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包学习|声音的产生与传播

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* M* s: d/ x4 p6 f) Y# r - E, m3 }4 e/ d" N2 a

# f7 l- L( W7 ]& m

) t3 x5 t8 c( w- S% a

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。

: ] ?3 z. q5 ~5 ~

《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。

4 x5 ]/ O: g* I7 a0 f

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!

* R) z, G% M! Y# f" I

小编乱入

5 |8 l6 R0 ?# R. @6 ^

知识会

5 _" @5 L( b, k# I3 Y

知识点1 声音的产生

0 P5 \# `! D2 z

1.探究声音的产生条件

5 j( \; T& q5 x R1 Y0 U5 h

操作:

) Y2 j$ @; g. }* s

(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.

7 z, c& B, t- @4 Z

音叉发声时在振动

, F/ N5 {1 I* k2 s% h

(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.

# y+ B' I1 o0 }9 J$ |

喇叭发声时在振动

- k+ n' j) 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.

/ ~# j9 v* K/ l* h5 h' |" L

发声的鼓面在振动

9 H3 N$ J, k" B

敲黑板

6 V( H+ y6 g5 U G2 b7 H" L

实验方法

7 [% t* J2 l7 b" {3 a0 A4 A

(1)归纳法

1 e- o8 b4 V* |9 F

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.

% ~6 P! F5 K8 e8 D

(2)转换法

6 ?4 g' ^8 p e1 T6 u1 q

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.

% F& A. b% E# B5 @% I

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.

0 D! S" R! x% j0 b! B) G8 G% D

' j- t: R) q# j

1 S1 `9 F+ g' M) p8 Q3 C

2. 声源

/ k7 [, Z; [/ I& F6 i1 O# @* Z

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

. _7 e* |" K! \. H

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

6 L* P: h$ O9 k0 v _3 j+ F

' u. i1 n5 c' o/ J

; j$ d" k8 w) B

% G. z% K; W: s$ o# j

/ F! e" w* T. L2 I5 [9 ?) R6 e5 {

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

( Y% r8 L3 W5 l ?# r' b

水下开枪,水振动发声

( ^/ _% ], K1 ?

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.

+ a. b/ Y; D( S0 ` B: _

空气振动发声

* u Z$ {7 F# s' {: P

敲黑板

3 _; t u a6 L6 R, L8 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.

7 J& ]* H* \' J# @, s$ y+ d! a, @6 j+ M

示范例题

+ T% i& B( G1 J2 e/ x5 r# g

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

- c9 N; I' Z; P0 C8 p* E! }8 y$ Y

$ J5 X+ q$ K: @- Y+ f5 g3 O

$ W2 F$ ]) t s1 C; L& t

【答案】声音是由物体的振动产生的

( W2 ^$ g1 O# T0 Y, {; e) v

【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.

$ a' | d+ u; R# h) ]* e1 [

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

$ _# K: X% r2 p, |+ E/ j% |# w

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

" D/ [! ?) E* {% q- j3 E

B.有声音产生,就一定有物体在振动

; w5 f7 F$ G. ^4 d! B( d1 C$ U, r

C.振动停止后,物体停止发声

" w* v7 Q% k* s+ M; U# F

D.有时候物体不振动也可以发声

4 O3 ^' A. {: W" e- O- U, o

【答案】D

& \) f" L/ U4 w7 W+ D- v5 x& S

【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;

2 C% J! E& L6 l9 m y) P3 R

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;

4 q# i# u9 h) G! B% b

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.

9 k) P+ l5 `# f

知识点2声音的传播

0 [: ?* n7 R, v: z$ f: Y

1.声音的传播

; {2 W# Z9 E7 d ^6 @3 m& y

(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.

. x% l) P0 T% q5 ~* D8 |6 C( n4 D

( ~0 c2 v& h h8 ]% k6 E0 P

6 P# D% l5 I4 w" E2 Y

气体传声

9 M* b; d: O a- |

(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.

. I9 i/ w, I/ u8 z% W

% ^& i. X% U( X& z7 V3 k

: \ `. P! w0 I9 W

液体传声

* D1 b# Q* S! N0 d( o9 E* L9 r/ G

(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.

! E' F' V; j; c, d; X

(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.

! J) y T' r( c' E

真空不能传声

6 e% t* C8 C' ^1 V% u

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.)

1 M4 U8 V# Z" v( f$ Z" d

敲黑板

6 l8 V# O2 q( |/ v2 @# U' I

理想实验法

+ U1 Y, g* K5 f, a

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.

9 C2 `& C( w4 Y% U* |% ~

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.

/ T; c: |- s) k6 s

2. 声音的传播方式

: g1 p7 t5 J6 p) [ M$ l! l

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

0 V3 h( u1 A, ]# z7 N

" X9 S% E% u+ T" \% c1 m( _

. |6 h! O! w# g/ d9 b8 z7 t

声波传播的模拟图

3 f) V$ F7 @/ C' f+ X. U5 h# b

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.

4 p3 H4 `: K) T. y" K& l8 \

# k, s2 F3 |7 k- x8 h2 p0 J

! {" W* t6 v; g# R

拓展

6 [/ I! e/ t O( V1 N' L! f5 \8 W

人耳听声的过程

/ i/ Y3 ]% x* H; |. E( L1 z

7 d4 Q0 F) c9 Q/ ?2 {+ W/ B

9 C: z6 ?, k' D# B

(1)通常耳朵听声音

, J4 Z$ W1 U/ y S/ g

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

. ?6 Z6 T5 U0 b9 X

(2)特殊情况下耳朵听声音

+ l2 X3 K: _2 Y4 L* |1 u

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

% K. T2 ~ R8 }8 {* e) b

示范例题

* l9 A' I1 Y" }

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( )

$ O' r( c+ b# G) F' p, S4 G

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

9 {3 N0 ]# T6 |

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

' y7 @, T! [/ L; C0 g3 A9 e

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

* O; q4 P" ^" F& O' \5 f" ~7 Z( ~

D.原因不明

8 Z+ z5 [3 d8 B, h- q2 h1 V z

【答案】C

3 U8 k( m5 ~$ j

【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.

* C+ |6 p8 k2 G% p& C: c

点拨

) h& Q: ^4 o+ l' A

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.

. o0 F. i& J# ]- b0 B: J' G

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.

- L/ L, k% L/ i. d! t0 h! q

, r; g& N! y* Z# `* y# @6 | o

* {* T$ M$ C* \6 p% M; I7 j) n

【答案】振动;空气

" V6 z' i$ X7 n) \4 M! O5 }8 ?

【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.

& I8 R5 ?+ g% i) D$ r) E

知识点3声速

2 S. j+ j! h* B( u) x9 s

1. 声速及其影响因素

$ K# F: `5 q+ _" ?; m% m

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

( g3 Y7 c* B- a0 y' ]! \% s$ X5 y

2 h, U6 k( q% g. [" t: f/ o2 d

9 J# Z A1 t$ ?

一些介质中的声速

' n" d7 k" X$ S" o& X0 ^

(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.

, ]+ i6 b' Q$ S% q w: o

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

: [- [; d+ }% u! @' |: G) r! z

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.

7 K% }* Y# _% i. }5 Z

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.

5 R4 G* G. Z" @6 l' _

2. 回声及回声测距

}1 u x/ n- M9 e. m' @2 o* }

2-1 回声

1 k3 F, W# {; D3 C& [9 ~

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

, v# u! K6 d4 h8 J

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.

% H7 Z& e) s* _" ^" f! C

2-2 回声的应用

6 w- \3 u4 \. |9 P2 N9 M0 s4 k

加强原声

5 b' f y5 N2 G2 m# q! ]

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.

' @9 i+ N Q5 D2 `4 p5 W* [; T

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.

) ?) {/ ^; ?3 z; c+ \) W! n

: W$ V( v& E; K4 H: Y

, g- M* ~( {5 k2 b

天坛圜丘

& ~) ?2 C, O! d" \3 ^6 V4 _" a: V

回声测距

# i9 N; C! Z2 o" ~& H8 Z( Q9 P% ?7 w

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.

$ h! O! v5 l; y! y; g

% V( _) F B+ g# i) w

, n/ K* l- T F; k& b0 o

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

* j8 a: o( K3 H8 ?1 Y, B

示范例题

- f! X, L) M' H3 A' ?1 p2 S! i- l

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( )

8 H. ^+ E2 @) o; W* }; I

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

6 k+ `: D: a3 Z9 w, B

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

% P& w3 v0 `( g$ p( t

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

9 p1 K5 d; h! n

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

5 L* V& v/ M/ w) G7 x( e1 l2 k% Q

【答案】C

D0 j+ b/ m8 O2 K+ p! n* p

【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.

, l; S8 y! |% h# z! N& W* f) _

点拨

: a) u9 v c8 P3 j' A* Y

(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,

. L7 u$ P3 S& |$ o

(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.

) B& `' M8 X5 l8 H

K重难

]0 q! D2 _7 q M3 A

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

2 I" S3 N; O# f( _( D$ ?

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.

$ w1 T7 y s! a

(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 s, G7 d7 _2 U/ J

(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.

# J& ?) F/ q' N; G7 h% W: R& m6 B+ P

示范例题

/ W7 v7 O, g3 f3 T! W% B

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

* ^5 W; l; Z0 E

7 A A- M& u! `2 l

^6 g" D% |3 X

A.图A

6 O" g& _# J: b

B.图B

- j6 w$ b Y" u( A% F8 S1 A

C.图C

& w, K5 V! u: A/ q* F }8 P

D.图D

& ?9 n8 P9 ]6 U, J8 f0 A3 z) L$ m7 d8 g

【答案】C

$ e ]* G- d/ n6 {5 @' ?3 O' w& b' B

【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;

: d6 c- z1 }: E6 K, {

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;

- }" x! _3 H7 C1 G2 T' ]

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;

! n) J3 f5 Z1 Z3 V

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.

$ R* H+ [% M, J9 b, N

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

. ]" [ B! J; ~7 `; c, D! z

+ f( E7 e8 G% T2 L- U

I7 n; X# X+ M! v

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

! w# B. M* }8 Y) o. R7 l( H* y O' K

【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.

" v' _) f; _4 E$ p. V% L3 A

声明:以上内容摘自包学习APP_动态教辅《全息解读·物理|八年级上》,欢迎来包学习和更多小伙伴一起学习更多知识吧。

o2 O; i& m, A0 P* f F$ Q& A ( l2 {' j ]. P' c
# q- d: `+ D& p% G! h8 d) ]: I; l ( t) Y: j+ M$ F1 e* h4 Z2 f j( l G) H+ h" I. _ E( V 0 {9 u3 z& P; z# B% B' B M$ r: w7 X8 ~8 \) F2 [
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茶江鱼
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