第二章 声音与环境（知识清单）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理第二章“声音与环境”知识清单系统梳理了声音的产生与传播、特性（音调、响度、音色）及应用（超声次声、噪声控制）等核心内容，涵盖基础概念、实验探究、计算应用三大知识范畴，搭建了从概念理解到实验操作再到问题解决的递进式学习支架。 清单通过“星级标注”分级呈现重难点，如“声音传播条件”标注★★高频考点，结合“核心实验全解”（含转换法、控制变量法等科学探究方法）和“三特性对比表”（科学思维模型建构），设计“易错点深度辨析”（如区分音调和响度）及“回声计算步骤”等实用工具，帮助学生高效掌握知识，教师可据此精准教学，提升课堂实效。

第二章 声音与环境 第1节 声音的产生与传播 一、声音的产生（★基础必考点） 1．产生条件：声音是由于物体的振动产生的；振动停止，发声也停止。 注意：振动停止，只是不再产生新的声音，已经发出的声音仍会在介质中继续传播，不会立刻消失。 2．声源：正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以作为声源。 3．常见发声体的振动部位（考试高频实例） （1）人说话、唱歌：声带振动；（2）笛子、箫、贾湖骨笛等管乐器：管内空气柱振动；（3）二胡、吉他、小提琴等弦乐器：琴弦振动；（4）鼓、锣等打击乐器：鼓面、锣面振动；（5）蚊子 “嗡嗡” 声：翅膀振动；（6）泉水叮咚：水振动发声。 4．研究方法：转换法（放大法） 实例：音叉放入水中溅起水花、鼓面上纸屑跳动，将肉眼不易观察的微小振动转化为明显的宏观现象。 二、声音的传播（★★高频考点） 1．传播形式：声音以疏密相间的声波形式向四周传播，声波是一种机械波。 2．传播条件：声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以作为传声介质；真空不能传声。 3．经典实验：真空铃实验 （1）现象：抽出玻璃罩内空气，铃声逐渐减弱；重新通入空气，铃声逐渐恢复。 （2）研究方法：科学推理法（理想实验法）—— 无法达到绝对真空，在实验基础上推理得出结论。 （3）结论：真空不能传声。 4．生活验证 （1）固体传声：隔墙有耳、趴在铁轨上听远处火车声、土电话；（2）液体传声：水中敲石块能被听到、钓鱼时大声说话会吓跑鱼；（3）气体传声：我们日常听到的声音大多通过空气传播。 5．回声现象 （1）定义：声音遇到障碍物被反射回来的现象。 （2）人耳区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚 0.1 s 以上；若不足 0.1 s，回声与原声混合，会使原声加强。 （3）应用：回声测距、声呐探测、天坛回音壁与三音石（利用声音的多次反射）。 三、声速与回声计算（★★重点计算考点） 1．声速定义：声音每秒传播的距离，公式 。 2．影响声速的因素 （1）介质种类：一般情况下，固体中声速＞液体中声速＞气体中声速；（2）温度：同种介质中，温度越高，声速越大。 3．必记常量：15 ℃时，空气中的声速 。 4．回声测距计算 （1）原理：声音发出后经障碍物反射回来，总路程为往返距离。 （2）公式：（ 为声音从发出到接收回声的总时间）。 （3）易错点：忘记除以 2，误将往返路程当作单程距离。 四、人耳的听觉原理（基础考点） 1．听觉形成过程：外界声音 → 外耳道 → 鼓膜振动 → 听小骨传导放大 → 耳蜗 → 听神经将信号传入大脑 → 产生听觉。 2．双耳效应：同一声音传到双耳的时间、强弱存在差异，人据此判断声源方位，是立体声的工作原理。 第2节 音调 一、音调与频率（★★高频考点） 1．音调定义：物理学中，把声音的高低叫做音调。 2．频率 （1）定义：声源每秒内振动的次数（振动次数与时间之比），用符号 表示。 （2）单位：赫兹，简称赫，符号 ；1 Hz 表示每秒振动 1 次。 3．核心规律：声源振动的频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 4．波形图判断方法 （1）相同时间内，波形越密集 → 振动次数越多 → 频率越高 → 音调越高； （2）波形越稀疏 → 频率越低 → 音调越低。 5．生活实例：女高音、男低音；声音尖细音调高，声音低沉音调低；按压琴弦不同位置改变音调。 二、弦乐器与管乐器的音调（★★实验重点考点） 1．弦乐器音调的影响因素 （1）影响因素：弦的长短、粗细、张紧程度。 （2）规律：在其他条件相同时，弦越短、越细、张得越紧，振动频率越高，音调越高。 （3）研究方法：控制变量法。 （4）实例：拉二胡时手指上下移动，改变琴弦振动长度，从而改变音调；吉他调弦是改变琴弦松紧。 2．管乐器音调的影响因素 （1）管乐器靠空气柱振动发声，空气柱越短，振动频率越高，音调越高。 （2）实例：向暖水瓶中灌水，随着水位升高，空气柱变短，音调逐渐变高。 三、频率范围与听觉限制（★★常考考点） 1．人的发声与听觉范围 （1）发声频率：约 85 ~ 1100 Hz；（2）听觉频率：20 ~ 20000 Hz（必须熟记）。 2．典型现象解释 （1）蝴蝶振翅听不到声音：翅膀振动频率低于 20 Hz，属于次声波，不在人耳听觉范围内； （2）蚊子嗡嗡声能听到：翅膀振动频率在人耳听觉范围内。 3．