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" f5 g" x- y% w! h$ X6 n( X/ h
7 p* `' Q3 D0 S) q' z
( T7 M! g( B6 X' _ 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。
$ ~* P1 ^) s' D. }' ? 《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。
# ]2 n0 z: e: M6 @+ A- H
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!
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小编乱入
6 _8 \0 Y4 M/ ?! V
知识会
# O' ]9 C% D- y3 r- W 知识点1 声音的产生
% ^0 |: D+ e: J f1 u 1.探究声音的产生条件
: t9 o6 b3 V% n* j- j- E
操作:
5 }) w V2 h- V- ? (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.
; m2 y1 T, k# r
音叉发声时在振动
9 v. s2 ? L8 z ]; z! Q( L- W7 ^( G
(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.
$ H* _' W9 i; F 喇叭发声时在振动
- e; U, u1 v# T- [! f
(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.
4 W; H: U2 H2 k5 g9 Y 发声的鼓面在振动
( x# \" b/ _: q' D 敲黑板
, g3 C! \6 E3 v# O2 z: L+ m 实验方法
' z' P, t/ \! i
(1)归纳法
; t1 A: h9 N5 [2 g9 d1 X
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.
% d7 N, T @8 u1 D
(2)转换法
" G7 j$ ^- Q, D4 f/ @- o
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.
( \. c0 J, Q) P9 U" U 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.
* Y6 p% Z' ~ d3 a7 {" V
' e' \7 g) C$ Z$ ~8 w9 Q/ v7 p
" H; C) ]6 e7 A N 2. 声源
. s$ |+ S+ e, S8 C* p" t5 B
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
( h7 |6 \3 }. r2 M* b
如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
6 ?& B8 {9 S7 f7 y* B% @
$ m: j. y( l3 b5 e; r8 R
5 }- E& L% {9 S R
0 q' l Z3 t# G- v! u$ ?
7 M D# f0 a1 Y I6 r& s2 v
如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
5 c7 y: t+ D _" d6 h. w8 E0 {. ~, z 水下开枪,水振动发声
) o- A& @( p% 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.
+ _+ y0 ]) s8 E/ d Y" X 空气振动发声
2 }- t. E- z0 Y& Q 敲黑板
1 g- M" ~, W7 q3 W4 h$ r 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: y2 P0 @+ u0 w+ V
示范例题
3 V( _: A- }& Z/ s1 r
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.
{7 Z& j2 q6 p8 b+ C. S, }. |4 n
" b& |9 ~! r1 ?8 Y' z7 V& G7 [
% l- |% D2 C% D3 q. a 【答案】声音是由物体的振动产生的
4 K! i! w2 v# o7 j: C- g 【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.
6 O9 |" w* ~6 T$ U- O! Q6 K
例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
7 w2 h W; G' u4 o. 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
+ C, f! J8 n, n, B% G B.有声音产生,就一定有物体在振动
2 ]& t; B8 {1 I" A
C.振动停止后,物体停止发声
( G; q# R l- H5 d. x/ E
D.有时候物体不振动也可以发声
$ Z) t& ]: [% f" G- K 【答案】D
( D( h4 u2 R% Q- r
【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;
3 I* C; @5 R# V% w( K, 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;
7 J" N; x: q9 A1 J 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.
, z7 U6 F5 {4 u" j 知识点2声音的传播
+ b* ^/ q( d: w$ H 1.声音的传播
4 \3 y7 e4 i% l. 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.
: @1 p" ?2 u! Q. q$ u8 _+ H
0 S% G# T0 B+ T# T6 x. P
/ Q) [$ `8 L* {3 u& [- J2 R! }3 m 气体传声
" k, f# [4 r/ l (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.
- U( c0 }: U& _, Y0 b * v8 h2 M6 N0 b$ Q
' W3 Y$ J7 L" ^5 C) U$ D; e
液体传声
; ]* g: m( ]7 N. b0 V (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.
8 [6 r7 N+ D9 `5 q+ I
(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.
' |! ~1 O- \: y! l% v4 t! T
真空不能传声
% [* Y5 s0 b7 b4 D 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.)
! _/ t5 H) q( Z% M" {: | 敲黑板
( W, M3 g$ {# i6 ^. G$ z' v7 j0 C8 E
理想实验法
8 S+ r! O! T3 u! N8 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.
( q/ I4 E. q' x4 [# y0 z" k 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/ O* Z# c+ ]' w8 X" ^7 G 2. 声音的传播方式
2 W$ j- @6 ~" {* O) k
声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
3 e7 P! t9 A+ d' d
- C9 d7 y8 [4 B0 z
) E& q% N E9 j7 a1 N2 Y1 C- }
声波传播的模拟图
0 q! T k$ |! X 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.
