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包学习|声音的产生与传播

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4 t: c7 [# X3 ~$ r4 H. v
! ^; D8 D$ ^7 _! d7 @4 b0 D! W( |. ]- l

; D$ w7 t' Z! s: ]

% B" I- a' x7 O. h$ j [7 m

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。

2 J* Q! O! O v: f C9 p R

《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。

; g; r3 a+ G1 g( c7 `! H+ a

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!

' F% s( \" y& b2 a; v: H0 z; }+ n

小编乱入

7 W( Z$ i5 W6 S- l! I' n+ w! U

知识会

4 T5 E' ?) l, A6 q$ x+ m# x0 r

知识点1 声音的产生

4 P {7 ]# b. d- A6 Y, [. W2 m; B' x

1.探究声音的产生条件

6 |+ T' T. m# X" R- n; k2 u! ]

操作:

, D, m. |* Z1 J4 T8 ?. k

(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.

; p% ^+ V8 C6 ~! e' w, `

音叉发声时在振动

! d' L+ f) x: o, N

(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.

: R0 v S9 C* F! z# f5 P

喇叭发声时在振动

: x. j! i: P7 [4 e9 W. O/ q/ z0 X# S* n

(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.

8 V6 e0 ~3 f7 x

发声的鼓面在振动

1 j, n0 X/ }* i& b' h l

敲黑板

; C3 j. ^. K2 V7 c& c

实验方法

# P/ h+ l# N$ O6 H! e" A

(1)归纳法

: X$ R$ b" F* _; X( I p

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.

# {7 ~5 U4 j0 J7 {) f9 B

(2)转换法

' j+ R! O9 a% g1 i! 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.

+ r+ _; S8 h* G4 s& v

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.

& v5 d# e8 U( \6 p, r% u7 [: c6 m; X1 o. Q

: K( I6 c; F( g( C& m ~

. X7 ]8 g% z8 M$ @( K& w$ `( s) n

2. 声源

; b- e& A9 S' 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

0 b$ o; k/ ], w9 p

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

Z8 }, o9 Q# h4 x& f" U9 S# d

% @ Y3 ~' M6 A% [. Q1 a8 ?

4 {4 V1 o5 f% r

, S: S& c: }, e" u! ~1 b+ X

) l1 \& C4 l c4 s) J; N

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

: ~1 v6 D+ F: I4 n: A/ J5 i. ?

水下开枪,水振动发声

, b) k1 T3 n# z$ @

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.

# e$ n8 |. D* ~

空气振动发声

* X+ E1 z) p' e

敲黑板

- F/ Q- Q" ^" o( r

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.

- U8 ^8 b/ W7 @% q: X* W6 p

示范例题

! Z4 c; w. V; e

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

( C7 a4 u/ f: m+ M4 G

) u4 z5 [7 Q6 [% J0 \* V E& n

8 g1 j( Y% n" u" B* f6 \+ o {/ G

【答案】声音是由物体的振动产生的

3 I( _" f# w5 U1 d5 _1 {

【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.

# t9 T' M9 l) u- S" h% y8 W c

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

" ?) _) I2 \) l. t9 k# P. A

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

% r+ [/ w s: N- d% m: A) @* I9 ]

B.有声音产生,就一定有物体在振动

$ P2 f1 J' r1 J7 ]

C.振动停止后,物体停止发声

+ R. |% _; Q! R# R n6 r

D.有时候物体不振动也可以发声

2 [, e# K; i a. V& V a

【答案】D

* b" y; m0 F; _. c7 Q. ]

【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;

5 l. D- L: _; L$ O- V

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% `% h; K3 y+ D$ Q

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 ]3 K" f) T" }/ b3 s' A+ Z

知识点2声音的传播

6 c/ l- o2 u; b: J, _1 ~

1.声音的传播

! v. w& ?- c. s7 Z: S5 D

(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) t" n- R, _1 n

, y; ^8 \) o2 p3 J" c

. x2 V2 S* v7 b

气体传声

8 ~8 ?- @! \# v2 [1 b' j

(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.

& {6 L6 I# m( r* V' |0 ~& T

) \. W" p- l {) l- q+ J$ g: d4 F7 Y

7 Q3 j1 d! N, i/ R& x

液体传声

+ f- A+ @% T) k9 k9 R! C

(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.

$ m' M* m5 y7 } Y/ l" l

(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.

( d* ?) \1 C& j+ ?

真空不能传声

7 x l- h- L9 C

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.)

4 N6 y9 }5 H+ h5 ]2 B0 c

敲黑板

* o6 ^8 t3 y. g5 l3 ~6 A% ?

理想实验法

% f* m! I5 D9 R1 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.

2 u# o0 K& S: c: H, u/ q4 b, Z

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.

