& v3 n8 p5 y; \, i: D
6 h" ?/ N# T2 ~: o& q 2 N$ P5 x E. B- n
3 A/ @1 y7 c5 x2 d7 o- H
人说话,唱歌靠声带的振动发声,婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声,清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声,其振动频率一定在20-20000次/秒之间。
; I# i1 s% @, ^; O 《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”,这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。
# ]- u, \) M8 T- I+ [, R2 d
敲打桌子,听到声音,却看不见桌子的振动,你能想出什么办法来证明桌子的振动?不知道的话,就快和包Sir走进“声”的世界咯!
- v' @0 I% @1 l4 B, v Z; S
小编乱入
* }3 I/ V! N" D5 T# t! Y! i 知识会
- o* J- i0 S; i 知识点1 声音的产生
0 z( B7 g% x* ?: F" W; b 1.探究声音的产生条件
3 m% m# c* d% N& h% ]( C
操作:
1 r& E/ |! z$ A3 D (1)敲击音叉,音叉发声,把正在发声的音叉接触用悬线悬挂的小球,小球被反复弹起,说明:发声的音叉在振动.
8 d/ X4 f' Q2 S3 D" ~ 音叉发声时在振动
" J& t/ r& {1 H9 z7 R
(2)将豆子放在发声的喇叭上面,豆子随着音乐“起舞”,说明:发声的喇叭在振动.
6 ] F5 R+ ?5 K. s 喇叭发声时在振动
- V$ ^( I3 }& u5 b b G5 b: N3 I
(3)把七彩粉末放在鼓面上,敲击鼓面,七彩粉末开启了“颜色盛舞”,说明:发声的鼓面在振动.
/ r$ V8 O- \* ]: a
发声的鼓面在振动
4 P/ }+ L% p# c& A- `
敲黑板
; L2 t3 _7 a1 O& R, i 实验方法
5 _- Q: t H5 @: R T B2 L
(1)归纳法
( ~+ {! g8 ?2 q e4 t 发声的音叉在振动,发声的喇叭在振动,发声的鼓面在振动……归纳总结得出:一切正在发声的物体都在振动.
% o' N9 }- K6 _
(2)转换法
4 n. i4 ^) k7 U: r' g z- w0 P3 z
发声的音叉肉眼看不到振动,可以通过小球跳起来体现,这种将不易观察的现象通过易观察的现象体现出来,叫转换法.
* j$ [, W7 F3 U7 C
如叩击桌子,桌面看不到振动,可以通过桌面上水杯内水面的波纹来体现,波纹在实验中起到将微小振动放大的作用.
' ]% ~/ N8 \" ~ L. N4 l# i. S
6 t: N" q) f3 c U' ]# x
|1 B9 N, I/ O. T: o 2. 声源
& X! \' A/ R6 V" ] ~) C$ ?) k
声音是由物体的振动产生的,正在发声的物体叫声源.固体、液体、气体都可以因振动而产生声音,都可以成为声源
2 L) o* `( B7 r+ T
如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
& U9 ~# G: ]8 z5 J% p" { N * y. m" t4 G2 V$ h
o) F, Y& R# J" Y0 `9 K- {
- w) B& ]( F; x; d
% c# W3 A- ?* `5 j" |/ C$ Q
如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
; ~& W/ N# m- B) B! Q! p 水下开枪,水振动发声
& |/ T) L' h& E! U 又如传统爆米花机,爆米花出锅时会发出一声“嘭“的声音,就是由于空气振动发声.
: r; l8 {* h9 u: D/ K' V, l
空气振动发声
7 c" |$ Q( W0 u( g) a! J- r! V 敲黑板
8 F2 a8 J) ]% I' K8 B, z- k8 C 物体只有振动才能发声,发声的物体必在振动.振动停止,发声也停止,但原来发出的声音仍继续存在并传播,所以一旁的人还能听到声音.
- @: I3 B( v0 Y8 a$ Q 示范例题
0 \3 |+ |5 t: l
例题1.(填空题)小丽和小华一起做了几个实验:小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感;小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花.通过对上面两种实验现象的分析,你能得出的结论是:声音是由物体的振动产生的.
/ k5 |0 h6 x: e/ u, X3 t& k
0 x7 m0 k7 N# F; k' D1 B
" p5 |5 J/ Q; t6 T* n 【答案】声音是由物体的振动产生的
* P) c# T: N' Z9 h* ~/ G 【解析】小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感,小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花,这说明发声的音叉是振动的,故结论为:声音是由物体的振动产生的.
