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第二章声现象 一 声音的产生与传播1 产生 由 产生 一切发声体都在 2 传播 1 形式 以 的形式传播 2 介质 固体 液体 气体均能传声 不能传声 物体的振动 振动 声波 真空 3 声速 1 影响因素 与介质的 和 有关 2 大小 15 时空气中的声速为 3 声速的比较 一般情况下 v气体 v液体 v固体 种类 温度 340m s 4 听到声音的过程 1 人耳听到声音的过程 2 骨传导原理 传播声音 固体 振动 鼓膜 活学巧用 1 路人的说话声是 的振动产生的 通过 传到垂钓者的耳中 2 说话声可能会吓跑将要上钩的小鱼 说明 可以传声 提示 1 人靠声带的振动发声 路人的说话声通过空气传到垂钓者的耳中 2 鱼在水中 声音通过空气 水传给鱼 故声音可能会吓跑将要上钩的小鱼 答案 1 声带空气 2 液体和气体 二 声音的特性1 三特性的比较 音调 声音的 发声体的频率 频率高 则音调 频率低 则音调 响度 声音的 发声体的振幅 振幅大 则响度 振幅小 则响度 音色 音品 音质 发声体的 不同发声体 发出声音的音色 高低 高 低 强弱或大小 大 小 材料结构 不同 2 声音三特性的波形展示 1 响度与音调 响度变大 响度变小 音调变高 音调变低 2 音色 不同的发声体在示波器上的波形 相同的发声体在示波器上的波形 不同 相同 活学巧用 敲鼓和拉二胡 1 击鼓的力越大 鼓面的 越大 听到的鼓声越响 越大 2 演奏二胡前 调弦的目的是调节琴弦发声时的 3 我们能区别鼓声和二胡声 是由于声音的 不同 提示 1 鼓是打击乐器 靠鼓面振动发声 打击的力度越大 鼓面的振幅越大 响度越大 2 演奏二胡前 要调整弦的松紧程度 是为了改变胡弦振动的快慢 调整二胡发声时的音调 弦松发声的音调低 弦紧发声的音调高 3 二胡和鼓属于不同的乐器 发声体不同 所以发声的音色不同 故可以区分二者 答案 1 振幅响度 2 音调 3 音色 三 噪声的危害和控制1 噪声 发声体做 时发出的声音 其波形杂乱无章 2 等级 声音的等级单位是 3 几个特殊值 1 声音的听觉下限为 2 为保护听力 声音不能超过 3 为保证工作和学习 声音不能超过 4 为保证睡眠和休息 声音不能超过 无规则振动 分贝 dB 0dB 90dB 70dB 50dB 4 噪声的控制 1 防止噪声的产生 2 阻断噪声的传播 3 防止噪声进入耳朵 活学巧用 噪声的控制 1 在学校附近禁止鸣笛是 减弱噪声 2 在学校周围植树造林是 减弱噪声 3 上自习时 有时戴上耳塞 耳罩是 减弱噪声 提示 1 禁止鸣笛 是防止噪声的产生 这是在声源处减弱噪声 2 植树造林 是阻断噪声的传播 这是在传播过程中减弱噪声 3 戴耳塞 耳罩 是防止噪声进入耳朵 这是在人耳处减弱噪声 答案 1 在声源处 2 在传播过程中 3 在人耳处 四 声的利用1 声音的分类 1 可闻声 频率范围为 2 听不见的声音 超声波 高于 的声音 次声波 低于 的声音 2 传递 如B超 回声定位 声呐 预报地震 海啸 台风等 3 传递 如声波清洗 去污 击碎结石等 20Hz 20000Hz 20000Hz 20Hz 信息 能量 一 声音的产生和传播1 声音的产生 声音是由物体的振动产生的 但物体振动 人不一定能听到声音 人耳要听到声音必须同时具备三个条件 1 发声体的振动频率在20Hz 20000Hz之间 2 发声体与人耳之间有传声的介质 3 有正常的听觉系统 2 声音的传播 1 条件 声音的传播需要介质 声音在不同介质中的传播速度不同 一般情况下在固体中传播得最快 在液体中次之 在气体中最慢 真空不能传声 2 影响因素 在同种介质中声音的传播速度还与温度有关 温度越高 声速越大 方法技巧 转换法 显示发声体的振动转换法 对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量 用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量的方法 例如 把物体的振动转换成碎纸片 泡沫塑料 乒乓球的跳动 溅起的水花等可见的现象 中考警示 1 物体的振动停止 