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包学习|声音的产生与传播

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! t! H2 t0 {8 ]
) w8 l" l0 o G) N& v+ V5 c+ d6 M 0 Y& G( G. {1 i7 w, h# l

) r1 F" s! J1 a' o* i

9 n7 q" T7 f: r, i! q$ t9 H

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。

6 U* \ a' l( m& U

《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。

3 n$ P, c1 g3 r* k, q' _$ 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!

7 N) i8 D& Y4 o9 W3 ]. h

小编乱入

/ r. Y% j7 T. A' S

知识会

6 Q$ p. n, ^. Y% N5 O8 K/ Y

知识点1 声音的产生

! H0 m) O" U6 ^( A3 M; t1 T% g. g

1.探究声音的产生条件

% |% _# I; V, P" b/ J7 i3 O8 X

操作:

- e2 A3 W. p. F9 H+ A9 Z' W

(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.

5 N. k% X7 W1 n: U+ M8 ?1 N+ H

音叉发声时在振动

" i; a) W0 P4 ~" I

(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.

/ ?3 J) `, m( t( I

喇叭发声时在振动

" b6 {$ J9 u9 X1 |# @

(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.

+ l$ C# x& Z* @, Z3 D

发声的鼓面在振动

5 ]: ~) T B. @ D7 V8 t/ I

敲黑板

3 ^* T" j. a1 K+ ]

实验方法

5 C( L) F1 l& q2 T3 n$ O" W* n

(1)归纳法

8 {6 x4 S$ u! j% `

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.

+ w3 Y6 q2 ^/ n/ e9 ]1 T" Y

(2)转换法

6 r3 a! y% W4 s! Y

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.

8 f6 {. \; E4 q6 N4 S7 n+ 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.

, d$ r* ^& \6 o, I! _! O$ b

: s/ m# v: S# \4 Z; [

6 j/ }. E& r9 s& K( \: L2 n

2. 声源

8 V5 @7 @7 B! P4 v

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

* b9 z) z& C3 g7 l: ~- g- b2 R

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

# m0 ^7 r# W* [# e

1 b- V1 S- p( n6 B: ^

. b) o* |9 J; P4 t; u

% k7 j$ _( U: \7 L* | W

# |2 j* z/ K& Y1 J3 ^3 ^

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

4 m d$ m8 Y1 X4 a. A5 U0 v' l

水下开枪,水振动发声

" ~6 I4 g( |8 u8 z. S; y8 g

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.

+ |* C. ?+ b P y+ D8 }

空气振动发声

/ o) U; `5 }5 P: |/ V: F

敲黑板

+ }0 I& d8 @. L F0 \

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.

+ l+ c) c c1 C8 W+ V4 Z

示范例题

! p- S, Y4 `9 x: O

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

6 L. C: A9 f3 y. {/ L

; f7 C, D' n0 M

6 E, m2 B2 g6 k/ D" Y! h' b

【答案】声音是由物体的振动产生的

- W. S9 a: @$ e4 L) F* l5 s4 u

【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.

( z) E8 j) x% u& N3 g9 ]

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

' |9 W( |9 O# w4 r) i& e8 \

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

% p3 e! h) S% t8 _: f$ n

B.有声音产生,就一定有物体在振动

. J6 N" O+ K2 ~0 o7 ]

C.振动停止后,物体停止发声

! C( W1 t0 r f3 A1 f

D.有时候物体不振动也可以发声

: ]! n/ B2 s# ~5 `9 X8 G8 A

【答案】D

9 J. u( S) f; B4 D2 ]' I. f

【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;

( b8 N( P3 y6 R7 h/ _/ _2 n8 C

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;

( q3 d7 O. R, A: v! `0 M

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.

# U& `9 A1 u: a% r% M j6 `% j5 x

知识点2声音的传播

7 x+ e: _2 p& d/ i& n. c+ @

1.声音的传播

$ D) o4 G1 o( k0 s' n

(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.

3 }9 ]; o1 N) q" i3 U

+ p( B3 m U6 b/ A3 W, A

) o5 z/ ~; n+ [3 _( A+ m: X

气体传声

, _' a Q# C6 h8 U

(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.

B2 m" F0 W* P Q

4 i' t. _& I- U# m

& Y/ e4 L n. U5 v/ y* o9 Q9 s+ V" L

液体传声

- z/ h: A0 z, \& H D0 N

(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.

1 M; \2 u9 E: i5 ^

(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.

9 W( i8 Y3 R& I8 s% L

真空不能传声

- T: C% K" N8 S4 T) C: ^$ q: r

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.)

9 x$ |. z. V# f

敲黑板

+ i( U$ I9 z4 P/ P

理想实验法

7 {" W5 M# S5 ^

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.

; D+ L( W# }, S- e

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.

/ {- q" U: H {( I

2. 声音的传播方式

3 ?- u6 H' @2 Z& ], y

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

8 N! N3 _! E8 n; p+ E

/ v4 P. b" Z E1 g4 r. W

- S- O2 l! n* @' [: A" z

声波传播的模拟图

e" Z1 q0 k4 ~6 O/ T' S

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.