0 h2 K, o0 e+ p. t- I 例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
& u0 U: p9 U+ g* [& @$ ?& U2 ^$ l& o A.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动
& Q" t# i( H: C$ U; ^- h B.有声音产生,就一定有物体在振动
" P) j% {& i: D8 r, P& Q C.振动停止后,物体停止发声
: P8 o, N' m9 W4 h) ^5 N# A6 ?2 E
D.有时候物体不振动也可以发声
2 K8 X- z% @2 U2 g
【答案】D
" p4 T2 w9 C' y* r
【解析】A、C项,声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止,故A、C正确,不符合题意;
: G& N T D6 T4 D& V9 O( U+ z7 X% L B项,因声音是物体振动产生的,所以有声音产生,就一定有物体在振动,故B正确,不符合题意;
/ y; A: [& n, J7 h D项,声音是物体振动产生的,物体不振动就不会发出声音,故D错误,符合题意,故选D.
2 N. v2 S$ V, ]
知识点2声音的传播
7 ~7 J# E9 m4 j
1.声音的传播
. ^; ^ W0 ^) | j6 o
(1)演唱会上,台下的观众能听到歌手的声音,说明:空气(气体)可以传声.
( i# O! A% V1 l3 E2 |
$ J, ~. k+ R: H4 I O
7 h3 O- ~4 @" e# M* l
气体传声
( N2 [* J! m( C! H" T) R6 q4 ] (2)花样游泳运动员在水下能听到音乐起舞,说明:水(液体)可以传声.
5 ~9 t! h w6 r
% y8 u4 R, Z8 ~/ a! @
: x& Z ? k0 A! _" [. Q( c 液体传声
; Q. h) P5 k/ e1 i) r Z) }5 v, A* X I (3)人捂着耳朵,也可以听到自己的说话声,说明人身体本身(固体)可以传播声音.据说音乐家贝多芬晚年失聪后,就用牙咬住木棒的一端,另一端抵在钢琴上来听自己演奏的琴声.
$ t$ l5 _8 ~# X+ Y9 C, P1 E
(4)将正在发声的音响放在玻璃瓶内,并逐渐抽出瓶内的空气,听到的声音逐渐变小,甚至听不到.进一步推理:真空不能传声.
0 |% ` s+ |5 H8 a
真空不能传声
% v8 y$ N: R# f& ?9 u7 n b" Z( m 结论:声音的传播需要介质,一切气体、液体、固体都是传播声音的介质,真空不能传声.(且固体传声效果最好,液体次之,气体再次之.)
. \0 ~- w2 z% o& Y4 S6 G( b 敲黑板
8 n' g2 T3 K7 h0 I, H 理想实验法
" i/ v! E2 s0 c8 F 随着瓶内空气的不断抽出,听到的声音越来越小,由此推理,如果把罩内空气全部抽出,则听不到声音.其实将瓶内空气全部抽出是不可能的,只是一种假设.
: S6 f( b$ t6 z* ~1 y) U. V1 t
这种在实验的基础上,忽略次要因素,进行合理推理,得出结论,达到认识事物本质的目的的方法为理想实验法,又称实验推理法.这是一种重要的实验方法.
! X, w! n- P+ P' a0 V 2. 声音的传播方式
6 b9 c5 o$ D; Y. E3 [ 声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
0 ]9 w6 |" N9 u& a8 S% P
, `3 L0 r2 E0 Y J6 }& }
4 B& Q3 j- D( u6 Z8 M: A
声波传播的模拟图
; ~/ @8 P* T# ^5 }1 Y" ] 如敲击音叉发声,音叉振动,带动周围的空气振动,形成疏密相间的波动,向远处传播,类似向水中投一个小石子,水波向四周扩散.