动物的频率范围 （1）蝙蝠、海豚：可发出和听到超声波；（2）狗、大象：可听到次声波。 第3节 响度与音色 一、响度与振幅（★★高频考点） 1．响度定义：物理学中把声音的强弱（大小）叫做响度，也叫音量。 2．振幅：描述物体振动幅度的物理量，即物体振动时偏离平衡位置的最大距离。 3．影响响度的两大因素 （1）振幅：声源的振幅越大，声音的响度越大； （2）距离声源的远近：离声源越远，声音越分散，响度越小。 4．研究方法：转换法——鼓面上纸屑跳动高度反映鼓面振幅大小。 5．波形图判断：波形上下高度差越大，振幅越大，响度越大。 6．生活实例：震耳欲聋、高声呼叫、轻声细语、引吭高歌。 二、声音强弱的单位（基础考点） 1．单位：分贝（dB），用于计量声音的强弱等级。 2．0 dB：人耳能听到的最弱声音（听觉下限）； 3．常见分贝值：树叶沙沙声约 10 dB，正常对话约 60 dB，汽车喇叭约 90 dB，喷气式飞机起飞约 140 dB。 4．噪声标准：居民区白天不高于 55 dB，夜间不高于 45 dB。 三、音色（★★高频考点） 1．定义：声音的品质与特色，也叫音品。 2．决定因素：由发声体的材料、结构及发声方式共同决定。 3．核心作用：区分不同的发声体。 实例：闭着眼睛分辨熟人的声音、区分不同乐器的声音、通过敲击声判断瓷器好坏。 4．波形特点：不同发声体发出的声音，即使音调和响度相同，波形的细节形状也不同。 四、声音三大特性对比（★★★高频必考辨析点） 特性 物理含义 决定因素 生活描述举例 波形图特征 音调 声音的高低 声源振动的频率 高音、低音、尖细、低沉 波形疏密不同 响度 声音的大小或强弱 振幅、距离声源的远近 震耳欲聋、高声、轻声 波形高低不同 音色 声音的品质特色 材料、结构、发声方式 闻声识人、辨乐器 波形形状不同 第4节 让声音为人类服务 一、声音的利用（★★高频考点） 声音可以传递信息，也可以传递能量。 1．声音传递信息 实例：医生用听诊器诊病、B 超检查身体、声呐探测鱼群或海底深度、倒车雷达、超声波探伤、听雷声判断要下雨。 2．声音传递能量 实例：超声波清洗精密仪器、超声波焊接、超声波碎石、超声除尘、超声处理种子。 二、超声与次声（★★常考考点） 1．人耳听觉范围：20 ~ 20000 Hz 2．超声波 （1）定义：振动频率高于 20000 Hz的声音。 （2）特点：方向性好、穿透能力强、易获得集中的声能。 （3）应用：B 超诊断、声呐、倒车雷达、超声清洗、超声焊接、超声碎石、超声盲人探路仪。 3．次声波 （1）定义：振动频率低于 20 Hz的声音。 （2）产生：地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸、火箭发射等。 （3）特点：传播距离远、能量损失小、破坏性强。 （4）应用：次声定位、风暴预测（水母耳风暴预测仪）、监测核爆炸。 4．易错提示：超声和次声人耳都听不到，都属于声波，传播都需要介质，在空气中传播速度相同。 三、噪声的危害与控制（★★★高频必考考点） 1．噪声的定义 （1）物理学角度：发声体做无规则振动时发出的声音，波形杂乱无章； （2）环保角度：凡是干扰人们正常休息、学习和工作，对身心健康有害的声音，都属于噪声。 （3）注意：优美的音乐在不合适的场景下也可能成为噪声。 2．噪声的危害：影响工作学习效率、损伤听力、诱发多种疾病，是当代世界四大污染之一。 3．控制噪声的三大途径（考试核心） 控制途径 原理 常见实例 在声源处减弱（消声） 防止噪声产生 城区禁止鸣笛、汽车排气管装消声器、手机调静音 在传播过程中减弱（吸声或隔声） 阻断噪声传播 高架道路装隔音板、住宅双层真空玻璃、录音室吸声墙面、道路两旁植树造林 在人耳处减弱 防止噪声进入人耳 戴防噪声耳罩、塞棉花 四、声学建筑与双耳效应（基础常识考点） 1．古建筑声学：北京天坛回音壁、三音石，均利用声音的反射原理。 2．现代声学建筑：礼堂、音乐厅采用吸声材料、设置反射板，优化听音效果。 3．双耳效应：人依靠双耳听到声音的时间差、强度差判断声源方位，是立体声的原理。 本章核心实验全解 实验一：探究声音的产生 （1）实验方法：转换法（放大法） （2）核心操作：敲击音叉放入水中、鼓面撒纸屑、触摸发声的扬声器。 （3）实验结论：声音是由物体的振动产生的。 （4）常考问题 ①纸屑、水花的作用：将微小的振动放大，便于观察；②按住锣面声音停止：振动停止，发声停止。 实验二：真空铃实验（探究声音的传播条件） （1）实验方法：科学推理法（理想实验法） （2）现象：抽气过程中铃声逐渐变小；充气后铃声逐渐变大。 （3）实验结论：声音传播需要介质，真空不能传声。 （4）常考问题 ①为什么不能完全抽成真空还能得出结论：在实验事实基础上进行科学推理； ②仍能听到微弱声音的原因：玻璃罩内无法达到绝对真空，且固体也能传声。 实验三：探究音调与频率的关系（钢尺实验） （1）实验方法：控制变量法 （2）操作：保持拨动力度相同，改变钢尺伸出桌面的长度，观察振动快慢和音调高低。 （3）结论：物体振动频率越高，音调越高。 （4）常考问题 ①控制拨动力度相同的目的：保证振幅相同，避免响度影响实验； ②伸出越长，振动越慢，频率越低，音调越低。 实验四：探究响度与振幅的关系 （1）实验方法：控制变量法、转换法 （2）操作：保持钢尺伸出长度不变，用大小不同的力拨动，观察振幅和响度。 （3）结论：物体振幅越大，响度越大。 （4）常考问题：纸屑跳动高度反映振幅大小，用到转换法。 核心公式与必记常量 1．核心公式 （1）声速公式：；（2）回声测距公式： 2．必记常量 （1）15 ℃空气中声速：；（2）人耳听觉频率范围：20 ~ 20000 Hz；（3）人耳区分回声的最短时间：0.1 s 高频题型解题方法总结 1．声音三特性快速辨析技巧 （1）看描述角度：说 “高低、尖沉”→音调；说 “大小、强弱、震耳”→响度；说 “区分谁的声音、什么乐器”→音色。 （2）看决定因素：振动快慢（频率）变→音调变；用力大小（振幅）变→响度变；发声物体变→音色变。 2．噪声控制途径判断方法 看措施作用对象：作用于发声体→声源处；作用于空气 / 道路 / 墙面→传播过程中；作用于人耳朵→人耳处。 3．回声计算题解题步骤 （1）明确声音传播的是往返路程； （2）统一单位，声速默认取 340 m/s（15 ℃空气）； （3）先算总路程 ，再除以 2 得到单程距离； （4）注意：发声体和障碍物都不动时才能用该公式，若物体运动需结合相对运动分析。 4．波形图题解题技巧 （1）疏密看音调：密→音调高；（2）高低看响度：高→响度大；（3）形状看音色：形状不同→音色不同。 易错点01 “振动停止，发声停止” 等同于 “振动停止，声音消失” 错因：误以为振动停止后声音立刻消失，忽略声音在介质中继续传播。 深度辨析：振动停止，只是声源不再产生新的声音；但已经发出的声波会继续在介质中传播，直到能量耗尽才会消失；例如：停止敲钟后，仍能听到余音，就是因为钟的振动逐渐减弱，且声音在空气中持续传播。 【对点训练】如图是凝结着中国古人智慧的“双耳鱼洗盆”。注入半盆水后，用双手搓盆的把手，盆会发出嗡嗡声，同时盆内水花四溅。用手按住把手，嗡嗡声会很快消失。请你用学过的物理知识解释： （1）“水花四溅”说明了什么？ （2）为什么用手按住把手，发声会很快停止？ 【答案】（1）“水花四溅”说明声音是由物体振动产生的 （2）用手按住把手时，盆的振动停止，发声停止 【解析】（1）见答案 （2）见答案 易错点02 音调和响度概念混淆，生活词语对应错误 错因：仅凭日常语感判断，不按物理定义区分，如误以为 “高音” 是响度大。 深度辨析：音调是声音的 “高低”，由频率决定，对应声音尖细或低沉；响度是声音的 “大小”，由振幅和距离决定，对应声音响亮或微弱； 典型例子：“女高音、男低音”→音调；“高声喧哗、低声细语”→响度；“这首歌调太高，唱不上去”→音调；“声音太小，听不清”→响度。 【对点训练】“这首歌的调子太高”，是指这首歌的________高，女高音歌唱家和男低音歌唱家唱同一首歌时，________（选填“男”或“女”）歌唱家声带振动比较快。请勿高声喧哗的“高”指________。 【答案】 音调 女 响度 【解析】日常说歌曲“调子太高”，描述的是声音的高低，对应的是曲子音调高，它由声源的振动频率决定。 音调的高低由振动频率决定，频率越高、音调越高。女高音的音调高于男低音，因此女歌唱家的声带振动得更快。   “请勿高声喧哗”里的“高”是提醒人说话的声音不要太大，描述的是声音的强弱，对应声音的响度。 易错点03 回声测距计算忽略往返路程，忘记除以 2 错因辨析：审题不仔细，将声音往返的总时间直接当作单程时间计算。 深度辨析：回声测距中，声音从发出到被接收，走了 “去→障碍物→回” 的往返路程；计算障碍物距离时，必须取总路程的一半；典型错误：，正确应为 。 【对点训练】一辆汽车以15m/s的速度正对山崖行驶，鸣笛后2s听到回声，当时气温15℃。请问： （1）听到回声时，汽车行驶了多远？ （2）听到回声时，声音传播的距离多远？ （3）鸣笛处距山崖多远? 【答案】（1）30m；（2）680m；（3）355m 【解析】（1）汽车行驶的距离 （2）15℃时声音在空气中的传播速度 声音传播的距离 （3）汽车行驶的距离与声音传播的距离之和等于鸣笛处到山崖距离的2倍，鸣笛处距山崖的距离 易错点04 物体只要振动，人就一定能听到声音 错因：只考虑发声条件，忽略听到声音的多个必要条件。 深度辨析：人耳听到声音必须同时满足 4 个条件：发声体振动（有声源）；有传声介质；振动频率在 20~20000 Hz 的人耳听觉范围内；响度达到人耳感知下限，且听力正常。 缺少任何一个条件都听不到声音，例如真空里振动物体、超声或次声，人耳都听不到。 【对点训练】下列有关声现象的说法中错误的是（　　） A．次声波是频率低于20Hz的、能传入人耳的声音 B．一般情况下，声音在固体和液体中比空气中传播的快 C．只要物体在振动，我们就一定能听到声音 D．在医院里医生通常利用超声波除去人体内的结石，说明声波能传递能量 【答案】C 【解析】A．次声波的频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内，虽然人耳无法感知（听不到）次声波，但是次声波能通过介质传入人耳，故A正确，不符合题意； B．一般情况下，固体中声音的传播速度大于液体中声音的传播速度，液体中声音的传播速度大于气体中声音的传播速度，故B正确，不符合题意； C．人的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，物体振动的频率不在该范围内，我们就听不到声音，故C错误，符合题意； D．