第三章 声现象（讲义）物理新教材北师大版八年级上册

第三章 声现象 第三章 声现象 课标要点 1.认识声音产生、传播条件，掌握音调、响度、音色三特性，区分超声、次声波；知道声可以传递信息、能量，了解噪声危害与减弱噪声三条途径。 2.熟练运用转换法、控制变量法、科学推理法分析声学实验；会识别声音波形图像，辨析生活声学现象。 3.完成音叉振动、真空罩、钢尺探究音调、隔音箱跨学科实践等实验；能分析实验现象、找实验缺陷并改进。 4.了解古代声学建筑成就；树立噪声污染防护意识，合理利用超声次声技术，保护听觉健康。 学习重难点 重点：声音由物体振动产生、声音传播需要介质；音调、响度、音色三要素；回声测距；噪声减弱三条途径；声传递信息与能量。 难点：真空罩科学推理实验；音调响度的生活口语辨析；波形图像判读；隔音箱控制变量实验设计。 知识点 声音的产生与传播 分知识点 1.1 声音的产生 ①一切正在发声的物体都在振动，正在发声的物体叫声源；振动停止，发声停止，但已经产生的声音仍可以继续传播。 ②转换法实验：鼓面撒纸屑；音叉靠近轻质小球；手摸喉头感受声带振动，把肉眼看不见的微小振动放大。 ③声源分类：固体声源（琴弦、鼓面）；液体声源（流水声）；气体声源（笛子、风声，依靠空气柱振动发声）。 特别提醒 振动停止，只是不再产生新声音，不等于声音立刻消失；听到声音不能证明此刻物体还在振动。 分知识点 1.2 声音的传播 ①介质：固体、液体、气体都可以作为传声介质；实例：土电话（固体传声）、水下听音乐（液体传声）、日常对话依靠空气传声。 ②真空罩实验：抽出罩内空气，铃声逐渐变小；通入空气铃声恢复；现实无法做到绝对真空，依靠现象科学推理得出真空不能传声。 ③声波：发声体振动挤压空气，形成疏密相间的声波向外传播，声波传入人耳引起鼓膜振动，产生听觉。 易错提醒 月球、太空没有传声介质，宇航员不能直接面对面讲话，必须依靠无线电电磁波通讯。 分知识点 1.3 声速 ①必背数值：15℃空气中声速 340 m/s。 ②速度大小关系：固体＞液体＞气体。 ③影响因素：介质种类；温度越高，空气中声速越大；雷雨先看到闪电后听到雷声，因为光速远大于声速。 分知识点 1.4 回声现象 ①回声成因：声波遇到障碍物发生反射。 ②人耳分辨回声条件：原声与回声时间间隔≥0.1 s，人与障碍物最小距离 17 m；距离小于 17 m 回声和原声叠加，室内响度变大（混响）。 ③回声测距：计算公式，路程必须除以 2，处理往返距离。 分知识点 1.5 拓展：人耳构造与天坛声学现象 ①人耳听觉路径：耳廓收集声波→外耳道→鼓膜振动→听小骨放大振动→耳蜗转化神经信号传入大脑。 ②天坛回音壁、三音石：坚硬光滑墙面反射声波，多次反射形成多次回声。 随学随练 1．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．声音在空气中的传播速度始终是 340 m/s B．人能听到回声，是因为声音可以绕开障碍物传播 C．用手按住琴弦，琴声消失，是因为手吸收了所有声音 D．太空中航天员不能直接对话，说明真空不能传声 【答案】D 【详解】A．声音在15℃的空气中传播速度才是340m/s，声速会随空气温度变化而改变，并非始终为340m/s，故A错误； B．回声是声音的反射现象，不是绕开障碍物，故B错误； C．按住琴弦琴声消失，是因为琴弦停止振动，发声停止，故C错误； D．太空为真空环境，无法传声，因此航天员不能直接对话，故D正确。 故选 D。 2．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，小明将衣架悬挂在细绳中间，细绳绕在两手的食指上。 ①用食指堵住双耳，另一人敲打衣架，此时声音是通过____________传入小明耳朵的。 ②拔出两个食指，保持衣架的位置不变，另一人用相同的力敲打衣架，此时声音是通过________传入人耳的。 （2）如图2所示，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：________________。 （3）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，在月球上________（填“能”或“不能”）看到塑料球弹起。 （4）如图4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，所听到的声音响度将会逐渐________，并由此推理可知____________。 【答案】（1）固体；空气；（2）在桌面上放一些纸屑，通过桌子发声时，纸屑的振动来将桌面的振动放大。（3）不能；（4） 变小 真空不能传声 【详解】（1）敲打衣架时，声音通过手指和绕在食指上的细绳传到耳朵，是通过固体传声的。 拔出食指，用相同的力度敲打衣架，衣架产生的声音通过空气传入人耳。 （2）桌子发出声音，振动不明显，可在桌面上放一些纸屑，通过桌子发声时，纸屑的振动来将桌面的振动放大。 （3）因为月球是真空，真空不能传声，右边音叉发出的声音不能传到左边音叉上，所以在月球上不能看到塑料球弹起。 （4）将罩内空气逐渐抽出，听到的声音响度将会逐渐变小，可知空气变少，传声介质变少，声音越来越小。 当罩内为真空时，无传声介质，将听不到声音，所以可得出结论：真空不能传声。 3．小明去千岛湖的梅峰岛游玩，如图甲所示，他正乘坐游轮驶向梅峰岛，快到梅峰岛时，他向对面梅峰岛上的崖壁大喊一声，历时2s听到回声，已知空气中声速为340m/s。 （1）假如游轮此时静止在水面上，求他此时离崖壁的距离。 （2）游轮以36km/h的速度正对梅峰岛驶去，他喊一声时游轮位于图乙的A位置，游轮到达B处时他听到了回声。求A位置离崖壁的距离。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）声音传播到崖壁的时间，由得，他到崖壁的距离。 （2）游轮的速度，由得，游轮在2s内行驶的路程。 声音在2 s内传播的路程，由题意可知，A位置离崖壁的距离。 知识点 声音的特性 分知识点 2.1 音调 —— 声音的高低 ①音调由频率决定；频率：物体每秒振动的次数，单位赫兹（Hz）；频率越高，音调越高。 ②钢尺控制变量实验：保持拨动力度不变，钢尺伸出越长，振动越慢，频率越低，音调越低。 ③乐器音调规律：弦乐器，弦越短、细、紧，音调越高；管乐器，空气柱越短，音调越高。 ④人耳听觉范围：20 ～20000 Hz；＞20000 Hz 为超声波；＜20 Hz 为次声波，人耳均听不到。 易错提醒 生活 “高音、低音” 描述音调；“高声喧哗” 描述响度，考试作答不要混淆口语和物理概念。 分知识点 2.2 响度 —— 声音的强弱 ①响度由振幅（振动最大偏移）决定，振幅越大响度越大。 ②次要影响因素：人与声源距离越近，响度越大；喇叭筒聚拢声波也能增大响度。 ③演示实验：喇叭纸盆撒纸屑，音量开大，纸屑跳跃高度变大。 分知识点 2.3 音色 —— 声音的品质 ①音色由发声体材料、内部结构、振动方式共同决定。 ②应用：区分不同乐器、识别人的声音，语音识别依靠音色。 易错提醒 同一乐器，改变敲击力度只会改变响度；改变琴弦、空气柱长短只会改变音调；材料不变，音色不变。 分知识点 2.4 示波器波形识别 ①波形疏密代表频率（音调）；波形纵向高度代表振幅（响度）；波形轮廓形状代表音色。 ②多图对比，可同时比较两种或三种声音特性。 分知识点 2.5 超声、次声波应用 ①超声波：方向性好、能量集中；B 超成像、倒车雷达、清洗精密物件。 ②次声波：地震、火山、海啸产生；用于地质灾害预警；高强度次声波损伤人体内脏。 随学随练 4．在学习了《探究乐音的特性》一节后，八年级三班物理兴趣小组使用数字示波器采集了三个民族乐器的声波波形。通过AI声学分析软件处理后，得到如下波形图。下列说法正确的是（     ） A．甲图与乙图所示的音调相同 B．甲图与丙图所示的音调相同 C．乙图与丙图所示的响度相同 D．产生三个波形的乐器是同一种 【答案】B 【详解】AB．从波形图查看音调时，应该看波形的密集程度，所以甲与丙的密集程度相同，音调相同，乙的密集程度较大，乙的音调最高，故A错误，B正确； C．从波形图查看响度时，应该看波形上下波动的幅度，所以图甲与图丙的振幅相同，图乙的振幅最小，响度最小，故C错误； D．不同乐器的发声结构不同，波形的细节特征有明显差异，三个图的波形形状不是全部一致，因此不是同一种乐器，故D错误。 故选B。 5．为了探究声音的三个特性，同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作，如图所示： （1）保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小______（选填“不同”或“相同”）的力拨动它伸出桌面的端部，听声音，看现象，从而得出：声源振幅越大，声音的响度______； （2）实验时，钢尺伸出桌面的长度越长，振动越______（选填“快”或“慢”），发出声音的音调越______，说明：音调的高低与声源振动的______有关； （3）换用塑料尺做此实验，塑料尺伸出桌面的长度、振动的幅度和频率与钢尺均相同时，听到声音的主要区别是______（填“响度”“音调”或“音色”）不同。 【答案】（1） 不同 越大；（2） 慢 低 频率；（3）音色 【详解】（1）[1][2]探究声音的响度与振幅的关系时，要保持钢尺伸出桌面的长度不变，通过用大小不同的力拨动它伸出桌面的端部，使钢尺振动的幅度不同，进而探究响度与振幅的关系。因为声源振幅越大，声音的响度越大。 （2）[1][2][3]钢尺伸出桌面的长度越长，其质量和体积相对越大，越难振动，振动就越慢。而音调的高低由声源振动的频率决定，振动越慢，频率越低，发出声音的音调就越低。 （3）音色是由发声体的材料、结构等决定的，不同发声体发出声音的音色一般不同。当塑料尺伸出桌面的长度、振动的幅度和频率与钢尺均相同时，由于塑料尺和钢尺材料不同，所以听到声音的主要区别是音色不同。 6．声音的特性 振动马达以及金属板的声音均比较复杂，所以使用振动波形更为简单的音叉，探究声音的特性。本题中所有波形图横轴均为时间，纵轴均为声音的相对响度。 （1）使用距离不同的两个传感器同时测量声音，以探究声波振幅与距离的关系。其结果如图1所示。A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，根据实验设置图以及结果可以得出结论___________。 （2）频率表示单位时间内的振动次数，振动的频率越高，音调越___________。敲击音叉，利用传感器测量声音的波形，如图2所示。