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包学习|声音的产生与传播

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+ y/ I+ F: F/ X0 p4 t$ q( Q, o% ~ , R/ n& B' H9 ~, f, `6 k

$ }, m/ O! f3 x0 o/ I& P

: H$ R. |( q3 z0 u( t

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。

9 y# R% f! R- A

《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。

7 _0 T7 z9 X4 c; {

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( i6 K7 z0 J U; S9 B

小编乱入

4 l$ B% u, [) X6 i$ k

知识会

/ u" q" `# L9 ^/ _, k+ n

知识点1 声音的产生

3 r0 K7 ^& V/ p, M! _/ i, T

1.探究声音的产生条件

, b& t& D3 }5 J* C& g1 L% ?. {- y

操作:

) T6 O! u+ f0 J$ H! g: W7 Q9 r8 e

(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.

3 ^' }. e, r, v% s/ P) j, W i

音叉发声时在振动

$ Q0 F( G3 j8 I# G0 `6 q6 ~

(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.

- t5 k" C& o# G5 |+ U; o0 G8 j; s8 O

喇叭发声时在振动

$ _2 o% D2 q$ G6 c4 @% n4 x0 o" c

(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.

9 T6 y( @ ]1 T7 p

发声的鼓面在振动

' O1 f+ w1 P, |* k

敲黑板

+ ]' y; i! i1 |

实验方法

% S' t7 ^2 P( \3 W# @- M2 w0 Z; F

(1)归纳法

+ p' K7 N4 ^$ M5 v0 l. A, 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.

3 r! A- S2 s4 s0 Z& e8 i2 }+ _% F

(2)转换法

7 \0 B) b1 J5 O6 ^' U

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.

7 ]( s2 Q, k% c5 E1 q0 \

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.

3 C2 o5 n8 v; ~; F$ ?

9 O) e& X/ P) k4 t5 C! O. y+ c

. b" s. g6 \$ v, l

2. 声源

; S' U6 E: K4 A0 O* a, {

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

! n0 Q4 ]4 {5 g' s5 h: s

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

" S7 j% o! L" }# F

& O" h# q0 R$ S6 O$ u

4 b9 ^+ A# B. O1 v ]& \+ _

7 D5 k. ^7 x0 k/ l1 D0 h/ _

7 s" m; g% S! `% W

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

- T0 l; j4 S, p. ~* z4 _' m5 C

水下开枪,水振动发声

7 A1 Q$ K7 w) ^/ {! e

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.

+ a2 ~) N( H# { O$ M5 b$ P7 D

空气振动发声

8 d; x/ ~9 E4 f4 ?5 n

敲黑板

4 p8 q9 A. w J2 ^( p$ ?# H

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.

: } ^ w, _4 V) O

示范例题

2 K$ c# L, A: W+ i

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

- K% _/ P" M3 ^# A* B7 _$ T

9 U4 S' H8 R$ g" ]; Y

# M$ U7 z2 ]! [# P+ W

【答案】声音是由物体的振动产生的

- M: a3 U2 M% O' N* f/ C9 ]

【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.

) d+ p: e. a" }/ v

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

+ F Q( `0 U- {, [4 ~8 C& L* k

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

( r% M) {3 ]0 q% C

B.有声音产生,就一定有物体在振动

H& j6 F2 m* a6 g# J5 A& k

C.振动停止后,物体停止发声

; t$ ? n: \1 G* j

D.有时候物体不振动也可以发声

5 a( W, x/ h5 z) k( Y. s; M8 {

【答案】D

4 p% @6 L! K' O

【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;

) {, r/ B! i8 y- _% u% k2 Z. \

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;

4 N+ i# j. o4 }+ F: W& o

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.

& Z ^# L% l* w$ H" I' n! I

知识点2声音的传播

, l% A- D* {4 I" R

1.声音的传播

$ [7 @0 @: `) H# i1 B

(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.

1 ^ f. G+ w+ o

' A6 t' ?; h' T+ k+ K) z1 g* j: y2 q

+ t2 W3 ^8 G0 G' ^ O% C

气体传声

9 @* x( C1 f) 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.

( `8 S8 |0 r- O& X

0 `+ g1 B" Q6 a2 }1 B- X/ v

" X2 x6 a8 o* y/ h

液体传声

" V: t' k5 ^$ P5 r) _

(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.

( l- |/ X2 F) c, o/ Z5 \7 ?) z& ~

(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.

* j: F- X9 v4 j# e+ q# {' d

真空不能传声

: b3 t" p& U3 m9 J. i/ h) T

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.)

4 E2 u2 _3 D, D& t/ {4 q7 D' `

敲黑板

* |: p) @2 B7 k0 x# H+ ^0 |

理想实验法

: M: m, q# V" Q0 I) H

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.

' T* S& M E! `$ i i1 D A9 F9 H

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.

) C9 F* X4 _0 T5 \# v

2. 声音的传播方式

+ S* C7 t$ F! V- y; n( I x% t

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

r6 F( m9 k" N( U; P+ I. o6 L: Q

$ q& m: n6 q4 a

$ W% n1 G. J! q% P6 S

声波传播的模拟图

+ s9 E& N+ {* n$ |

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.

/ d% \7 `' P; o B5 |8 W

' E( t0 m3 T$ _/ w m2 W

3 s" [" \4 W2 M: U, J) t9 s& O& {

拓展

' n' F: g* e6 M3 \9 V% ^% |, M6 \% t

人耳听声的过程

" ]# _! ~" L3 q C6 N; l t

$ m' [' M3 I& `

0 H1 q8 q0 ~8 |8 C! L5 T/ f. b

(1)通常耳朵听声音

) H( E7 s" H1 W8 i8 Y9 W& ~% k

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

: h# J ?! e5 \' v- ~' Q' y3 E/ L& _+ e

(2)特殊情况下耳朵听声音

7 r0 F; N" C T

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

, U- X, N1 e; e0 b, ~' x" z( J; z

示范例题

) j- G$ y% C( M/ N! U9 a& t

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( )

3 I9 n- O( U3 Z' S d _# ]

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

9 u/ v& D, X5 z/ w) @$ X% U

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

/ V% i2 m4 e$ A5 h% Y1 ?

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

6 t' O$ Y; T4 i4 {

D.原因不明

P9 Y w" g9 ~: p8 ~" K2 w

【答案】C

1 m) y7 ?* O x4 E5 a5 V% v4 P9 i9 H9 F

【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.

$ G7 S; \9 [; a @# E C

点拨

) c. A: L$ L5 U6 O

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.

3 d7 c, x/ p& n% q

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.

# U& o! X( j& a. Z6 S/ T% F) S

( s1 N- t) ~$ S. U6 H: t

7 J( {4 S* c& w

【答案】振动;空气

: j; X( L7 J/ o8 t( {) K8 E

【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.

6 V. d- N% z. T* N

知识点3声速

; b- X; @% F+ m9 ?1 H& v

1. 声速及其影响因素

8 C+ W# E* @, t% o; m8 m

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

" N% W% E$ ~( S# s. M

* d2 c5 N5 m$ I4 C" G& j/ F0 C x

$ L7 V- S/ `# t7 U$ c: u

一些介质中的声速

* R1 @% V5 G: p4 l

(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 ]6 A0 j! E' P: m! X

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

# j2 j/ H2 T A

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.

; P7 K# a) q& k0 i) ^

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.

* ]" G @% b" e$ Q+ ], U

2. 回声及回声测距

7 H: i T+ Q+ L0 i) p8 i

2-1 回声

0 s4 S) l' B/ A# }) g' d

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

/ X: R' c' ^: s4 G4 a+ |

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.

% H2 S; }* w% ^$ T% U( x

2-2 回声的应用

1 s* \( Z* T: u& j& y' T

加强原声

. Y- Y9 p9 N1 r7 K9 b+ s0 C/ V0 k& n$ f+ O

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.

4 @( A) C4 J& {: i0 f1 O z% D

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.

# o0 l' o r+ ^1 r. y/ J: ~4 k

. a! s. U1 w( G+ _- B

: z3 w; ~2 }3 \4 V8 e+ W/ e3 w

天坛圜丘

. a+ _+ @/ u# w0 g5 Z8 W o

回声测距

; V: C9 n. X8 V* S$ }& g* N

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.

' Y5 ?- ]) o! g+ p$ ]1 n9 t! m

* `: N# g ]( n* K$ M: B( t8 W

! P1 ?! b: j6 ~

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

$ ^) c# N ?% Q1 I" o0 y D

示范例题

9 b/ i7 O% @) t7 Q$ X4 M5 r. e

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( )

" P5 V# V) y' t6 v! P% ?) u

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

% t9 h. S2 A O1 c1 r1 \. K

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

4 I; F0 E/ T' G F

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

' s: ]* I( h5 K F+ T% E

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

+ ~7 U. A, M( n% h a

【答案】C

) D( I5 ~ A! a, J8 j

【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.

! ]" k' R A' d! @( ?

点拨

3 \- J( B- V; X) W; A3 l

(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,

7 l1 S; B' d5 e$ k. T" [, x4 @3 w

(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.

) F _2 m9 _7 |- U# Q' \

K重难

0 o+ G4 _) m: m+ q

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

5 T) k) i6 ^) x& N8 a

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.

- F% r: C2 F4 R0 w8 L1 n1 h/ m5 S

(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 \; p+ M5 ~ O# r K6 w1 R

(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.

- X. Z9 D T* W, f# K( M9 u5 V

示范例题

9 Z) K/ P/ d) `! a* ~

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

/ w" u5 D) s1 `+ m, i; O( l% c! h+ s. H

. j- T& `4 W& R' Y; r

9 o+ S6 N/ h/ B3 L k0 G: p

A.图A

3 H1 u- P' y+ ]5 x( e3 c

B.图B

4 C% O. t" S5 t* K8 Y) }* ]9 i, X" K

C.图C

; F% L4 ]& T) m6 F9 R. a

D.图D

7 Z& i" v/ K2 O

【答案】C

7 q: Q1 D" f, }" J" R1 Y

【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;

3 l4 C1 R5 S5 K- P+ N) }5 z) u7 w

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;

5 U: B4 m& ~3 r9 P# ^- a- u

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;

8 s* q5 q5 {& p+ {( W

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.

: I: S5 G6 ~+ z, _- C% X3 J

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

$ m# v/ N6 @" }8 F/ } L

* }% a- b, l% H+ @% q4 t9 c* U/ r

3 M7 e4 Q$ P$ x, S& ~

【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 Y) o' ]( T$ ~2 C' u

【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.

9 E! n0 D7 p; K- ?

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。

; ~& Z: { N7 s& ^' G9 x9 K: a9 W x/ |9 {7 x. C* ?
9 y+ X) T2 @- ~2 k ! i. I9 k, e3 O# h( t# Z `0 t: J+ F# n ' u9 L4 O/ s/ o9 K$ z( q6 g & g2 Z7 |, k! }
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茶江鱼
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