包学习|声音的产生与传播

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2 I) K# V6 F2 x7 \" P0 r( F7 y, ?% t9 T, @+ l

1 x. B& B: A! c* T

' [! z3 e. F# t4 T7 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。

% v9 L! d) x! d" K+ h- 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。

, ~( ^8 X( G0 i5 p& Y! |

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!

4 L' K D& S0 R* O

小编乱入

4 l- k: _) \2 b$ v- [4 s+ C

知识会

1 A: n. d; `: j& y: q# ^) K1 k

知识点1 声音的产生

/ W% |' R' s! |

1.探究声音的产生条件

' [0 b3 ?; @, u5 w% U* c/ w

操作:

/ Q5 ?3 z4 j5 f# }. D

(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.

' _# u$ s x0 F5 ? r- a( h. G$ F

音叉发声时在振动

c" W/ b7 ?/ M8 Y4 u& o

(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.

% Z0 t3 K' z9 E. `

喇叭发声时在振动

+ Z7 G( `4 |2 _7 h

(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.

7 C- V' A) ?; @2 |

发声的鼓面在振动

4 o) S/ O* f& g) q% ^; V( J

敲黑板

! k. |; C& }& G4 _

实验方法

, A1 W3 r% G- G- B( l( e

(1)归纳法

" z- n9 \6 [8 _+ ^7 G# _7 z! P3 A

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.

# m$ M: W; n. K. `

(2)转换法

$ B- f- ^! `) C* `: d

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.

: }( U6 X% e9 V- i9 F

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.

3 \' z% ]4 I$ r' N& z0 f

3 w7 j7 n9 [9 J6 s) p5 a( J# f' X

/ H# x) ?3 M0 G% N6 @

2. 声源

, K0 N K3 Q' }5 D4 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

$ T2 A! K6 J/ N6 \$ g

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

* f4 q, K8 ~0 f1 s# G$ l7 R4 _9 M4 {

% E- b5 F* W- C! V; y0 B& }

" a% h) E4 O" ]) ^, W! ^! t

: |8 Y/ ]+ S# a- k h( X: O

5 I9 y/ i* i' o, [. I0 p

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

# Q2 z& Q' a) C

水下开枪,水振动发声

3 g m0 N1 ]( _0 l. `8 U3 T( a( 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.

9 E; g7 R5 c1 ~' b* l9 `! t! W

空气振动发声

+ l5 g7 n! m) ]% ?) B# t+ I, J

敲黑板

- X8 {6 U4 {4 T: }" T

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.

! \+ S7 s! I+ \

示范例题

5 B% K. y% r1 Z

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

9 S& f9 c7 O% {! @- [' z( o0 n5 D

5 D! G7 i. ?- W

. u; y* Z0 c7 A4 L J- k2 I

【答案】声音是由物体的振动产生的

0 R, O& k$ V1 T. Z9 o8 Y: n

【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.

) I7 `: z) j* j- {+ O% `

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

; V' \# [. s& o; I+ l6 a7 y" q+ g" L, u2 N

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

6 l6 ^ J' T4 o( u

B.有声音产生,就一定有物体在振动

- P3 e/ M0 Y1 N! E

C.振动停止后,物体停止发声

. X* v, F: n% ^' L

D.有时候物体不振动也可以发声

4 a; M) k" T& ?' ^( U" S# I* H9 d$ S( J# Y

【答案】D

( n- q! V. u4 U3 @

【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;

/ v% @$ D) L0 B! ^4 C6 M6 l0 p

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;

' |2 Z, \1 r- B, Y

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.

6 W' u$ z! c5 [( q0 z

知识点2声音的传播

* A6 F/ @1 m) B+ S+ _( p. Y9 V# @

1.声音的传播

3 D9 E) l3 x6 m8 a6 x1 h

(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.

- O0 e" B4 w# Y. M7 O% m- Q. m1 D3 I

+ ?& l* j; \( w

" r0 D- _, Z2 D R/ X- l

气体传声

8 h5 h7 z" @0 z8 n

(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.

, E6 P% m5 j4 C8 D- N/ Y/ z

2 W$ x/ z# j( v

* Q D8 _) H; `+ S3 S# z# X

液体传声

/ g# Q) S, u5 z+ Q# b' S/ e% w

(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.

- v5 X) o9 `" O Q, l8 K

(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.

" C, x/ `0 ~) H, Q1 U; `$ q

真空不能传声

, b6 B9 ~7 c/ z

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.)

" q) m! ?; O: R. ~2 B* q

敲黑板

. ~& S8 _ O1 M6 v

理想实验法

( n# \/ i' w* ~" f6 B; n

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.

8 j# y* |" S3 i3 D" ?# Y# I. l2 N

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.

* o- A4 M, L2 t( M6 h0 G* o

2. 声音的传播方式

* A8 r+ J5 b3 O$ i

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

3 z8 ]! W, v- V- Q

" n# s# w1 Y7 p

0 Z2 }, U. b* N( \

声波传播的模拟图

0 f. G4 F F0 _4 W. `1 L" K* ]+ v

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.

