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2 L' X* X, }" t' _/ B( w) X
5 N* S/ T; \$ C2 T% i6 T
1 f8 h+ L# Z( q3 y( ?4 z 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。
% h; V4 q9 ?& a/ r2 e( o) i* 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。
- N- u5 @. f# J, T& `
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!
% T; c5 C3 r: J( b1 \
小编乱入
) s& Y: d( z$ P% Y4 e( m8 `. y3 n 知识会
2 \: Q( T3 e3 K% ~
知识点1 声音的产生
5 f7 E8 G5 E& l" N6 J
1.探究声音的产生条件
/ S1 k' n9 X+ d' W 操作:
+ ?- @8 |; Q3 B M' r" G: F! ` (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.
" `# l8 d( I" `& w) G/ d+ } 音叉发声时在振动
3 ?7 j: h/ _, e( d' 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.
$ K$ _8 _3 F7 m+ T
喇叭发声时在振动
6 |/ ]* u& w1 l% `' q
(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.
5 A3 `, [0 m6 U6 H- ~ ~
发声的鼓面在振动
4 I2 n* Q6 ~1 H- U# }8 ]" I' r+ V 敲黑板
: e. e# k8 Z" G8 I3 b6 O( u; O
实验方法
. C( Q# |- Q! B' f* M (1)归纳法
! F3 g9 m' e, }) |* i3 l, L+ \ t 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.
$ Z2 C) J( H8 Y0 s, j
(2)转换法
7 T' Q% f1 z! w: x& l
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.
! G) ]$ P% y. m 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.
" U7 p% x0 b! @, o
' p- N/ i) K$ H* G$ G
+ r* T" f( w- C& s2 |4 ]% _3 z( x
2. 声源
6 Z% T% }/ f! ^/ N3 [; K
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
% M" h, q) v, Q
如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
+ k5 B0 ^/ N/ }2 g& I; F
! E+ u5 S: s& U- U9 E' s8 `+ I
2 p6 i4 J) c! D( }' E& |+ i
8 p |0 q: j8 h6 H1 w2 w+ c
: A3 U# b+ A2 _, z4 G3 S* e
如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
. F2 ^% ^6 {8 ~0 ~! h" ]- k7 P" t
水下开枪,水振动发声
7 X( _. s9 K: f+ ^# d+ Z
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.
, q3 h3 k( ^( U$ m z 空气振动发声
+ x. ~* ~% l. ~0 p# F8 S2 X+ ~8 } 敲黑板
) t9 K) T1 q% k- j) j- q* ] 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.
7 y' K% d1 Q1 H& K* w7 b- p 示范例题
" }' `5 ? L6 P* C) ~6 G' ] 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.
2 l/ V+ y# k' `! ~; X
. {3 O; s* u$ M# S V) Q" c
3 ~% e. d: X( c* q/ P# o$ n/ ` 【答案】声音是由物体的振动产生的
# f' a+ G7 b3 E) B8 f3 E
【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.
$ D4 i' X" D/ q! s1 z- g2 J 例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
6 K9 [ J" u, |1 ]' z" | 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
+ w. i$ a8 U' w$ c- F B.有声音产生,就一定有物体在振动
. c- r' T" V6 K; A( F+ q C.振动停止后,物体停止发声
, w- e, B( P, \2 C7 s: e F% Z' T D.有时候物体不振动也可以发声
1 t3 ]! G+ V1 F 【答案】D
& K C/ i6 A! v* R+ e2 P0 c" P/ ]
【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;
4 ^+ u+ u! x& E$ g, Q0 O- O9 S 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;
( U5 x; ^% J- r+ T8 N. i+ B- t3 g
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.
, X P- N9 S% a" a* @, \( j8 S 知识点2声音的传播
/ l7 @+ Z) V9 V6 ?/ Z8 j
1.声音的传播
9 g d: Z( I# |& f; b% O. | (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.
0 w, f! o% \6 \* a
' F7 N" `- C, n: s. n( Y
* u# m$ f0 W" J" k2 b+ B" x( [
气体传声
) @7 {* R0 Q2 s' H8 M7 Z/ w
(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.
( i* G. a2 D. R) T& W4 `9 e: [. L
# o% p& r/ E# ^) ?6 m5 e
4 H; R" j' u/ \ 液体传声
# K9 R% W' g) u5 W- q' ]! H& [
(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.
/ \- I# z& s% T | (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.
( H4 C6 m, z0 d3 r
真空不能传声
2 a0 D* @7 D& M2 w
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.)
5 b1 z* M/ i5 h4 \* y
敲黑板
* k$ U' E* O+ B5 @: s- T+ y/ l
理想实验法
0 b! I2 }" \ G W
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.
7 S# h" v$ s- P9 A; H8 C 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.
2 C. c8 b/ z6 a' Y
2. 声音的传播方式
( e/ B$ ^* f/ p* Q+ J1 y 声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
" W; Y) Z" {/ {
! S/ M, \% \9 x1 A
* c1 n4 N: }5 I9 A3 z
声波传播的模拟图
& W t' H/ m8 \
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.