1 K( |6 W8 h" d9 I& [
* {% A8 M; E3 k8 {0 j2 n$ x
) y4 u9 `" p# L. J 拓展
1 [4 b4 D, ` o6 T' i# s. |' D6 r
人耳听声的过程
: M' U* ]3 e" O) g
" B% d# ?3 {( O G$ y" q, q! c3 X
1 H# g |1 `% C- ] _ (1)通常耳朵听声音
9 ?( V" L. H4 S# F& w# @" l
声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
. K: ~1 c9 u2 t9 Y0 R (2)特殊情况下耳朵听声音
8 ^+ P- T4 P2 k. e 骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
; e; ^' v+ [; T
示范例题
- O. U4 k$ s4 b3 N4 D
例题1.(单选题)在月球的表面主要有岩石和尘埃,有人说,飞来的流星打在月球表面的岩石上,会像无声电影一样,在其附近听不到一点声响,这是因为( )
2 Z/ ~3 x7 S/ ]5 p; J A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
2 h+ N# M% c2 j& f# y7 J F B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
7 M; U5 D* j+ d, a% ]+ M
C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
% {$ `2 F% ]4 w: q D.原因不明
& a; [# e* n- c0 Z. m6 p
【答案】C
8 E# {6 r' L. |: e4 V. `
【解析】月球表面的岩石受到流星的撞击能发声,只是缺少传播声音的介质,人耳才无法听到,故C正确.
$ z' F$ t, ?( W9 _3 Y" P. b 点拨
4 z, r- o7 x6 o" i
抓住声音产生和传播的条件,振动产生声音,有传声介质才能传播,最后有健康的耳朵,才能听到声音.
0 w- u2 I6 N. R6 r$ d" r( j
例题2.(填空题)音乐会上,演员正在台上吹奏笛子,笛子发声是因为笛子内的空气柱在振动,笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.
8 y' E6 R6 G6 x; I Z6 f8 s
& L1 @$ q0 i( [) c7 u' m' o
- g1 M) P/ i8 g 【答案】振动;空气
9 {; i/ H0 G) ^( w. } 【解析】声音是由物体的振动产生的,笛子发声是因为空气柱在振动;笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.
& q5 P7 ]8 B& W& W. Y8 ~
知识点3声速
* F) [: d; L6 r6 }* Y) v: x 1. 声速及其影响因素
; d; N2 S+ [( V! j4 \. A 声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类和温度有关.
. @" ^3 p" [, `( q2 A
6 m" {' C; x. Y
# J8 \/ K+ H3 a5 n
一些介质中的声速
; `9 l N' @5 q1 } (1)不同介质中,声音的传播速度不同.一般情况下,在固体、液体、气体中的声速大小关系为:v固>v液>v气.
9 N- @5 l3 H9 Q; v3 q# T* d1 S4 O (2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
8 ]( ~0 f |, A$ o 赤日炎炎,在沙漠或戈壁滩,即使相距不大远的人也难以听清对方的大声喊叫.
& [8 _" x( Y% s 这是因为:气温影响空气密度,气温高,空气密度小,则声速大,由此产生声音不一定由声源沿着直线传播的情况.晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播较上层快,于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的.
- }" o& U1 m# Y# T2 d2 F# j1 \ 2. 回声及回声测距
, H3 Q5 U* X8 G7 u) O* R$ P1 D; i
2-1 回声
* {4 E% H0 [0 H! R" [ 在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
0 o) L1 _- D- n2 F1 w* ^* e6 [ 回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳才能把回声跟原声区分开来.
( m2 t4 d5 N" K/ u7 _. @' h4 W. H
2-2 回声的应用
9 {4 @4 ?2 G W
加强原声
6 P0 o5 S) d/ M! v0 ?/ c/ A/ ? 如果离障碍物太近,声波很快(小于0.1s)被反射回来,人耳无法区分回声和原声,回声和原声混在一起,相互加强,会觉得声音更响亮.如在室内说话比在旷野中说话更响亮.
- }8 P; D S% X# O
如北京天坛的圜丘,位于天坛的最南端,外面有二层圆形围墙,中间是三层圆形石坛,上层台面四周环砌台面石,中心一块圆形石板称“天心石”.站在天心石上发声说话,会觉得自己的声音特别洪亮,这是因为从天心石上发出的声音传到四周的石栏和墙受阻以后,就同时从四周向天心石反射回来,总共只有0.07 s,说话的人几乎无法辨出原音与回声,所以听起来十分洪亮.
! i' w# X! `) S1 D# ^) j4 E* Z8 r
6 q' t0 A( U% t* ]) O
0 x/ M2 e& ]3 c9 B5 l
天坛圜丘
# ?( Y0 {/ J5 h/ |5 M- P 回声测距
- S' q0 n' ~9 B8 L/ K5 y; L 利用回声可以测量声源到障碍物的距离.当声源位置不变时,声音所走过的距离是声源距障碍物距离的两倍,即v声t=2s,故s=,其中t为从发声到接收到回声的时间间隔,v声为声音在介质中传播的速度.
