2.1声音的产生与传播（讲义）教师版

人教版八年级物理上册第2章《声现象》第1节声音的产生与传播讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一声音的产生与传播★3332二声速★★44三回声★★★55四人耳的构造★44一、声音的产生与传播：1.声音的产生：声音是由物体振动产生的，一切发声的物体都在振动；（用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明振动停止发声也停止）①人说话、唱歌靠声带的振动发声；②婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声；③清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声。（1）固体、液体、气体振动都可以发声；（2）自然界中凡是发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止；振动停止，发声也停止，但是不能说振动停止，声音也消失（回声）。因为振动停止，只是不再发声，但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。2.声源：物理学中把发声的物体叫做声源。3.介质：能够传播声音的物质叫做介质，气体、液体、固体都是介质。4.声音的传播需要介质，真空不能传声。5.声是以声波的形式向外传播的。在空气中，声音以看不见的声波来传播；振动的物体发出声音，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。【例题1】如图所示小华将正在发声的音叉触及面颊，而不直接观察音叉是否振动的原因是。当小华用手捂住正在发声的音叉后，小华（填“能”、或“不能”）听到音叉发出的声音，这是因为。【答案】音叉振动幅度小；不能；振动停止，发声就停止。【解析】小华将正在发声的音叉触及面颊，而不直接观察音叉是否振动的原因是音叉振动幅度小；当小华用手捂住正在发声的音叉后，小华不能听到音叉发出的声音，这是因为振动停止，发声就停止。【变式1】如右图所示，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.发声的音叉正在振动B.声音可以在真空中传播C.声音的传播不需要介质D.声音在空气中的传播速度最快【答案】A【解析】正在发声的音叉将乒乓球多次被弹开，说明音叉在振动，从而说明声音是由音叉的振动产生的，因此，本探究实验是研究声音产生原因的。【例题2】如图所示，将发声的音叉接触水面时会激起水花，这现象说明（）A．声音能在水中传播B．声音的传播需要介质C．声音是由物体振动产生的D．频率越高，声音的音调越高【答案】C【解析】解：将发声的音叉接触水面时会激起水花，从而说明音叉振动，由此现象可知，声音是由物体振动产生的，故C正确，ABD错误。故选：C。【变式2】清晨，一阵闹铃声将你从睡梦中唤醒，提醒你：该起床了！关于声音，下列说法正确的是（）A．声音是由物体的振动产生的B．物体不振动也可以发声C．声音能在真空中传播D．声速等于光速【答案】A【解析】解：AB、声音是由物体的振动产生的，物体不振动不能发声，故A正确，B错误；C、声音靠介质传播，真空不能传声，故C错误；D、空气中光的传播速度大于声音的传播速度，故D错误。故选：A。【例题3】上课铃响了，同学们迅速回到座位，铃声是由物体产生的：课堂上同学们听到老师讲课的声音是通过传入耳朵的。【答案】振动；空气。【解析】解：声音是物体振动产生的，所以铃声也是物体的振动产生的；声音可以在空气中传播，课堂上同学们听到老师讲课的声音是通过空气传入耳朵的。故答案为：振动；空气。【变式3】如图所示，将播放着蜂鸣声的用细线悬挂于封闭的玻璃罩内，当将玻璃罩内的空气抽走的过程中，所听到的蜂鸣声越来越小，最后几乎听不到，这说明声音的传播需要，而却不能传播声音。【答案】介质；真空。【解析】解：用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，铃声越来越小，最后听不到了，说明声音的传播需要介质，而真空却不能传播声音。故答案为：介质；真空。二、声速：1.声速：声音在介质中的传播速度简称声速；一般情况下：v固>v液>v气；（1）声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，在真空中的传播速度为0m/s。（2）影响声速的因素：①介质的种类：一般情况下v固＞v液＞v气；②温度：同种介质，温度越高，声速越大。