物理--声音.doc

学习方法导航1声音的产生声音是由物体的振动而产生的，凡是发声的物体都在振动。例如：触摸自己的喉头，（这也是实验）然后发声，感觉到声带在振动。蟋蟀发声时复翅举起，与其背部约成45角，左复翅上有音锉，右复翅上有刮器（发音镜），左右复翅迅速地开合，便使复翅振动发声，蝗虫也是靠音锉和刮器发声的，蝉是靠腹部第一节两侧的弹性薄膜声鼓的振动发声的，蜂、蝇、蚊等是靠翅膀的振动发声的。（凡是发声的物体都在振动）仔细观察，亲自动手做实验，你还会发现，用手按住正在发声的鼓面、锣面或音叉，振动立即停止，声音马上消失。（想一想：这种现象说明了什么？）在探究物理现象的过程中，我们要勤于观察、善于探索、勇于提问。观察时，除了认真看外，还可以借助于耳听、手触、脑想等多种手段，使观察更准确、更全面，同时还要注意交流和合作。（这是科学探究的一个重要方面）2声音的传播声音的传播需要物质，固体、液体、气体都是传声的物质，真空不能传声。3声速（1）打雷时总是先看见闪电后听到雷声，说明声音的传播速度要比光的传播速度要小得多。（2）声速的大小与传声的物质有关，在气体中，声速最小，液体中次之，固体中最大，15空气中的声速为340 m/s。（3）声速与温度有关，在气体中，声速随温度的升高而增大，每升高1 ，声音每秒钟传播的距离增加0。6 m。4声音是一种波，它以声波的形式向外传播，在传播过程中伴随能量的传播。医学上利用声能粉碎人体内的胆、肾、膀胱等结石。声音在空气中以声波的形式向四周传播，人眼却无法看到，但通过实验能观察到，点燃的蜡烛放在正在发声的喇叭前，烛焰摇晃；石头落入水中形成水波向四周传播，发声的音叉触及水面，音叉振动也能在水面激起水波联想到声音在空气中也能以类似的方式传播，(学习利用类比的方法来研究物理问题)化无形为有形，变抽象为具体。知识要点梳理声音的产生与传播产生物体的振动传播条件(1)声源;(2)介质(传声物质)速度声速与传声的物质及温度有关.例:15 的空气中v声=340 m/s具体来说：1声是由物体的振动产生的。2声的传播需要介质。固体、气体和液体都是传声的介质，真空不能传声。3声是一种波声波。声在介质中的传播形成声波。4声在每秒内传播的距离叫声速。声速跟介质的种类和介质的温度有关。15时空气中的声速是340 m/s。5观察与实验是学习本节知识用到的主要方法。经历科学探究的基本步骤：提出问题、猜想和假说、进行实验。典型例题 例1：在有水的长铁管一端敲击一下，在另一端可以听到几次响声A1次B2次C3次D4次思路导航：固体、液体、气体都能传声（想一想：此题中传声的介质有几种），在相同的条件下，固体的传声能力最强，液体次之，气体最小本题中传播声音的介质有三种：铁管、水、空气，铁传声最快，水次之，空气最慢，因此可听到三次响声所以选项C正确例2：锣发声的时候，用手按住锣面，锣声消失了，为什么？思路导航：声音是由物体的振动而产生的（这是产生声音的条件），当用棒敲锣时，引起锣面的振动由此产生了声音，当用手按住锣面，锣面停止了振动，所以锣声也就消失了例3：人耳能分清前后两次声音的时间间隔大于s，人要能听到回声，人离障碍物的距离至少是A大于11.3 mB小于11.3 mC等于11.3 mD大于22.6 m思路导航：人对着山崖、高墙喊话，声音会被山崖、墙壁反射回来，再传入耳朵就听到回声所以人听到的回声从人传播到障碍物，再被障碍物反射回来，传入人耳时间间隔必须大于s(思考：声音从人传播到障碍物的时间至少多大)，人离障碍物的距离大于340 m/s=11.3 