包学习|声音的产生与传播

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6 M% ]4 Y" W8 i4 ?
- }* h h# j5 g, A$ { / M) e9 H) g/ n$ R: t

0 U3 \3 M- A5 ]1 J% ^. T+ a

5 x# o7 L* p* M" 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。

. H! t- k/ u, l7 |( I" b7 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。

. |) T" h1 m. m+ i+ e" H1 Q* N' x

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!

: Z4 [6 B% a8 H

小编乱入

* O0 d: l! b! n6 X

知识会

3 y; U _' w0 j3 R; J2 U) L, |) v

知识点1 声音的产生

4 S. {( G2 U) b- ~9 A3 k" K

1.探究声音的产生条件

/ `% C9 `( p9 O+ m

操作:

/ Y* _" @& T# T. @: x* {5 M) \) V7 `

(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.

, w" o4 _. V% K% x% o

音叉发声时在振动

: c& X1 i. ]4 F" \, l

(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.

% c4 e5 p+ u+ s" u) K

喇叭发声时在振动

# U G& `* C ^3 r7 l

(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 `6 R- J5 r6 U9 ~; @

发声的鼓面在振动

/ x z9 b6 K- b3 I. B$ _: d. Q

敲黑板

& e. N1 D2 d' J6 _: g

实验方法

5 ]0 V/ t0 }% J0 ]

(1)归纳法

% V5 A+ M6 O" O9 d

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.

& K/ F* S( J8 ?% h: X0 _6 }

(2)转换法

7 q$ V9 b% p* S0 J2 o: K) @+ J; i

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.

% l V: u6 c' E, u( M3 R4 ^9 l6 Q

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% R4 I( f0 l1 a0 E }

H0 C9 _; m0 U; P0 L. _# t9 D* p: Y7 f

/ l6 C+ N! s) w* _( c* l

2. 声源

' {. b) v% T% m2 q% ?* p% m

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 w8 P4 {2 D, t* t5 \

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

2 a3 o8 C. X( ~8 q" T

, x" {# _/ a0 K6 T! j. E- T9 k

- P( u& g- M4 d* Y7 Q, v

7 p% S6 W' z- [0 O3 J' p

, y1 V3 C. A0 T( }* `

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

, J. n6 x! d" B

水下开枪,水振动发声

8 k1 o% j) n/ d( T& 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.

" J4 E" l9 S# |- \4 }

空气振动发声

) k8 K) l ~, e% Y5 [) ?0 j

敲黑板

0 P) s1 z+ b6 q7 W3 |2 Z: X: ]

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.

& b6 A z) d Z( P( z0 W

示范例题

0 ~6 a- Q9 C) N7 Q C! U

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

/ E0 M+ B- |, s" ^4 J% f

; u: x' g$ ~/ U1 e0 Z

. Q6 N/ o" R3 y' ^9 t* o

【答案】声音是由物体的振动产生的

f$ e: }6 c: j

【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.

) |4 |2 q* r2 j; q8 V

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

" i; r" F8 h2 h8 N3 V0 s

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

. @- p" B1 ~+ [5 ?4 R+ G# H& R

B.有声音产生,就一定有物体在振动

& I" J6 H2 x ~2 X* w6 t$ V3 ^) @

C.振动停止后,物体停止发声

' g f N* X! Q

D.有时候物体不振动也可以发声

* x, `" O6 p7 E" O7 I5 u, w( E

【答案】D

7 X, M0 m, Q5 h

【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 a0 H9 F0 u8 m- q6 O* X+ A

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;

\- a* i, v% r. r9 |3 G" d" Z

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 K7 E) z. k R# K% A- D* \8 [+ ~

知识点2声音的传播

6 ~ E1 ?, z6 g3 h5 n5 N1 M0 f: k

1.声音的传播

/ M- y- W; b5 g( 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.

) Q( e8 b& `5 m5 B s- t

p9 V. v& G: s, n. K9 `' P* v

) @' n9 f4 q; r& B4 g! m0 |

气体传声

" F! e4 o* ?5 D. _+ L

(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.

$ l9 S. i) a- O# f# u1 _2 z. [

g6 o+ f5 R& H( e1 n

# |7 A3 I" j' N! L* |) u- \3 I

液体传声

/ `8 W9 n3 w0 a W$ g) y/ b- q, `

(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.

8 C& T" Y0 v8 Q1 p6 f1 Y

(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.

/ \/ A* }3 Y( i" u

真空不能传声

# j' E t; g4 \* y- D4 x

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.)

$ u+ j7 S: K" d0 I4 w+ { X! N

敲黑板

- C5 y& V: |5 E7 @0 \

理想实验法

; i! h& K: Q! Z2 Z& q7 ^- L1 w

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.

, u! }& F- B8 O+ q

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.

0 B8 T2 t3 k9 }6 C8 Y& e9 c8 ?

2. 声音的传播方式

) q0 @ {9 A. t! ]

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

2 m% q Q0 A- v/ ^; W [8 m: n

: b% Q- h3 C7 `; j, n8 J

7 Q& Q. W W7 F# d5 Y0 t

声波传播的模拟图

. m" n* G. F/ ~& @7 R

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.