图中①点的时刻为0.0024s，②点的时刻为0.0070s，两点的纵坐标均为10%。请你据此计算该音叉发出的声音频率，保留计算过程。___________ （3）敲击型号不同的甲、乙两个音叉，利用传感器记录波形。音叉甲的声音听起来更尖，所以曲线___________（选填“I”或“Ⅱ”）为音叉甲的波形图。 （4）有时，使用声音传感器可以记录到非常高频率的波形，但却无法听到声音，原因可能是___________。 （5）不同乐器在发出音调相同的某个音时，人们听到的感觉各不相同，称为音色。使用电子琴可以模拟不同乐器发声过程，通过使用传感器记录波形，可以探究不同乐器发声的差异。使用电子琴模拟不同的四种乐器，发出同一个音调，传感器记录的波形分别如图3所示。据图分析：不同乐器发同一个音调时，音色不同主要是因为___________不同。 【答案】（1）距离声源越近，声波的振幅越大，响度越大；（2）高；①点时刻为0.0024s，②点时刻为0.0070s，时间间隔从图2能看到这段时间内振动了2次， 则周期 频率；（3）Ⅱ；（4）声音的频率高于20000Hz，超过人耳的听觉范围；（5）波形的形状 【详解】（1）A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，从图1能看到A的振幅更大，B的振幅更小。结论：距离声源越近，声波的振幅越大，响度越大。 （2）频率决定音调，振动的频率越高，音调越高。 ①点时刻为0.0024s，②点时刻为0.0070s，时间间隔 从图2能看到这段时间内振动了2次， 则周期 频率 （3）音叉甲的声音听起来更尖，说明音调更高，对应振动频率更快。图中曲线Ⅱ的振动频率更快，所以曲线Ⅱ是音叉甲的波形图。 （4）人耳的听觉范围是20~20000Hz，当声音频率高于20000Hz（超声波）时，人耳无法听到。 所以原因是：声音的频率高于20000Hz，超过人耳的听觉范围。 （5）从图3能看到，不同乐器发同一个音调时，波形的形状不同，这是音色不同的原因。 知识点 跨学科实践：制作隔音箱 分知识点 3.1 噪声的双重定义、等级与危害 ①物理学角度：发声体做无规则杂乱振动产生噪声； ②环保角度：凡是干扰休息、学习、工作的声音都属于噪声（优美音乐在考场也是噪声）。 ③噪声强弱单位：分贝 （dB）；0 dB是人耳听觉下限，不是没有声音。 ④危害：长期高分贝噪声造成听力衰退、神经衰弱。 特别提醒 判断噪声优先看环境带来的影响，不只是看振动波形。 分知识点 3.2 减弱噪声的三条途径 ①声源处减弱：消音器、选用低噪声设备； ②传播过程中减弱：隔音墙、行道绿植、隔音箱（本实践核心）； ③人耳处减弱：耳塞、降噪耳罩。 分知识点 3.3 噪声来源调查 生活噪声：汽车鸣笛、商铺音响、人群喧闹；工业噪声：机床冲压；施工噪声：电钻破碎机。 分知识点 3.4 隔声、吸声材料对比探究 ①多孔松软材料（海绵、棉花、泡沫）：孔隙吸收声波，吸声效果好； ②致密硬质板材（木板）：仅阻挡声波穿透，几乎没有吸声能力； ③实验必须使用控制变量法：声源、箱体大小不变，只更换内层填充材料，对比响度。 特别提醒 单纯单层硬质板隔音效果差；外层硬质板 + 内层多孔吸声材料的复合结构降噪效果最优。 分知识点 3.5 隔音箱设计、测试与优化 ①标准结构：外层硬质密封箱体，内层铺多孔吸声材料，拼接缝隙全部密封，防止漏声。 ②常见缺陷‑改进：缝隙漏声→密封接缝；单层隔音弱→双层中空夹层；吸声层薄→加厚填充材料。 ③测试标准：同一声源，固定距离，箱外响度越小，隔音性能越好。 随学随练 7．哇呜和口弦是非遗乐器，如图。吹奏哇呜时双手托捧哇呜，拇指、中指夹持，口对吹孔送气带动空气柱振动发声；演奏口弦时左手持弦，右手扯动丝线激发簧片振动发声。下列说法正确的是（　　 ） A．哇呜和口弦发出的声音一定是乐音 B．哇呜的音色与它的结构、造型无关 C．演奏口弦时，簧片振动越快，发出声音的响度越大 D．演奏哇呜时，通过按压不同音孔改变空气柱长度，从而改变音调 【答案】D 【详解】A．从环保角度，妨碍人们正常休息、学习和工作的声音属于噪声，乐器声若干扰他人则为噪声，故A错误； B．音色由发声体的材料和结构决定，哇呜的音色与其结构、造型有关，故B错误； C．簧片振动越快，即频率越大，音调越高，响度由振幅决定，故C错误； D．按压不同音孔改变空气柱长度，空气柱振动频率改变，从而改变音调，故D正确。 故选D。 8．医生用听诊器为病人诊病时，来自患者的声音会通过橡皮管传送到医生的耳朵，减少声音的分散，这样可以提高声音的______（填“音调”“音色”或“响度”），医院里禁止喧哗，是为了在______处减弱噪声。病人就诊时听到的叫号声，声音是通过______传入病人的耳朵。 【答案】 响度 声源 空气 【详解】减少声音的分散，可以保持传入耳朵的声音较大，提高声音的响度。 禁止喧哗是控制噪声的产生，属于在声源处减弱噪声。 声音的传播需要介质，日常环境中人听到的声音通过空气传入人耳。 9．小红计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方案实施前，她和小伙伴一起上网查找资料，并购买了聚酯棉和海绵，通过实验来测评其隔音性能。 （1）现准备了音叉与电子闹钟各一个，应选择 _________ 作为本实验的声源。 （2）将待测材料分别填充在两个完全相同的鞋盒内，且保持填充的厚度相同。将声源放进鞋盒，在安静环境下，利用手机上的分贝仪软件测量声音的响度。在对比测试的过程中，除测试材料外，其他条件需保持一致，如声源类型、_____________ （写出一点即可）。 （3）通过探究，得到如表所示的实验数据，分析可知隔声性能较好的材料是 ________ ；你的判断方法是：_____________ 相同时，比较 _______ 。 材料 聚酯棉 海绵 距离/m 1 2 3 1 2 3 响度/dB 54.3 49.1 46.6 61.7 55.8 53.4 【答案】（1）电子闹钟；（2）手机与声源的距离；（3）聚酯棉；手机与声源的距离；响度 【详解】（1）应选择电子闹钟作为本实验的声源，因为它能持续稳定地发出声音，便于测量。 （2）根据控制变量法的思想，除测试材料外，其他条件均需保持一致，如声源类型、手机距声源的距离等。 （3）分析表格数据可知，测试点与声源的距离相同时，经过聚酯棉后的声音响度更小，所以隔声性能较好的材料是聚酯棉。 知识点 声波的应用 分知识点 4.1 声的两大功能：传递信息、传递能量 ①传递信息：依靠声波获取图像、距离、消息；实例：交谈、听诊器、B 超、倒车雷达、声呐测水深。 ②传递能量：声波振动可以做功，改变物体状态；实例：超声清洗首饰、体外超声碎石。 特别提醒 成像、测距、听声音获取消息属于传递信息；清洗、破碎、振动做功属于传递能量。 分知识点 4.2 超声波传递信息的应用 医用 B 超；水下声呐探测鱼群水深；倒车雷达；工业金属探伤，检测内部裂纹空洞。 分知识点 4.3 超声波传递能量的应用 体外击碎结石；眼镜、电路板精密清洗；超声雾化。 分知识点 4.4 次声波产生、用途和危害 ①产生来源：地震、火山喷发、海啸、大型爆炸； ②用途：监测次声波信号，实现地质灾害提前预警； ③危害：高强度次声波震动人体内脏，引发身体损伤。 易错提醒 次声波不能用来成像、清洗，仅用于灾害预警，和超声波用途严格区分。 分知识点 4.5 典型易混实例对照 B 超（传递信息）VS 超声碎石（传递能量）；倒车雷达（信息）VS 超声清洗（能量）。 随学随练 10．有一种电子牙刷，如图所示，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷，下列说法中正确的是（     ） A．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波的音调很低 C．超声波能传递能量 D．超声波不是由物体的振动产生的 【答案】C 【详解】AB．超声波振动的频率很高，音调很高，发出声音的振动频率高于人耳的听声范围，所以刷牙时，听不到超声波。故AB错误； C．超声波牙刷能将牙刷干净，是因为超声波携带的能量将污垢去除，故C正确； D．声音是由物体的振动产生的，超声波是不可听声，也是由物体的振动产生的，故D错误。 故选C。 11．目前，超声波指纹识别技术（简称SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁。超声波能 用来识别指纹，应用的是超声波可以传递___________。某超声波指纹识别系统在A、B、C、D、E五个位置发射的超声波，遇到凹凸不平的手指表面，超声波从发射到接收的时间分 别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs，下列手指截面示意图符合测量结果的是____（选填序号）。 【答案】 信息 乙 【详解】超声波可以传递信息和能量，超声波识别指纹是通过超声波获取指纹的形状信息，因此利用的是超声波可以传递信息；超声波在同种介质中传播速度不变，根据公式，超声波往返时间越长，说明传感器（下方的SenseID）到手指对应位置的距离越远。 已知五个位置的时间（最长，对应距离最大，位置最高） （次之，位置第二低） （最短，对应距离最小，位置最低） 符合这个高度关系的是图乙。 12．（1）人在屋子里说话比在旷野中说话听起来响亮，这是为什么？ （2）超声波可以用来探测海洋深度，那么能否用超声波测量地球与月球之间的距离？为什么？ 【答案】（1）在屋子里说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，因此我们听到的响亮；在旷野里我们说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，不能反射回来回声，我们听到的只是原声，因此听起来就没有屋子里响亮。 （2）地球和月球之间是真空，声音无法在真空中传播，所以不能用超声波测量地球与月球之间的距离。 【详解】（1）略。 （2）略。 题型 声音产生传播、回声现象辨析题 解题技巧 1. 现象定位：出现纸屑、小球弹开，对应转换法，声音由振动产生； 2. 真空罩答题模板：抽气铃声变小，科学推理真空不能传声； 3. 回声测距计算题：牢记公式要乘以，处理往返路程； 4. 陷阱排除：“振动停止，声音消失” 直接判定错误。 活学活用 13．如图所示，小亮在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨声。“哨子”的发声体是（     ） A．嘴唇 B．棉花 C．空气 D．