因为声波可以传递能量，所以在医院里医生通常利用超声波除去人体内的结石，故D正确，不符合题意。 故选C。 易错点05 乐音一定好听，噪声一定难听 错因：仅从物理学角度定义噪声，忽略环保角度的界定。 深度辨析：物理学上，乐音是规则振动，噪声是无规则振动；环保角度，只要干扰他人休息、学习、工作的声音都是噪声；例如：优美的钢琴声在深夜播放，影响邻居休息，也属于噪声。 【对点训练】（多选）下列关于乐音和噪声的叙述中正确的是（　　） A．好听的歌声悦耳动听，使人心情舒畅，一定不是噪声 B．从环保角度看，一切干扰人们学习、休息和工作的声音都是噪声 C．乐音是乐器发出的声音，噪声是机械发出的声音 D．乐音的振动遵循一定规律，噪声的振动杂乱无章，无规律可循 【答案】BD 【解析】AB．从环保角度出发，一切干扰人们学习、休息和工作的声音都是噪声，好听的歌声如果影响了人们正常的学习、休息和工作，也会成为噪声，如上课期间外面大街上喇叭传来的歌声，故A错误，B正确； C．从产生角度，乐器发出的声音有时是乐音，有时是噪声，如不会拉小提琴的人拉琴时发出的声音。从环保角度出发，即使是乐器发出非常悦耳的声音，但时间和地点不对，也会成为噪声，故C错误； D．根据从噪声产生的角度的定义可知，乐音的振动遵循一定规律，噪声的振动杂乱无章，无规律可循，故D正确。 故选BD。 易错点06 超声波与次声波的应用混淆 错因：记混超声和次声的特点与生活应用。 深度辨析：超声波：频率高、波长短、方向性好、穿透强，适合探测、清洗、碎石等精细应用；次声波：频率低、波长长、传播远、易绕过障碍物，适合远距离监测自然灾害、核爆炸；巧记：日常用的倒车雷达、B 超、清洗眼镜都是超声波；地震、台风预警涉及次声波。 【对点训练】如图是某品牌一款AI智能音箱，它通过连接Wi﹣Fi实现多项家居功能，用户发出“将声音调低”的指令，目的是改变声音的 _______ （选填“音调”、“音色”或“响度”）；学习时，用户发出“停止播放音乐”，这是从 __________ （选填“噪声的产生”、“噪声的传播”或“噪声的接收”）环节防治噪声。2024年9月24日中午，四川乐山市发生3.3级地震，地震产生的声波伴随 ________ （选填“次声波”或“超声波”）。 【答案】 响度 噪声的产生 次声波 【解析】“将声音调低”，意思是把声音的大小调小，因此其目的是改变声音的响度。 “停止播放音乐”，意思是发声体停止发声，这是在声源处减弱噪声，属于噪声的产生防治噪声。 地震会产生次声波，利用次声波可以对地震等自然灾害作出监测和预报。 易错点07 振幅与频率概念混淆 错因：分不清振动的 “幅度” 和 “快慢”，误以为振动快振幅就大。 深度辨析：频率：描述振动的快慢，决定音调；振幅：描述振动的幅度大小，决定响度； 二者是完全独立的物理量：振动快的物体，振幅可以大也可以小；用力大小改变振幅，不改变频率；振动长度改变频率，不改变振幅。 【对点训练】以下是几个关于声现象的实验： [实验一]如图甲所示装置，若在月球表面做此实验，竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时： （1）泡沫塑料球______（填“会”或“不会”）弹起，在我们实验室里这种物理方法称为______； （2）在我们实验室里，该装置还可以探究______（选填序号）； ①响度与振幅的关系        ②音调和频率的关系        ③音色和材料的关系 [实验二]如图乙所示装置，在研究响度与振幅的关系后，探究音调和频率的关系，当刻度尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动尺子，若听不到声音，是由于（   ）。为进一步探究声音的特性，某同学使用图丙装置实验，有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装的水如图丙所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关，他做出了如下猜想： 猜想A：音调可能与空气柱的长短有关 猜想B：音调可能与量筒的粗细有关 猜想C：音调可能与水柱的长度有关 （3）请完成上述括号里面的内容：______； （4）若探究发声的音调与空气柱长度的关系，应选量筒______；（填字母代号）； （5）选择量筒b和c，可以探究猜想______（填字母代号）； （6）小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，所发出的声音音调______（选填“c高”、“d高”或“一样高”）； 【答案】（1）会 转换法；（2）①；（3）刻度尺振动的频率低于20Hz，属于次声波，人耳无法听到；（4）a、b；（5）B；（6）一样高 【解析】（1）月球表面是真空环境，声音无法传播，但发声的音叉自身仍在振动，接触泡沫球时会把振动传递给小球，因此小球会弹起。音叉的微小振动肉眼难以直接观察，通过泡沫球的明显弹起来间接呈现音叉振动的方法是转换法。 （2）用不同大小的力敲击音叉，音叉振幅不同，泡沫球弹起的幅度也不同，可以直观反映响度和振幅的关系；该装置没有办法改变音叉的振动频率，也无法更换不同材料的发声体，因此只能探究①。 （3）刻度尺伸出桌面过长时，振动会变得很慢，频率低于人耳的听觉下限20Hz，属于次声波，不在人耳的可听声范围内，因此听不到声音。 （4）探究音调与空气柱长度的关系，需要控制量筒粗细，仅改变空气柱长度，符合条件的是a、b。 （5）b和c的空气柱长度相同、量筒粗细不同，控制了其他变量，仅改变量筒粗细，因此是探究猜想B：音调与量筒粗细的关系。 （6）对着量筒口吹气时是空气柱振动发声，c和d粗细相同，空气柱长度相同，振动的频率相同，所发出的声音音调一样高。 易错点08 声音在固体中传播速度一定比液体中快 错因：死记硬背 “固＞液＞气”，忽略 “一般情况下” 的前提。 深度辨析：一般情况下，固体声速＞液体声速＞气体声速，但不是绝对的；例如：软木是固体，但声速约 500 m/s，小于水中的 1500 m/s。 【对点训练】（多选）声音在某些介质中的传播速度如表所示，分析表格中的信息，关于声速推断正确的是（　　） 介质 空气（0℃） 空气（15℃） 空气（20℃） 水（常温） 软木 铜（棒） v/（m•s﹣1） 331 340 346 1500 500 3750 A．声速大小与介质有关 B．声速大小与温度有关 C．声音在固体中的传播速度一定比在液体中快 D．声音从空气传到水中，它的传播速度将变快 【答案】ABD 【解析】A．从表中数据可知，不同介质中，声音的传播速度不一样，说明声速大小与介质有关，故A正确； B．0℃的空气和15℃的空气中，声音的传播速度不同，说明声速大小与温度有关，故B正确； C．从表中数据可知，固体软木中声音的传播速度小于常温下液态水的传播速度，故C错误； D．从表中数据可知，声音在空气中的传播速度小于声音在水的传播速度，故声音从空气传到水中，它的传播速度将变快，故D正确。 故选ABD。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 声音与环境 第1节 声音的产生与传播 一、声音的产生（★基础必考点） 1．产生条件：声音是由于____________产生的；振动停止，发声也停止。 注意：振动停止，只是不再产生新的声音，已经发出的声音仍会在介质中继续传播，不会立刻消失。 2．声源：____________的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以作为声源。 3．常见发声体的振动部位（考试高频实例） （1）人说话、唱歌：______振动；（2）笛子、箫、贾湖骨笛等管乐器：____________振动；（3）二胡、吉他、小提琴等弦乐器：______振动；（4）鼓、锣等打击乐器：____________振动；（5）蚊子 “嗡嗡” 声：______振动；（6）泉水叮咚：______振动发声。 4．研究方法：______法（放大法） 实例：音叉放入水中溅起水花、鼓面上纸屑跳动，将肉眼不易观察的微小振动转化为明显的宏观现象。 二、声音的传播（★★高频考点） 1．传播形式：声音以__________________形式向四周传播，声波是一种机械波。 2．传播条件：声音的传播需要______，固体、液体、气体都可以作为传声介质；__________________。 3．经典实验：真空铃实验 （1）现象：抽出玻璃罩内空气，铃声逐渐减弱；重新通入空气，铃声逐渐恢复。 （2）研究方法：___________法（理想实验法）—— 无法达到绝对真空，在实验基础上推理得出结论。 （3）结论：__________________。 4．生活验证 （1）______传声：隔墙有耳、趴在铁轨上听远处火车声、土电话；（2）______体传声：水中敲石块能被听到、钓鱼时大声说话会吓跑鱼；（3）______传声：我们日常听到的声音大多通过空气传播。 5．回声现象 （1）定义：声音遇到障碍物被反射回来的现象。 （2）人耳区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚______ s 以上；若不足 0.1 s，回声与原声混合，会使原声加强。 （3）应用：回声测距、声呐探测、天坛回音壁与三音石（利用声音的多次反射）。 三、声速与回声计算（★★重点计算考点） 1．声速定义：声音每秒传播的距离，公式 。 2．影响声速的因素 （1）______种类：一般情况下，固体中声速＞液体中声速＞气体中声速；（2）______：同种介质中，温度越高，声速越______。 3．必记常量：15 ℃时，空气中的声速 。 4．回声测距计算 （1）原理：声音发出后经障碍物反射回来，总路程为往返距离。 （2）公式：（ 为声音从发出到接收回声的总时间）。 （3）易错点：忘记除以 2，误将往返路程当作单程距离。 四、人耳的听觉原理（基础考点） 1．听觉形成过程：外界声音 → 外耳道 → 鼓膜振动 → 听小骨传导放大 → 耳蜗 → 听神经将信号传入大脑 → 产生听觉。 2．双耳效应：同一声音传到双耳的时间、强弱存在差异，人据此判断____________，是立体声的工作原理。 第2节 音调 一、音调与频率（★★高频考点） 1．音调定义：物理学中，把声音的______叫做音调。 2．频率 （1）定义：声源每秒内振动的次数（振动次数与时间之比），用符号 表示。 （2）单位：______，简称赫，符号 ；1 Hz 表示每秒振动 1 次。 3．核心规律：声源振动的频率越高，音调越______；频率越低，音调越______。 4．