物理声音的发生和传播c2c3wlt408a

1、学科：物理教学内容：声音的发生和传播【基础知识精讲】首先必须了解声音的发生条件，一是要有发声体，二是发声体要振动.必须明确：（1）发声体既可以是固体和液体，同时气体也能发声；（2）发声体肯定在振动，但振动却不一定发声.发声体发出了声音，并不表明就能听到声音.就要求将声音传播开去，这就需要有能传播声音的物质介质.介质指的是能传播声音的物质固体、液体和气体都可以充当介质，只不过在固体、液体和气体中传播声音的速度不同，正常情况下，固体中传声的速度快于液体，而液体中传声的速度快于气体，简单记为v固v液v气.真空是不能传声的宇航员在太空舱外开展活动时，彼此之间的交流全靠无线电的对讲机，这就是很好的实例.

2、还需注意的是，同一声源发出的声音，在不同的介质中可以不同的速度独立向前传播.如：用铁锤敲击注水的长水管，在另一头应能听到分别由铁管、水、空气传来的三次声响.当声音从振动的发声体发出，遇到障碍物会被反射回来，使其又回到人的耳中，这种再次被人耳听到的声音物理学中称为“回声”，关于“回声”，要理解（最好能记住）两个资料，即0.1s和17m.“回声”的利用相当广泛，多用来测定距离.例如要测定海底的深度，可以从船上发出特定的声音，并使用特定的仪器接收到回声信号，并记录下回声和原声之间的时间间隔t，在查出声音传播速度v的条件下，即可求出海底的深度.【重点难点解析】声音的产生、传播及速度大小的知识，是学好声

3、学知识的基础和前提.声音从发生到接收，声音传播过程中的有关的计算则为本节的难点.对下图进行琢磨，会对难点的突破有很大的帮助.例1 音叉被槌敲击后，就能听到音叉发出的声音；若用手按住音叉的叉股，则声音立即消失，试解释这一现象.解析：一切声音都是声源的振动产生的，当用槌敲击直叉股时，引起了叉股的振动，产生了声音，而用手按住音叉时，叉股的振动立即停止，声音也就立即消失例2 气温为15时，人离高墙15m远，对高墙大吼一声，能否听清回声？解析：要知道人能否听清回声，应当计算出回声到达人耳比原来晚了多长时间，如果大于0.1S就能听清回声.例3 把一个电铃悬吊在密封的玻璃钟罩内，通电使电铃发声，再用抽气机把

4、钟罩内的空气慢慢抽出，会听到越来越小的铃声，最后完全听不到铃声了；如果停止抽气，并打开进气阀门，使空气重新回到钟署内，又会重新听到响亮的铃声这个实验说明了什么问题？分析：声音的传播必须依靠介质，声音在真空中不能传播.当电铃在密封的玻璃钟罩内发声，我们在外面仍能听到铃声，表明声音可以通过空气和玻璃传到外面去.当用抽气机慢慢向外抽出空气时，由于钟罩内空气越来越稀薄，最后接近于真空，电铃和玻璃之间没有了传播声音的介质，使得声音无法传出，因此听不到声音了.若再把空气放回钟罩内，又听到了铃声，说明声音的传播需要介质.解答：本实验说明了声音只能在介质中传播，不能在真空中传播.例4 汽车沿平直的公路匀速驶向

5、一座高山，汽车的速度为v1，声音的速度为v2，当汽车与高山相距S时鸣一次笛，从鸣笛开始到司机听到回声的时间为多少？司机听到回声时汽车与山脚的距离是多少？解析：鸣笛时声音传播的同时，汽车也在运动.设在B点听到回声，则依题意有 由得：t=s1=s注意：解出此题的关键是画出图形.例5 “余音绕梁，三日不绝”这句话原是描写宫廷歌女美妙歌喉的.从物理学的角度看，它说明了什么现象？解析：由于声波遇到障碍物被多次反射，此时即使声源停止振动，但声波仍在媒质中传播.【难题巧解点拨】例1 某同学站在建筑工地上看见高处的工人师傅用榔头猛地向一个工件敲击了一下，经过0.3s后才听到敲击工件的声音传来.问这个同学与工人

