/（） 介质 声速/（） 空气（0℃） 331 海水（25℃） 1531 空气（15℃） 340 冰 3230 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 软木 500 大理石 3810 煤油（25℃） 1324 铝（棒） 5000 水（常温） 1500 铁（棒） 5200 A．声速的大小跟介质的种类有关 B．声速的大小跟介质的温度有关 C．声速的大小跟介质的状态有关 D．固体中的声速一定大于液体中的声速 【答案】D 【详解】A．由表中数据可知，声音在不同介质中传播的速度不同，所以声速的大小跟介质的种类有关，故A正确，不符合题意； B．由表中数据可知，声音在0℃和15℃的空气中传播的速度不同，所以声速的大小跟介质的温度有关，故B正确，不符合题意； C．水和冰是同一种物质，由表中数据可知，声音在水和冰中传播的速度不同，所以声速的大小跟介质的状态有关，故C正确，不符合题意； D．由表中数据可知，声音在软木（固态）中的传播速度小于在水中（液态）中的传播速度，故D错误，符合题意。 故选D。 10．一艘装有声呐装置的军舰在海面上保持静止。如图所示是声呐的示波器显示的声波信号发出与接收的情况。图中P1、P2是声呐发出的信号，n1、n2分别是P1、P2被不明物体反射回来的信号。若P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0s，声波在海水中的传播速度v=1500m/s，下列说法正确的是（　　） A．不明物体朝着远离军舰的方向行驶 B．声呐第一次发出信号到接收信号所用的时间为24.5s C．不明物体两次碰到信号的时间间隔为0.2s D．不明物体的平均速度为375m/s 【答案】D 【详解】从图中可以看出，从信号P1到接收到信号n1经历的时间为24s，信号P1遇到不明物体时，该物体到军舰的距离为 从图中可以看出，从发出信号P2到接收到信号n2经历的时间为23.6s，信号P2遇到不明物体时，该物体到军舰的距离为 不明物体移动的距离为 如图所示： 第一列波单程运动的时间 第二列波单程运动的时间 当第一列波与不明物相遇时，第二列波因为晚发出1s，传播时间为 t1-1s=11s 因为不明物体和第二列波相向运动，剩下的问题就是相遇问题，相遇过程它们运动时间相等。因此不明物体移动这段距离的时间为 所以不明物体移动的速度 综上所述，故ABC错误，D正确。 故选D。 11．如图所示，小明和小华用两个一次性纸杯和10m长的棉线自制一个“土电话”。用“土电话”能实现较远距离的通话，这表明___________，图中细线处于松弛状态___________（选填“能”或“不能”）听清楚土电话传来的声音。用三个纸杯___________（选填“能”或“不能”）实现三人通话。 【答案】 固体能传声 不能 能 【详解】固体、液体、气体都能传声，用“土电话”能实现10m间的通话，表明固体能传递声音。 如果说话时，线没有拉直，则听的人就听不到对方的讲话声，其原因是松弛的棉线不容易振动传声，即松弛的棉线不容易振动；因此用“土电话”打电话时，细线必须拉紧。 纸杯能够聚拢声音，细线能够传递声音，用三个纸杯制作的“土电话”能实现三人之间的通话。 12. 用金属棒敲击一下钢管的一端，耳朵贴近钢管的另一端听，会先后听到两次声音，其中第一声是通过___________传入耳中的，第二声是通过___________传入耳中的，这说明___________。 【答案】 钢管 空气 声音在不同介质中传播速度不同 【详解】声音在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度。在敲击钢管时，声音既通过钢管传播，又通过空气传播。由于声音在钢管中传播的速度比在空气中快，所以第一声是通过钢管传入耳中的，第二声是通过空气传入耳中的，这说明声音在不同介质中传播的速度不同。 13. 声速除了跟介质的种类、状态有关，还跟介质的________有关；声音在的空气中的速度为________。通常声音在______（选填“固体”“液体”“气体”或“真空”）中的传播速度最快。 【答案】 温度 340 固体 【详解】声速除跟介质种类、状态有关，还跟介质的温度有关；声音在15℃空气中的速度为340m/s；声音在固体中传播速度最快（真空不能传声）。 14. 凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图所示。注入半盆水后，用双手搓把手，会发出嗡嗡声，同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在______。在“鱼洗”发出的嗡嗡声是靠______传播的。 【答案】 振动 空气 【详解】声音是由物体振动产生的，“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动。 声音的传播需要介质（固体、液体、气体都是介质），“鱼洗”发出的嗡嗡声是靠空气传播的。 15. 如图所示，将正在发声的音叉轻轻插水里，会看到水花飞溅，这一现象说明声音是由物体__________产生的，如果在太空中做这个实验__________（选填“能”或“不能”）看到水被弹开。 【答案】 振动 能 【详解】正在发声的音叉是否振动，不容易观察，将正在发声的音叉轻轻插水里，会看到水花飞溅，这一现象说明声音是由物体振动产生的；太空处于真空环境，声音不能在真空中传播，但是振动的现象可以看到，所以在太空中做这个实验能看到水被弹开。 16. 为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了固定测速仪，如图所示。当汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来时，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，测速仪根据两次接收到汽车反射回来的超声波时间差计算出汽车的速度。某次一辆汽车以20m/s的速度向测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次信号的时间间隔是1.8s，第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.6s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时______s，超声波在空气中的速度是340m/s。 