m，所以选项A正确例4：在雷雨来临时，电光一闪即逝，而雷声却隆隆不断这是由于A雷一个接一个打个不停B双耳效应C雷声经地面、山岳、云层多次反射D光的速度比声速大思路导航：雷声经空气传播到地面、山岳、云层被它们反射回来传入人耳，因为地面、山岳、云层距人的距离不等（这是本题关键），反射回来所需的时间也不同，所以人耳能听到隆隆不断的雷声，所以选项C正确典型例题 例1：在敲响大钟时，有同学发现，停止了对大钟的撞击后，大钟“余音不止”，其原因是A一定是大钟的回声B有余音说明大钟仍在振动C是因为人的听觉发生“延长”的缘故D大钟虽已停止振动，但空气仍在振动思路导航：分析题意并联系声音产生的条件，有声音发出，则物体一定在振动，（这是分析此题的突破口）振动停止，声音也随之消失。题目中“余音不止”就说明声音并未消失，回声的效果与形容不符，所以选项A不对。传播介质只是传递声音的波动，并不能称之为“源”，声音源于振动的钟体，所以选项D不成立。选项C属主观臆测，没有物理意义。只有选项B正确。例2：1994年，苏梅克列维彗星裂成二十多块碎片，撞向木星，产生了巨大的爆炸，但是身处地球的人们却没有听到一丝的声响，这是因为A彗星的碎片太小了，没有份量B爆炸产生的声音很弱，人们听不见C太空是理想的真空，所以声音不能传播D原因尚待考察思路导航：本题结合一则天文奇观说明题意，彗星“碎片”并非想像的“纸片”，彗星碎片的直径以数千米计量，每一块撞击地球，足以造成毁灭性灾难，所以选项A错误。这么巨大的“碎片”撞击木星，这种振动是极其强烈的，所以即便距离地球很远，假设传播条件均满足，肯定能听到声音，并且声响巨大。但太空属于真空，没有传播介质，因而巨大的声响，在地球上的人们是听不见的，（想一想：人耳听到声音要满足什么条件）选项C说明了其中的缘由，所以正确。例3：吕氏春秋自知中记载有这样一个故事：“百姓有得钟者，欲负而走，则钟大不可负。以椎毁之，钟况然有音。恐人闻之而夺已也，遽掩其耳”。后来常用成语“掩耳盗铃”来比喻不能欺骗别人，只能欺骗自己。请你用物理知识解释故事中盗贼所犯的错误。思路导航：当捂住耳朵时，因声波被反射或部分吸收而减弱，由于鼓膜没有感受到声波而未引起振动，因而资贼听不到铃声。但声波是向各个方向传播的，(注意这一知识点)其他人照样可以听到铃声，因而盗贼是自欺欺人。谁先欣赏到音乐内容中央人民广播电台和北京电视台同时转播首都剧场的音乐会实况。首先欣赏到节目的究竟是剧场里离演奏者10 m以外的观众呢？还是远在1000 km以外的上海无线电听众或电视观众呢？过程问题提出后，许多同学不知怎么回答才好。教师鼓励学生大胆的猜想，然后寻求解决该问题的方法和思路。要解决此问题，同学们首先要通过查阅资料，弄清楚以下几个问题：第一，无线电波和光波都是电磁波，只是广播用无线电波的波长较长而已。第二，电磁波在空气中的传播速度（即光速）约3108 m/s。第三，声波是一种机械波，在空气中的传播速度约为340 m/s(15 )。同学们搞清以上的几个问题后，可以做这样的估算：无线电波传送1000 km所用的时间为t1=s=s上式中c为光速，s1为北京到上海的直线距离。声波传送10 m所用的时间为t2=s=s上式中v为声速，s2为演奏者与现场观众的距离。结果比较一下数字，很显然，无线电波从北京到上海所需时间只有声波传到现场观众所需时间的。毫无疑问，是无线电听众和电视观众首先“欣赏”到音乐。不过，这指的是听觉；视觉却不同。因为电视传送图像，首先要把景物的影像按程序自左到右、自上而下一行一行地扫描变成电信号，然后，通过一系列加工处理后，再用高频无线电波发送出去。当电视接收机收到信号后，先把电视信号取出，再送到显像管，并按原来的顺序还原成图像，这样组成一幅完整的影像需要40毫秒，加上无线电波传播时间在内总共约需43毫秒。