【例题4】在15℃的空气中，声音传播的速度约为m/s。打雷时，某人先看到闪电后5s才听到雷声，则打雷处离此人的距离约为m。【答案】340；1700。【解析】解：通常情况下，声音在15℃的空气中传播的速度约340m/s；因为光的传播速度太快，光传播的时间可以忽略不计；故人离雷电处的距离为：S＝vt＝340m/s×5s＝1700m。故答案为：340；1700。【变式4】北宋沈括在他的著作《梦溪笔谈》中提到：行军宿营，士兵枕着皮制的箭筒睡在地上，可尽早听到来袭敌人的马蹄声。这样做能尽早听到马蹄声的主要原因是（）A．声音在土地中传播的速度比在空气中快B．使马蹄声的音调变高了C．改变了马蹄声的音色D．提高了士兵的听力【答案】A【解析】解：声音可以在固体、液体、气体中传播；当夜袭的敌人的马蹄声可以通过大地和空气同时向外传播，因为声音在大地中的传播速度比空气中的传播速度快，所以士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上时可以提前听到从大地传过来的声音，做好准备，所以A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。【例题5】在学校秋季运动会上，进行百米赛跑。站在终点的计时员，如果看到冒烟开始计时，运动员到达终点时秒表的读数为10.59秒，如果计时员听到枪声才开始计时，则运动员跑完百米的时间会记为（）A．10.88秒 B．10.59秒 C．10.30秒 D．10.18秒【答案】C【解析】解：声音从起点传到终点的时间：t=100m所以计时员给运动员的成绩少计时0.29s。所以运动员跑完百米的时间应为10.59s﹣0.29s＝10.30s。故选：C。【变式5】百米赛跑中，运动员与发令枪员在起点，若终点计时员听到枪声开始计时，他记录的时间比运动员真实运动时间（选填“多”或“少”），通过计算发现相差s。（v声＝340m/s）（答案保留到小数点后两位。）【答案】少；0.29。【解析】解：（1）计时员听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播了100m到达终点时才开始计时，所以测得的时间比真实运动时间少了；（2）由v=st得，相差时间为故计时员记录的时间比运动员真实运动的时间少了0.29秒。故答案为：少；0.29。【例题6】将耳朵贴在长铁水（管中有水）管的一端，让另外一个人敲击一下铁水管的另一端。下列说法中正确的是（）A．听到一次敲打的声音B．听到二次敲打的声音C．听到三次敲打的声音D．听到最后一次敲打的声音是水中传播的声音【答案】C【解析】解：敲击铁水管时，传播声音的介质有：铁、水、空气，且传播速度不同，声音在铁中传播速度最快，在空气中传播速度最慢。故能听到三次敲打声音，在空气中的声速最小，所以听到最后一次敲打的声音是空气传播的声音，故ABD错误，C正确。故选：C。【变式6】已知人耳区分两次声音的时间间隔为0.1s以上。现有一根长为34m的空铁管，如果你将耳朵贴在铁管的一端，让另外一个人敲击一下铁管的另一端，则敲击声由空气传入你的耳朵需要s，你会听到次敲打的声音。（已知声音在空气中的传播速度为340m/s，在铁中传播速度为5200m/s）【答案】0.1；1。【解析】解：因为管长s＝34m，空气中的声速v＝340m/s，由v=st得：声音在空气中的传播时间：t由于音在不同介质中的传播速度不同，一般来说，在固体中传播最快，在气体中最慢，所以声音在铁管中的传播速度一定小于0.1s，则两次声音的间隔一定小于0.1s。此时人耳无法分辨两次声音，故只能听到一次敲打声。故答案为：0.1；1。【例题7】下表记录了敲击大钟时，钟声在空气中传播的速度和气温的数据，根据表中数据推断正确的是（）气温/℃﹣20﹣100102030声音速度/m•s﹣1318324330336342348A．气温为40℃时，空气中声音的速度可能是345m/sB．钟声在空气中的速度与气温成正比C．气温越低，大钟自身振动得越慢D．气温越高，钟声在空气中传播的速度越大【答案】D【解析】解：AD、根据表中数据可知，声音速度随着温度的升高而增大，所以气温越高，钟声在空气中传播的速度越大，当气温为40℃时，空气中声音的速度应该大于348m/s，故A错误，D正确；B、气温每升高10℃，声速增大6m/s，随着T的增大，v将增大，V＝330+3C、气温高低影响声音的传播速度，但是不影响声音的音调，故C错误。故选：D。【变式7】在探究声音在空气中的传播速度是否与空气温度有关的实验中，科学家记录的数据如表所示。（1）由表中数据可知，空气温度越高，声音在空气中的传播速度（填“越快”或“越慢”）。空气温度t/℃﹣30152025100声音在空气中的速度v/（m•s﹣1）313340344346386（2）如果利用回声测高山与我们的距离，那么站在同一地点发出声音后到听到回声的时间间隔，冬天比夏天（填“长”或“短”）。【答案】（1）越快；（2）长。【解析】解：（1）由表中数据可知，空气温度越高，声音在空气中的传播速度越快。（2）站在同一地点发出声音后到听到回声的时间间隔，因为冬天温度低，声音的传播速度慢，由t=s故答案为：（1）越快；（2）长。三、回声：1.声音的反射：回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的；如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m；2.回声的利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近；（1）测量中要先知道声音在海水中的传播速度，（2）测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。【例题8】如图所示是天坛公园的回音壁，它是我国建筑上的一大奇迹。回音壁应用的声学原理是（）A．声音能够在空气中传播B．声音的反射C．利用回声增加原声的现象D．声音能够在墙壁中传播【答案】B【解析】解：人站在北京天坛的回音壁内说话，其他人可以在壁内的任何位置听到他的多次说话声，这种现象的原理是利用声音的反射，B正确，ACD错误。故选：B。【变式8】录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包，如图所示，这样做的最主要目的是（）A．减弱声音的反射B．增强声音的反射C．增大声音的响度D．提高装饰的效果【答案】A【解析】解：录音棚的墙壁贴有一层皮质松软的材料，可以减弱声音的反射；当声音传到这些墙面后，被反射到了不同的方向或被多次反射而吸收掉，减弱回声，这样就能保证较好的听觉效果。故选：A。【例题9】在屋子里说话，比在旷野里听起来响亮，这是由于。【答案】回声与原声的混合。【解析】解：在屋子里说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，因此我们听到的响亮，在旷野里我们说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，不能反射回来回声，我们听到的只是原声，因此听起来就没有屋子里响亮，故答案填：回声与原声的混合。【变式9】人耳听到回声的条件是：听到原声和听到回声的时间差在0.1秒以上。测人站在大楼前至少m拍手能听到回声。【答案】17。【解析】解：听到原声和听到回声的时间差在0.1秒以上，声音传播0.1s的路程为：s＝vt＝340m/s×0.1s＝34m；所以人站在大楼前至少的距离为：s人=12s故答案为：17。【例题10】利用声呐系统，人们可以探知海洋的深度。某海域海水深3000m，用超声测位仪向海底垂直发射超声波，则经过s后才收到回波（已知声音在海水中的传播速度是1500m/s）。【答案】4。【解析】解：由题意可知，声音传播的距离：s＝2×3000m＝6000m，由v=st=s故答案为：4。【变式10】用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s，则此处海水的深度约为（）A．6km B．6000km C．3km D．3000km【答案】C【解析】解：超声波从海面到海底用的时间：t=12t1由v=s故选：C。【例题11】一汽车以10m/s的速度匀速直线向一山崖驶去，司机鸣笛后5s听到山崖反射回来的回声，则司机听到回声时，声音所走的路程是米；司机鸣笛的时候距离山崖的距离是米。（假设声音在空气中的速度为340m/s）【答案】1700m；875m。【解析】解：根据回声测距公式可得声音所走的路程为：s1＝v1t＝340m/s×5s＝1700m汽车所走的路程为：s2＝v2t＝10m/s×5s＝50m司机鸣笛的时候距离山崖的距离是：s＝（1700m+50m）÷2＝875m故答案为：1700m；875m。【变式11】一人站在平行的峡谷之内，当他击掌时，分别在0.3秒和0.7秒后听到回声，若声音传播的速度为330米/秒，则此峡谷的宽度是（）A．165米 B．198米 C．221米 D．330米【答案】A【解析】解：因为击掌后经0.3s听到一边山的回声；所以这边山到人所经历的时间为：t1=1由v=st得，人到近处峡谷的距离：s1＝vt同理，经0.7s听到另一边山的回声，即人到另一边山的单程所用的时间为：t2=1人到远处峡谷的距离：s2＝vt2＝330m/s×0.35s＝115.5m，则峡谷的宽度为：s＝s1+s2＝49.5m+115.5m＝165m。