0 C& Y1 H2 Z; B6 F- a) I
- p1 t$ c- f' ~% F
. B3 Z3 @: R9 [1 ~+ {6 q4 T; k
* A1 |5 S' s) |4 L
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。
; f, R7 s/ i- a
《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。
# h! s: ^! @( u6 a( H B2 N 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!
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小编乱入
! y/ ~( K: U7 h% u2 L 知识会
" b+ [+ @# A8 N0 W
知识点1 声音的产生
: C+ F* V# l* @
1.探究声音的产生条件
: j1 r" w; U2 A+ B7 k! F5 | W 操作:
/ d3 Y. z. Z( {: _$ i8 s$ R 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.
3 k. e' @5 C# Q0 q
音叉发声时在振动
+ n( }0 y. {, y5 l. I
(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 S I1 G0 e8 f6 k5 S2 s6 z* }1 F( m
喇叭发声时在振动
* e' Z7 w' ~2 f+ 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.
- P8 O% [' e( }3 G* Q2 i 发声的鼓面在振动
) G& P- u3 R6 j5 u+ L- C4 }
敲黑板
5 q. ~ c2 z4 |7 k- }1 ~( b# t
实验方法
1 k6 `% w" v9 R6 e
(1)归纳法
4 A8 Y0 j% Z" a3 o5 B 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.
4 [- u& t- t) x (2)转换法
; {; Y- s* B$ a0 S 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.
$ R6 q" O! \% v/ s% {
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.
; [9 b: x3 }. {4 P! J
+ h. Y" L. a. I7 {5 x
% U* z x% S% Z) l) I5 s 2. 声源
& X9 X U& O" r 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
# d8 Q. s) H' @' w5 \# q1 [ 如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
8 P$ x0 o5 A& R
' w4 E# @- [3 Q* |9 n2 r `2 s. b
Y7 d+ u2 M3 d
8 f5 I! ]- s! g0 H- C9 y( ~) ~
7 u- o; Y2 A* w" T+ f
如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
4 X% l+ K* T u
水下开枪,水振动发声
- ~9 O& T Q; F7 ?/ K; N
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.
! I" |* c7 ~; O0 `% z3 ^" T* {/ B+ F 空气振动发声
o6 | p2 k- j; a4 Z6 G
敲黑板
G! k: o0 \( V4 ]! ?$ d7 L& M' Y
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.
K; A! `7 ^% P: S. g
示范例题
9 a* r8 T2 \2 ]/ G/ m
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 c! k: R# j2 l, B# S
* ]! T; {( N* k# [. G2 E
% v7 N6 w& B/ j6 ~2 G6 _) { 【答案】声音是由物体的振动产生的
, h- J/ g1 Z# b, K9 I
【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.
+ R( \" [( E; z* \& [! a
例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
/ F" t! t* x/ }9 q: t 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
0 Y" f" E9 e& J, ]# A
B.有声音产生,就一定有物体在振动
0 Y! \. k: G: X, B+ s6 x$ @ C.振动停止后,物体停止发声
+ B" O: m5 J& K D.有时候物体不振动也可以发声
% Z. e; [9 z9 f# r0 j5 o 【答案】D
+ p) F5 O4 _! ^: @" a 【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;
+ _$ M9 u# a9 k ?) ^9 X
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;
1 t; D, H7 I$ F% k5 @
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.
; e3 w$ m0 N9 E
知识点2声音的传播
7 \% W% `. ?! o+ m, N% F" P0 h8 S
1.声音的传播
4 q0 G6 m" z1 |5 F8 X (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$ f" r" t1 B3 G3 t& }
, s* s! V) @* @) y0 W$ H! T
) e, b9 q! P) I3 O: W 气体传声
1 @( v4 ]8 @ c# F( z0 g# q (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.
u2 M8 _* X" o/ q( ?
0 B6 p2 ~( i9 H4 K( z% P6 d# _- \5 A
p( I% F# |" _2 v; H
液体传声
" M8 p' v8 q. j. k$ t! k% 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.
/ P- U4 H. U5 @6 k" c% S (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.
$ O( S( N. v& R4 q" k ] 真空不能传声
* Q6 W& i0 e- X; W* ^. | 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.)
8 ^% W2 L: w4 R
敲黑板
$ @/ d* R/ u2 N. H 理想实验法
8 ^* n& X' I$ ?+ t! f( B( H2 U 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.
, F" w; z+ |7 ?2 ^. j
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.
# M# i: k& V$ c! ^% n+ V
2. 声音的传播方式
0 P. R2 {* l4 ~: }: T# p
声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
0 A" D8 W* _' ?
; @$ _& @; t/ k
* v* _0 A, |- r
声波传播的模拟图
- P; w$ q, v% _+ 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.