波形图判断方法 （1）相同时间内，波形越密集 → 振动次数越多 → 频率越______ → 音调越______； （2）波形越稀疏 → 频率越______ → 音调越低。 5．生活实例：女高音、男低音；声音尖细音调______，声音低沉音调______；按压琴弦不同位置改变______。 二、弦乐器与管乐器的音调（★★实验重点考点） 1．弦乐器音调的影响因素 （1）影响因素：弦的______、______、____________。 （2）规律：在其他条件相同时，弦越短、越细、张得越紧，振动频率越______，音调越______。 （3）研究方法：____________法。 （4）实例：拉二胡时手指上下移动，改变琴弦振动长度，从而改变______；吉他调弦是改变琴弦松紧。 2．管乐器音调的影响因素 （1）管乐器靠______振动发声，空气柱越短，振动频率越______，音调越______。 （2）实例：向暖水瓶中灌水，随着水位升高，空气柱变______，音调逐渐变______。 三、频率范围与听觉限制（★★常考考点） 1．人的发声与听觉范围 （1）发声频率：约 85 ~ 1100 Hz；（2）听觉频率：____________ Hz（必须熟记）。 2．典型现象解释 （1）蝴蝶振翅听不到声音：翅膀振动频率低于 20 Hz，属于______声波，不在人耳听觉范围内； （2）蚊子嗡嗡声能听到：翅膀振动频率在人耳听觉范围内。 3．动物的频率范围 （1）蝙蝠、海豚：可发出和听到______声波；（2）狗、大象：可听到______声波。 第3节 响度与音色 一、响度与振幅（★★高频考点） 1．响度定义：物理学中把声音的______叫做响度，也叫音量。 2．振幅：描述物体振动幅度的物理量，即物体振动时偏离平衡位置的最大距离。 3．影响响度的两大因素 （1）______：声源的______越大，声音的响度越大； （2）__________________：离声源越远，声音越分散，响度越______。 4．研究方法：______法——鼓面上纸屑跳动高度反映鼓面振幅大小。 5．波形图判断：波形上下高度差越大，振幅越大，响度越______。 6．生活实例：震耳欲聋、高声呼叫、轻声细语、引吭高歌。 二、声音强弱的单位（基础考点） 1．单位：______，用于计量声音的强弱等级。 2．0 dB：人耳能听到的最弱声音（听觉下限）； 3．常见分贝值：树叶沙沙声约 10 dB，正常对话约 60 dB，汽车喇叭约 90 dB，喷气式飞机起飞约 140 dB。 4．噪声标准：居民区白天不高于 55 dB，夜间不高于 45 dB。 三、音色（★★高频考点） 1．定义：声音的品质与特色，也叫音品。 2．决定因素：由发声体的______、______及____________共同决定。 3．核心作用：区分不同的发声体。 实例：闭着眼睛分辨熟人的声音、区分不同乐器的声音、通过敲击声判断瓷器好坏。 4．波形特点：不同发声体发出的声音，即使音调和响度相同，波形的细节形状也不同。 四、声音三大特性对比（★★★高频必考辨析点） 特性 物理含义 决定因素 生活描述举例 波形图特征 音调 声音的高低 声源振动的频率 高音、低音、尖细、低沉 波形疏密不同 响度 声音的大小或强弱 振幅、距离声源的远近 震耳欲聋、高声、轻声 波形高低不同 音色 声音的品质特色 材料、结构、发声方式 闻声识人、辨乐器 波形形状不同 第4节 让声音为人类服务 一、声音的利用（★★高频考点） 声音可以传递______，也可以传递______。 1．声音传递信息 实例：医生用听诊器诊病、B 超检查身体、声呐探测鱼群或海底深度、倒车雷达、超声波探伤、听雷声判断要下雨。 2．声音传递能量 实例：超声波清洗精密仪器、超声波焊接、超声波碎石、超声除尘、超声处理种子。 二、超声与次声（★★常考考点） 1．人耳听觉范围：20 ~ 20000 Hz 2．超声波 （1）定义：振动频率____________的声音。 （2）特点：方向性好、穿透能力强、易获得集中的声能。 （3）应用：B 超诊断、声呐、倒车雷达、超声清洗、超声焊接、超声碎石、超声盲人探路仪。 3．次声波 （1）定义：振动频率____________的声音。 （2）产生：地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸、火箭发射等。 （3）特点：传播距离远、能量损失小、破坏性强。 （4）应用：次声定位、风暴预测（水母耳风暴预测仪）、监测核爆炸。 4．易错提示：超声和次声人耳都听不到，都属于声波，传播都需要介质，在空气中传播速度相同。 三、噪声的危害与控制（★★★高频必考考点） 1．噪声的定义 （1）物理学角度：发声体做______振动时发出的声音，波形____________； （2）环保角度：凡是干扰人们正常休息、学习和工作，对身心健康有害的声音，都属于______。 （3）注意：优美的音乐在不合适的场景下也可能成为噪声。 2．噪声的危害：影响工作学习效率、损伤听力、诱发多种疾病，是当代世界四大污染之一。 3．控制噪声的三大途径（考试核心） 控制途径 原理 常见实例 在______减弱（消声） 防止噪声产生 城区禁止鸣笛、汽车排气管装消声器、手机调静音 在____________减弱（吸声或隔声） 阻断噪声传播 高架道路装隔音板、住宅双层真空玻璃、录音室吸声墙面、道路两旁植树造林 在______减弱 防止噪声进入人耳 戴防噪声耳罩、塞棉花 四、声学建筑与双耳效应（基础常识考点） 1．