如果考虑到北京到上海要用微波（一种超高频无线电波）接力传送，因电波走的是折线，时间还要更长些。但是剧场观众观看演奏者的表演，几乎是与演出同时的。所以电视观众比剧场观众看到“慢”而听到“快”。空气中的声速只有光速的百万分之一，日常生活中的例子是很多的：雷雨时电闪雷鸣，我们总是先看到闪电，而后听到雷声；百米赛跑时，站在终点的计时员总是看着发令枪的烟雾按动秒表开始计时的，如果听到枪声开始计时，这样必然会造成计时误差。声音的产生与传播习题 1声音是由于物体的振动而发声的；声音的传播需要_。2通常人们称月球上是一片“死寂的”空间，它的意思是“无声”，其原因是月球表面附近_。3北京天坛的回音壁是我国古代著名的声学建筑，声音被多次_，这种现象通常叫做_。4下列现象中，能说明声音可以在水中传播的是 A用光将鱼吸引到渔网中B鱼被岸上的说话声吓走C在岸上听到河水流动的声音D在岸上听到波浪拍击岸上的岩石发出的轰鸣声5百米赛跑时，终点的计时员必须看到发令枪的烟火就开始计时，如果以听到枪声时开始计时，所记录的成绩与计时实际成绩相比较，结果偏高。为什么？6声音在海水中的速度为1 500 m/s，从海洋勘测船上竖直向下发出超声波，经3.2 s 后收到海底反射回来的超声波，则海底有多深？参考答案：1介质； 2没有空气，而真空不能传声3反射，回声； 4B； 5略； 62 400 m声音的产生与传播习题 一、是非题1只要附近有物体发出声音，人耳一定会听到。 ( )2要听到声音，一定要有声源和介质，缺一不可。 ( )3声音在水中的传播速度比声音在空气中的传播速度小。 ( )4在家里说话，这种说话声音是没有回声的。 ( )5在铁桥的一端敲一下桥梁，在铁桥的另一端先后听到两次敲击声。( )二、填充题l发声的物体_（选填“一定”、“不一定”）在振动，振动的物体_发声。2声音在水、空气和玻璃中的传播速度由快到慢依次排列是_、_、_。3反射回来的声音要在原来的声音消失后至少经过秒到达人耳，我们才能把回声与原来的声音区分开来。三、选择题1关于电磁波和声音传播，下面说法中正确的是 A电磁波和声音都能在真空中传播B电磁波和声音都不能在真空中传播C电磁波能在真空中传播，声音不能在真空中传播D电磁波不能在真空中传播，声音能在真空中传播2一人在闪电后6秒听到雷声，那么发生闪电处离他 A约2千米B约4千米C约1千米3在高墙前叫喊，要听到与原声分开的回声，人站的位置至少离墙 A34米B17米C5米 D缺少条件，无法计算四、计算题1小华是百米赛跑的裁判，发令员鸣枪处离小华100米。问：（l）小华看到枪冒烟和听到枪声相差多少时间？（2）小华应看到冒烟按秒表，还是听到枪声按秒表，为什么？2超音速飞机的飞行速度常用马赫数来表示，马赫数指的是声速的倍数。某超音速飞机的马赫数为2。6，那么它的飞行速度为多少米秒？五、说理题为什么在门窗关闭的屋子里谈话的声音听起来比在旷野里响？参考答案：一、1 2 3 4 5二、1一定，不一定 2玻璃，水，空气 30.1三、1C 2A 3B四、1（1）0.29秒 （2）看到冒烟，声音传过来要有一定的时间23402.6米秒=884米秒五、声音的反射声音的产生与传播习题1在一根约1 m长的细绳中间系紧一个铁质挂衣架或不锈钢勺，把绳两端固定在纸杯的底部，把两纸杯贴着双耳，然后弯下腰使勺子自由悬垂下来。请别人用另一把钢勺敲击系在绳上的勺，或者自己晃动细绳，使勺子前后摆动时撞击到金属或瓷制的物体上，注意听绳子传来的声音。把绳的两头拿离双耳，重复敲勺或撞勺，比较从空气传来的声音和从绳上听到的声音有什么不同，这说明了什么？