, I( q6 N9 Z2 C/ s( K

2. 声音的传播方式

" H; D+ g" i1 a4 Y+ S4 i' {4 f

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

& y- h$ d. N+ z* S% }0 u3 F5 C

' G5 o/ l# P. c5 h

( q8 N8 \2 Y, ?* A! Q6 u5 K5 ^$ Z

声波传播的模拟图

6 n( ^ f5 y) M3 s5 l& 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.

m+ |$ z$ F/ e3 p( }( x2 z

% x/ w4 L* |. N$ @. F0 V. ^

3 F% [& _% e: A! l0 r" w/ j

拓展

5 l: z) d/ R! {3 y* ?; e

人耳听声的过程

+ x+ b, V3 c5 [

+ j/ i0 a, t# M" B& j

! S+ q4 o) ^& U6 W% o: C

(1)通常耳朵听声音

7 Q' l- `6 D1 d; H8 |; T, t9 b* q

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

0 r! i; D& l& ?. w! n- ^7 c8 b! P

(2)特殊情况下耳朵听声音

. H1 `8 i' {4 V

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

! r3 b) I2 ?3 K* b

示范例题

8 A% e" t9 a2 q5 n" |6 X

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( )

6 F% Q8 ?% n l, S

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

/ V; u% ?9 y5 z& R

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

* y8 C; ~5 T# B* ]- Z! x

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

* u, M( U5 p8 [% s& _

D.原因不明

& w" R- |* T8 j! T6 S

【答案】C

) W/ v# G) }: h4 c" E

【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.

+ r i H% C7 a

点拨

k- q7 W. j c

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.

/ I/ p, O, J4 f2 c" d

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.

* M2 E$ n* z8 r4 I1 A& `

+ Q0 Y6 v- g" T* O+ @& }- {5 R

* F% }" N4 T4 i2 T* V9 y1 \

【答案】振动;空气

/ \' F' S5 [5 F& X9 b

【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.

8 }/ u7 o5 y2 t6 r0 O

知识点3声速

3 Q0 A3 I) O( x# n: g7 @

1. 声速及其影响因素

8 @% }1 O' j3 p

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

- w6 t( ^. j, P0 x/ n/ d

/ C$ c' t6 v, ^0 h, ?+ U5 t! ~

7 g/ i6 I* `! [' b6 P

一些介质中的声速

. C6 _& n; z+ V- K

(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.

1 w; e" |4 q1 t$ C

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

' l4 r7 u3 p) |8 l: O, 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.

% u. V+ y* [& l! ~1 x4 f

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 c1 I q, Z( G! E

2. 回声及回声测距

( T' R5 y5 t+ y Z. h* a# _) u

2-1 回声

- y. L8 A, {* o3 V V% v

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

% c' ]1 y$ `3 s0 R. k- y

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.

% O: M- S* {9 C1 t: q1 i; W

2-2 回声的应用

3 ~! ?/ Z7 Y+ I6 D1 i8 s

加强原声

, @; |( ^# O# N! ~2 P

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 U+ L' b; z' S9 O9 @# h. [- U

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.

+ P; Y3 \# E9 u. t$ Q; @0 e* m

" s/ G* l( c3 q! s. r* X( w% P

' B9 i/ y* j9 |& Q& B9 A7 {

天坛圜丘

8 l j! i/ o+ g% z# T- x

回声测距

9 I g, {& B) O0 M

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.

2 r! z" M4 T; ?! F

" C7 Z9 d) n& z

7 M0 L* X: e: U: M# c! `" m

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

4 Q" J) D+ J) ~" E+ h% N

示范例题

% X2 T7 t& a; \& A# ^9 k9 `

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( )

5 h% M" r! l0 \# D

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

" X1 |6 Y5 L4 F

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

2 N4 v# B& N- 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

& r1 K. t( X* X. Y/ m* J6 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

3 k8 `& i7 Z4 U: g

【答案】C

: Q" g( q7 ^+ f- K' C

【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.

6 a" r" d- i0 x2 i+ |$ K$ I3 ?0 k. I

点拨

. M' D' P1 P& n& r2 R0 a: y3 V

(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,

) L' v: I+ `, k3 ^$ O' `5 S

(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.

: \8 C- u% Y* W$ ^- w7 t

K重难

' r0 s# W) }8 B7 v. Y3 g; l

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

( C( {" D% |( W1 l* ?

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.

! q" s8 X. g% b# F) _+ x

(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.

. H" L0 A/ }0 L1 Z; V2 a/ T

(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.

9 k& o- s/ \( ^1 D8 t; O1 r

示范例题

% d7 N7 y: }' a9 p2 n0 `( 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 G. ^1 w1 Y5 {4 ^4 u( m

2 O: N/ ~+ j7 G3 K' Z

" n! R; ^) O, z" c* U1 |& H

A.图A

) r: Q3 ]2 G v9 Z8 B& W6 j5 p

B.图B

8 C8 u( Y" A6 t4 u0 L

C.图C

S Y6 O* Y8 Q! \) q0 @$ ?8 m

D.图D

- q# z2 L$ q7 e& L: d# |5 j

【答案】C

$ E2 X3 m% L1 w0 e

【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;

) g x; i( N, K; p

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;

' O% X$ W: u) c" E- _" a; q

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;

% I5 B4 v7 Y) ]- K

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.

2 c5 j: K( m5 ]' }' r" ^* T

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. N; ~' ~0 F9 b/ q6 V* q

5 w; x/ K# k4 y S1 w$ p) b

! n5 p4 u/ q* o1 ?& a9 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

5 R& o) j+ D, o5 o

【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.

" u; P$ N7 r/ b- W

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。

$ l/ |% m* z" ~' T" { ! u) l- n0 P4 Q8 W% q
3 M( h' k( h7 d9 h+ B# _1 f 6 h& S: V. y. E - N0 {5 O' s7 s9 h7 Q: A 5 e8 B; o8 ^) H5 O : Q- o* v1 y" f$ t1 t
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茶江鱼
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