古建筑声学：北京天坛回音壁、三音石，均利用____________原理。 2．现代声学建筑：礼堂、音乐厅采用吸声材料、设置反射板，优化听音效果。 3．双耳效应：人依靠双耳听到声音的时间差、强度差判断声源方位，是立体声的原理。 本章核心实验全解 实验一：探究声音的产生 （1）实验方法：______法（放大法） （2）核心操作：敲击音叉放入水中、鼓面撒纸屑、触摸发声的扬声器。 （3）实验结论：声音是由物体的______产生的。 （4）常考问题 ①纸屑、水花的作用：________________________；②按住锣面声音停止：_______________________。 实验二：真空铃实验（探究声音的传播条件） （1）实验方法：____________法（理想实验法） （2）现象：抽气过程中铃声逐渐变______；充气后铃声逐渐变______。 （3）实验结论：____________________________________。 （4）常考问题 ①为什么不能完全抽成真空还能得出结论：____________________________________； ②仍能听到微弱声音的原因：____________________________________________________________。 实验三：探究音调与频率的关系（钢尺实验） （1）实验方法：____________法 （2）操作：保持拨动力度相同，改变钢尺伸出桌面的长度，观察振动快慢和音调高低。 （3）结论：______________________________________________________。 （4）常考问题 ①控制拨动力度相同的目的：__________________________________________； ②伸出越长，振动越______，频率越______，音调越______。 实验四：探究响度与振幅的关系 （1）实验方法：____________法、______法 （2）操作：保持钢尺伸出长度不变，用大小不同的力拨动，观察振幅和响度。 （3）结论：物体振幅越大，响度越______。 （4）常考问题：纸屑跳动高度反映振幅大小，用到______法。 核心公式与必记常量 1．核心公式 （1）声速公式：；（2）回声测距公式： 2．必记常量 （1）15 ℃空气中声速：；（2）人耳听觉频率范围：20 ~ 20000 Hz；（3）人耳区分回声的最短时间：0.1 s 高频题型解题方法总结 1．声音三特性快速辨析技巧 （1）看描述角度：说 “高低、尖沉”→音调；说 “大小、强弱、震耳”→响度；说 “区分谁的声音、什么乐器”→音色。 （2）看决定因素：振动快慢（频率）变→音调变；用力大小（振幅）变→响度变；发声物体变→音色变。 2．噪声控制途径判断方法 看措施作用对象：作用于发声体→声源处；作用于空气 / 道路 / 墙面→传播过程中；作用于人耳朵→人耳处。 3．回声计算题解题步骤 （1）明确声音传播的是往返路程； （2）统一单位，声速默认取 340 m/s（15 ℃空气）； （3）先算总路程 ，再除以 2 得到单程距离； （4）注意：发声体和障碍物都不动时才能用该公式，若物体运动需结合相对运动分析。 4．波形图题解题技巧 （1）疏密看音调：密→音调高；（2）高低看响度：高→响度大；（3）形状看音色：形状不同→音色不同。 易错点01 “振动停止，发声停止” 等同于 “振动停止，声音消失” 错因：误以为振动停止后声音立刻消失，忽略声音在介质中继续传播。 深度辨析：振动停止，只是声源不再产生新的声音；但已经发出的声波会继续在介质中传播，直到能量耗尽才会消失；例如：停止敲钟后，仍能听到余音，就是因为钟的振动逐渐减弱，且声音在空气中持续传播。 【对点训练】如图是凝结着中国古人智慧的“双耳鱼洗盆”。注入半盆水后，用双手搓盆的把手，盆会发出嗡嗡声，同时盆内水花四溅。用手按住把手，嗡嗡声会很快消失。请你用学过的物理知识解释： （1）“水花四溅”说明了什么？ （2）为什么用手按住把手，发声会很快停止？ 易错点02 音调和响度概念混淆，生活词语对应错误 错因：仅凭日常语感判断，不按物理定义区分，如误以为 “高音” 是响度大。 深度辨析：音调是声音的 “高低”，由频率决定，对应声音尖细或低沉；响度是声音的 “大小”，由振幅和距离决定，对应声音响亮或微弱； 典型例子：“女高音、男低音”→音调；“高声喧哗、低声细语”→响度；“这首歌调太高，唱不上去”→音调；“声音太小，听不清”→响度。 【对点训练】“这首歌的调子太高”，是指这首歌的________高，女高音歌唱家和男低音歌唱家唱同一首歌时，________（选填“男”或“女”）歌唱家声带振动比较快。请勿高声喧哗的“高”指________。 易错点03 回声测距计算忽略往返路程，忘记除以 2 错因辨析：审题不仔细，将声音往返的总时间直接当作单程时间计算。 深度辨析：回声测距中，声音从发出到被接收，走了 “去→障碍物→回” 的往返路程；计算障碍物距离时，必须取总路程的一半；典型错误：，正确应为 。 【对点训练】一辆汽车以15m/s的速度正对山崖行驶，鸣笛后2s听到回声，当时气温15℃。