故选：A。【例题12】一列匀速行驶的火车，在距前方峭壁547.5m处鸣笛，经过3s司机听到声音，已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求：（1）声音在3s内传播的距离？（2）火车的行驶速度是多少？【答案】（1）声音在3s内传播的距离是1020m；（2）火车的行驶速度是25m/s。【解析】解：（1）声音在3s内传播的距离：s1＝v声t＝340m/s×3s＝1020m；（2）根据题意s1+s2＝2s，则火车行驶的路程：s2＝2s﹣s1＝2×547.5m﹣1020m＝75m；火车的速度：v火=s答：（1）声音在3s内传播的距离是1020m；（2）火车的行驶速度是25m/s。【变式12】如图所示，长度为200m的火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，火车头距离桥头300m处鸣笛，鸣笛10s后，火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的回声，空气中的声速为340m/s。求：（1）火车的速度；（2）听到鸣笛回声时，火车车头到山崖的距离；（3）若车头上桥后30s车尾离开大桥，大桥的长度。【答案】（1）火车的速度为30m/s；（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离为750m；（3）大桥的长度为700m。【解析】解：（1）火车的速度：v车=s（2）声音传播的路程：s声＝v声t＝340m/s×10s＝3400m，设司机鸣笛时车到山崖的距离为s，则：2s＝s声+s1，所以s=s（3）火车完全通过大桥的路程：s2＝v车t2＝30m/s×30s＝900m，则大桥的长度：L桥＝s2﹣L车＝900m﹣200m＝700m；答：（1）火车的速度为30m/s；（2）鸣笛时，火车车头到山崖的距离为750m；（3）大桥的长度为700m。四、人耳的构造：1.人耳的构造与作用：（1）外耳：包括耳廓、外耳道、耳垂，作用：接受声波，传递与感觉声音的振动。（2）中耳：包括鼓膜、听小骨，作用：传播声音。（3）内耳：包括耳蜗、三条半规管，作用：感受声音信息；重要的平衡器。2.人耳听到声音的过程：发声体发出声音→介质传声→耳朵听声；其中任何一个阶段被阻断，都将听不到声音。人耳听觉障碍如果是传导障碍，一般可用骨传导来帮助听到声音。如果是神经性耳聋，不易治愈。3.骨传导：声音可以通过头骨、颌骨传到听觉神经，物理学中把这种传导方式叫做骨传导。一些失去听觉的人可以通过骨传导来听声音。骨传导的原理是固体可以传声。【例题13】有关人的耳郭的作用，下列说法正确的是（）A．人没有耳郭很难看，所以主要作用是美观B．耳郭是为人遮风挡雨的C．耳郭主要防止杂物进入耳道中D．耳郭主要是收集外界声波，使人听声音更加清楚【答案】D【解析】解：在耳朵构造中，耳郭是位于头部两侧，前凹后凸，起收集声波的作用。故选：D。【变式13】如图为耳的结构，下列叙述正确的是（）A．听小骨上有听觉感受器，可以传递声波B．②耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动C．③是听神经，与口腔相连，使儿童易患中耳炎D．④鼓膜有听觉感受器，可以感受声波【答案】B【解析】解：A、听小骨的功能是把鼓膜的振动传到内耳，故A错误；B、耳蜗内有听觉感受器，可接受刺激产生神经冲动，故B正确；C、听神经传导神经冲动，咽鼓管与口腔相连，使儿童易患中耳炎，故C错误；D、鼓膜的作用是当声波传来时产生振动，故D错误。故选：B。【例题14】在飞机起飞和降落的过程中，机上人员要张口做吞咽动作或咀嚼口香糖；在遇到巨大声响时，要迅速张口，使咽喉管张开或闭嘴同时堵住双耳，以保持鼓膜内外气压的平衡，以防止（）A．听小骨损坏 B．听觉神经损坏C．鼓膜被震破 D．以上都不对【答案】C【解析】解：当听到巨大声响时，空气振动剧烈导致耳膜受到的压力突然增大，这时张大嘴巴可以使耳膜内外压强相等（因为内部连通），避免对耳膜造成损伤；如果闭嘴的同时用双手堵耳，这样噪声就会在接受处减弱噪声，防治对耳朵造成伤害。故选：C。【变式14】有些人晕车，与耳的什么构造有关（）A．耳郭和前庭 B．外耳道和半规管C．鼓膜和外耳道 D．半规管和前庭【答案】D【解析】解：半规管和前庭内有感受头部位置变动的位觉（平衡觉）感受器，半规管引起旋转感觉，前庭引起位置感觉和变速感觉