物体不再发声 但已发出的声音仍在传播 故不能说 振动停止 声音也消失 只能说 振动停止 发声停止 2 声音在固体中的声速不一定大于在液体中的声速 如在软木或泡沫塑料中的声速比在液体中的声速小 3 只有在15 时 空气中的声速才为340m s 典例1 2011 淄博中考 如图所示 用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉 乒乓球被弹开 这个实验是我们在学习 声现象 一章时经常做的实验 它说明了 A 发声的音叉在振动B 声音可以在真空中传播C 声音的传播不需要介质D 声音在空气中传播得最快 思维导图 明确声音的产生与传播是解题的关键 精讲精析 选A 本题考查了发声体的振动与转换法 当乒乓球接触正在发声的音叉时 乒乓球被弹开 说明发声的音叉在振动 音叉振动不容易观察 通过观察乒乓球的运动推知音叉在振动 但该实验不能推知B C D三个选项所涉及的结论 备选例题 如图 将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中 再将活塞推到底端 用橡胶帽封闭注射口 然后用力往外拉活塞 这时听到注射器中音乐芯片的声音会变 其声音是通过 传入人耳的 解析 本题考查声音的传播 声音的传播要靠介质 真空不能传声 当向外拉活塞时 注射器内的空气变得越来越稀薄 听到的声音越来越小 由于注射器及音乐芯片在空气中 空气可以传播声音 所以我们听到了音乐声 即其声音是通过空气 或气体 介质 传入人耳的 答案 小空气 或气体 介质 二 声音的三特性1 从振动的角度理解三特性 2 音调和响度没有必然的联系 音调高的声音 响度不一定大 例如 一名男低音歌手正放声高歌 另一名女高音歌手轻声为他伴唱 则男歌手的音调低 响度大 而女歌手的音调高 响度小 3 不同物体由于材料 结构及发声状态 方式等不同 发出的声音会有不同的特色 也就是其音色是不同的 根据不同音色 可区分不同的发声体 方法技巧 音调和响度的区分 1 音调 由物体振动的频率决定 物体振动的频率与物体的长短 粗细 厚薄 松紧 大小 轻重等有关 在相同情况下物体越短 越细 越紧 越轻时 振动得越快 频率越高 音调也越高 2 响度 由物体振动的振幅和距发声体的远近决定 增大响度的方法 增大发声体的振幅 减小声音的分散 如喊话时将手做成喇叭状 医生用的听诊器等 中考警示 1 声音若用大小或者强弱描述 表示响度 若用高低或者尖细 粗 低等描述 表示音调 2 在声音的传播过程中 音调 音色一般不变 响度会随着声音传播距离的增加而变小 典例2 2012 盐城中考 如图所示 用手拨动塑料尺 塑料尺 发出声音 用的力越大 塑料尺的 越大 改变塑料尺伸出桌面的长度 会使声音的 发生改变 思维导图 掌握声音产生的条件及声音的三个特性是解决问题的关键 精讲精析 声音是由物体的振动产生的 用手拨动塑料尺 塑料尺振动发声 声音的响度与声源振动的幅度有关 振动幅度越大 响度越大 而音调的高低与发声物体振动快慢有关 改变塑料尺伸出桌面的长度 会导致塑料尺振动的快慢不同 即发声的音调不同 答案 振动振幅音调 延伸拓展 声音三特性的进一步比较一个声波往往是由许多不同频率和振幅的声波混合而成的 其中频率最低振幅最大的为基音 基音决定声音的音调 其他为泛音 泛音的多少 频率和响度决定音色 另外 音色还与传声介质 距离声源的远近等因素有关 音调和响度相同 音色不同的声音 它们的波形不同 即它们的基频相同 泛音的个数 频率分布和响度分布不同 三 噪声的控制 中考警示 1 乐音有时会变为噪声 但噪声永远不会成为乐音 2 噪声也可利用 如除草 诊病 除尘等 典例3 2012 广安中考 噪声已经成为严重污染源 极大地阻碍了人们生活质量的提高 防噪已成为日常课题 轻手轻脚过楼道 是在 减弱噪声 而用空心砖砌墙则是在 减弱噪声 思维导图 明确噪声控制的三个方面是解题的关键 精讲精析 本题考查减弱噪声的途径 轻手轻脚过楼道 减小了脚与地面的振动 脚步声减小了 即减弱了噪声 这是在噪声产生处减弱噪声 空心砖因为砖中间为空心 声音在传播过程中经过多种介质 在传递过程中能量大大减弱 另外也由于砖中间的空气起到了对声音的隔绝 缓冲作用 降低了噪声的传递 