" |$ P0 ~" A, k1 D6 ^
( g+ k8 e" ~, i2 a- z/ C2 k# d2 D
" N6 R5 O- W) C, b3 r( x, y+ R
海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图
, |4 @2 P: X( u 示范例题
+ F$ k, b( o9 O, _" ], _& s 例题1.(单选题)有一根很长的正在送水的钢管,一个工人从管的一端用锤子敲了一下,则关于另一个工人在管子的另一端听到响声,下列说法正确的是( )
+ ~7 v8 G% O% Y, ^. b
A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
1 r4 W' d/ Y; a
B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
: r' e+ j" t: A C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
: W5 C; L& K; p6 e
D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的
8 {6 J% B+ B/ u' n' \% f. q 【答案】C
5 \8 v- c, l# U. s' h
【解析】根据对声速规律的理解,声音在钢管、水、空气三种介质的传播速度依次减小,由速度的变形公式可知,发声处与听者距离一定,声速不同,传播时间不同,且钢管较长,所以听到三次声音,依次是钢管、水、空气传来的.
/ l1 i/ w4 O* q+ [' t
点拨
V2 X9 I+ y9 w0 B$ h (1)知道声音在固体、液体和气体中传播速度的大小关系是解题的关键.本题情境中听到三次声的前提是钢管足够长,如果太短,两次声音的时间间隔小于0.1s,人耳是分辨不出两声的,
d7 v/ f" G0 Z! S; ^7 r (2)另外注意题意中所说的管子里面是否装水,如果装水听到三次声,如果没装水听到两次声.
. _. @$ D* I, Y5 n2 v: u6 X" s K重难
$ [/ k7 Q) x' ~# ` 要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】
8 C+ `4 b [$ f8 `
在一些问题中,常常将声音的产生与传播事例组合起来,让我们分析哪些属于探究声音的产生条件,哪些属于探究声音的传播条件.解决这类问题,需要我们对声音的产生条件和声音的传播条件了熟于心.
/ y; }4 a- P0 `# o
(1)声音的产生往往围绕“振动”两个字,近几年以转换法为热点,如扬声器纸屑实验、乒乓球音叉实验等,考查体现振动的方法、看到的现象、实验的目的、纸屑和乒乓球的作用等.
4 ]/ E, w2 m8 D, l) z/ `0 u
(2)关于声音的传播事例分析,重点找到反映声音在传播的关键词语.真空罩内放入闹铃的实验常是出题热点,重点是考查理想实验法的推理思维.也有联系生活实际的问题,如真空玻璃、空心砖的声学优点等.
. `8 T8 j& K# B: c
示范例题
, }3 ]( h3 @1 e- n& L/ @ 例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
; d+ }1 r w( | J p/ Y m
& T0 n$ K& p( C, \
5 D/ U+ y$ Q& S
A.图A
# Y& q# P9 q8 @( R" `
B.图B
* \7 Q F! a3 ]
C.图C
$ s1 ?. [ r0 |" O0 [* x; ~7 j+ x8 w1 l
D.图D
- R( M% W7 G* ~" U: B* o3 ^4 s/ `2 B- ] 【答案】C
, h0 M" _' Q4 c/ K
【解析】声音由物体的振动产生,敲击水瓶,水瓶会由于振动产生声音,故A不符合题意;
0 a9 `" f( c4 g3 b: X; o+ I 响铃的闹铃正在振动,能发声,只是由于没有介质(空气)不能传播而已,故B不符合题意;
0 H6 T9 o" l* _7 C2 d
关闭收音机后,收音机不再振动,故不能产生声音,故C符合题意;
, I. J( b8 m: {; j8 a" O 吹着的吸管笛,是空气柱在振动,能够产生声音,故D不符合题意.
" o8 k$ U, Z/ t' x8 ]0 t( s 例题2.(填空题)如图所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会多次被弹开,说明音叉在振动,在此实验中乒乓球的作用是把音叉的微小振动放大,便于观察,这种研究方法叫转换法.
; X* B$ ^- D( P/ v% }2 o" m) e
7 w+ f1 A9 ?1 Q
: x0 C9 { {- T2 a 【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法
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【解析】此实验可以探究“声音是由物体振动产生的”;将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球多次被弹开,这样做是为了把音叉的微小振动放大,便于观察;该现象说明了音叉在振动;该实验方法是转换法.
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