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包学习|声音的产生与传播

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9 b6 R/ X T! D, k Y( O: r! b, }& T: y6 o
6 _8 A4 W; y# W0 B. z/ V# j" a1 |) W; y& g5 F5 ^

2 b$ r( m& `- I" Z& K0 I

\ M+ M7 @+ F" ]0 z, p

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。

. ]5 ~8 P( y- ]

《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。

; P9 L( @1 {3 _( p- o: B

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!

/ S( G$ ^+ K4 T0 R4 s

小编乱入

3 m: X' d w8 A1 y* _ G& l! Q

知识会

6 y( M' n' v) a' y# f& T

知识点1 声音的产生

3 p' E+ m5 p0 `( Y2 x

1.探究声音的产生条件

3 z# X8 C, Y4 V+ W( o4 z

操作:

& K+ m' s" L( l6 x9 z6 `

(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.

$ v+ ~0 u% m' g6 r

音叉发声时在振动

! Q6 [! ]+ C V- J

(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.

' n1 l( f; e1 A$ D+ a( g

喇叭发声时在振动

# U0 r' Z! j( s ~& Z& U9 p

(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.

0 j$ s- b" F( B% t. T1 L/ j

发声的鼓面在振动

; w1 s r! _( x3 M, ?, h4 l

敲黑板

& ]4 n0 s9 ^. h/ _2 O+ n

实验方法

) G1 ~4 l8 U! q4 {

(1)归纳法

8 m1 a; s9 G' B

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.

7 h4 i8 _& V C7 n# P

(2)转换法

, N; v! Q" B3 e. w: p0 v

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.

* s) t, Q; `$ d- a

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.

! B, b3 d6 }7 E3 O: n0 x

" Q0 B" w8 f1 x5 I1 g9 D7 n

7 I6 E) ?, }& `( T

2. 声源

$ {6 Q, x1 u `% k0 U. d, T% P

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

" V$ q& k7 h- _/ c6 a5 M

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

) v0 @2 I7 \5 v1 g3 Y- `8 |% I# O4 s

# ^6 O/ K- h% A( j; ]

! f" G* `3 g" g0 m; C

. P) G$ H* @' k# u" e1 O* f

2 C8 e- `* V- H2 A, ?

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

" g5 m v, K2 A0 u

水下开枪,水振动发声

3 L* q5 c* w* @/ J* R7 w$ }

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.

8 c& F6 R1 p5 R3 @4 S+ T6 S* v) |

空气振动发声

, Y5 }5 b+ I1 M' M- V# }+ C

敲黑板

- S( r6 q* k4 S8 U3 @" m

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.

' }. m6 l0 ^/ M! j

示范例题

1 N" c8 L# l! [5 ~) }2 I: \9 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

q" w3 A) V) b2 A

) p/ i K8 @/ Z( C

1 q+ f: r1 ^. w; P) H+ @( o

【答案】声音是由物体的振动产生的

/ y6 @: T& m' {

【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.

+ b5 ?$ k: d4 i

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

) W9 V2 y0 q9 u5 S7 c- v

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

% a! D7 l4 q# J& V1 a

B.有声音产生,就一定有物体在振动

1 H$ J9 j# |* B0 `$ d

C.振动停止后,物体停止发声

* Z: z3 b5 N) S, T, g

D.有时候物体不振动也可以发声

4 g. m: w% {9 c2 H, B V

【答案】D

+ U/ D; t5 x$ Z0 s

【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;

" E: A f$ ~( {/ c3 l

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;

3 K) A, V! ], L( a0 g2 F( D

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.

/ y& t/ j, R Y& q9 C l: h

知识点2声音的传播

V# q1 I/ n3 w! D" P+ a/ U

1.声音的传播

) R- f7 {& g/ d! d5 Y

(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.

4 ]) @& d! i& g: }6 ~$ x2 R

0 n/ F$ C# } h q; h, |; d) ]

1 y$ j* F. `7 @' m9 f# Q' ~ G

气体传声

$ v6 Q% h8 V9 ^# ~/ [7 h

(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.

$ L. z% _( D* c, o0 v* E+ \

7 `0 p; t* f' R6 n+ o' M/ B) E# S

. c* m! [# K8 J' z

液体传声

: Q2 r4 s0 i( \ r& i/ M$ p

(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.

4 j1 f2 o* E/ E& O/ A S( O

(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.

% L/ F# P% U5 f- p7 \: H( p9 B% s

真空不能传声

' w: E# e. Q) m. Z! c, j

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.)

) I! k; B/ r L" t5 k7 d8 X( W

敲黑板

. }1 F' h5 _) b) g$ g" r- v

理想实验法

" G' V5 A* }$ v0 b2 X

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.

% l) ^6 q6 ]& N' Q

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.

" W2 S1 Y, G% ]& z

2. 声音的传播方式

) t8 |* ^. d1 E* p" L

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

. @; g4 w+ F0 w* W% [! J

# p2 i; a: ^# ]1 `1 x7 B% _- {

+ s1 p* E+ o, L) d% l

声波传播的模拟图

4 V$ _) ]! E' K3 ~

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.

