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9 n6 B, w! z: O; w* E
! y% ^" K& s [9 a, j
6 ?4 {7 v. A) v. x: D 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。
# Z# c, z: J% A! r( v6 r: J6 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。
9 w/ n5 r- f6 v8 g$ e/ g2 W2 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!
) L! t8 v) ~) v9 y8 z
小编乱入
/ n4 G+ |, h( E( U' @: i 知识会
6 l* v" h9 R3 l) I: C6 K
知识点1 声音的产生
5 Z! a" q; S4 n( n4 \. ^, u
1.探究声音的产生条件
3 H1 E6 @+ n5 R; J- l 操作:
3 i9 g7 g8 W. f8 R: H7 e ?6 I
(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.
6 [& n# @7 K3 Q+ `/ B& X 音叉发声时在振动
% E R/ L" S5 d6 c4 d( W8 a (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.
" j T) _2 S1 U+ R* i/ H7 V 喇叭发声时在振动
* r( W2 Y& V0 x7 C/ s (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.
u' r/ r' F6 d: G# c1 S 发声的鼓面在振动
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敲黑板
# @& g& A* w0 K! g' n 实验方法
5 N) B6 B5 p3 T (1)归纳法
$ V' G b4 d) B; M! {1 Z1 p0 L
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- n) V3 b: `
(2)转换法
+ C4 X% O- r3 I+ ]9 b6 y 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.
( X9 T5 e+ M) w6 H2 m" h- B z 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.
1 Z8 x; u& v& J+ l U$ m) B
0 O& H* _* p9 H, u, o2 q+ i
9 o5 K% v" Y x/ L8 q- v 2. 声源
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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
5 c' c, K# z* V* u 如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
% V& a8 r& a" \8 @
2 N5 B8 U8 ~# c5 e- V
- F9 _2 [" d- b1 M A: C
( w" F/ S# |$ A2 d; E; `
" h% A: [( u1 E/ ~/ }2 p
如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
3 X% _7 X9 l7 ?# b% u 水下开枪,水振动发声
) O3 a* s/ O- d1 b% q! V8 I5 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.
' s2 }6 J# R. f3 O" x 空气振动发声
( w% K. k* j, o" ?* O3 A6 j4 [
敲黑板
# p) `/ \2 L) a7 N9 a$ P. A
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.
. z/ r5 |" G$ K5 e 示范例题
% J) q6 @: T! C; y0 | 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.
, t/ b" t2 P) |' p% v
2 ]) I& G1 m, `/ j, x
0 ~5 [$ C4 p2 p2 o# a+ v7 ?. v 【答案】声音是由物体的振动产生的
8 f. I8 }4 ?9 \. j0 A 【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.
% x2 p5 [$ i( D W n2 u1 n 例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
' Q2 {& s! m* O+ M. d9 V. G# { 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
5 e; P8 Y6 S8 E4 F0 F- ` B.有声音产生,就一定有物体在振动
( T$ D& p& Y9 _; | S' n" ^7 A) B& A C.振动停止后,物体停止发声
' b' B2 G- K) r k; S( w: u
D.有时候物体不振动也可以发声
; X# s. Z( W5 Q 【答案】D
@- W) F$ v; _" o6 j9 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;
% D0 j8 c9 H% L/ \9 O 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;
4 ?9 L' h" |* v% _
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.
" H7 @' |+ q& y/ Z/ k# Y6 c; W. v 知识点2声音的传播
# Z2 ]9 F+ T5 K; [1 ^ 1.声音的传播
7 p) |3 S+ s+ T6 m* D8 _
(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.
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* h/ ]5 h. p* ~6 s% q% M, H i
. c1 c# p& G& A" @' |) a 气体传声
5 S/ Y# }- }9 X5 q+ U) \% x
(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.
4 \, [ P; _- `
1 ` U6 E+ X+ T! V/ M* Z
) [/ j5 v. W" B0 X8 S: H1 W
液体传声
7 y7 e& ?3 \& i; ^7 F
(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.
, s1 M) }" r) g9 |: j# ^
(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.
) Y6 {+ S$ m; |) a- n( A" A' A, B
真空不能传声
3 |3 K! t2 Z- X E/ l5 ^ 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.)
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敲黑板
3 } }6 ~' ^0 B( w
理想实验法
v' i: S4 x8 U5 i" `: 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.
/ ~2 L! I z% M) [" M9 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.
: k; M; T8 u* R4 g
2. 声音的传播方式
: {0 n$ X# k& z
声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
1 |4 O# }2 t, \$ m# N
+ R$ x8 e$ l$ T* K& ^! T
* Z* u5 H' v4 S2 o Q$ A, Q5 V
声波传播的模拟图
- R( ^' L3 G1 Q$ n7 j3 H3 S, N 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.