答案 噪声产生处传播过程中 延伸拓展 噪声的利用噪声可以用在除草 诊病 除尘 消音等方面 目前已经有七个领域利用了噪声 例如 噪声用于诊病 美妙 悦耳的音乐能治病 这已为大家所熟知 现代科学家又制成一种激光听力诊断装置 它由光源 噪声发生器和电脑测度器三部分组成 使用时 它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声 振动鼓膜 然后微型电脑就会根据回声 把鼓膜功能的数据显示出来 供医生诊断 它测试迅速 不会损伤鼓膜 没有痛感 特别适合儿童使用 此外 还可以用噪声测温法探测人体的病情 四 利用声学知识解决实际问题 可闻声 不可闻声 传递信息 传递能量 二者的关系 超声 次声 人与人之间的交流 回声定位 B超 探伤 预测自然灾害 监测 使另一个物体振动 清洗 击碎结石等 破坏建筑物等 信息和能量的传递同时进行 密不可分 方法技巧 传递信息和传递能量的区分 1 通过声波而获得某些信息 消息 是利用声传递信息 2 利用声波的振动达到某一目的 是利用声波传递能量 中考警示 利用回声定位测距离 声波在介质中传播遇到障碍物反射回声源处被接收 则声源到障碍物的距离为声波传播距离的一半 即 典例4 2012 滨州中考 汽车上的电子防盗报警装置在汽车被撬开时能发出报警声 提醒人们车辆被盗 这是利用了声音可以传递 思维导图 区分传递信息与传递能量是关键 精讲精析 本题考查声音的利用 声音可以传递信息也可以传递能量 汽车报警装置发出声音提醒人们汽车被盗 这是利用了声音可以传递信息 答案 信息 实验探究 探究影响音调的因素1 实验器材 硬纸片 塑料尺 钢尺 2 实验方法 3 实验现象 保证钢尺振动的幅度 钢尺伸出桌面的长度越短 钢尺振动得越快 音调越 控制变量法 不变 高 4 问题探究 1 在实验中 改变钢尺伸出桌边的长度 用同样大小的力拨动钢尺 目的是什么 提示 用同样大小的力拨动钢尺 保证钢尺振动的幅度相同 改变钢尺伸出桌边的长度 即改变了钢尺振动的快慢程度 故可探究音调与频率的关系 2 根据实验现象 钢尺伸出的长度越长 振动得越慢 你可得出什么结论 提示 音调的高低与物体振动的快慢有关 物体振动越快 频率越高 音调越高 反之 音调越低 中考警示 在探究影响音调因素的实验过程中 必须用同一个发声体 保证音色相同 典例 2011 泰州中考 如图所示 用一张硬卡片拨动木梳的齿 能听到卡片由于 而发出的声音 用相同的力显著改变拨动木梳齿的快慢 能够听出卡片声音的 选填 响度 或 音调 发生了变化 精讲精析 本题考查声音的产生及影响音调的因素 用硬卡片拨动木梳的齿 卡片由于振动发出声音 当改变了拨动木梳齿的快慢时 也改变了卡片振动的快慢即频率 故音调发生了变化 答案 振动音调 延伸探究 结合典例思考以下问题 1 用相同的力拨动木梳时 拨动得越快 听到的声音越高 说明了 2 保证拨动木梳齿的快慢相同 用不同大小的力拨动木梳齿 用的力越大 听到的声音越大 说明了 解析 1 拨动得越快 卡片振动得越快 音调越高 说明音调与物体振动的快慢有关 2 用不同大小的力拨动时 是为了探究响度与振幅的关系 用的力越大 振幅越大 响度越大 故可得出响度与发声体振幅有关 答案 1 音调与物体振动的快慢有关 音调与物体振动的频率有关 2 响度与发声体振动的振幅有关 一 声音的产生与传播1 2011 盐城中考 如图所示 小华将一只正在发声的音叉触及面颊有震感 这个实验是用来探究 A 声音产生的原因B 决定音调的因素C 声音能否在空气中传播D 声音传播是否需要时间 解析 选A 本题考查声音的产生 把正在发声的音叉触及面颊有震感 说明发声的物体正在振动 说明了声音是由物体的振动产生的 2 2012 株洲中考 掩耳盗铃 是大家非常熟悉的故事 从物理学角度分析盗贼所犯的错误是 既没有阻止声音的 又没有阻止声音的 只是阻止声音进入自己的耳朵 解析 当手碰到铃时 铃振动发声 声音在空气中传播 偷铃人掩住耳朵 只是声音在进入耳朵时被阻断 没有阻止声音的产生和传播 答案 产生传播 可以对换 3 2012 济宁中考 如图所示 敲响右边的音叉 左边完全相同的音叉也会发声 并且把泡沫塑料球弹起 该实验能说明哪些问题 请你写出一个 解析 本题考查声音的有关知识 由题意结合图示可知 敲响右边的音叉 右边音叉由于振动发声 右边音叉振动引起周围空气的振动 空气振动引起左边音叉的振动 音叉振动使得小球弹起 答案 空气可以传声 声音是由物体的振动产生的 发声体在振动 声音可以传递能量 任选其一即可 方法技巧 1 一切正在发声的物体都在振动 固体 液体 气体都可以振动产生声音 2 声音的传播过程是 振动的物体带动周围的介质产生相应的运动 这些随发声物体振动的介质 又带动较远的介质 或其他介质 振动 使振动向外传播 二 声音的特性4 2012 济南中考 小军是位音乐爱好者 他能从音乐会的乐器合奏中分辨出各种乐器发出的声音 他分辨各种乐器发出的声音时 依据的是这些声音的 A 响度B 音调C 音色D 节奏 解析 选C 本题考查乐音的三个特性 小军能从音乐会的乐器合奏中分辨出各种乐器发出的声音 不是由于它们所发出声音的音调 响度的不同 而是由于它们所发出声音的音色不同 因此本题选C 5 2010 莆田中考 有些老师上课时使用便携扩音设备 使声音更加洪亮 这是为了增大声音的 A 音调B 音色C 频率D 响度 解析 选D 本题考查声音的特性 由题意可知 便携扩音设备使声音洪亮 增大了声音的响度 不能改变声音的音调 使用扩音设备后 音色有不同程度的改变 但这不是使用扩音设备的目的 6 2012 德州中考 音乐会上 演员正在演奏二胡 二胡发声是因为琴弦在 演奏过程中 演员不断调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变声音的 解析 本题考查声音的产生及特性 二胡属于弦乐器 靠弦的振动发声 调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变振动弦的长度 来改变振动的快慢 弦长振动频率低 音调低 弦短振动频率高 音调高 故是改变声音的音调 答案 振动音调 7 2011 烟台中考 如图所示 四个相同玻璃瓶里装水 水面高度不同 用嘴贴着瓶口吹气 如果能分别吹出 1 dou 2 re 3 mi 4 fa 四个音阶 则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是 解析 本题考查音调的相关知识 当用嘴贴着瓶口吹气时 发声体是瓶内水面上方的空气柱 空气柱越长 则空气柱振动的频率越低 音调就越低 空气柱越短 则振动的频率越高 音调就越高 所以由低到高的四个音阶对应的瓶子序号是丙 乙 甲 丁 答案 丙 乙 甲 丁 中考警示 1 音调的高低是指声音的粗细 不是指声音的大小 如在音乐中 同一音阶中1 2 3 4 5 6 7的音调逐渐升高 2 声音在介质中的传播速度与声音的振动频率无关 在同一介质中 频率不同的声音传播速度都相同 三 噪声的控制8 2012 福州中考 福州地铁正在建设中 为解决噪声扰民的问题 地铁公司对部分设备安装了消声装置 这种减弱噪声的途径是在哪里减弱噪声 A 声源处B 传播过程中C 人耳处D 声源和人耳处 解析 选A 本题考查减弱噪声的方法 在设备上面安装消声装置 可以避免设备产生噪声 故是在声源处减弱噪声 9 2011 广州中考 城市里部分道路设计如图所示 这种下凹道路在控制噪声方面的作用是 A 防止车辆产生噪声B 在声源处减弱噪声C 在人耳处减弱噪声D 在传播过程中减弱噪声 解析 选D 道路设计成下凹形状 车辆产生的噪声在传播过程中遇到障碍物可以被反射 被吸收一部分 故这属于在传播过程中减弱噪声 10 2012 南京中考 噪声是由发声体的 产生的 中考期间 考场附近 禁鸣喇叭 这是在 选填 声源处 传播途中 或 人耳处 减弱噪声 噪声也是一种能源 最近科研人员开发出一种T恤衫 它能在噪声环境下发电 把 能转化为 能 为随身携带的小电器及时充电 解析 本题考查了声现象的相关知识 声音是由物体的振动产生的 减弱噪声的途径有三个 在声源处减弱 在传播过程中减弱和在人耳处减弱 禁鸣喇叭 是防止噪声产生 属于在声源处减弱噪声 声音具有能量 T恤衫在噪声环境下发电 是把声能转化为电能 答案 振动声源处声电 方法技巧 1 从环保的角度看乐音有时也可能成为噪声 2 对于噪声控制的三个途径可以类比防治传染性疾病的三个途径来学习 3 关于