【答案】0.4 【详解】第一次发出信号到反射时的时间为 第一次发出信号时，测速仪到汽车的距离为s1=v车t1+v声t1=20m/s×0.3s+340m/s×0.3s=108m 第二次发出信号时，汽车到测速仪的距离为s2=s1-v车Δt=108m-20m/s×1.8s=72m 第二次发出信号到遇到汽车反射时的时间为t2，根据距离关系有v车t2+v声t2=s2 解得t2=0.2s，所以第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号所用时间为t=2t2=2×0.2s=0.4s 17. 在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验： (1)如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到___________，它说明了声音是由___________产生的。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是___________； (2)如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明___________可以传声。在月球上___________（选填“能”或“不能”）看到塑料球弹起； (3)如图④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”），并由此推理可知：如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，最后得出结论：真空_________（选填“能”或“不能”）传声。 【答案】(1)乒乓球被弹起 物体振动 放大音叉的微小振动 (2)空气 不能 (3)变小 不能 【详解】（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被音叉弹开，说明发声的音叉在振动，说明声音是由物体振动产生的。 发声的音叉在振动，但音叉振动幅度小、肉眼不易直接观察，需借助乒乓球将振动“显示”出来。这里乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大，这种研究方法称为 “转换法”。 （2）敲响右边音叉，其振动产生的声音通过周围空气传播到左边相同的音叉，使左边音叉振动，并弹起泡沫塑料球。该实验说明空气可以传声。 月球表面是真空环境，没有空气作为传声介质，右边音叉振动产生的声音无法传播到左边音叉，左边音叉不振动，塑料球不会弹起。 （3）玻璃罩内空气逐渐减少，传声介质变稀薄，声音传播的效果减弱，因此听到的铃声逐渐变小。由于无法将玻璃罩内完全抽成真空，需通过“空气越少，铃声越小”的现象推理出 “真空不能传声”，这种研究方法称为 “科学推理法”。 18. 小明同学为了研究一组材料的隔声性能（材料为泡沫塑料板、玻璃、木板、硬纸板）设计并做了一个实验，他先把声源放入一只鞋盒中，分别用形状相同但材料不同的盖子将鞋盒盖好。然后慢慢远离声源，测得听不到声音时的位置与声源的距离。比较各种情况下这段距离的大小就可以比较不同材料的隔声性能。进行实验收集到的数据如表所示。 材料 玻璃 木板 硬纸板 泡沫塑料板 距离/m 0.6 0.4 0.5 0.3 （1）小明是通过比较_________来确定哪种材料隔声效果好的，这种物理方法叫________； （2）下列器材中，适合作为本实验声源的是____（填字母）； A．音叉 B．机械闹钟 C．鞋盒 （3）将实验中收集到的数据记录在表格中，隔声性能最好的是_________； （4）通过本实验，你认为好的隔声材料应具备的特点是________（粗糙多孔/光滑少孔）。 【答案】 听不到声音时的距离 转换法 B 泡沫塑料板 粗糙且多孔 【详解】（1）恰好听不到声音的距离越小，说明制作盖子材料的隔音性能越好。用距离反映材料的隔音性能，这是转换法。 （2）本实验中，声源发出的声音响度应该是非常大且持续时间长，最好能够自动发声。故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 （3）读表格中数据可知，相同情况下，用泡沫塑料板做盖子，人恰好听不到声音的距离最小，所以它的隔音性能最好。 （4）读表中数据可知，玻璃、木板、硬纸板、泡沫塑料板相比，隔音性能越来越好，它们的质地也越来越松软，且粗糙多孔。所以隔音性能好的材料应该是粗糙多孔的。 19. 我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问： （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）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 【答案】（1）空气；（2）2.5s；（3）5000m/s，铝 【详解】（1）声音在空气传播速度慢，在金属管中传播速度快，第二次听到的声音是通过空气传来的。 （2）由得：声音在空气传播的时间是 （3）声音在金属管内传播的时间 声音在金属管内传播的速度 查表知：金属管是铝制成的。 答：（1）第二次听到的声音是通过空气传来的； （2）敲击后声音通过空气传到另一端要2.5s； （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。 20．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】(1)无关；(2) B； 不可靠；没有控制三个物体的质量相同；(3)竖直；(4)不同 【详解】（1）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）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。 