筷子 【答案】C 【详解】用嘴吹管的上端时，管内空气柱振动发声，故选C。 14．清脆的笛声是由笛管内的____________振动产生的，声音能通过琴弦传递到音箱，说明____________是声音传播的介质；宇航员在太空中需通过无线电交流，是因为____________不能传声。 【答案】 空气柱 固体 真空 【详解】当吹笛子时，空气柱在管内振动发出声音，所以吹笛子发声是通过空气柱的振动来发声的； 琴弦属于固体，声音可以通过琴弦传播到音箱，说明固体可以作为声音传播的介质。 声音的传播需要介质，太空是真空环境，真空不能传声，因此宇航员在太空中只能依靠无线电交流。 15．一辆汽车以 15m/s 的速度匀速远离一座山崖，司机鸣笛后 5s 听到回声。已知声音在空气中的传播速度为 340m/s，求司机鸣笛时汽车距离山崖有多远？ 【答案】812.5m 【详解】5s 内汽车行驶的距离为 5s 内声音传播的距离为 设司机鸣笛时汽车距离山崖的距离为s，则有： 则司机鸣笛时汽车距离山崖 题型 音调、响度、音色辨析与波形读图题 解题技巧 1. 关键词速记：高低对应音调；大小、喧哗对应响度；分辨乐器、人声依靠音色； 2. 乐器分析：长短、粗细、松紧、空气柱长短改变音调；敲击力度改变响度； 3. 波形三步读图：疏密判音调，高度判响度，轮廓判音色，多图逐项对比； 4. 超声次声区分：超声用于测距清洗，次声用于地质灾害预警。 活学活用 16．如图是八个相同的玻璃瓶，装有高度不同的水。用筷子分别敲击瓶口，下列说法正确的是（     ） A．声音主要是由瓶内空气振动产生的 B．声音主要是由玻璃瓶振动产生的 C．a瓶的音调最高 D．h瓶的音调最高 【答案】C 【详解】AB．声音是由物体振动产生的，用筷子敲击瓶口，声音主要是由玻璃瓶和水振动产生的，故AB错误； CD．音调由发声体振动的频率决定，频率越高音调越高。敲击时，瓶内水越少，振动频率越高。瓶水最少，振动频率最高，音调最高；瓶水最多，振动频率最低，音调最低。故C正确，D错误。 故选C。 17．如图一所示，用同种瓷砖切成宽度相同而长度不同的砖条，敲击时，能发出悦耳动听的声音，如图二所示，甲乙丙是敲击砖条时，示波器在相同时间内截取的声波图，用较小的力轻敲其中一个砖条产生的波形是________，再用相同较大的力分别敲击AB砖条，则敲击B砖条产生的波形是________（以上两空均选填“甲”、“乙”或“丙”），两个声音中，在空气中的传播速度________（选填“A较快”、“B较快”或“一样快”）。 【答案】甲；丙；一样快 【详解】响度由振幅决定，用力越小振幅越小。观察图二可知，甲图的波峰高度（振幅）明显小于乙和丙，因此用较小的力轻敲产生的波形是甲。 较大力敲击时振幅大，因此波形在乙、丙中选择；音调由频率决定，砖条越长振动频率越低，B砖条更长，其振动频率更低，丙图在相同时间内波形个数最少（频率低），故敲击B砖条的波形是丙。 因声音的传播速度与介质种类和温度有关，与音调、响度无关，故两声音传播速度一样快。 18．古诗“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象。如图所示，我们看到蝴蝶扇动着翅膀，却听不到翅膀发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀发出的是__________声波；人们是根据声音的__________来辨别黄莺啼声的。 【答案】 次 音色 【详解】人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，蝴蝶翅膀振动频率低于20Hz，属于次声波，不在人耳可听范围内，因此人听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。 音色是发声体本身特有的性质，不同发声体发出声音的音色不同，因此人们可以通过音色辨别黄莺的啼声。 题型 噪声识别与减弱噪声途径应用题 解题技巧 1. 场景三步匹配，区分声源处、传播过程中、人耳处；种树、隔音墙属于传播过程减弱噪声； 2. 0dB 不是无声，是人耳听觉下限； 3. 隔音实验控制变量答题：保持声源、箱体不变，只改变填充材料。 活学活用 19．小华同学将长度不同的吸管一端封闭后，粘在一起制成了如图所示的“排箫”，在班级“科学与音乐”报告会中展示。下列关于“排箫”声音的判断，正确的是（     ） A．小华演奏时发出的“箫声”是吸管振动产生的 B．现场观众听到的“箫声”，是通过空气传来的 C．“排箫”中越长的吸管，发出声音的音调越高 D．“排箫”是乐器，它发出的声音一定不是噪声 【答案】B 【详解】A．排箫演奏时，发出的声音是吸管内空气柱振动产生的，并非吸管本身振动，故A错误。 B．声音的传播需要介质，现场观众听到的箫声，是通过空气传播到人耳的，故B正确。 C．吸管越长，内部的空气柱越长，空气柱振动频率越低，发出声音的音调越低，故C错误。 D．从环境保护角度看，凡是影响人们正常休息、学习、工作的声音都属于噪声，即使是乐器发出的声音，如果干扰到他人，也属于噪声，故D错误。 故选B。 20．3月3日是全国爱耳日，降低噪声影响，守护听力健康，增强全民爱耳护耳意识，是我们共同的责任。据此完成下面小题。 （1）为了保护听力，同时创造一个舒适的休息和睡眠环境，部分家庭会给自家窗户安装双层隔音玻璃，其结构如图所示。它能够隔音的物理原理是____________；该方式属于在___________；（选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。 （2）主动降噪功能是当前大部分无线耳机的标配，为我们的听力保驾护航。如图所示的是部分主动降噪耳机的“以声消声”原理图。经过抵消后的噪声，其__________（填声音的特性）降低到人耳的安全范围内；该过程属于在__________（选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。 【答案】（1） 真空不能传声 传播过程中；（2） 响度 人耳处 【详解】（1）[1]声音的传播需要介质，真空不能传声，双层玻璃中间的真空层阻断了声音的传播路径，实现隔音； [2]这种在声音传播的路径上阻挡声音的方式，属于在传播过程中减弱噪声。 （2）[1]波形图里，抵消后声波的振动幅度变小，而振幅决定响度，所以使响度降低到安全范围； [2]主动降噪耳机是在人耳接收声音之前，通过发出反相声波抵消原声，作用在声音到达人耳的环节，属于在人耳处减弱噪声。 21．“马上有奇迹，马上就如愿！”马年春晚悠扬的马头琴演绎出马年专属旋律，带来春日的希望与力量。悠扬的琴声是由琴弦_________产生的，演员弹琴前改变琴弦松紧主要是为了改变________，专业的练琴房都使用吸声材料装饰，是在_______减弱琴声以避免对居民造成影响。 【答案】 振动 音调 传播过程中 【详解】声音是由物体的振动产生的，悠扬的琴声是由琴弦振动产生的； 演员弹琴前改变琴弦松紧程度，改变了琴弦振动的快慢，即改变了振动的频率，主要是为了改变声音的音调； 专业的练琴房都使用吸声材料装饰，可以吸收声音，是在传播过程中减弱噪声，以避免对居民造成影响。 题型 跨学科实践‑隔音箱材料、装置改良开放题 解题技巧 1. 缺陷‑改进一一对应作答，答题分外壳、内层填充、密封三点； 2. 多孔松软材料吸声效果优于单纯硬质板材； 3. 开放设计题优先采用 “硬质外壳 + 多孔内层” 复合结构。 活学活用 22．物理课上，同学们分组制作隔音房间模型。各小组用一鞋盒（无洞口）作为房间模型，首先将噪声源放在盒子内部，用手机测量噪声强弱；然后在盒子内部安装隔音材料，手机在相同位置再次测量噪声强弱。各小组得到的数据如表所示。下列说法正确的是（　　） 材料名称 安装隔音材料前的声音强度（分贝） 安装隔音材料后的声音强度（分贝） 瓦楞纸 51 46 海绵 50 40 泡沫 48 42 A．噪声源选择“音叉”比“闹钟”更好 B．测量噪声强弱的手机应放在盒子内部 C．每个小组的隔音材料厚度可以不同 D．海绵的隔音效果比瓦楞纸和泡沫好 【答案】D 【详解】A．音叉的声音会随时间逐渐减弱，而闹钟的声音相对稳定，更适合作为实验的噪声源。所以噪声源选择“闹钟”比“音叉”更好，故A错误； B．实验中手机是用来测量盒子外部的噪声强度，以此反映隔音材料的效果，所以手机应放在盒子外部，故B错误； C．实验需要控制变量，隔音材料的厚度会影响隔音效果，所以每个小组的隔音材料厚度应该相同，故C错误； D．隔音效果可以通过“安装隔音材料前后的声音强度差值”来判断，瓦楞纸：分贝；海绵：分贝；泡沫：分贝；海绵的声音强度差值最大，说明它的隔音效果比瓦楞纸和泡沫好，故D正确。 故选D。 23．如图是有关声现象的探究，小慧实验组截取了甲、乙两个波形图，从图中可以看出这两次声音的响度______，音调______（选填“相同”或“不同”）。小强实验组通过制作隔音房间的简易模型，初步探究哪种材料的隔音性能好；他们选用海绵、隔音石膏板、棉布、棉花四种隔音材料，选择闹钟作为噪声源，可以选择______充当“房间”，实验中分贝测试仪距离“房间”的距离______（填“需要”或“不需要”）保持不变。 【答案】 相同 不同 包装盒 需要 【详解】[1][2]由波形图可知，甲、乙两次声音的振幅相同，则响度相同；相同时间内振动的次数不同，则频率不同，音调不同； [3]在探究不同材料的隔音性能时，选择闹钟作为噪声源，可选择包装盒充当“房间”，在包装盒中放置隔音材料，便可进行实验。 [4]根据控制变量法，实验中分贝测试仪距离“房间”的距离需要保持不变。 24．当我们在家中弹奏乐器或欣赏音乐或观看电视节目时，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，通过制作隔音房间的简易模型，初步探究哪种材料的隔音性能好。小明找来以下材料和工具： 表一 材料 鞋盒 闹钟 海绵，石膏板、窗帘布、棉花 分贝测试仪 作用 充当“房间” ① 隔音 测量噪声的强弱 （1）表一中①位置应该填______。 （2）隔音测试：先将响铃的闹钟放入未做处理的鞋盒内，在距离鞋盒1m处摆放分贝测试仪测量噪声的强弱，此时显示为85dB；再将厚度______的四种材料分别铺满鞋盒的每个面，在______的距离处摆放分贝测试仪，测出数据并记录在表二中。（均选填“相同”或“不同”） 表二 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）由表二数据可知，______的隔音性能最好。 （4）其他小组同学用相同规格闹钟，在距离鞋盒1m处测出的数据与小明的不同，他们所测数据如表三。