: j: V B, X0 m- B
! e# r9 e* ~$ L, Y
" n0 i4 S; _4 o
拓展
1 c, k" \/ L" ^/ f6 v, D9 q
人耳听声的过程
! a, K! q% z- r/ w* M1 E
. X' r1 X1 G) a* ?/ W1 S6 M# U
, D3 W D: {' E" l* }
(1)通常耳朵听声音
' J) }& f, ?" U
声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
0 Z' c, y6 a1 v$ ] (2)特殊情况下耳朵听声音
, h; T- ?' n: n5 X$ t' @% ^$ G 骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
0 ^( r! |$ S. | 示范例题
9 @$ r, W+ v: A* b 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( )
3 e/ J3 T8 f+ [; x; m
A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
; b0 ]& s0 |, Z5 V9 f' [ B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
W7 K% _: E2 l# ~ C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
$ \! _% \1 v2 x0 x% S0 U D.原因不明
0 }- q3 f6 \* z* Z+ y2 w! t6 v 【答案】C
" c+ x8 W1 K) }7 B 【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.
3 ~" U v4 c* n4 X, \4 B( ~ 点拨
1 s& R$ ?8 V+ y! f, u
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.
# h2 v; x ^/ k* {4 c4 `* T 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.
! z' J* C4 X; v( N. |* X1 Y
% R' _$ d# l; U y: P( C3 \
6 u4 ~7 j' j) ] R$ ~( y
【答案】振动;空气
, x$ X# l c/ Z: e( _
【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.
( h( Q9 {9 K2 v& l0 E& j) {+ n 知识点3声速
) ], ~: K" i5 \# R% Q3 i
1. 声速及其影响因素
* v F/ ^. B& q
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.
E: n2 ?8 R6 ~
* O( t4 X# P1 b n! u
\0 V. ]' E/ A# q. s 一些介质中的声速
! a) o# X) o: {. s% n- C3 A+ ?
(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.
& u/ u& H" d: `1 n
(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
( @ ~0 @; v* M2 O8 p 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.
1 [: J$ k7 s- g. X/ d
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.
: B: _" }( ]0 ^ 2. 回声及回声测距
* ?: d! X0 j1 l* Y6 G2 X 2-1 回声
M1 T, s! ~( k
在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
+ T7 e. p7 j H* i# U
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.
; C$ v: h, z* g0 M# z
2-2 回声的应用
; X% r% u) l7 F; u8 h" t 加强原声
% U: p- |. W( r% N! Z/ 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.
. x: P( g; B7 u- E' f' r
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 ]/ H, @- r n0 u
y+ f+ ^9 ~) g* S' v( @! _
( a" W# |/ K, K5 ~& |: H 天坛圜丘
; t, @. T6 y7 H* P4 _% \ 回声测距
; `4 f4 f V f/ I. O1 o
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.
, t; r) _) ^, M* N! V8 b* x
6 `- B4 s4 _; ^& ~( z
" O. n: v+ Y4 x. p% w
海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图
' o! c. X& `, M# f1 x4 v4 ~ 示范例题
% o! b9 w+ P0 D9 L/ Y9 L v) H 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( )
y/ e; G g1 L( V) x- Q \( T# u
A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
: G* U! U6 ?/ x& E2 _" `: I B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
3 v2 w: n+ @4 E$ r$ S* U0 V4 u C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
z L _- |4 b) r
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
* l- J2 x, A- f* ?9 i, e
【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.
8 q3 A( v( w/ Y5 T' Q. Q 点拨
# L/ C7 E+ H2 |' a" O! p7 f (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,
$ H" c: ^) S: |$ g$ X8 m" E
(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 G( W( |* ?+ U# w6 h; K4 ? K重难
2 c- r* [ Y1 r 要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】
: m0 F) K4 D% F3 [ 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.
+ h$ I& K! Q0 C- _# 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.
, J1 ?# H6 L- W4 F+ V. k1 Z (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.
0 m# z( A7 ]7 F& N( x% A
示范例题
( P9 M C/ D8 _- 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 H4 G* |8 @8 Q/ e& U& I+ z; q+ O
- ]" I- K1 |" v( k2 E1 g5 G
; c; x3 c) v3 D, ?
A.图A
( X+ ?. F" E3 u) M: D) e3 A
B.图B
2 x. Q8 y" n3 ^& Q& [% Y C.图C
" [7 H/ |" _8 h/ Q D.图D
6 P$ c5 H* Y% k( h 【答案】C
" x! w9 ]) j& w5 a; _ 【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;
& L( Z: Z2 F2 O7 E. y( Z 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;
- ^0 E* [7 {, z9 A, Z 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;
1 B$ W( ?5 E3 d' |; v* E; ^
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.
- H% `4 t3 h; I" f
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.
+ c0 w; J" s4 `
9 T" g: z) X I' Q) S
! N9 l" Q% F* G, X& R 【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法
! s! w0 D# a+ u) ^( @
【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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