请问： （1）听到回声时，汽车行驶了多远？ （2）听到回声时，声音传播的距离多远？ （3）鸣笛处距山崖多远? 易错点04 物体只要振动，人就一定能听到声音 错因：只考虑发声条件，忽略听到声音的多个必要条件。 深度辨析：人耳听到声音必须同时满足 4 个条件：发声体振动（有声源）；有传声介质；振动频率在 20~20000 Hz 的人耳听觉范围内；响度达到人耳感知下限，且听力正常。 缺少任何一个条件都听不到声音，例如真空里振动物体、超声或次声，人耳都听不到。 【对点训练】下列有关声现象的说法中错误的是（　　） A．次声波是频率低于20Hz的、能传入人耳的声音 B．一般情况下，声音在固体和液体中比空气中传播的快 C．只要物体在振动，我们就一定能听到声音 D．在医院里医生通常利用超声波除去人体内的结石，说明声波能传递能量 易错点05 乐音一定好听，噪声一定难听 错因：仅从物理学角度定义噪声，忽略环保角度的界定。 深度辨析：物理学上，乐音是规则振动，噪声是无规则振动；环保角度，只要干扰他人休息、学习、工作的声音都是噪声；例如：优美的钢琴声在深夜播放，影响邻居休息，也属于噪声。 【对点训练】（多选）下列关于乐音和噪声的叙述中正确的是（　　） A．好听的歌声悦耳动听，使人心情舒畅，一定不是噪声 B．从环保角度看，一切干扰人们学习、休息和工作的声音都是噪声 C．乐音是乐器发出的声音，噪声是机械发出的声音 D．乐音的振动遵循一定规律，噪声的振动杂乱无章，无规律可循 易错点06 超声波与次声波的应用混淆 错因：记混超声和次声的特点与生活应用。 深度辨析：超声波：频率高、波长短、方向性好、穿透强，适合探测、清洗、碎石等精细应用；次声波：频率低、波长长、传播远、易绕过障碍物，适合远距离监测自然灾害、核爆炸；巧记：日常用的倒车雷达、B 超、清洗眼镜都是超声波；地震、台风预警涉及次声波。 【对点训练】如图是某品牌一款AI智能音箱，它通过连接Wi﹣Fi实现多项家居功能，用户发出“将声音调低”的指令，目的是改变声音的 _______ （选填“音调”、“音色”或“响度”）；学习时，用户发出“停止播放音乐”，这是从 __________ （选填“噪声的产生”、“噪声的传播”或“噪声的接收”）环节防治噪声。2024年9月24日中午，四川乐山市发生3.3级地震，地震产生的声波伴随 ________ （选填“次声波”或“超声波”）。 易错点07 振幅与频率概念混淆 错因：分不清振动的 “幅度” 和 “快慢”，误以为振动快振幅就大。 深度辨析：频率：描述振动的快慢，决定音调；振幅：描述振动的幅度大小，决定响度； 二者是完全独立的物理量：振动快的物体，振幅可以大也可以小；用力大小改变振幅，不改变频率；振动长度改变频率，不改变振幅。 【对点训练】以下是几个关于声现象的实验： [实验一]如图甲所示装置，若在月球表面做此实验，竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时： （1）泡沫塑料球______（填“会”或“不会”）弹起，在我们实验室里这种物理方法称为______； （2）在我们实验室里，该装置还可以探究______（选填序号）； ①响度与振幅的关系        ②音调和频率的关系        ③音色和材料的关系 [实验二]如图乙所示装置，在研究响度与振幅的关系后，探究音调和频率的关系，当刻度尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动尺子，若听不到声音，是由于（   ）。为进一步探究声音的特性，某同学使用图丙装置实验，有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装的水如图丙所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关，他做出了如下猜想： 猜想A：音调可能与空气柱的长短有关 猜想B：音调可能与量筒的粗细有关 猜想C：音调可能与水柱的长度有关 （3）请完成上述括号里面的内容：______； （4）若探究发声的音调与空气柱长度的关系，应选量筒______；（填字母代号）； （5）选择量筒b和c，可以探究猜想______（填字母代号）； （6）小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，所发出的声音音调______（选填“c高”、“d高”或“一样高”）； 易错点08 声音在固体中传播速度一定比液体中快 错因：死记硬背 “固＞液＞气”，忽略 “一般情况下” 的前提。 深度辨析：一般情况下，固体声速＞液体声速＞气体声速，但不是绝对的；例如：软木是固体，但声速约 500 m/s，小于水中的 1500 m/s。 【对点训练】（多选）声音在某些介质中的传播速度如表所示，分析表格中的信息，关于声速推断正确的是（　　） 介质 空气（0℃） 空气（15℃） 空气（20℃） 水（常温） 软木 铜（棒） v/（m•s﹣1） 331 340 346 1500 500 3750 A．声速大小与介质有关 B．声速大小与温度有关 C．声音在固体中的传播速度一定比在液体中快 D．声音从空气传到水中，它的传播速度将变快 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $