* ^2 j) m V; g) f
4 q) }; X3 x% A7 e- Q
, I8 h% x( a/ A3 e: B: s. ~
+ m! T. S* D; f2 v3 R1 [. P' `
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。
8 h k+ v! b# }5 v 《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。
$ l8 O c+ l# @/ |+ m
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!
& C8 Z* T3 o- C
小编乱入
6 ]; u4 v; |2 ]# g1 z' G 知识会
2 `7 d k0 L: M1 S& p 知识点1 声音的产生
% u( Z* G! w ]+ y9 O% `
1.探究声音的产生条件
& D& O0 [0 A& _( N+ O( k
操作:
) S7 p4 U4 o/ b! T! Q: C$ ~
(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.
( |$ Q1 z7 Y* H6 C! m- f 音叉发声时在振动
3 Z, W- Z8 Y8 W K1 s
(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.
5 l; f- |3 m. v* x+ r/ m+ S
喇叭发声时在振动
) n' \6 o: o6 |1 S, e( i7 Y
(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.
: |6 n1 s' x z6 j( `, G) X
发声的鼓面在振动
' ?* j1 w2 ?& ~9 |% t4 d. ]
敲黑板
- V' \ p1 w& ?2 t" ` U: K
实验方法
/ P7 I0 u, a L5 S8 q
(1)归纳法
& I. C& H+ P7 n$ b, |2 |' P3 R
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.
d& X7 Y+ Q$ |+ o* B, C4 s$ S
(2)转换法
& m7 m3 @, L) n9 G- P: g# M1 j3 P$ J
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.
) i: X. N/ V# v% P" y9 |; V( i3 R
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.
7 \/ n% C4 @7 T( t
# @+ B7 Q: Q/ l6 i* @( Z
w; I/ K/ S- `# c1 N: X# v/ A
2. 声源
! P2 P* n2 M' E/ f 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
. P4 H5 `0 u; {' g) @, G3 Z 如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
3 _5 `9 l$ u4 L8 j1 U
" N7 }( }1 e+ R
4 Q! L% g, ^/ l# L! H( {; I% s
* y0 i" u8 e" ?- s: z8 D
. Z# Y1 Q! J7 G, k ~ 如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
! ^( m! e# B, `! X; x+ \: a& { 水下开枪,水振动发声
" f8 ? j, ^( X4 D; A
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.
; l) }: M% f& g: p }8 Q# F 空气振动发声
0 l$ C& X/ `# ]* R 敲黑板
- n; d+ j6 w" y$ E6 I 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.
4 J/ v3 f8 g5 u. M
示范例题
- f& n; n- ^, K% ?5 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.
4 v( Y( Y5 i6 I* X9 n# [- W# X
, S3 K) a. a( N1 m
2 p' z7 `5 \1 R+ D3 f' H6 `
【答案】声音是由物体的振动产生的
9 W6 F w) H T 【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.
7 s- U& U/ z( F1 [ 例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
3 @1 S! f4 h. m9 M 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
- |$ ?' Y- o4 ^9 C# q; a% ] B.有声音产生,就一定有物体在振动
! A4 Q \: a5 s; E) ?5 B, u+ v0 \4 r C.振动停止后,物体停止发声
; x8 K9 u6 X! ?1 |3 d3 B% Y; E4 b
D.有时候物体不振动也可以发声
& K( ^0 \' {8 ]7 M 【答案】D
$ y. _+ q. W4 @, U 【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;
/ V' v0 _$ y0 b& U( Z
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;
7 G, P4 P1 f l
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.
% E& [. b' n- U
知识点2声音的传播
! n, {! K, D: ~; J
1.声音的传播
1 n( x \* ]' T; ^
(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.
; y) b- ~& q1 V- o, \
) [6 F" f$ R) q% t) ]
5 w* T) s1 \) ] 气体传声
+ ~9 D I0 T6 c7 x6 b8 N% R8 C (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.
1 N' F* r- ?8 Z
0 C8 Z( ~% g+ w; }6 D' S: @
) ~2 Q0 l! u3 i! `
液体传声
6 V) D$ _' p2 p: x (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.
* w5 L' j* D( m/ y# Z- F" F (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.
1 B0 B$ k: L8 U6 s# u+ J, b 真空不能传声
6 V7 U1 q: H6 ~* o- B5 ?
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.)
* ^$ f8 s* i& P) E 敲黑板
3 j; J" p3 K c8 ?' H; f* X. [ 理想实验法
& u1 c9 v N( f2 d& S 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.
* v- U5 X) _4 p* M9 @" p
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.
9 n4 G4 P, L: F$ A: C6 S5 L( k- [
2. 声音的传播方式
( Y+ h" c9 z' v( ~0 y
声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
/ i2 ?0 E' R) b+ F" L, K) k
# s" o& y+ f1 C/ o# c, J
7 y, e) g$ O3 {: h8 g- V ^0 V+ j 声波传播的模拟图
Z8 Y( w' ]: E- W+ _* S8 r0 M
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.
5 y3 d- b1 A! U. B
8 k0 c) T4 B5 @8 l N( }& Y8 ^
! T$ E `3 {5 f+ ] 拓展
; q7 i, `+ U! C8 ]4 o* J% n! h
人耳听声的过程
5 w& y9 ?3 l2 S) g
- l7 r5 E4 @. c
2 _, J( J2 E7 A! ]4 C* G (1)通常耳朵听声音
^+ }& R& P0 S( V' i; S9 k 声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
+ `6 V; ]4 m. H, g6 W8 S
(2)特殊情况下耳朵听声音
4 U, E' S& B3 j0 {9 X2 o 骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
/ \, D6 K) P. f6 U 示范例题
; V/ C' n3 \( R& Z4 v d. F 例题1.(单选题)在月球的表面主要有岩石和尘埃,有人说,飞来的流星打在月球表面的岩石上,会像无声电影一样,在其附近听不到一点声响,这是因为( )
* u* O1 R' ]4 D: n
A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
8 @1 Q1 b6 n4 H* }+ G+ E B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
5 H! s4 o- U5 _/ L C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
8 y! S" z& D) H, ~* u
D.原因不明
* |" A0 J4 d8 o5 b2 x
【答案】C
& a# o o' ?" o1 D+ O* W
【解析】月球表面的岩石受到流星的撞击能发声,只是缺少传播声音的介质,人耳才无法听到,故C正确.
) E8 p" [# b: n; d& k9 ], B# r
点拨
/ ]2 A" m' Z" W# d5 W 抓住声音产生和传播的条件,振动产生声音,有传声介质才能传播,最后有健康的耳朵,才能听到声音.
- G/ m" o# U1 z( _
例题2.(填空题)音乐会上,演员正在台上吹奏笛子,笛子发声是因为笛子内的空气柱在振动,笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.
" {% E" p5 I# z! `
9 P: p& e2 [6 b7 U
. I8 I$ s, C3 D9 ` 【答案】振动;空气
/ j0 X/ V$ m% {7 A& X/ h1 s
【解析】声音是由物体的振动产生的,笛子发声是因为空气柱在振动;笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.
1 \) Q: z. d- Q2 }, p: @5 j; b8 q, V
知识点3声速
! o' w' {: c7 v% r O& D
1. 声速及其影响因素
/ T) r6 f6 `, p8 @ @ 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.
: y0 u. Y4 D5 I& @ _
# |/ Q; \- o# m( b5 B( Z6 a
4 t5 u6 v! p3 A4 L F9 R! ^" M' R5 C
一些介质中的声速
$ _ ]9 V7 N3 J1 H7 y. l2 v: D- f (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 u7 i8 M9 D9 x5 G( G
(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
2 E5 Z, x( ^7 |$ D4 P' x4 V; H
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.
# L8 M: i% `4 U( r6 P. X$ Y 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.
! A+ X. U- }( g& u
2. 回声及回声测距
+ S3 P- J! T2 R4 _3 O 2-1 回声
! ^% w _+ H* F 在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
* u9 `1 f8 g3 \0 L 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 R6 k0 f. O8 L' \' r
2-2 回声的应用
8 ?* N1 {3 X! d3 d8 Y 加强原声
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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.
, F s# h. `. d, b- S* ` 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.
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7 M5 b7 G1 @; | 天坛圜丘
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回声测距
3 q: ]# I7 a8 t/ y' G- x' b, A 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.
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" R0 y0 K1 Z5 c- J% t% D9 P
& F5 L/ O$ q# h# O* q
海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图
9 P# O+ F" g2 a* Z: ~4 J0 h
示范例题
+ I- V. k: S0 ]+ G2 s# E
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( )
# ?& Q) P. ~) l P3 k+ h9 A A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
' M- Y) Z6 Y6 h& d& J( g
B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
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C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
+ f: M2 g3 C, P5 j D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的
1 E9 V$ [5 }* N; M. \ H) z' z: g 【答案】C
( s" O/ s" v- C1 \ x- M7 b
【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.
% \# R* z# \8 g0 r7 j
点拨
, A, N' O: E4 x" B7 N (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,
3 Z: i/ T/ V$ r9 q$ i+ t9 u$ D- I
(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.
3 F) |+ A9 o& V5 X7 a K重难
+ f$ l) F& h- m7 [! i) c 要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】
5 K l- h. x/ c/ P6 a D, F( j a 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.
* N) d+ m9 a* G( E( C (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.
+ \5 Y& r3 U" s. m1 [" L (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.
3 ~5 E8 `( S. u- O, |( f 示范例题
# k9 d8 s' p4 W, t# y: W1 N
例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
2 j$ f' x) T) i
, d" j$ }0 u5 R
* D! N9 D, J8 c, a" U5 ^# f1 e' T# b A.图A
. X) r! T9 e( y1 F9 ~% ? ^. I: ^ B.图B
E, C& v0 X. j" I1 }% \
C.图C
% }/ d! D3 O: q$ h D.图D
# n- y! n7 ^# i; h) M# K 【答案】C
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【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;
1 V; g) a2 P1 R% P- R+ g
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;
9 w: l7 g ^, 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;
+ y3 o A3 O) s0 ~ 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.
+ G" F* k7 C# R6 o, C
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; i6 G! k1 w7 \+ _2 Y9 [, d# N
6 o7 R# m9 q- ^8 l* Q) W
& N; h# a! i4 O( H+ s
【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法
2 n- R5 r9 x: }+ }3 W ` 【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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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。
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