根据表二、表三数据分析出______可能影响隔音材料的性能。 表三 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 （5）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，相比之下，方案更好的是______（选填“a”或“b”）。 a.人距鞋盒一定距离处，先后比较人听到闹钟在两种材料的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】（1）噪音源；（2）相同；相同；（3）石膏板；（4）材料的厚度；（5）b 【详解】（1）在制作隔音房间模型时，需要一个能产生声音的物体来模拟噪音源，闹钟可以持续发出声音，方便进行隔音效果的测试，因此闹钟的作用是用来充当噪音源。 （2）隔音测试要遵循控制变量法，除了材料不同外，其他条件都应相同，所以将厚度相同的四种材料分别铺满鞋盒的每个面，要在相同距离处摆放分贝测试仪，这样才能准确比较不同材料的隔音效果。 （3）分贝测试仪示数越小，说明漏出的声音越弱，材料的隔音性能越好，从表二数据可以看出，在相同条件下，石膏板的分贝测试仪示数最小，所以石膏板的隔音性能最好。 （4）分析表二、表三数据，同样是海绵、石膏板、窗帘布、棉花这几种材料，厚度不同时，分贝测试仪的示数也不同，厚度越大，同种材料的隔音效果越好，因此材料的厚度可能影响隔音材料的性能。 （5）方案a：人耳听到声音的大小难以准确量化，不同的人对声音大小的感受可能不同，而且难以精确判断声音大小的差异，无法准确比较隔音效果；方案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，距离越大说明隔音效果越好，这种方法通过测量距离，能更准确地比较不同材料的隔音性能。故选b。 题型 声波传递信息、能量区分说理题 解题技巧 1.快速判定口诀：成像、测距、听声 = 传递信息；破碎、清洗、振动做功 = 传递能量； 2. 超声能量说理模板：超声波携带能量，通过振动，使污垢或结石脱落碎裂； 3. 多场景综合大题，逐条拆分每个现象分别判断信息 / 能量。 活学活用 25．次声波广泛存在于我们周围。下列事例中应用次声波的是（     ） A．医疗成像诊断 B．用声呐探测鱼群 C．监测特定声波预报地震 D．安装在车尾的倒车雷达 【答案】C 【详解】 医疗成像诊断、声呐探测鱼群、倒车雷达均利用超声波工作，地震发生前会释放次声波，监测对应次声波可实现地震预报，应用了次声波。 故选C。 26．如图所示，3D打印技术与医用B超相结合，能将准妈妈腹中胎儿打印出的3D模型，作为孩子成长的记录。B超是利用_________（填“超声波”或“次声波”）工作的；我们人耳听不到这种声波，是因为其振动频率_________（填“低于”或“高于”）20000Hz。 【答案】 超声波 高于 【详解】B超是利用超声波成像，超声波方向性好、穿透能力强、可以传递信息，常用于医学检查；人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，超声波的振动频率高于20000Hz，它超过人类听觉上限，所以听不到。 27．现代汽车中一般安装有倒车雷达（如图所示），其全称叫“倒车防撞雷达”，该装置能够判断障碍物的距离，并提示车辆周围障碍物的情况，以提高倒车时的安全性。该装置由声波传感器（俗称探头）、显示器、报警器（喇叭或蜂鸣器）等部分组成，声波传感器是整个装置中最核心的部件，其作用是发出与接收声波，探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车与障碍物的距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的报警声来提醒驾驶员。 （1）倒车雷达的探头是利用______________（选填“超声波”或“次声波”）来工作的。当汽车与障碍物的距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的报警声，驾驶员听到报警后马上停车，说明声可以传递______________。 （2）当驾驶员听到报警声后停车，此时，倒车雷达的探头向障碍物发出声波后，经0.002s后接收到回波，则车尾与障碍物之间的距离是多少？ （3）如果从开始倒车到（2）中的距离，共用30s，已知倒车的速度为0.1m/s，则开始倒车时，车尾与障碍物之间的距离是多少？（假设汽车倒车时做直线运动） （4）如果有一天“月球汽车”普及，在月球上倒车雷达还有用吗？请说明理由。 【答案】（1）超声波；信息；（2）；（3）；（4）倒车雷达没用了，月球上是真空，真空不能传声 【详解】（1）人耳的听觉频率范围是，题干中探头工作频率为40kHz（即40000Hz），高于20000Hz，属于超声波； 驾驶员听到报警声获取到“距离障碍物过近”的提示后停车，说明声音可以传递信息。 （2）超声波从探头发出到返回探头的总时间是0.002s，因此声波从车尾传播到障碍物的单程时间为总时间的一半： 即 根据速度公式，可得车尾与障碍物的距离 （3）已知倒车速度，倒车总时间30s，这段时间内汽车倒车行驶的距离 开始倒车时车尾与障碍物的距离，等于汽车倒车行驶的距离加上停车时车尾与障碍物的距离， 即 （4） 倒车雷达没用，因为声音的传播需要介质，月球表面是真空环境，真空不能传声，超声波无法在月球上传播，因此倒车雷达不能正常工作。 基础通关 1．关于声现象，下列说法中正确的是（     ） A．只要物体在振动，人就一定能听到声音 B．只要听到物体在发声，那么物体一定在振动 C．只要人听不到声音，物体就一定没有振动 D．发声的物体不一定在振动 【答案】B 【详解】A．物体振动时，若振动频率不在人耳听觉范围、无传声介质、响度不足，人都无法听到声音，故A错误； B．声音由物体振动产生，听到发声说明物体一定在振动，故B正确； C．声音响度很小或不在人的听觉频率范围内，就听不到声音，物体可能在振动，故C错误； D．发声的物体一定在振动，故D错误。 故选B。 2．新情境  传统文化  “京中有善口技者……但闻屏障中抚尺一下，满坐寂然，无敢哗者。遥闻深巷中犬吠，便有妇人惊觉欠伸，其夫呓语。”此为《口技》选段，关于以上内容，下列说法正确的是（     ） A．口技表演者模仿的是各种声音的响度 B．“满坐寂然，无敢哗者”是指声音的音调较低 C．观众能听到表演者的声音，是因为声音能在空气中传播 D．观众听到抚尺敲击桌面的声音是次声波 【答案】C 【详解】A．口技表演者模仿的是不同发声体的音色，故A错误； B．“满坐寂然，无敢哗者” 是全场安静，响度小，故B错误； C．声音传播需要介质，观众与表演者之间的传声介质为空气，故C正确； D．次声波人耳无法听到，观众能听到抚尺敲击声，说明该声音在人的听觉范围内，不是次声波，故D错误。 故选C。 3．在医院、学校和科学研究部门附近，有如图所示的禁鸣喇叭标志，在下列方法中，与这种控制噪声的方法相同的是（     ） A．工人戴上防噪声耳罩 B．在道路旁设置隔声板 C．将住宅窗户的玻璃换成中空玻璃 D．在摩托车上安装消声器 【答案】D 【详解】禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声。 A．工人戴上防噪声耳罩是在人耳处减弱噪声，故A不符合题意； B．在道路旁设置隔声板是在传播过程中减弱噪声，故B不符合题意； C．将住宅窗户的玻璃换成中空玻璃是在传播过程中减弱噪声，故C不符合题意； D．在摩托车上安装消声器是在声源处减弱噪声，故D符合题意。 故选D。 4．我国已经进入高铁时代，在一些高铁站有一些特殊的员工——“智能机器人”（如图），它能为乘客提供一些简单的服务，如指引、导航讲解、宣传、互动购票等，让乘客感受到现代科技的力量。关于机器人的声音，下列说法错误的是（　　） A．机器人的声音能传递能量 B．无法区别机器人和人的声音 C．机器人的声音能传递信息 D．机器人的声音不可以在真空中传播 【答案】B 【详解】AC．声音能传递信息和能量，机器人的声音能传递信息和能量，故AC正确； B．发声体的材料和结构不同，发出声音的音色不同，机器人发声的音色和人不同，根据音色可以区别机器人和人的声音，故B错误； D．声音的传播需要介质，真空中没有传播声音的介质，机器人的声音不可以在真空中传播，故D正确。 由于要求选择错误的，故选B。 5．医院利用___________进行超声检查。让___________进入人体，经体内不同组织的交界面反射形成“像”，医生看“像”便知道人体内脏情况、胎儿是否正常发育 【答案】 超声波 超声波 【详解】超声波具备穿透性强、遇到不同介质界面易反射的特点，超声检查常用B型超声波诊断仪，工作时向人体内发射超声波，超声波经体内组织界面反射后携带内部信息，经处理形成图像，以此诊断病情。 6．铃铃居住的小区里的一些居民，经常会在小区内的小广场上伴随着震耳欲聋的音乐声跳广场舞。这里的“震耳欲聋”是形容声音的______（填“响度大”“音调高”或“音色美”）。如图甲、乙所示是同一示波器显示的两列声波的波形图，其中属于噪声的是______（填“甲”或“乙”）。 【答案】 响度大 乙 【详解】响度指声音的大小，音调指声音的高低，音色反映声音的品质与特色。“震耳欲聋”形容声音的响度大。 由噪声的振动波形无规律的特点可知，乙图波形杂乱无章，属于噪声。 7．如图所示是我国古代宋徽宗赵佶创作的《听琴图》的局部，演奏时，古琴的声音是琴弦_________而产生的。调整琴弦的松紧，主要是为了改变声音的_________。演奏时，听琴者听到的琴声通过_________传播到人的耳朵。 【答案】振动；音调 ；空气 【详解】声音是由物体的振动产生的。演奏古琴时，手指拨动琴弦，使琴弦发生振动产生声音。 调整琴弦的松紧时，琴弦的振动频率会发生改变：琴弦越紧振动频率越高，音调越高，因此该操作是为了改变声音的音调。 声音的传播需要介质（如固体、液体、气体），听琴者听到的琴声是通过空气传播到人耳的。 8．如下图所示，在鼓面上撒一些红豆并敲击鼓面，观察到红豆上下跳动，同时听到鼓声。说明声音是由物体________产生的，鼓声是通过________传到人耳中。 【答案】振动；空气 【详解】应用了转换法，由红豆跳动可知发声的鼓面在振动，所以可以得出声音是由物体的振动产生的；声音的传播需要介质，鼓声通过空气传到人耳中。 9．小明和小华一起做了下面的实验： （1）如图①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________（填“能”或“不能”）看到塑料球弹起。 （2）如图②所示，在真空是否传声的实验中，先让闹钟发声并放入玻璃罩内，再用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，发现闹钟的声音将逐渐________（填“变大”或“变小”），直到几乎“听不到”，由此得出声音不能在________传播。 【答案】（1） 气体 不能；（2） 变小 真空中 【详解】（1）敲响右侧音叉后，左侧没有被直接敲击的音叉也能发声、弹起泡沫球，说明右侧音叉的振动是通过空气（气体）传递到左侧音叉的，证明空气（气体）可以传声； 月球表面是真空环境，没有传声的介质，声音无法传播，因此左边的音叉不会振动，也就不能看到塑料球弹起。 （2）声音的传播需要介质，当玻璃罩内的空气被逐渐抽出时，能传播声音的介质越来越少，闹钟的声音会逐渐变小； 当罩内几乎成为真空时声音就几乎消失，由此推导得出，声音不能在真空中传播。 10．如图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时；超声波传播时碰到被测物会被反射，接收器接收到反射波就停止计时，计时器记录的时间t为0.2s。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，求发射器与被测物之间的距离。 【答案】34m 【详解】超声波传播的总路程为 所以发射器与被测物之间的距离为 素养提升 11．如图所示，是国家级非物质文化遗产潍坊聂家庄泥塑“叫虎”。当推动泥虎尾部时，连接头部和尾部的牛皮纸被压折，使空腔1的容积减小，迫使空气通过连接两个空腔的哨子流入空腔2，从而发出声音。关于“叫虎”发声，下列判断最合理的是（     ） A．“叫虎”的声音主要是由泥胚振动产生 B．“叫虎”的发声原理类似于打击乐器 C．用力推动尾部，声音的响度更大 D．大小不同的“叫虎”主要是音色不同 【答案】C 【详解】A．“叫虎”发声是空气流过哨子，声音由哨子内的空气振动产生，并非泥胚振动，故A不符合题意； B．打击乐器依靠自身固体振动发声，“叫虎”依靠内部空气振动发声，发声原理类似管乐器，和打击乐器不同，故B不符合题意； C．声音的响度由振幅决定，用力推动尾部时，空气振动的振幅更大，因此声音的响度更大，故C符合题意； D．大小不同的叫虎，空腔容积不同，空气柱长度不同，振动频率不同，主要差异是音调；同种泥塑材料，音色相近，故D不符合题意。 故选C。 12．在“探究声音的传播条件”实验中，将正在发声的闹钟置于玻璃罩内，逐渐抽出罩内空气，实验装置如图甲所示。小明提出用磁悬浮音箱代替闹钟进行实验，如图乙所示。下列说法正确的是（　　 ） A．实验中听到铃声，说明声音可以传递能量 B．用抽气机不断抽气，闹钟（或音箱）发出声音的音调降低 C．甲、乙两次实验，都可以直接得出真空不能传声的实验结论 D．用磁悬浮音箱代替闹钟，可减小固体底座传声对实验的干扰 【答案】D 【详解】A．实验中听到铃声，说明声音可以传递信息，故A错误； B．音调由发声体自身的振动频率决定，抽气过程不会改变发声体的振动频率，因此音调不会降低，抽气只会让声音的响度减小，故B错误； C．现有实验条件无法将玻璃罩内抽成绝对真空，因此不能直接得出“真空不能传声”的结论，该结论是在实验基础上推理得到的，故C错误； D．甲图中闹钟放在玻璃罩底座上，声音可以通过固体底座向外传播；乙图中磁悬浮音箱悬浮，不与底座接触，因此可以减小固体传声对实验的干扰，故D正确。 故选D。 13．下图所示的是猫、蝙蝠和海豚的发声频率范围和听觉频率范围。三种动物相比较，听觉频率范围最大的动物是_______；蝙蝠发出的最高频率的声音_______（选填“能”或“不能”）被猫听见；要想让蝙蝠和海豚都能听到猫的叫声，则猫的发声频率最低应该为______。 【答案】 海豚 不能 1000 【详解】[1]灰色条为听觉频率范围：猫的听觉范围是60~65000Hz，跨度为65000Hz-60Hz=64940Hz；蝙蝠的听觉范围是1000~120000Hz，跨度为119000Hz；海豚的听觉范围是150~150000Hz，跨度为149850Hz，因此听觉频率范围最大的是海豚。 [2]蝙蝠发声的最高频率是120000Hz，而猫的听觉最高上限是65000Hz，120000Hz超出了猫的听觉范围，因此猫不能听见该声音。 [3]要让蝙蝠和海豚都听到猫的叫声，猫的发声频率需要同时落在两者的听觉范围内：蝙蝠听觉的最低值是1000Hz，海豚听觉的最低值是150Hz，因此两者共同的听觉频率下限是10000Hz，即猫的发声频率最低应为10000Hz，才能保证蝙蝠（听觉起始为1000Hz）和海豚都能听到。 14．如果依次吹图中的玻璃瓶口发声，声源主要是__________（选填“空气柱”或“玻璃瓶”），发出的声音频率最高的瓶子是__________瓶，音调最低的是__________瓶。 【答案】 空气柱 【详解】[1]吹玻璃瓶口时，是瓶内的空气柱发生振动产生声音，因此声源主要是空气柱。 [2]振动频率与空气柱长度相关，空气柱越短，振动越快，频率越高。水最多的瓶子内部空气柱最短，所以发出声音的频率最高。 [3]音调的高低由频率决定，频率越低音调越低。水最少的瓶子内部空气柱最长，振动频率最低，因此音调最低。 15．在学习演奏二胡的过程中，小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们的讨论提出了以下几种猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关 为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了如表所列4种规格的琴弦，进行实验。 编号 规格 材料 长度（cm） 横截面积（） A 尼龙 55 1 B 尼龙 55 0.5 C 尼龙 80 1 D 镍合金 ① 0.5 （1）为了验证猜想一，应选编号________的两种规格的琴弦进行实验； （2）若在实验中，小明发现A琴弦发出的声音音调比C琴弦高，他初步得出结论：________________________________________________________________________________； （3）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中所缺数据________； 【答案】（1）A、B；（2）当琴弦材料、横截面积相同时，琴弦越短，音调越高；（3）55 【详解】【小题1】为验证猜想一，琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，应控制琴弦的长度和材料都相同，改变琴弦的横截面积。由表中的数据可知，琴弦A、B的材料、长度相同，横截面积不同，应选琴弦A、B进行研究。 【小题2】编号为A、C的琴弦，材料、横截面积相同，长度不同，A琴弦更短，音调更高，因此可得结论：当琴弦材料、横截面积相同时，琴弦越短，音调越高。 【小题3】验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的材料有关，应控制琴弦的长度和横截面积相同，改变材料，B、D两组数据横截面积相同，长度也应当相同，则表格①所缺数据是55。 迁移创新 16．Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件。其中的 Acoustic Stopwatch 功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔：当手机接收到第一次响声时会自动计时，当再次接收到响声时会自动停止计时（即：类似于使用秒表时的启动和停止），且它对声音的响应非常灵敏，其“反应”时间可以忽略不计。如图，甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在A处击掌一次，乙由于动作反应较慢，在听到甲的击掌声之后，隔了0.05s也在B处击掌了一次。然后，查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t1、t2。 （1）本实验中甲、乙两手机的计时特点分别是：_____（甲/乙）先自动启动计时，______（甲/乙）先自动停止计时。 （2）本次实验测得空气中声音的传播速度_____（用s、t1、t2以及题中的已知条件表示）。 （3）如仅将本实验的第二次击掌位置改为在AB的正中间进行（其他做法不变），则该次实验测得空气中声音的传播速度为_____（用s、t1、t2以及题中的已知条件表示）。 【答案】（1） 甲 乙；（2）；（3） 【详解】（1）甲在A处先击掌，甲手机在A处立刻接收到第一次响声，所以甲先自动启动计时；第一次声音从A传到B需要时间，乙手机后启动计时。乙在B处击掌产生第二次响声，乙手机在B处立刻接收到第二次响声，所以乙先自动停止计时。 （2）甲手机记录的时间为声音从A到B的时间t、乙人反应时间0.05s以及声音从B传回A的时间t之和，即 乙手机记录的时间是从乙人听到甲人击掌的声音开始计时，到乙人自己击掌停止，就是乙人的反应时间，即。 可得 由此可知，声音走2s（往返总路程）的总时间为，因此声速 （3）第二次击掌在AB中点，A到中点距离为，中点到B距离也为；甲手机记录的时间是从甲人第一次击掌开始，到第二次声音从中点传到A停止，即 乙手机记录的时间是从甲人击掌的声音传到B开始计时，到第二次声音从中点传到B停止，也为乙人的反应时间，则 由此可得 所以该次实验测得空气中声音的传播速度为 17．（多选）一辆匀速行驶的高速列车，车头在B处鸣笛后，在时刻位于车头的司机听到正前方隧道入口A处山崖反射回来的回声，再过一段时间，在时刻司机也到达隧道口。车、声音的位置与时间关系如图所示，图中，声音在空气中速度为，由图可知下列判断正确的是（     ） A．列车的速度为 B．由图像可知，为1:3 C．司机听到回声时，声音通过的路程是列车的5倍 D．如果列车的速度加快，则 【答案】ABC 【详解】A． 由图可知，声音从传到用时，处到隧道口的距离为① 列车从行驶到用时，处到隧道口的距离为② 联立①②解得，故A正确； B．在时刻司机听到回声，此时声音路程与列车路程之和等于。即 代入数据 则 故 故B正确； C．司机听到回声时，声音通过的路程 列车通过的路程 则声音通过的路程与列车通过的路程之比 即此时声音通过的路程是列车的5倍，故C正确； D．根据可得，时间之比 原状态下。若列车速度加快，分子变大，比值变大，即，故D错误。 故选ABC。