# Y- F5 D# C/ B$ U& Z5 j/ x7 a

7 ]5 e) B( f# p$ W5 F

6 Y( }" L* d! J2 v0 W5 @* C

拓展

) e1 R6 ?* R+ g, \

人耳听声的过程

9 |. `- K/ X- P# q5 b) t

) \# p0 u* m5 j' L' G8 }% s- t1 Z

4 R; d& M; c7 k, w0 F8 h9 Z

(1)通常耳朵听声音

3 @$ M& T. m/ l5 d. F. ]/ U

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

, e1 c' r7 G. J4 I, R. |5 j* z

(2)特殊情况下耳朵听声音

0 F0 U( t1 }" o, g2 o6 {( L

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

2 b$ D8 R$ r1 A5 c7 {! @

示范例题

$ I- W7 c3 e! f4 M7 `

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( )

4 c- E$ R8 z) i4 L5 e$ v9 T

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

* \& K+ q* i5 t. o1 |6 t% c

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

1 R6 K8 X1 p; v+ a7 L

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

* h& n8 f; {" U g8 D, ~

D.原因不明

" E) i& u; n U& F3 j1 j+ `1 _9 S5 K

【答案】C

; u' u& q/ m! r, w3 ?+ r G

【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.

) ~- d1 M( ?: ]5 m# m* m% {3 {

点拨

* f( Z% T9 q" l/ X/ S0 e9 Z

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.

- k7 K0 l. v: c

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.

" w+ H% |" V P1 P

& N. E5 U: [. |+ b- x9 }

) x }2 \& Y! }% F; y

【答案】振动;空气

" s/ B- `* U& o3 \ G0 }0 B2 I2 v

【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.

) C2 o1 o) r4 D6 ~3 G

知识点3声速

3 ~; @& [/ \! r5 j

1. 声速及其影响因素

; i/ U6 r8 q: G$ Z z$ \+ b# M6 Q% i9 U

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

" [3 ^# f/ A4 |3 W* v! n

& G4 ~# w$ p+ K: S

0 A4 W- r' b/ A( V9 @

一些介质中的声速

; [& R; ^3 j* [3 n' E r

(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.

! k4 H# p! k9 k- ~

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

) C" s1 l$ c: t5 i4 l2 O

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.

: @8 K, m+ D- C8 H; n' l" w$ a. |

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.

2 a' R" I D$ A& S! k

2. 回声及回声测距

8 H9 V, N. i. r K4 [7 O6 _6 y

2-1 回声

! [6 p. t. ?' m: ~6 I7 U

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

8 J& T$ u/ D6 D; y! y, E5 x5 O

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.

. V$ ^; W" L6 D& Y' |1 B7 u

2-2 回声的应用

% L- D. U4 c5 D! D- B* W

加强原声

. M: c/ ^; q t |* g

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.

; l& i' a" {% b

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.

' J8 L. {# k0 M) B: e1 y. s* S

p' X5 R5 Y' J; h

( q6 R: _6 t' T- O5 L

天坛圜丘

; X1 U! j. ?+ t( y

回声测距

! I% B, B: A9 \+ ]. |

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.

9 C, a' ^( Z5 o: o

! _1 m8 h* ]; j; z

5 `1 I8 ^* O9 S+ a' x: U& ]4 P

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

; Q$ I* c# ^7 `) |

示范例题

: r4 |; T8 V4 D7 A' [: d/ g0 a

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( )

% Z, C, F: W m/ _8 e

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

8 P1 j" i. D9 L6 a, R. s1 u. W

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

* B) ?: Q. S, m: B9 @) n9 w- y0 m [

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

7 ?! p: [2 U' X4 b

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

, f, x, F1 w& U1 O; M' r" O& V0 b

【答案】C

) T z5 S! t, y/ ]8 a

【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.

5 G3 _" Z- C1 F$ v

点拨

7 x$ [# H$ H9 `/ `0 O1 Q; a

(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,

/ }( C! V8 x/ d% N6 d- v; U

(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.

r6 y1 K K T* M- p0 I

K重难

4 A1 `; y- g2 [7 o# V$ D

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

: g( K' I) g7 I% P2 \3 `& m `7 ~* 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.

3 [; `- ?" D8 }! U# R2 |& B, x+ e

(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.

6 f2 M# l+ i$ u0 m, Q

(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.

6 n; d: J& y+ q: f1 f

示范例题

) s1 V6 ^4 ~& _4 I

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

8 C, Q z9 B ]

# Y$ k; P8 S$ W) Q

' i1 y( P4 ` Q5 c- m' D/ D* l

A.图A

% g/ O+ T# i. F. W

B.图B

3 \. N# k7 p3 F

C.图C

" [: e! Z0 m/ \, Q1 S5 K

D.图D

9 @' E, Q6 w: t

【答案】C

. g. L& w1 p! e! V+ _% v

【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;

5 l7 @6 _5 n2 G5 @) J& s: ~8 a

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;

: v+ J5 G u; j

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;

& ~" u$ O. b$ e6 T' X% h

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.

2 ]6 P2 }3 A; A: |

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

2 C0 Y7 i! z# ^' q2 V

6 g4 u* n; L; c" b, q5 V# o7 A/ ~ H

9 `# m2 l+ z: m7 \2 R# ^

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

/ ~2 p9 E% m$ n0 Z; C

【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.

" J4 W6 X, D( z

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。

6 e! I9 G% g; S3 o' [$ u) c2 m) M3 F
. Q4 D% r7 o1 I" m& [1 o7 | . J5 d: k7 t& R& F/ D8 K7 {7 N9 H% e 4 S/ K5 R9 D; Y' Z8 ~! R& K# V8 I/ D 8 |# I+ `) ~; H# d9 B6 E
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茶江鱼
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