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）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）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。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 声音的产生和传播 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 声音的产生】 2 【知识点2 声音的传播】 2 课后作业 3 模块二 知识精讲 情景导入 我国的民族乐器种类繁多，常见的有古筝、古琴、琵琶等。如图所示，用手指拨动琴弦，就能听到悠扬婉转的声音。 声音是如何产生、传播，并被我们听到的呢？ 知识归纳 【知识点1 声音的产生】 1. 声源：物理学中将正在 的物体统称为声源。只有正在发声的物体才能叫声源。 2. 声音的产生：声音是由物体的 产生的，一切发声的物体都在 ，振动停止，发声也 。 3. 探究方法：在探究声音产生的原因时，应用了 法、比较法和归纳法。 【例1】对着笔帽轻轻吹气可以发出声响，这里的声源是（    ） A．笔帽 B．空气 C．嘴唇 D．声带 【变式1-1】如图所示，在演示声音是由物体振动引起的实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，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来 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1-2】以下实例不能说明声音产生原因的是（　　） A．唱歌时用手摸喉咙感觉到振动 B．打鼓时鼓面上的纸屑上下跳动 C．发声的音叉放入水中水花四溅 D．耳鸣时耳朵中出现“嗡嗡”声 【知识点2 声音的传播】 1. 介质：能传播声音的物质叫做介质。 声音的传播需要 ，固体、液体和气体都可以传声，真空 传声（选填“能”或“不能”）。 2. 声波：声源的 在介质中的传播，叫做声波。 3. 声速 （1）声速：物理学中用声速来描述声音在介质中传播的 。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 。 4. 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 。 （2）人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚 s以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声。当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为 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 。 5. 探究方法：在探究真空不能传声时，应用了 法。 【例2】如图所示，把你的耳朵贴在桌面上，请一位同学用手指甲轻刮桌子（不要让附近的同学听到声音）。此时，你却可以通过桌面听到指甲轻刮桌子的声音。从这个实验可以发现（   ） A．声音由物体的振动产生 B．声音的传播需要介质 C．桌子可以传播声音 D．空气不能传播声音 【变式2-1】如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内的泡沫塑料上，用抽气筒逐渐抽出其中的空气，注意声音的变化，关于该实验以下说法正确的是（　　） A．逐渐抽出玻璃罩内空气，听到的铃声减弱，是铃声的音调变低了 B．实验时将闹钟放于泡沫塑料上，是为了减弱声音通过底盘传出 C．抽气一段时间后发现听到的铃声没有明显变化是闹铃声音的响度太大 D．通过这个实验可以直接得出真空不能传声的结论 【变式2-2】一列长250m的列车在笔直的轨道上匀速行驶，在车头距离桥头200m时，坐在车头的司机鸣笛。在鸣笛10s后列车到达桥头，此时司机恰好听到来自车后面山崖传回的回声，列车再行驶1分50秒后，车尾驶过桥尾。（空气中声速为340m/s） (1)计算列车的速度； (2)计算大桥的长度； (3)司机鸣笛时，列车车头到后面山崖的距离是多少。 模块三 课后作业 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 2．人在屋里谈话比在旷野里谈话听起来响亮，这是因为人在屋里谈话时（　　） A．声音传播的速度快 B．回声与原声混在一起，使原声加强 C．人耳听不到时间间隔小于的回声 D．屋里的墙壁阻碍了声音向外传播 3．关于声音的产生和传播，下列说法正确的是（    ） A．声音可以在真空中传播 B．一切正在发声的物体都在振动 C．只要物体振动，我们就一定能听到声音 D．声音在不同介质中的传播速度相同 4．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 5．雄性座头鲸能在水中“唱歌”，是因为它们有能在水中发声的器官。雄性座头鲸的“歌声”（　　） A．不需要振动也能产生 B．是由海水振动产生的 C．只能在海水中传播 D．不能在真空中传播 6．2025年我国将实现航天员登月计划，在月球上漫步的航天员须借助无线电通讯设备才能进行交谈，其原因是（　　） A．月球上是真空不能传声 B．航天员的防护服阻断了声音的传播 C．月球上声音传播速度快 D．月球上航天员声带无法振动发声 7. 一艘快艇在平静的湖面上启动并向岸边驶去，水中的鱼能听到马达声，附近空中飞翔的鸟、岸边散步的人也能听到。若三者与快艇的距离都相等，则最先听到快艇的马达声的是（　　） A．鸟 B．鱼 C．人 D．鱼、鸟和人同时听到 8．课间休息时，同学们在教室里谈话的声音比在操场上的听起来响亮。这是因为（　　） A．在操场上能产生回声，而在教室里不能产生回声 B．在操场上不能产生回声，而在教室里能产生回声，使原声加强 C．操场上和教室里都能产生回声，但在教室里产生的回声与原声混在一起，使原声加强 D．操场上和教室里能产生回声，但在操场上产生的回声会与原声相抵消，从而减弱了原声 9．