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 声现象 第三章 声现象 课标要点 1.认识声音产生、传播条件，掌握音调、响度、音色三特性，区分超声、次声波；知道声可以传递信息、能量，了解噪声危害与减弱噪声三条途径。 2.熟练运用转换法、控制变量法、科学推理法分析声学实验；会识别声音波形图像，辨析生活声学现象。 3.完成音叉振动、真空罩、钢尺探究音调、隔音箱跨学科实践等实验；能分析实验现象、找实验缺陷并改进。 4.了解古代声学建筑成就；树立噪声污染防护意识，合理利用超声次声技术，保护听觉健康。 学习重难点 重点：声音由物体振动产生、声音传播需要介质；音调、响度、音色三要素；回声测距；噪声减弱三条途径；声传递信息与能量。 难点：真空罩科学推理实验；音调响度的生活口语辨析；波形图像判读；隔音箱控制变量实验设计。 知识点 声音的产生与传播 分知识点 1.1 声音的产生 ①一切正在发声的物体都在 ，正在发声的物体叫 ；振动停止，发声 ，但已经产生的声音仍可以继续传播。 ② 法实验：鼓面撒纸屑；音叉靠近轻质小球；手摸喉头感受声带振动，把肉眼看不见的微小振动放大。 ③声源分类：固体声源（琴弦、鼓面）；液体声源（流水声）；气体声源（笛子、风声，依靠空气柱振动发声）。 特别提醒 振动停止，只是不再产生新声音，不等于声音立刻消失；听到声音不能证明此刻物体还在振动。 分知识点 1.2 声音的传播 ① ：固体、液体、气体都可以作为传声介质；实例：土电话（固体传声）、水下听音乐（液体传声）、日常对话依靠空气传声。 ②真空罩实验：抽出罩内空气，铃声逐渐变 ；通入空气铃声恢复；现实无法做到绝对真空，依靠现象科学推理得出真空 传声。 ③声波：发声体振动挤压空气，形成 的声波向外传播，声波传入人耳引起 振动，产生听觉。 易错提醒 月球、太空没有传声介质，宇航员不能直接面对面讲话，必须依靠无线电电磁波通讯。 分知识点 1.3 声速 ①必背数值：15℃空气中声速  m/s。 ②速度大小关系：固体 液体 气体。 ③影响因素： ；温度越高，空气中声速越 ；雷雨先看到闪电后听到雷声，因为光速远大于声速。 分知识点 1.4 回声现象 ①回声成因：声波遇到障碍物发生 。 ②人耳分辨回声条件：原声与回声时间间隔≥ ，人与障碍物最小距离 17 m；距离小于 17 m 回声和原声叠加，室内响度变大（混响）。 ③回声测距：计算公式 ，路程必须除以 2，处理往返距离。 分知识点 1.5 拓展：人耳构造与天坛声学现象 ①人耳听觉路径：耳廓收集声波→外耳道→ 振动→听小骨放大振动→耳蜗转化神经信号传入大脑。 ②天坛回音壁、三音石：坚硬光滑墙面反射声波，多次反射形成多次回声。 随学随练 1．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．声音在空气中的传播速度始终是 340 m/s B．人能听到回声，是因为声音可以绕开障碍物传播 C．用手按住琴弦，琴声消失，是因为手吸收了所有声音 D．太空中航天员不能直接对话，说明真空不能传声 2．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，小明将衣架悬挂在细绳中间，细绳绕在两手的食指上。 ①用食指堵住双耳，另一人敲打衣架，此时声音是通过____________传入小明耳朵的。 ②拔出两个食指，保持衣架的位置不变，另一人用相同的力敲打衣架，此时声音是通过________传入人耳的。 （2）如图2所示，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：________________。 （3）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，在月球上________（填“能”或“不能”）看到塑料球弹起。 （4）如图4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，所听到的声音响度将会逐渐________，并由此推理可知____________。 3．小明去千岛湖的梅峰岛游玩，如图甲所示，他正乘坐游轮驶向梅峰岛，快到梅峰岛时，他向对面梅峰岛上的崖壁大喊一声，历时2s听到回声，已知空气中声速为340m/s。 （1）假如游轮此时静止在水面上，求他此时离崖壁的距离。 （2）游轮以36km/h的速度正对梅峰岛驶去，他喊一声时游轮位于图乙的A位置，游轮到达B处时他听到了回声。求A位置离崖壁的距离。 知识点 声音的特性 分知识点 2.1 音调 —— 声音的高低 ①音调由 决定；频率：物体每秒振动的次数，单位 （Hz）；频率越高，音调越 。 ②钢尺控制变量实验：保持拨动力度不变，钢尺伸出越长，振动越 ，频率越 ，音调越 。 ③乐器音调规律：弦乐器，弦越短、细、紧，音调越 ；管乐器，空气柱越 ，音调越高。 ④人耳听觉范围：  Hz；＞20000 Hz 为 ；＜20 Hz 为 ，人耳均听不到。 易错提醒 生活 “高音、低音” 描述音调；“高声喧哗” 描述响度，考试作答不要混淆口语和物理概念。 分知识点 2.2 响度 —— 声音的强弱 ①响度由 （振动最大偏移）决定，振幅越大响度越 。 ②次要影响因素：人与声源距离越 ，响度越大；喇叭筒聚拢声波也能增大响度。 ③演示实验：喇叭纸盆撒纸屑，音量开大，纸屑跳跃高度变大。 分知识点 2.3 音色 —— 声音的品质 ①音色由发声体 、内部 、 共同决定。 ②应用：区分不同乐器、识别人的声音，语音识别依靠音色。 易错提醒 同一乐器，改变敲击力度只会改变响度；改变琴弦、空气柱长短只会改变音调；材料不变，音色不变。 分知识点 2.4 示波器波形识别 ①波形疏密代表 （音调）；波形纵向高度代表 （响度）；波形轮廓形状代表 。 ②多图对比，可同时比较两种或三种声音特性。 分知识点 2.5 超声、次声波应用 ①超声波：方向性好、能量集中；B 超成像、倒车雷达、清洗精密物件。 ②次声波：地震、火山、海啸产生；用于地质灾害预警；高强度次声波损伤人体内脏。 随学随练 4．在学习了《探究乐音的特性》一节后，八年级三班物理兴趣小组使用数字示波器采集了三个民族乐器的声波波形。通过AI声学分析软件处理后，得到如下波形图。下列说法正确的是（     ） A．甲图与乙图所示的音调相同 B．甲图与丙图所示的音调相同 C．乙图与丙图所示的响度相同 D．产生三个波形的乐器是同一种 5．为了探究声音的三个特性，同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作，如图所示： （1）保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小______（选填“不同”或“相同”）的力拨动它伸出桌面的端部，听声音，看现象，从而得出：声源振幅越大，声音的响度______； （2）实验时，钢尺伸出桌面的长度越长，振动越______（选填“快”或“慢”），发出声音的音调越______，说明：音调的高低与声源振动的______有关； （3）换用塑料尺做此实验，塑料尺伸出桌面的长度、振动的幅度和频率与钢尺均相同时，听到声音的主要区别是______（填“响度”“音调”或“音色”）不同。 6．声音的特性 振动马达以及金属板的声音均比较复杂，所以使用振动波形更为简单的音叉，探究声音的特性。本题中所有波形图横轴均为时间，纵轴均为声音的相对响度。 （1）使用距离不同的两个传感器同时测量声音，以探究声波振幅与距离的关系。其结果如图1所示。A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，根据实验设置图以及结果可以得出结论___________。 （2）频率表示单位时间内的振动次数，振动的频率越高，音调越___________。敲击音叉，利用传感器测量声音的波形，如图2所示。图中①点的时刻为0.0024s，②点的时刻为0.0070s，两点的纵坐标均为10%。请你据此计算该音叉发出的声音频率，保留计算过程。___________ （3）敲击型号不同的甲、乙两个音叉，利用传感器记录波形。音叉甲的声音听起来更尖，所以曲线___________（选填“I”或“Ⅱ”）为音叉甲的波形图。 （4）有时，使用声音传感器可以记录到非常高频率的波形，但却无法听到声音，原因可能是___________。 （5）不同乐器在发出音调相同的某个音时，人们听到的感觉各不相同，称为音色。使用电子琴可以模拟不同乐器发声过程，通过使用传感器记录波形，可以探究不同乐器发声的差异。使用电子琴模拟不同的四种乐器，发出同一个音调，传感器记录的波形分别如图3所示。据图分析：不同乐器发同一个音调时，音色不同主要是因为___________不同。 知识点 跨学科实践：制作隔音箱 分知识点 3.1 噪声的双重定义、等级与危害 ①物理学角度：发声体做 振动产生噪声； ②环保角度：凡是干扰休息、学习、工作的声音都属于噪声（优美音乐在考场也是噪声）。 ③噪声强弱单位： （dB）； 是人耳听觉下限，不是没有声音。 ④危害：长期高分贝噪声造成听力衰退、神经衰弱。 特别提醒 判断噪声优先看环境带来的影响，不只是看振动波形。 分知识点 3.2 减弱噪声的三条途径 ① 减弱：消音器、选用低噪声设备； ② 减弱：隔音墙、行道绿植、隔音箱（本实践核心）； ③ 减弱：耳塞、降噪耳罩。 分知识点 3.3 噪声来源调查 生活噪声：汽车鸣笛、商铺音响、人群喧闹；工业噪声：机床冲压；施工噪声：电钻破碎机。 分知识点 3.4 隔声、吸声材料对比探究 ①多孔松软材料（海绵、棉花、泡沫）：孔隙吸收声波， 效果好； ②致密硬质板材（木板）：仅阻挡声波穿透，几乎没有吸声能力； ③实验必须使用 法：声源、箱体大小不变，只更换内层填充材料，对比响度。 特别提醒 单纯单层硬质板隔音效果差；外层硬质板 + 内层多孔吸声材料的复合结构降噪效果最优。 分知识点 3.5 隔音箱设计、测试与优化 ①标准结构：外层硬质密封箱体，内层铺多孔吸声材料，拼接缝隙全部密封，防止漏声。 ②常见缺陷‑改进：缝隙漏声→密封接缝；单层隔音弱→双层中空夹层；吸声层薄→加厚填充材料。 ③测试标准：同一声源，固定距离，箱外响度越小，隔音性能越好。 随学随练 7．哇呜和口弦是非遗乐器，如图。吹奏哇呜时双手托捧哇呜，拇指、中指夹持，口对吹孔送气带动空气柱振动发声；演奏口弦时左手持弦，右手扯动丝线激发簧片振动发声。下列说法正确的是（　　 ） A．哇呜和口弦发出的声音一定是乐音 B．哇呜的音色与它的结构、造型无关 C．演奏口弦时，簧片振动越快，发出声音的响度越大 D．演奏哇呜时，通过按压不同音孔改变空气柱长度，从而改变音调 8．