) x9 f2 e N8 Z2 z/ o
, ]9 s" t! W U9 }2 z9 U) t" v- p: B
2 e( s. m' O- }1 G" v# i J5 v, I
拓展
. T0 J# C- t! a) D 人耳听声的过程
9 y0 \1 b$ Y' Z- E/ c
5 \# m8 z8 R7 E- q* e6 X# F
$ m' S8 k. B- F x1 _
(1)通常耳朵听声音
4 F5 L, M" x" A7 P$ g, w; s/ d
声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
+ c: o' M9 |8 U' I (2)特殊情况下耳朵听声音
# Z$ N- X6 o* f/ ~) W( Y
骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
$ |8 H* ?+ p$ h* l6 ^
示范例题
1 @7 e) ?9 j8 Q- J4 ]& v$ s 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( )
8 N* w7 }3 b+ W1 U m A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
. O2 p( O- {/ q9 X; Y B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
4 L. |- V5 }3 a0 L
C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
6 K: h! R' P! q5 D3 t S' ^
D.原因不明
& _, y+ u. N8 r0 z! m0 M! J
【答案】C
6 x) o! Q' p% \# ]( s 【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.
/ _- j. z1 s& @( U# ~ _# v 点拨
5 W& s$ w) c' ~0 X$ x! ]% p, [5 N
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.
+ q3 R! d7 ^! O/ Q# H6 a( C6 W4 a
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.
. z- T }7 M! G6 E" r & C6 ~ I# B& @5 \) [: o5 ?
% u% {( u3 d- ?9 t4 J# I9 A4 } 【答案】振动;空气
* F8 E3 a5 R% c 【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.
- r0 w) _' e$ G 知识点3声速
. y' f4 m( d" b( R 1. 声速及其影响因素
3 w+ g8 V- i* K7 g
声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类和温度有关.
3 C; L" }6 g- T2 q1 \) x2 {1 @6 m' q
- J' h3 B, `1 R/ Z! l5 d
% \+ S0 Q9 j4 g% T
一些介质中的声速
8 K7 }" q% p+ `7 y0 p* K0 K, { (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.
' ?0 h+ b! F4 d p# a8 s (2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
: I7 u+ E* N1 m/ f3 s
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.
% X# J5 P: \* T
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.
; u5 j0 f) K) Y+ g
2. 回声及回声测距
# t/ w" w% r% y g
2-1 回声
8 u& J6 F, ?5 U" e D& d
在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
6 i4 d) b' W* G" ?& A' H2 x 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.
& e* h1 {% o( \& s 2-2 回声的应用
0 u) |! h6 M9 N, \5 i" Y' J 加强原声
c, k' O* E! \, G! b8 _" V
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.
8 k5 |% C' V% j 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.
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天坛圜丘
, K0 }* U, T% |1 c6 o) B3 D 回声测距
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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.
1 a* k) l2 Y1 _7 J0 _
$ I- A8 l1 a9 e) r+ n' |6 O, o1 V' q7 o
' p- O8 a9 C e 海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图
! Q [3 _. D w' W4 h 示范例题
+ u8 D, Q6 x# |
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( )
& g V$ A+ C5 q; \ A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
- h0 q. T0 y$ S: ?( j4 R6 ] B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
# q5 \+ q0 ~/ r H: ]& S/ C C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
+ P4 j( K8 D0 g1 [9 a
D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的
) g, [1 Q; i. b0 P
【答案】C
9 @9 x: A) i2 ?4 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.
* ^1 i: i( a0 B! g1 S* a3 e
点拨
" b3 C, J4 q& ?4 p3 D. 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,
: X0 s# ?% K0 v4 q! 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.
+ p2 V- p: S/ V" i5 K8 E K重难
5 K, y. d& @9 y" H, K/ w
要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】
) E# ~/ v! G1 j5 u* ^$ l0 j
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.
! v. V2 T6 O7 v (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.
( @+ } N# v$ y) ?: Y& B8 ?
(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.
& B V* t$ x9 e; f
示范例题
/ L0 p$ Y$ A2 y) X1 e8 y 例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
0 f& e2 j' r% ?1 O* g3 m' v) {
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7 }9 |' B1 v9 Y0 d. G A.图A
( d- G: a' S9 R5 e+ {1 R
B.图B
* k: o0 N7 N6 H. L* [! F
C.图C
$ z @3 k- u# o( f l3 ?/ }, H D.图D
' E7 f8 S' Q& `4 C
【答案】C
6 Y0 `& F5 K4 M# v9 P 【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;
7 {' [- U5 w- c) Y" g% t 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;
* z1 r( Q5 r- G3 h6 c3 u1 F( q 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;
3 D! I; q! Y5 t' o5 o
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.
9 D; C+ |7 c) y& q# b: q2 u 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.
! [6 D, Z. x% g% W# b& q$ l
( D7 t4 i @. T8 e+ V. l
4 w. N- K5 s4 }$ B5 y) b 【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法
`) m, R/ y1 F% D# | 【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.
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