声音传播的快慢用声速描述，阅读和分析下表中的声速，从中获得关于声速的错误信息是（　　） 一些介质中的声速 介质 声速/（） 介质 声速/（） 空气（0℃） 331 海水（25℃） 1531 空气（15℃） 340 冰 3230 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 软木 500 大理石 3810 煤油（25℃） 1324 铝（棒） 5000 水（常温） 1500 铁（棒） 5200 A．声速的大小跟介质的种类有关 B．声速的大小跟介质的温度有关 C．声速的大小跟介质的状态有关 D．固体中的声速一定大于液体中的声速 10．一艘装有声呐装置的军舰在海面上保持静止。如图所示是声呐的示波器显示的声波信号发出与接收的情况。图中P1、P2是声呐发出的信号，n1、n2分别是P1、P2被不明物体反射回来的信号。若P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0s，声波在海水中的传播速度v=1500m/s，下列说法正确的是（　　） A．不明物体朝着远离军舰的方向行驶 B．声呐第一次发出信号到接收信号所用的时间为24.5s C．不明物体两次碰到信号的时间间隔为0.2s D．不明物体的平均速度为375m/s 11．如图所示，小明和小华用两个一次性纸杯和10m长的棉线自制一个“土电话”。用“土电话”能实现较远距离的通话，这表明___________，图中细线处于松弛状态___________（选填“能”或“不能”）听清楚土电话传来的声音。用三个纸杯___________（选填“能”或“不能”）实现三人通话。 12. 用金属棒敲击一下钢管的一端，耳朵贴近钢管的另一端听，会先后听到两次声音，其中第一声是通过___________传入耳中的，第二声是通过___________传入耳中的，这说明___________。 13. 声速除了跟介质的种类、状态有关，还跟介质的________有关；声音在的空气中的速度为________。通常声音在______（选填“固体”“液体”“气体”或“真空”）中的传播速度最快。 14. 凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图所示。注入半盆水后，用双手搓把手，会发出嗡嗡声，同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在______。在“鱼洗”发出的嗡嗡声是靠______传播的。 15. 如图所示，将正在发声的音叉轻轻插水里，会看到水花飞溅，这一现象说明声音是由物体__________产生的，如果在太空中做这个实验__________（选填“能”或“不能”）看到水被弹开。 16. 为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了固定测速仪，如图所示。当汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来时，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，测速仪根据两次接收到汽车反射回来的超声波时间差计算出汽车的速度。某次一辆汽车以20m/s的速度向测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次信号的时间间隔是1.8s，第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.6s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时______s，超声波在空气中的速度是340m/s。 17. 在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验： (1)如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到___________，它说明了声音是由___________产生的。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是___________； (2)如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明___________可以传声。在月球上___________（选填“能”或“不能”）看到塑料球弹起； (3)如图④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”），并由此推理可知：如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，最后得出结论：真空_________（选填“能”或“不能”）传声。 18. 小明同学为了研究一组材料的隔声性能（材料为泡沫塑料板、玻璃、木板、硬纸板）设计并做了一个实验，他先把声源放入一只鞋盒中，分别用形状相同但材料不同的盖子将鞋盒盖好。然后慢慢远离声源，测得听不到声音时的位置与声源的距离。比较各种情况下这段距离的大小就可以比较不同材料的隔声性能。进行实验收集到的数据如表所示。 材料 玻璃 木板 硬纸板 泡沫塑料板 距离/m 0.6 0.4 0.5 0.3 （1）小明是通过比较_________来确定哪种材料隔声效果好的，这种物理方法叫________； （2）下列器材中，适合作为本实验声源的是____（填字母）； A．音叉 B．机械闹钟 C．鞋盒 （3）将实验中收集到的数据记录在表格中，隔声性能最好的是_________； （4）通过本实验，你认为好的隔声材料应具备的特点是________（粗糙多孔/光滑少孔）。 19. 我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问： （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）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 20．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。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $