' z) t; e9 y' w, p5 A4 F6 X9 L3 L. M( g( o5 A; l
" V/ A7 x* L8 K5 `
" ?# T2 H7 l$ c
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。
0 f5 V$ O% k- Q \3 W
《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。
0 l1 k8 [7 M! W( O4 J6 r! f: O& j
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!
0 j0 {8 P* l7 e 小编乱入
: k3 F; }4 z: v/ a( H# l 知识会
( t/ ~: o" W' K% N, x 知识点1 声音的产生
5 D5 T, H( B3 D, P8 m$ h* {
1.探究声音的产生条件
# B, ?$ J* g1 v; K4 [: q) h; C 操作:
0 b) c+ l& j E6 G& _# H( K/ R c; b (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.
$ v+ T0 R% [4 b7 s" I+ E 音叉发声时在振动
1 [ d0 b# F: { (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 r3 [ ^/ {9 Y( V- Z) Y9 o2 s
喇叭发声时在振动
3 e+ J+ {& z' I2 L. P
(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.
% J- U: k4 _. z9 S9 {7 W) J! l/ N" O
发声的鼓面在振动
( Y7 f) W- w9 O 敲黑板
: U) s1 k. s/ {. b# n 实验方法
8 ?& J6 ?- X. s3 z5 {! ~. {
(1)归纳法
4 f# l. @- u( T* 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.
6 B4 \4 g5 Z+ i' E# ]% q (2)转换法
, R1 b* f* k8 N# K5 L+ A 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.
/ [1 s* G* B9 f0 V4 ^2 n; 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.
. ~/ O: ]# p. g) |
- s7 d% I/ l0 J) s
; r2 c1 e! H' f( m
2. 声源
, }* a4 N9 r& e* I' A
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
: f$ e' K% s K+ a5 ?4 D7 E/ |4 Z+ t9 ^+ C
如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
9 F$ T& v# B) E% c: s
( r2 d1 S" j7 X. P" [
# J |7 K- E: N; w9 Q: u# r7 {
; ~/ B, C+ @# S5 H7 X
, ~3 f7 @8 J3 Z5 E$ B# q( q
如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
; F5 q, [9 H# Q2 ? 水下开枪,水振动发声
1 |3 c4 M {) V 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.
# p7 E2 Q* w, D+ M- k
空气振动发声
% r/ d9 s1 y& A$ e 敲黑板
. N8 f5 {5 d2 H; 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.
# j' q$ i3 l* G3 s 示范例题
" g) W: h/ M" [) f6 K 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.
* n& u/ ` W% O j7 i1 w
, U( P, V" ]0 N9 M& u
8 i0 M5 o8 c; }" o* O7 s% K
【答案】声音是由物体的振动产生的
) T- m( R! F+ R- X6 @" d 【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.
' K1 B P; ]) M0 l1 ~
例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
4 [ i2 d/ q* I# Y/ E( [. { 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
9 W! F- {% W2 ?( B2 G8 ^5 Y# ^
B.有声音产生,就一定有物体在振动
$ m' k. \" l# P" ^; g C.振动停止后,物体停止发声
0 V3 m1 Q2 y/ ~
D.有时候物体不振动也可以发声
% B" x. [; E- H% V4 T1 B" B
【答案】D
( _% E, G# A, W, _2 q8 }+ J
【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;
1 m* M v' Y0 m3 l- X o! q 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 e* w6 }( A4 w- P0 U& u4 |3 M5 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.
1 q7 q% ]8 ?( b 知识点2声音的传播
Z& J: d% W D% `$ ? 1.声音的传播
1 I" b" X/ R( ?: w4 D2 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.
& P/ d- y. ]; H7 [% d* _, O
* b+ ?/ u. Z6 Y& A7 @5 }1 R
* H0 W4 ^5 {- U! T1 D2 C% q 气体传声
, G- j; j' `+ M% k (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 L6 D, N+ n* T- ^5 j! d
0 V% v. r" e1 Q) |) V
% c' W( }6 p& {
液体传声
# H$ Y M+ q+ ~: Q B (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.
2 @) }5 u% o2 n: H0 \/ G) a! p
(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.
! ]2 y: v6 I- @0 h: B. \9 c 真空不能传声
$ \; A- \" _+ s
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.)
6 ~* y% q. w7 Q' Z; l9 u4 {
敲黑板
' V5 T" q3 U1 g# l" Y$ n: P 理想实验法
6 f( n0 t4 z% }2 H9 k 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.
/ ~& P! x9 m( |. h, ~2 a 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.
! M0 }! ~9 W7 @0 ]0 y7 `' v( O6 z 2. 声音的传播方式
0 R7 S3 n& }% g9 t m7 F 声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
3 x$ x( q; Z2 l- O4 w! s
& Y6 N6 ?' u: w6 `8 o @0 O6 H
) G9 Z- u& n6 F/ x, D/ s# _. B6 D7 p
声波传播的模拟图
/ ]" y! s2 k6 u6 E4 K# c1 L' ~2 a 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.