4 I' R+ D% {& ^0 X# O

1 i/ E( W- p9 `" ^

) U! ^9 A' U8 j; T3 s7 y- c

拓展

0 y$ Y4 i4 W R9 }% @- X9 `; B" Z

人耳听声的过程

1 W/ n' b2 k" C5 u7 u4 y

6 k9 W$ v; t d' X) J+ w' ?# s2 a

' Y# J0 w0 B# k

(1)通常耳朵听声音

' M# W. v" k: R8 x7 t, a( N6 D

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

, ?6 c/ }( h4 t" H

(2)特殊情况下耳朵听声音

9 F# Q" V8 F8 f% T! ?2 Z

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

# x" q, U$ w5 f) V

示范例题

( _2 \- |1 b/ t( z

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( )

/ ^. L( F# e) `- u8 }

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

" K+ d8 ~5 `! ^# C4 ^, s. D

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

& L" Z8 B1 c5 w/ |) D

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

/ T+ L& G( V6 h! @( w

D.原因不明

: l+ z1 b( y! o- n7 V/ Z: D

【答案】C

$ a$ ?5 y7 @% v6 S/ @

【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.

/ ]( n2 Q. e/ u8 B5 o2 q' i6 s" m

点拨

* ^8 p/ X6 e0 n+ `- ~ [

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.

5 N: g8 K2 t6 Y' V0 l/ H. a/ O

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.

$ x* r! Z- ]0 f2 y ?, D

; _6 K) B$ h1 T6 ?

G- j( O" N* @$ o

【答案】振动;空气

5 b' K# V; Y' p4 M8 [

【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.

& @+ P! W/ A Q

知识点3声速

% O3 b0 V1 f% n L; I

1. 声速及其影响因素

& H/ y `# A( ?& C

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

" q7 \% F7 ]6 B1 I

; X: n2 K! J) F* Z

) c! u2 m5 ?& ^; i3 N" ?9 Q+ W6 M

一些介质中的声速

5 t6 M5 M5 ^- I* |% R. e

(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.

. M2 } \+ b; j1 p# J6 L

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

& B$ J! m4 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.

* I+ n( A. x% C o0 s" n

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.

/ ]4 _( x( ?; ~

2. 回声及回声测距

2 R) c) y: k# E

2-1 回声

$ m6 v, Q4 J [; l" {1 U9 n- R. k

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

/ m! o$ z. W9 L, P

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.

$ j2 ]2 |$ ~- c: o8 a6 Z0 }, {

2-2 回声的应用

* s- _! D- y$ w2 ~. r3 Q

加强原声

( u" P' @6 a# r1 W

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.

! @* Z8 [% A/ i/ ?

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.

8 {4 C* X6 w8 [, D

& B# d5 Z) j. w! O2 M

6 Z& s# l2 E& |6 a

天坛圜丘

: a5 H+ T" `/ ]0 i; [& M! O

回声测距

& U3 V. g0 O) }# N* ~: U

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.

; r- a2 Z3 W9 P$ P ]0 J1 X

1 R% K5 P) n) {/ G5 ~9 q

8 ]5 g0 h2 |. S5 f' c

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

# w! Q* a- e% W( z. _! A

示范例题

4 B) ]/ R' q1 A2 w# G G+ 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( )

: d L, I$ |* u* Z& l

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

9 P9 C& E0 _* p" `% a# W

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

" f/ Y* l' G8 n% U9 G0 D

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

9 _* k7 o3 p5 }$ F9 O

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

6 u9 _6 L3 A9 T3 L% L3 k6 q3 p

【答案】C

: y4 {1 ?+ O" b2 }' ?

【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.

7 W7 x1 r' @( Q; z$ [8 v7 N

点拨

. B9 J5 G) \# G$ ]9 n: i) J# s+ o

(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,

6 V5 s; f5 t" ~' _. P9 Z

(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.

' [0 T- k0 i/ r o! V

K重难

& H. L! W+ S O% Q% G4 ?

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

' i' n, f9 R! |4 E4 K

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.

/ F5 M$ w: d7 Y& Y( 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.

3 ~$ E* {4 z% F, 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.

# n `1 I+ M7 l" E

示范例题

( \ ]% h: j- h0 t9 N+ j8 }4 x& H

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

! v$ M6 h+ Q& }, S. |! q3 Y7 ^

4 n& c5 E9 x% H% Y

& _1 Y7 q4 k1 N

A.图A

: J% M+ _1 @7 v, A' W N

B.图B

$ y$ ]9 G+ p0 S6 V

C.图C

0 {! W/ C/ e' ^: S0 u* @

D.图D

- d: M, j1 T Z, {

【答案】C

2 F `4 f/ r8 g! R8 j2 G

【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;

! h" E4 W: l7 o- f9 c

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;

t) M+ T* @, q0 x

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 c* h* _4 g/ x; O: G7 M; I

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.

8 D4 g5 k4 A- v Y( i

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

7 L' d! ~& z3 v* n/ I

, t2 v. D. ]4 I4 R( F4 m. [

# U4 m( U# O8 k8 I" \' ?

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

7 X) x% f7 D, |3 s9 \; Q

【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.

f2 ~ \2 t: m% t; e; e# Y

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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, D2 J1 m9 h- k6 Z5 Z ( |+ k2 ?+ V$ w! w0 @3 n( v, ^4 t& v2 p4 N9 C7 ?. j# d # B6 i, @$ p: ?2 P: Q. [ 3 Q: q( O& I+ O. I% O$ S
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茶江鱼
活跃在2025-1-26
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