' c& d- G8 s( A

' d3 s9 f$ V7 m) [' J6 x7 J, I7 f9 z

8 I7 d/ v1 q) |5 G% g( U

拓展

1 q0 o; ]" `$ W" i/ |, a' y

人耳听声的过程

; N, m/ j/ @2 S& U$ d+ `

, C2 M2 t0 D1 R% k8 ]

5 I3 Q/ |, P! s% S# s

(1)通常耳朵听声音

- ^2 P' s3 C |, B

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

; x, M, ~- H/ v& A

(2)特殊情况下耳朵听声音

! Z1 {7 U. E/ k% e6 w

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

& r: R3 p1 V0 b0 |. [

示范例题

: s! U: L5 c1 c$ `9 s. D% T

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( )

9 R8 |8 G6 h6 G, _6 S# ]% @

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

" E! \7 T2 B, _6 [3 P

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

, f8 | o4 m" A; p& K

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

/ ^) _; J! g v3 C' |# n5 b9 r

D.原因不明

! D1 E9 s1 c$ O$ ?4 v

【答案】C

2 X/ k3 x; G2 _; R* L

【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.

- b$ Z; Q, w0 L" I0 ^

点拨

- w. Q ? E) M7 k6 B8 d

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.

# n; C1 o5 F Q

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.

6 }/ |' W" v7 o% ~7 P

7 Q, u* c) f6 {

- D% R- Z5 T: g! m) E A

【答案】振动;空气

. n. o# J1 j i- p$ Z" k

【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.

( J: W0 d2 {4 ~' Q; [9 O9 [

知识点3声速

. u! l3 |; M& ?* O

1. 声速及其影响因素

7 d* o2 U J- X$ ^+ H

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

$ k4 q! A# D" c' G/ R. }

9 c' F) D+ U% P& Y

1 ^1 g- t$ O# @( T1 o6 k* x

一些介质中的声速

! s3 ~2 }+ U4 n; ? w+ b1 \

(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.

+ k* \) l. `# Y( ^

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

/ F3 [8 f" P6 n& l

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.

+ q5 p2 G+ L2 j

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.

* @- h' h5 a5 G) @+ x

2. 回声及回声测距

; S$ {. [# S V' y6 G% v5 r

2-1 回声

) x. q1 Y" h3 l+ |, S$ r

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

/ O8 h) J" m( s2 V' ~1 Q$ R

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.

( }/ t# [+ Y" G6 x) }1 F

2-2 回声的应用

" O$ {- e+ x6 G4 P! g

加强原声

1 R$ m X2 z! t3 b; E9 H

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.

/ E$ n: G. j# a' l# y$ K. f. J8 W

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.

- m, @$ ?* d# Y3 u

( W+ z2 g# `6 b* d, @

9 f7 K$ Z& M l2 C

天坛圜丘

# m" }- _/ O: m. t

回声测距

" R. e# c- J( Q) V

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.

" b8 X' Y4 k" O( g' X7 |

) B9 @% m% H" X% v" [9 D

# \) g% r3 }$ d0 ?0 @

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

: L: z9 C& A9 H" g& N8 L

示范例题

) j! J+ f( T% Q x0 j7 {$ r

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( )

. i( {" W4 {- v: S) v8 y

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

# v5 M0 b2 s$ I. R5 Q9 K

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

3 n* g" T9 r3 s M' s

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

6 y; P7 b. Q7 P& z. D, I

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

. M( W2 u! M7 E( b R

【答案】C

6 h p% ~, I5 o, A

【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.

' z: y2 p* ~+ D: O" h* ~, d1 @

点拨

/ y8 D* t. v+ _) T. C

(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,

4 k8 ]) ~% A- W

(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.

' A! Q0 B5 T4 H) ~

K重难

- k# B; X/ R% c

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

U# y9 p3 w6 f6 s2 s

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.

' X! T& w$ | w7 {- E& ?0 ^* b2 c- F

(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" e `& i4 \+ H- r5 D

(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.

: L2 g( a4 a: E( \

示范例题

: Q2 X( |+ j; i# f

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

+ D( u( B: d! {: x

9 R( M) t. d0 s P% I/ i2 R

9 }; K% B: s% X8 k

A.图A

; \ ~9 J( @* m2 e" x, d$ x

B.图B

4 b7 g0 F) u" a3 }$ I

C.图C

& V) w7 a. `! r& k2 N. v2 W

D.图D

# B3 Y) i/ c' n+ h. x5 a' A

【答案】C

- [) Z4 w9 S0 z

【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;

) }( _" t7 x) W' A: w/ C3 S

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;

$ N2 ?0 ~" z! f7 @$ I# X9 `6 l7 i. c2 D0 P9 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;

+ u9 b. {1 Z- U' J2 W1 }9 p

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.

6 w9 a8 e. X8 U$ 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

; O; {. {3 A( s4 Y3 s8 ?: B

9 R9 Q/ W$ R, d9 k, Y

* u( u* ?0 ^' }9 m: J3 k5 O

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

3 V. @& p1 u$ t2 l/ z

【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.

& K' q5 S0 c: H4 x$ l9 ]

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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茶江鱼
活跃在2025-1-26
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