2有下列器材：纸杯、塑料杯、铁罐头盒各两个，棉线、铁丝、钓鱼线、铅笔头、螺丝帽、火柴棒。请你同实验小组成员制作“土电话”（图13）。通过材料的不同搭配组合，制作多种“土电话”，并找出传声效果较好的一种，分析它的材质特点以及在制作和使用过程中应该注意的问题。请写出你们的实验报告。图133假如你用声音的速度离开一个正在演奏音乐的大会，你会听到些什么呢？有人说：用声音的速度离开音乐会的时候，我们会在全部时间里听到同一个音，也就是我们出发时在音乐会上听到的那个音。他说的对吗？为什么？4假如声音在空气里传播的速度不是340 m/s，而是340 mm/s，也就是说，比人的步行还要慢，现在，你的朋友一边向你快步走来，一边向你发出了问候：“你好吗？”你听到的声音会是怎样的？你能听懂吗？参考答案：1把两纸杯贴在双耳上时，听到的声音像一个巨大的铃铛的回声，把两纸杯拿离双耳后，听到的声音小且干涩，这说明固体能传声，声音沿固体传播时，能量损失小。2提示，注意排除不必要的干扰因素，比较金属线与棉线（非金属）等的传声效果有什么不同。3他说的不对。你将听不到声音，因为这时的声波对你来说是不动的，它根本不能振动你的耳膜，所以你会认为音乐会已经停止演奏了。4你听到的声音是“吗好你”，这是因为声音的速度比你朋友步行的速度慢。他向你走来时，后发的声音先到，先发的声音后到。在他说的话里，除非是像回文体那样倒过来听也是一样的意思，否则你就会一句也听不懂了。声音的产生和传播习题1在百米赛跑中，站在终点的计时员，假如在听到枪声时才计时，他记录下来的成绩有多大的误差？（当时空气中的声速为340 m/s）2第一次测定声音在水中的传播速度是1827年在日内瓦湖上进行的，两只船相距14 km，在一只船上实验员向水里放一口钟，当他敲钟的时候，船上的火药同时发光；另一只船上的实验员向水里放一个听音器，如图所示，他看到火药发光后10 s听到了水下的钟声。计算一下水中的声速是多大？3第一次测定铸铁里的声速是在巴黎用下述方法进行的：在铸铁管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次响声，第一次是由铸铁传来的，第二次是由空气传来的。管长913 m，两次响声相隔2.5 s，如果当时空气中的声速是340 m/s，求铸铁中的声速。参考答案1答案：0.3 s解析：他少记了声音传播100 m所用的时间.t=s=0.3 s即他少记了0.3 s.2答案：1.4103 m/s解析：据题意知s=1.4104 m,t=10 s,则水下速度v=m/s=1.4103 m/s3答案：3.9103 m/s解析：设声音在铸铁中的传播速度为v1,则声音在铸铁中的传播时间为t1=；声音在空气中的传播速度为v2，则声音在空气中的传播时间为t2=，两次响声相隔的时间为t.t=t2-t1=-解得v1=m/s=3.9103 m/s声音的产生与传播习题1图11中的喇叭在“唱歌”，看到纸盆上的纸屑上下跳动。这个现象说明嗽叭发声时，纸盆在不停地_。 2如图12，笛子发出的声音是_振动引起的。图11 图123锣发声的时候，用手按住锣面，锣声就消失了，这是因为_。4我国古代科学名著梦溪笔谈中有记载，行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及时听到夜袭的敌人的马蹄声；汽车和机械修理工常常用木棍（或者尺子、螺丝刀等）的一端顶在运转的机械外壳上，另一端靠在自己的耳朵上，就可以更清楚地听到机械内部的异常杂音；间谍把铁块按在墙壁上，再将自己的耳朵贴在铁块上，就可以听到隔墙的谈话声。这些都是因为_也能传声。5海豚能随驯兽员的哨声在水中表演节