1 c1 ?: f4 s# a2 B% z- j* _

4 I2 m$ w, P# V3 X

9 M8 H9 J+ {+ g4 R3 U0 s

拓展

& p# `7 f6 }) A. H9 O" X* t

人耳听声的过程

r- ?. |# h. r

% `. @2 g2 e p) n; r; _

4 D4 Q6 I! l* @5 d% y

(1)通常耳朵听声音

. y2 q+ F4 }9 J/ X, l

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

r0 ~1 I3 o8 [ `" @. P& j) Y- L2 [

(2)特殊情况下耳朵听声音

2 t% l' I" z- \- Z

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

# B+ j' F- f' d& m

示范例题

: H! t! K c3 h

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( )

9 J. t+ f3 B6 B0 z8 z8 _0 [& d- `

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

# B1 ~3 ~ q& B6 A: B3 _- s9 I

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

* c# ]" V# W5 `$ D- B

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

, m* T4 e; Q( `: c: e, C

D.原因不明

2 l9 S& P* ~( M" R2 ^* h

【答案】C

- z; e6 ^5 k) I" e4 Y2 ]

【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.

% g0 ] F$ d7 k8 D; y$ T

点拨

4 v7 f2 t6 \4 y( E

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.

! I$ F1 [* [: ]& [' e2 w& O' r5 g

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.

) |6 R6 P$ ]& H0 z/ r: M# H1 N

* M* W% l( h. J/ d

4 u4 g4 C- l2 D

【答案】振动;空气

) o( R- G+ N" J9 ^1 }

【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.

4 O' d( f; r; i. M% K: w

知识点3声速

6 F* K# a- C6 V5 O

1. 声速及其影响因素

/ l% S4 x( c* q* 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.

: L9 z0 `2 G7 M' ^

8 ]' G+ `! |* Y& ~

' x3 X. S0 `2 x, p! H: w9 ?

一些介质中的声速

0 \6 L0 Y# y5 |0 U

(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.

5 }3 \& u, _/ ]9 ^3 \

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

/ n) P5 Y. ?& n$ F) h/ o: [9 Z

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.

& E1 q5 Z( W- R: W0 Q

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.

0 B4 `3 j- E2 c" s( }

2. 回声及回声测距

2 R1 N' T. ?" f( F A

2-1 回声

' f8 B7 Q* P9 x

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

1 {, Y; t- B: @4 c

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.

# h6 W) ?' i( C0 k. Y9 O" n

2-2 回声的应用

. v: J4 H( {4 L

加强原声

, _' Q2 u) M' s) q$ 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.

9 y) }( C; L6 @7 m

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.

& m: A; b6 x; V3 m$ j

/ X" G+ U" |$ h7 Z q3 V) f

4 G4 I S! x( J/ G# E$ O Y* J

天坛圜丘

; a1 v& }. }) P6 s6 Z9 Y A' L% }

回声测距

~' w* Y+ @+ y3 Q- `

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.

$ v" ?$ k V& B( O& }# H

+ E4 }. ^$ D/ U9 y H$ I

' m+ ?% J. S/ `9 n, o: s @

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

/ }0 j3 ^: f& _- e

示范例题

( T2 c0 I+ M2 r S$ W& g

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( )

8 c; u& x0 h O' |

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

* Z( X3 t1 S# ~

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

. W7 f4 U8 ~9 W* a) a4 [

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

0 r7 ?6 M; \& d% n$ ~; I

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

1 E9 S1 g, f, e# _/ ]2 e

【答案】C

2 m- R& Z) ^4 ?

【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.

0 w& X0 |& P6 E) n1 x: ~) Q: O. O

点拨

h3 K, c) }* k6 b

(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,

& }2 L3 N5 d" s; `* [

(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.

4 {2 d; o' g& K

K重难

: n: v3 o4 M% ?- N, j

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

$ D# J* `. E+ j- R

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.

+ l# d4 P' D) G: J

(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.

9 e& P( I, @) W5 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.

' }' v1 \ @" V4 P$ Z

示范例题

5 \ M* E3 e& \5 T Q+ s3 X

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

; h( b0 U4 f4 f* ~ z

- t" Y/ m! _ O1 a: f

, Z( N3 u7 H4 g" p) D; i' w% r) |

A.图A

8 G( `) j- \5 u5 C0 z) m

B.图B

7 G( [% \! K( l" b1 k

C.图C

/ E9 v/ V+ v: h2 J* ?& O

D.图D

2 C7 n! U I" \8 b6 d2 x6 l

【答案】C

; Y* S3 s, z) W# `

【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;

" v) I! A) m( y) z: ?( O) {

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;

' y6 P! ? K" N& s( C* Q6 n

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;

/ m& Z6 R2 K' p, t2 A

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.

0 h2 B3 N. u& ]- l4 F

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

H+ o" ~ a, y; A7 ?

& y- S2 X0 {) Z3 ^) B( J/ H

$ {5 x) g# j% a5 a& L, X9 `

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

3 N. r- p0 g* W5 Q% b/ N7 l

【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.

; r* p$ f* n- |/ ?# A

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。

# o$ I. _2 F! f! l: w) A8 k7 F5 O 3 I6 G P! A- S" D! p A: P: h
. ]0 x* I) h& n {- S, I) D& J) e ! K( ~3 T2 |, f: P. K( j 2 t, W; W% [3 Q" K+ A# x5 ]! N. } 3 s# [6 ~# J3 x9 |& z1 H5 J4 K9 ~5 ^3 Q. @" I8 @
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茶江鱼
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