) V, G4 J" J v3 k
3 {, M, m3 [5 a. e: _5 K+ J
# _6 j: e6 {1 J2 ?+ T 拓展
8 q* T7 |6 c4 }5 W% x3 B8 D 人耳听声的过程
, G. m; I$ E. r* u
2 W6 n6 v( l, m# e, m, e
+ R# D& ^2 O1 v" A7 `
(1)通常耳朵听声音
% y/ K5 U' A6 F
声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
+ e2 a4 g7 E0 y3 o. [4 p (2)特殊情况下耳朵听声音
( u/ X3 j# s- @* A+ h5 M1 k 骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
6 M L6 `1 |; r. u
示范例题
- _2 J4 v2 `! A6 l& e
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( )
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A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
9 M) @6 G* d2 j; k B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
7 L" A/ g) J* f C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
$ y3 |$ }- e' L7 J% T+ ?& e* b2 q D.原因不明
' W6 V7 I/ M; f3 e% r6 P
【答案】C
- k' V9 l7 J" P* ` 【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.
$ u- w( K) G+ u( i9 J
点拨
: |5 ~- H( r# Y! 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.
A X) z# E, a$ m3 m0 j3 r& } 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.
1 G$ S& B7 v' R6 W. C' T2 p% c
! }' Y! p) A/ t# p) h1 W% ]
5 X8 p' Z) j) C' }9 V3 h$ X0 Z6 w 【答案】振动;空气
# c2 w7 @: x8 v 【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.
9 i) d# c4 I, G$ X 知识点3声速
# h) B5 }& T0 E5 {. e7 P8 Y
1. 声速及其影响因素
) ?3 @0 z! L" ]$ P2 W/ A" N. P
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.
1 o) ?. \/ U# C: |. @" z
$ I! O- G: ^; [! m; @) \/ M
7 V! t* m5 k7 }0 C' p* J( c) P: m+ C- ?
一些介质中的声速
! O) r1 M0 ]+ R (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.
/ b: c% W- W& m: h+ ^, F/ X# l7 {9 r: h
(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
. }# [- w8 t2 {) n" I1 g 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.
' D2 W' J: e1 f" P+ o& 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.
. e: o- Z! E$ R' ]. i
2. 回声及回声测距
3 z4 \) t0 G+ y& C' T' h
2-1 回声
, t# f$ R; X! [1 @ 在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
8 J9 c. T& x3 J7 e3 b 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.
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2-2 回声的应用
5 h ^* }3 [/ D2 a: Q! u. h2 f 加强原声
3 h2 Q$ c( m( l) z7 l0 [
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.
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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.
. X0 i% y6 [! L" e' C1 m( |: i8 k
! @, ?: z7 r& U) P6 W! h
0 D O2 m4 ?+ O% K+ G
天坛圜丘
6 y$ ~, ^6 z3 y- ]; v$ k 回声测距
3 M9 r5 q, N/ {- b; d! x; W/ \1 s 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.
& [( s6 W Z3 }6 {1 o" S; x1 h
2 }$ r+ a0 ^1 h
K! P, f) n7 g9 a 海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图
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示范例题
9 }) ?% E! ?/ H, y* ?# K& T- a9 ~* I 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( )
, b# A' s- U+ K" }
A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
, b% v) e6 O/ P' G F! o6 x( n) [) C
B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
R) ?+ x4 k2 d2 s. B" n4 h/ c+ y C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
& N; X# x' Q1 p! e8 Q* T ] D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的
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【答案】C
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【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.
4 u# M+ W8 g/ M, K0 O6 @ ^ \
点拨
& m. Z3 k2 T0 e! \5 a: T
(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,
( C# g. s' I, H' p& Y
(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.
2 P2 Z8 \+ T* i$ }& `/ A8 M K重难
8 p# U8 I, o* Z3 j
要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】
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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.
# Z; D) r ]( \2 \% O4 U (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 X/ {7 F9 q- V" g3 N" E (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.
' |+ {' M- Y0 s( I
示范例题
! D( L6 q J; n& P& }. z; \. T
例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
5 v2 c% t; D" j6 P1 c
$ G& J0 D+ P, g: M6 S. |! ]: ~
7 a( E" z" K/ d A.图A
: c$ y, d( X( z7 y2 e4 O# m B.图B
2 L1 v" e/ M2 a& a5 B6 h/ W
C.图C
4 W b" W. G: x- V6 L3 r/ o) \' B D.图D
' v3 ~5 b4 Y, u 【答案】C
1 d' ] _4 ?$ U" ~
【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;
! b! b: o+ \& n$ X3 x8 U, y
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;
! p. T [) l8 |; ^ W# g0 Z) i0 C 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;
7 h+ k+ d: n. Z& L6 p W6 j
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.
! |! w, I' F _8 {4 t, k
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.
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/ V! B6 L% i2 G- h# l 【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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