6、师傅相距多远？分析：声学的学习中，在很多情况下，发光（暂未学）和发声是同时发生的例如：在雷雨天，打雷和闪电；在赛跑时，发令枪冒烟和发声；本题中敲打的动作和发出声音等等.由于光速远远大于声速（光学部分会介绍），我们可以忽略光传到人眼所需的时间，而认为是看到发光时物体开始发声，并同时开始计时，则据声音在介质中传播的时间，再利用公式s=vt，就可计算出发声体与观察者之间的距离.解：声音在空气中传播的速度v=340ms，声音由敲击处传来经过的时间t=0.3s， 据v= 得 s=vt svt3400.3m=102m答：该同学与工人师傅相距102m.例2 一架飞机的速度是声音速度的1.5倍，飞行高度为27

7、20m，水平方向飞行.当你听到飞机在你头顶轰鸣声时，抬头观看，飞机已飞到你前方多远(水平距离）的地方？分析：由于声音传播需要时间，故而当人听到头顶传来轰鸣声时飞机早已飞行列前方了，其中声音从高处传来的时间与飞机飞行到所求位置的时间相同.解： 已知声速v1=340m/s，而飞机的速度v2=1.5v1则声音从H=2720m高处传播到地面的时间t1=则飞机在观察者抬头观看时已飞出sv2t21.5v1t11.53408m=4080m答：飞机已飞到前方4080m的地方.结合以上两例，应该清楚的是：难和易之间是有相对性的.表面看似难题，其实将题目所给条件多予研究，题目自然会由难而易了.平时在练习时要多加关

8、注，有意进行此方面的训练.【典型热点考题】例1 在下列说法中正确的是A.只要物体振动，就一定能听到声音B.固体、液体和气体都能传播声音C.宇航员们在月球上也可以直接用语言交谈D.声音在固体、液体中比在空气中传播得慢些解析：此题是关于声音的发生和传播的问题.一切正在发声的物质都在振动.但物体振动所发出的声音，不是人耳都能听到，故A错.声音传播必须要有介质，而一切气体、液体和固体都能成为介质传播声音，故选项B正确.月球上没有空气（真空），故宇航员们在月球上讲话没有介质来传播，即使距离很近，也不能用语言进行交谈，而只能用无线电设备，故C错误.不少同学认为声音在空气中传播阻碍小，传播速度应快一些，其实

9、实际情况正好相反，故选项D错.例2 我国海洋探测船上的科学家为测定北冰洋某处海水深度，从海面向海底竖直发出超声波，5.6s后接收到从海底反射回来的声波，已知海水中声速为1500ms，请你帮科学家们算出北冰洋该处的深度是多少？分析：从题意可知：声音从海面传至海底，被海底反射后又回到海面为时5.6s，则由此可算出声波从海面到海底或从海底到海面所用时间为.由公式s=vt即可求出海水的深度.解： t总5.6s 据 有得：海水深度hvt1500m/st总1500ms5.6s4200m例3一根钢管长为762m，在它的左端敲一下，在右端的人可听到两次响声.若两次响声相隔2.04s，求声音在铜管中的传播速度（

10、声音在空气中的传播速度v0=340ms）分析：固体、气体都能传播声音，而且固体传播声音的速度最大.因此，敲击铜管左端时，振动发声，声音必然经铜管和空气向外传播，而且处在右端的人先听到由铜管管壁传播来的敲击声，过2.04s后能再次听到由空气传播来的敲击声.根据铜管和空气传播声音的距离S相等以及两次响声的时间差t，就可列出方程求解.解：设声音在铜管中的传播速度为v，则由题愈有：t即: v3810ms答：声音在钢管中的传播速度为3810m/s.例4一个人站在高处用望远镜注视远处工地上的木工以每秒一次的频率钉钉子.他听见声音时恰好看到击锤的动作，当木工停止击锤后，他又听到了两次击锤声，木工离他多远？分