医生用听诊器为病人诊病时，来自患者的声音会通过橡皮管传送到医生的耳朵，减少声音的分散，这样可以提高声音的______（填“音调”“音色”或“响度”），医院里禁止喧哗，是为了在______处减弱噪声。病人就诊时听到的叫号声，声音是通过______传入病人的耳朵。 9．小红计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方案实施前，她和小伙伴一起上网查找资料，并购买了聚酯棉和海绵，通过实验来测评其隔音性能。 （1）现准备了音叉与电子闹钟各一个，应选择 _________ 作为本实验的声源。 （2）将待测材料分别填充在两个完全相同的鞋盒内，且保持填充的厚度相同。将声源放进鞋盒，在安静环境下，利用手机上的分贝仪软件测量声音的响度。在对比测试的过程中，除测试材料外，其他条件需保持一致，如声源类型、_____________ （写出一点即可）。 （3）通过探究，得到如表所示的实验数据，分析可知隔声性能较好的材料是 ________ ；你的判断方法是：_____________ 相同时，比较 _______ 。 材料 聚酯棉 海绵 距离/m 1 2 3 1 2 3 响度/dB 54.3 49.1 46.6 61.7 55.8 53.4 知识点 声波的应用 分知识点 4.1 声的两大功能：传递信息、传递能量 ①传递 ：依靠声波获取图像、距离、消息；实例：交谈、听诊器、B 超、倒车雷达、声呐测水深。 ②传递 ：声波振动可以做功，改变物体状态；实例：超声清洗首饰、体外超声碎石。 特别提醒 成像、测距、听声音获取消息属于传递信息；清洗、破碎、振动做功属于传递能量。 分知识点 4.2 超声波传递信息的应用 医用 B 超；水下 探测鱼群水深；倒车雷达；工业金属探伤，检测内部裂纹空洞。 分知识点 4.3 超声波传递能量的应用 体外击碎结石；眼镜、电路板精密清洗；超声雾化。 分知识点 4.4 次声波产生、用途和危害 ①产生来源：地震、火山喷发、海啸、大型爆炸； ②用途：监测次声波信号，实现地质灾害提前预警； ③危害：高强度次声波震动人体内脏，引发身体损伤。 易错提醒 次声波不能用来成像、清洗，仅用于灾害预警，和超声波用途严格区分。 分知识点 4.5 典型易混实例对照 B 超（传递信息）VS 超声碎石（传递能量）；倒车雷达（信息）VS 超声清洗（能量）。 随学随练 10．有一种电子牙刷，如图所示，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷，下列说法中正确的是（     ） A．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波的音调很低 C．超声波能传递能量 D．超声波不是由物体的振动产生的 11．目前，超声波指纹识别技术（简称SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁。超声波能 用来识别指纹，应用的是超声波可以传递___________。某超声波指纹识别系统在A、B、C、D、E五个位置发射的超声波，遇到凹凸不平的手指表面，超声波从发射到接收的时间分 别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs，下列手指截面示意图符合测量结果的是____（选填序号）。 12．（1）人在屋子里说话比在旷野中说话听起来响亮，这是为什么？ （2）超声波可以用来探测海洋深度，那么能否用超声波测量地球与月球之间的距离？为什么？ 题型 声音产生传播、回声现象辨析题 解题技巧 1. 现象定位：出现纸屑、小球弹开，对应转换法，声音由振动产生； 2. 真空罩答题模板：抽气铃声变小，科学推理真空不能传声； 3. 回声测距计算题：牢记公式要乘以，处理往返路程； 4. 陷阱排除：“振动停止，声音消失” 直接判定错误。 活学活用 13．如图所示，小亮在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨声。“哨子”的发声体是（     ） A．嘴唇 B．棉花 C．空气 D．筷子 14．清脆的笛声是由笛管内的____________振动产生的，声音能通过琴弦传递到音箱，说明____________是声音传播的介质；宇航员在太空中需通过无线电交流，是因为____________不能传声。 15．一辆汽车以 15m/s 的速度匀速远离一座山崖，司机鸣笛后 5s 听到回声。已知声音在空气中的传播速度为 340m/s，求司机鸣笛时汽车距离山崖有多远？ 题型 音调、响度、音色辨析与波形读图题 解题技巧 1. 关键词速记：高低对应音调；大小、喧哗对应响度；分辨乐器、人声依靠音色； 2. 乐器分析：长短、粗细、松紧、空气柱长短改变音调；敲击力度改变响度； 3. 波形三步读图：疏密判音调，高度判响度，轮廓判音色，多图逐项对比； 4. 超声次声区分：超声用于测距清洗，次声用于地质灾害预警。 活学活用 16．如图是八个相同的玻璃瓶，装有高度不同的水。用筷子分别敲击瓶口，下列说法正确的是（     ） A．声音主要是由瓶内空气振动产生的 B．声音主要是由玻璃瓶振动产生的 C．a瓶的音调最高 D．h瓶的音调最高 17．如图一所示，用同种瓷砖切成宽度相同而长度不同的砖条，敲击时，能发出悦耳动听的声音，如图二所示，甲乙丙是敲击砖条时，示波器在相同时间内截取的声波图，用较小的力轻敲其中一个砖条产生的波形是________，再用相同较大的力分别敲击AB砖条，则敲击B砖条产生的波形是________（以上两空均选填“甲”、“乙”或“丙”），两个声音中，在空气中的传播速度________（选填“A较快”、“B较快”或“一样快”）。 18．古诗“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象。如图所示，我们看到蝴蝶扇动着翅膀，却听不到翅膀发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀发出的是__________声波；人们是根据声音的__________来辨别黄莺啼声的。 题型 噪声识别与减弱噪声途径应用题 解题技巧 1. 场景三步匹配，区分声源处、传播过程中、人耳处；种树、隔音墙属于传播过程减弱噪声； 2. 0dB 不是无声，是人耳听觉下限； 3. 隔音实验控制变量答题：保持声源、箱体不变，只改变填充材料。 活学活用 19．小华同学将长度不同的吸管一端封闭后，粘在一起制成了如图所示的“排箫”，在班级“科学与音乐”报告会中展示。下列关于“排箫”声音的判断，正确的是（     ） A．小华演奏时发出的“箫声”是吸管振动产生的 B．现场观众听到的“箫声”，是通过空气传来的 C．“排箫”中越长的吸管，发出声音的音调越高 D．“排箫”是乐器，它发出的声音一定不是噪声 20．3月3日是全国爱耳日，降低噪声影响，守护听力健康，增强全民爱耳护耳意识，是我们共同的责任。据此完成下面小题。 （1）为了保护听力，同时创造一个舒适的休息和睡眠环境，部分家庭会给自家窗户安装双层隔音玻璃，其结构如图所示。它能够隔音的物理原理是____________；该方式属于在___________；（选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。 （2）主动降噪功能是当前大部分无线耳机的标配，为我们的听力保驾护航。如图所示的是部分主动降噪耳机的“以声消声”原理图。经过抵消后的噪声，其__________（填声音的特性）降低到人耳的安全范围内；该过程属于在__________（选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声。 21．“马上有奇迹，马上就如愿！”马年春晚悠扬的马头琴演绎出马年专属旋律，带来春日的希望与力量。悠扬的琴声是由琴弦_________产生的，演员弹琴前改变琴弦松紧主要是为了改变________，专业的练琴房都使用吸声材料装饰，是在_______减弱琴声以避免对居民造成影响。 题型 跨学科实践‑隔音箱材料、装置改良开放题 解题技巧 1. 缺陷‑改进一一对应作答，答题分外壳、内层填充、密封三点； 2. 多孔松软材料吸声效果优于单纯硬质板材； 3. 开放设计题优先采用 “硬质外壳 + 多孔内层” 复合结构。 活学活用 22．物理课上，同学们分组制作隔音房间模型。各小组用一鞋盒（无洞口）作为房间模型，首先将噪声源放在盒子内部，用手机测量噪声强弱；然后在盒子内部安装隔音材料，手机在相同位置再次测量噪声强弱。各小组得到的数据如表所示。下列说法正确的是（　　） 材料名称 安装隔音材料前的声音强度（分贝） 安装隔音材料后的声音强度（分贝） 瓦楞纸 51 46 海绵 50 40 泡沫 48 42 A．噪声源选择“音叉”比“闹钟”更好 B．测量噪声强弱的手机应放在盒子内部 C．每个小组的隔音材料厚度可以不同 D．海绵的隔音效果比瓦楞纸和泡沫好 23．如图是有关声现象的探究，小慧实验组截取了甲、乙两个波形图，从图中可以看出这两次声音的响度______，音调______（选填“相同”或“不同”）。小强实验组通过制作隔音房间的简易模型，初步探究哪种材料的隔音性能好；他们选用海绵、隔音石膏板、棉布、棉花四种隔音材料，选择闹钟作为噪声源，可以选择______充当“房间”，实验中分贝测试仪距离“房间”的距离______（填“需要”或“不需要”）保持不变。 24．当我们在家中弹奏乐器或欣赏音乐或观看电视节目时，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，通过制作隔音房间的简易模型，初步探究哪种材料的隔音性能好。小明找来以下材料和工具： 表一 材料 鞋盒 闹钟 海绵，石膏板、窗帘布、棉花 分贝测试仪 作用 充当“房间” ① 隔音 测量噪声的强弱 （1）表一中①位置应该填______。 （2）隔音测试：先将响铃的闹钟放入未做处理的鞋盒内，在距离鞋盒1m处摆放分贝测试仪测量噪声的强弱，此时显示为85dB；再将厚度______的四种材料分别铺满鞋盒的每个面，在______的距离处摆放分贝测试仪，测出数据并记录在表二中。（均选填“相同”或“不同”） 表二 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）由表二数据可知，______的隔音性能最好。 （4）其他小组同学用相同规格闹钟，在距离鞋盒1m处测出的数据与小明的不同，他们所测数据如表三。根据表二、表三数据分析出______可能影响隔音材料的性能。 