3 k# ~& V; q- [5 C
1 h/ o5 x1 ^) k5 F7 m% M8 T u
* _5 G! p# O- \* S+ k" Q8 a 拓展
+ C3 r9 t* ~! m: [) M- | 人耳听声的过程
3 D0 r7 L$ m P5 Y, X' C( i
1 f6 H% ^; E4 d& y4 R" A; Y
4 w0 [8 w6 v$ f7 W9 o: T (1)通常耳朵听声音
( y9 k& G/ C; b& y 声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
: |5 W" v1 g a
(2)特殊情况下耳朵听声音
& ]$ t8 F# R9 x: d 骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
" [, c. g1 o8 X9 V 示范例题
i$ i5 h' z% m1 z
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( )
) w# o/ _0 o$ N3 u! c9 F6 h; R
A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
, ?7 _: r9 p, y5 J2 A8 C B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
8 T# i6 Z2 I5 N G5 Y% l C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
# O1 t o6 q" M5 A D.原因不明
7 r% B, X* J& r! ]; ]5 @4 u) E 【答案】C
' L* Q {% R4 [" ~ c0 p
【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.
, R$ m1 A* G6 O) r7 M9 B
点拨
4 G& O1 ~- D/ F0 d i5 Y; z+ v
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.
& r; [+ Z5 y2 J4 V3 O 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.
! P9 ~9 n7 }! G8 Q
8 u7 T: z# \! r
. I, {! a6 Q) F8 R9 ^$ G
【答案】振动;空气
: [8 ]4 u9 K0 u4 E! j3 b& P 【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.
3 Z$ ?; z2 h4 x1 \# ~9 S' y 知识点3声速
% g& q2 B% i% G 1. 声速及其影响因素
& f6 G7 s( q, \ Y- G ~4 B/ r& ~7 w
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.
! n# V3 n4 X4 G' z2 S, w5 o: _ x% c- n
1 g+ v1 p% Z, t& M$ W
+ r1 h5 b( Q6 b1 I5 y9 L 一些介质中的声速
6 n) W4 O0 c8 J& ^/ D/ s# ^3 m (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 y Z2 ` d" O (2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
2 ]$ c: M( y8 P2 p, m 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.
7 [& Z6 S+ s8 O% m, C3 e$ Y 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.
, A! o% m! `2 w& R3 m* [
2. 回声及回声测距
- f- A( l" Z- `! I( p) X# R 2-1 回声
/ v" t% o" o, k1 q
在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
6 @5 W1 g/ o6 k
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.
/ o2 N$ N6 d) Y6 X3 H v) c
2-2 回声的应用
2 i6 H$ D6 S! i1 S6 ~& k# M# P 加强原声
2 L, B. {% ^% }
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.
/ f0 }$ d e( ~; @& ~3 s- ?" R 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.
7 T9 G0 e* j ]
! `# d" q1 y+ Q. ?: ^
) m! K8 I% K( a- ^! v 天坛圜丘
& s; e5 M/ Z+ l9 C5 J 回声测距
& r, h2 o5 o3 r/ \
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.
) d+ X; J' ?4 V/ n& K9 c
8 h. _: x$ f- W5 H+ Z s
8 w" i+ U9 b8 A- z 海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图
0 C6 l E( B4 R& R' i Q/ y& y8 U
示范例题
& P! u( F: Z+ l) 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( )
0 x, z3 v: m1 s* {, l) d, S
A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
8 I( M/ p/ b0 c, r9 @
B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
) P8 T- f) E3 J C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
9 x/ `( _5 d* \" }' 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
% T& _. V( p* Y, Z1 k" J 【答案】C
0 j0 g5 h h1 g: j! u 【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.
/ W+ Z( l- o- R! G9 V9 M 点拨
7 I& @% q; p) ?
(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,
$ B8 B$ [# b6 Y (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.
" n+ f2 y# P* @! \% q K重难
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要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】
8 R% S! C6 Y/ n9 L 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.
% A8 W2 R5 G8 m; O
(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.
( a+ Z5 e# ^, U( D: 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.
4 F+ {* O5 o' F6 f; P, z 示范例题
* I! [ A' o( `* q# d5 n+ F3 L 例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
: G0 c7 x+ k+ D( u* v' V
4 I! B9 `; N4 C
! G! F+ f8 x, e$ ^ A.图A
4 s6 S5 X! m) H B.图B
1 |6 B7 T5 e: [; V$ k; k7 U& `. J
C.图C
0 s6 V: A; R$ c! n- H; i) } D.图D
( r( q9 p A: u# A5 B7 G
【答案】C
$ x* L8 H" t, x# m5 G. b
【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;
+ ?" b+ h" c, n+ |. l& q
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;
% u, n. P0 g0 v4 U/ {- s, J% f# M
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;
9 x) Q9 `' G/ T% V' C 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.
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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.
% v# S( m; I6 u) K0 O( p
9 ?- W8 A8 j: }* }
5 h p9 L8 u; [; j: 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
* q9 T) ~+ q; @- O
【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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