9 o) T- k- @4 F; D1 Z: C3 S
1 {, h7 `* T' l( `6 Z2 z; [
9 P* G# g! F6 V6 @' V. v 拓展
" b$ m6 W# @3 d( P; v# }/ G
人耳听声的过程
; E1 I' C' F" J6 @7 R
\( B/ `, e( D8 m
$ P- v1 y# _5 t: \
(1)通常耳朵听声音
: l! s% s. I( n. F, ]+ X 声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
" n& s& [! d9 l# A' {
(2)特殊情况下耳朵听声音
0 D9 `" R) l, ~5 O) C8 \6 a. S+ Z3 B 骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
. ~5 W0 q. l. S% W* l$ E* ~ 示范例题
0 q7 N9 N& x+ S$ T6 O, [& }
例题1.(单选题)在月球的表面主要有岩石和尘埃,有人说,飞来的流星打在月球表面的岩石上,会像无声电影一样,在其附近听不到一点声响,这是因为( )
: j" H; Y1 G; J" z2 n% }' R3 g
A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
7 u# g- p4 z: `/ V& B8 z B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
6 w+ [4 W# P& B' Y C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
8 L' B! x j8 A
D.原因不明
& U" y% ~7 L/ t: e& X- e 【答案】C
$ T7 B5 }$ u, q" r) b" n& A$ v9 u; C8 i* p
【解析】月球表面的岩石受到流星的撞击能发声,只是缺少传播声音的介质,人耳才无法听到,故C正确.
9 ` ~ ~4 \) H; x 点拨
' d. N2 h9 U2 \1 B8 y
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.
$ V3 X& x" P/ L$ {7 T: 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.
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# I1 T3 ]& o' h/ q% c3 M _
& Z$ c1 @- E$ Q. V
【答案】振动;空气
3 `1 ]% ?, \; l
【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.
* ^4 @$ b7 D4 T3 d5 R
知识点3声速
8 ?& A3 m# A- ]" I3 r9 @$ t 1. 声速及其影响因素
0 f/ K( V1 R. D* e( D: x
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.
4 R5 N- s0 S S. c
; G0 M2 R2 u4 @7 f9 k9 n
. y/ E% {3 F/ K F! b' i, f 一些介质中的声速
$ N! w. n3 v2 s+ J- Q' b
(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.
; R0 n8 t4 L2 z" m
(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
1 u% I& j9 _0 v! W2 |" d
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.
# T; x( S1 p* ^$ `4 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.
5 y+ c) d+ @) G1 z 2. 回声及回声测距
. k* ?5 o3 F e/ A 2-1 回声
/ w) U; {! Y& x' `( [2 t P 在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
! e! r) O$ s; m0 A
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
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加强原声
5 X/ J+ ^7 Y7 K; _+ S1 ^ 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.
; q/ f7 }' a7 k7 e( H% r. 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.
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$ w8 G1 M# X, @- Q/ Y
天坛圜丘
9 a( b+ @9 O( d2 p! ~( O 回声测距
! o8 }' `8 z. j% u- r- G 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.
! J/ }8 C, H9 g2 S
4 G( k- i! `' y
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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
2 H* l4 y' B, C0 [, ]2 x' 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( )
5 M. m% ]9 K/ D9 l& T A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
7 X. I. x/ M% O M9 @4 `
B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
) T" L* E. R$ A% G- Q' a/ n3 Q C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
& w$ D/ O! F5 m! F( L& U( Y7 \& I0 g 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.
% ?" Q# e) ^# u( k 点拨
* v4 p2 F7 H# c% t7 u
(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. g. \+ O: a [' } (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.
& g" j m5 }$ @8 n; Y" b K重难
2 H$ L* d& L9 @7 ]
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.
8 k0 I4 U' \! e+ c7 O0 h( z
(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.
" Z$ g5 \. W& R: Y! Q) ]1 L4 m (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.
# @1 U2 w/ ^1 ~: m5 \ a" p 示范例题
: A& o r6 I. ~
例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
& g' R! Z% M. N: l) J
# M7 |5 V4 ?4 U5 _ Q
! ` j& l5 U' B9 q: X, l
A.图A
. j1 ~# d) q" I, S
B.图B
0 l9 I+ P5 q- {" u
C.图C
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D.图D
. z0 b0 z/ j+ |/ D! T/ Q @
【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;
5 p$ X7 ]6 b! f, E3 R. ^. v
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;
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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;
# m1 A" Z0 B- \6 C) Z; X" n. g 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.
. n6 c# J3 c9 J" V6 D& V$ 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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H5 ^4 ^3 a, U7 t+ |7 m
( k4 V8 m( k9 F9 b 【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.
/ J G- `5 R) f9 Y2 B& O% y; |% Z 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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