11、析：本题从表面上看，似乎题目的物理过程非常复杂，木工的击锤频率、声音传播的时间及观察者记时起点等因素错综复杂.事实上，只要把握住“木工停止击锤后，他又听到两次击锤声”的含义，本题就极易求解.这句话其实等于说明声音传播的时间与木工击锤两次时间相等，结合前面已知的击锤频率，这个时间便得到了.解：已知木工敲击间隔为1s，即t=1s，则由分析可知：木工发出的敲击声传到观察者处需要2s，则两人相距sv2t34021m680m【同步达纲练习】一、选择题(每小题5分，共30分)1.声音在下面四种物质中传播，使声音传播速度最慢的是（ ）A.钢B软木C.水D.空气2.下列说法中不正确的是（ ）只要能听到声音，一

12、定是发声体有振动B.固体、液体和气体都能传播声音C.宇航员在月球上也可以直接进行交谈D.以上说法中都不正确3.下列声音属于气体振动而发出的声音是（ ）A.咚咚的鼓声B.滔滔的流水声C.隆隆的炮声D.悦耳的歌声4.关于声源，下列说法不正确的是（ ）振动是声音发生的原因B.能够振动的物体叫声源C.固体、液体和气体都能够振动发出声音，因此它们都可以成为声源D.发出声音的物体叫声源5.建礼堂或电影院时，有意将四周墙壁装修成凹凸不平，其目的是（ ）A防止声音发生振动B.减弱回声C.增强墙面立体感D.增强回声6.AB两人相距2dm，平行站在一墙壁前，他们距墙壁的距离均是dm，当A开了一枪后，B在t秒听到第

13、一声枪声.那么在A开枪后，B经过多少时间又可听到第二声枪响.（ ）A. tsB.2tsC.3tsD.4ts二、填空题（每空4分，共36分）7.一切发声的物体都在 ，声音只能在 中传播， 中不能传播声音.8.在一定温度下，空气中的声速是332ms，而水中的声速是1028ms如果某一声音在空气中的传播距离是4m，那么，这种声音在水中传播的距离是 m.9.声音在空气中的传播速度受温度的影响，温度升高时声速 ；温度降低时声速 .10.一个人站在峡谷之间，当他击掌时，在0.3s和0.7s后听到前后两声回声若声速为330ms，则此峡谷之间的宽度为 m.11.人睡觉时将机械手表放在枕头旁不及放在枕下听到的“

14、嘀、嗒”声响，这说明枕头的传声能力比空气 .12.夏季的某一天乌云蔽日，一道闪电过后，经4.5s后听到刺耳的雷声经计算知雷电发生处与听者位置相距 m（雷声在空气中声速平均约为320ms，闪电传到地面时间不计）.三、简答题（每小题9分，共18分）13.A同学将耳朵贴在长钢管一端，B同学在另一端敲一下这根钢管，则A同学会听到两次响声，这是为什么？14.古代士兵用竹箭筒做枕头、睡地铺易听到夜袭敌军的马蹄声，其道理何在？四、计算（每小题8分，共16分）15.校田径运动会上100m赛跑时，某记时裁判员听到发令枪响后才开始按表计时，问：记时员的记时方法正确吗？若不正确，记时员给运动员多记还是少记了多少秒钟？16.在人和山之间有一条铁路穿过当一列火车在人与山之间鸣笛，人看见鸣笛时冒出的白烟1s后听到汽笛声，再经过2s又听到汽笛声被山所反射的回声，求人和山之间的距离.【素质优化训练】1.汽车在平直的公路上匀速行驶，对面有一座陡山，汽车的速度为15ms，声音的速度为335ms，当汽车与陡山相距700米时鸣一次笛，求：(1)从鸣笛开始到司机听到回声的时间为多少？(2)司机听到回声，汽车与陡山相距多少？（参考答案：t=4s；s=640m）2.以54kmh的速度向着山的方向行驶的汽车鸣笛，经过3s的时间后听到回声，风以10