表三 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 （5）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，相比之下，方案更好的是______（选填“a”或“b”）。 a.人距鞋盒一定距离处，先后比较人听到闹钟在两种材料的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 题型 声波传递信息、能量区分说理题 解题技巧 1.快速判定口诀：成像、测距、听声 = 传递信息；破碎、清洗、振动做功 = 传递能量； 2. 超声能量说理模板：超声波携带能量，通过振动，使污垢或结石脱落碎裂； 3. 多场景综合大题，逐条拆分每个现象分别判断信息 / 能量。 活学活用 25．次声波广泛存在于我们周围。下列事例中应用次声波的是（     ） A．医疗成像诊断 B．用声呐探测鱼群 C．监测特定声波预报地震 D．安装在车尾的倒车雷达 26．如图所示，3D打印技术与医用B超相结合，能将准妈妈腹中胎儿打印出的3D模型，作为孩子成长的记录。B超是利用_________（填“超声波”或“次声波”）工作的；我们人耳听不到这种声波，是因为其振动频率_________（填“低于”或“高于”）20000Hz。 27．现代汽车中一般安装有倒车雷达（如图所示），其全称叫“倒车防撞雷达”，该装置能够判断障碍物的距离，并提示车辆周围障碍物的情况，以提高倒车时的安全性。该装置由声波传感器（俗称探头）、显示器、报警器（喇叭或蜂鸣器）等部分组成，声波传感器是整个装置中最核心的部件，其作用是发出与接收声波，探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车与障碍物的距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的报警声来提醒驾驶员。 （1）倒车雷达的探头是利用______________（选填“超声波”或“次声波”）来工作的。当汽车与障碍物的距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的报警声，驾驶员听到报警后马上停车，说明声可以传递______________。 （2）当驾驶员听到报警声后停车，此时，倒车雷达的探头向障碍物发出声波后，经0.002s后接收到回波，则车尾与障碍物之间的距离是多少？ （3）如果从开始倒车到（2）中的距离，共用30s，已知倒车的速度为0.1m/s，则开始倒车时，车尾与障碍物之间的距离是多少？（假设汽车倒车时做直线运动） （4）如果有一天“月球汽车”普及，在月球上倒车雷达还有用吗？请说明理由。 基础通关 1．关于声现象，下列说法中正确的是（     ） A．只要物体在振动，人就一定能听到声音 B．只要听到物体在发声，那么物体一定在振动 C．只要人听不到声音，物体就一定没有振动 D．发声的物体不一定在振动 2．新情境  传统文化  “京中有善口技者……但闻屏障中抚尺一下，满坐寂然，无敢哗者。遥闻深巷中犬吠，便有妇人惊觉欠伸，其夫呓语。”此为《口技》选段，关于以上内容，下列说法正确的是（     ） A．口技表演者模仿的是各种声音的响度 B．“满坐寂然，无敢哗者”是指声音的音调较低 C．观众能听到表演者的声音，是因为声音能在空气中传播 D．观众听到抚尺敲击桌面的声音是次声波 3．在医院、学校和科学研究部门附近，有如图所示的禁鸣喇叭标志，在下列方法中，与这种控制噪声的方法相同的是（     ） A．工人戴上防噪声耳罩 B．在道路旁设置隔声板 C．将住宅窗户的玻璃换成中空玻璃 D．在摩托车上安装消声器 4．我国已经进入高铁时代，在一些高铁站有一些特殊的员工——“智能机器人”（如图），它能为乘客提供一些简单的服务，如指引、导航讲解、宣传、互动购票等，让乘客感受到现代科技的力量。关于机器人的声音，下列说法错误的是（　　） A．机器人的声音能传递能量 B．无法区别机器人和人的声音 C．机器人的声音能传递信息 D．机器人的声音不可以在真空中传播 5．医院利用___________进行超声检查。让___________进入人体，经体内不同组织的交界面反射形成“像”，医生看“像”便知道人体内脏情况、胎儿是否正常发育 6．铃铃居住的小区里的一些居民，经常会在小区内的小广场上伴随着震耳欲聋的音乐声跳广场舞。这里的“震耳欲聋”是形容声音的______（填“响度大”“音调高”或“音色美”）。如图甲、乙所示是同一示波器显示的两列声波的波形图，其中属于噪声的是______（填“甲”或“乙”）。 7．如图所示是我国古代宋徽宗赵佶创作的《听琴图》的局部，演奏时，古琴的声音是琴弦_________而产生的。调整琴弦的松紧，主要是为了改变声音的_________。演奏时，听琴者听到的琴声通过_________传播到人的耳朵。 8．如下图所示，在鼓面上撒一些红豆并敲击鼓面，观察到红豆上下跳动，同时听到鼓声。说明声音是由物体________产生的，鼓声是通过________传到人耳中。 9．小明和小华一起做了下面的实验： （1）如图①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________（填“能”或“不能”）看到塑料球弹起。 （2）如图②所示，在真空是否传声的实验中，先让闹钟发声并放入玻璃罩内，再用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，发现闹钟的声音将逐渐________（填“变大”或“变小”），直到几乎“听不到”，由此得出声音不能在________传播。 10．如图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时；超声波传播时碰到被测物会被反射，接收器接收到反射波就停止计时，计时器记录的时间t为0.2s。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，求发射器与被测物之间的距离。 素养提升 11．如图所示，是国家级非物质文化遗产潍坊聂家庄泥塑“叫虎”。当推动泥虎尾部时，连接头部和尾部的牛皮纸被压折，使空腔1的容积减小，迫使空气通过连接两个空腔的哨子流入空腔2，从而发出声音。关于“叫虎”发声，下列判断最合理的是（     ） A．“叫虎”的声音主要是由泥胚振动产生 B．“叫虎”的发声原理类似于打击乐器 C．用力推动尾部，声音的响度更大 D．大小不同的“叫虎”主要是音色不同 12．在“探究声音的传播条件”实验中，将正在发声的闹钟置于玻璃罩内，逐渐抽出罩内空气，实验装置如图甲所示。小明提出用磁悬浮音箱代替闹钟进行实验，如图乙所示。下列说法正确的是（　　 ） A．实验中听到铃声，说明声音可以传递能量 B．用抽气机不断抽气，闹钟（或音箱）发出声音的音调降低 C．甲、乙两次实验，都可以直接得出真空不能传声的实验结论 D．用磁悬浮音箱代替闹钟，可减小固体底座传声对实验的干扰 13．下图所示的是猫、蝙蝠和海豚的发声频率范围和听觉频率范围。三种动物相比较，听觉频率范围最大的动物是_______；蝙蝠发出的最高频率的声音_______（选填“能”或“不能”）被猫听见；要想让蝙蝠和海豚都能听到猫的叫声，则猫的发声频率最低应该为______。 14．如果依次吹图中的玻璃瓶口发声，声源主要是__________（选填“空气柱”或“玻璃瓶”），发出的声音频率最高的瓶子是__________瓶，音调最低的是__________瓶。 15．在学习演奏二胡的过程中，小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们的讨论提出了以下几种猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关 为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了如表所列4种规格的琴弦，进行实验。 编号 规格 材料 长度（cm） 横截面积（） A 尼龙 55 1 B 尼龙 55 0.5 C 尼龙 80 1 D 镍合金 ① 0.5 （1）为了验证猜想一，应选编号________的两种规格的琴弦进行实验； （2）若在实验中，小明发现A琴弦发出的声音音调比C琴弦高，他初步得出结论：________________________________________________________________________________； （3）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中所缺数据________； 迁移创新 16．Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件。其中的 Acoustic Stopwatch 功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔：当手机接收到第一次响声时会自动计时，当再次接收到响声时会自动停止计时（即：类似于使用秒表时的启动和停止），且它对声音的响应非常灵敏，其“反应”时间可以忽略不计。如图，甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在A处击掌一次，乙由于动作反应较慢，在听到甲的击掌声之后，隔了0.05s也在B处击掌了一次。然后，查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t1、t2。 （1）本实验中甲、乙两手机的计时特点分别是：_____（甲/乙）先自动启动计时，______（甲/乙）先自动停止计时。 （2）本次实验测得空气中声音的传播速度_____（用s、t1、t2以及题中的已知条件表示）。 （3）如仅将本实验的第二次击掌位置改为在AB的正中间进行（其他做法不变），则该次实验测得空气中声音的传播速度为_____（用s、t1、t2以及题中的已知条件表示）。 17．（多选）一辆匀速行驶的高速列车，车头在B处鸣笛后，在时刻位于车头的司机听到正前方隧道入口A处山崖反射回来的回声，再过一段时间，在时刻司机也到达隧道口。车、声音的位置与时间关系如图所示，图中，声音在空气中速度为，由图可知下列判断正确的是（     ） A．列车的速度为 B．由图像可知，为1:3 C．司机听到回声时，声音通过的路程是列车的5倍 D．如果列车的速度加快，则 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $