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包学习|声音的产生与传播

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7 Y$ ^1 j$ r. M( E# B4 w6 f/ b

2 b9 H8 x# \9 n6 T% f$ m

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。

+ o& Z" }) h! b3 \: i; ?& W

《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 y! d4 U0 R+ B. B- t) S

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!

9 X1 N% q T# H, V, C- ]

小编乱入

# I! ~4 m- S" @5 f

知识会

1 K9 D9 L6 x" u6 ^

知识点1 声音的产生

1 \0 _: E7 D- e. o# w

1.探究声音的产生条件

) s/ P9 I9 I' ~% R4 E

操作:

' }! W- b4 \/ E6 p& p$ E. o

(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.

9 C! h( q, M/ ]& o5 t: f& D+ L

音叉发声时在振动

0 ~1 O# A* u' |, T/ ?% l) [

(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.

8 Z0 s# ]+ l+ }. x5 J

喇叭发声时在振动

t r0 F6 J: e/ {. ~6 J9 J2 Y

(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.

' b, ]7 a, N$ Q, U

发声的鼓面在振动

* D; w( [% l& f4 |4 [" |

敲黑板

7 s4 B, Z) M" n, C. M4 f

实验方法

* s( B @4 V G2 b+ L

(1)归纳法

6 j; F2 p# a* ]

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.

* A" o& W, \6 _4 c5 `" u

(2)转换法

. @$ V: ~% |8 i

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.

w: p+ y0 W7 f5 ~/ v2 W" ~

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.

- f7 r2 t( I/ i$ M

9 d8 ^$ b. ^8 w0 H8 {! v% u# ^$ d6 L

( ^ y; D, z+ Z" w/ l

2. 声源

: g: J! l7 n& T- L' _

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

/ d6 T3 |: p: V' D% }# a7 B( ?, g

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

, {0 n2 O, L* V, c1 G- m

$ \! _ T! z6 C4 J) O

: f" n1 w" @: w; o0 }5 u/ m$ i

" m) ~ A) `! T; {9 ?. Q

$ n' U3 F1 d, g

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

+ y( @4 p, v+ V) }; }

水下开枪,水振动发声

1 A: a) P4 t2 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.

" l* t/ j& w a4 V+ ]; M

空气振动发声

a) X; A5 B7 v3 r, t

敲黑板

/ O/ d7 R' p7 w7 D* Z) n, W( U

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.

: T! n( N- p! I+ y2 d! M+ \' B: H

示范例题

& D; l# q/ G4 ] Q" {

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 F7 y- E/ t$ @+ [

: l m; F5 _; `5 [& f( ~

4 \- ~" h; u9 p3 ^0 d$ r

【答案】声音是由物体的振动产生的

* c3 r: j- r8 O

【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* I7 ^7 ~7 |! X

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

& J0 M. N2 p1 Z! C3 M

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

0 s- O' h0 n6 d, e! E

B.有声音产生,就一定有物体在振动

. ~2 W: B7 q6 j9 w: j

C.振动停止后,物体停止发声

+ K0 c( @% M/ k, m4 A" Q) [" w

D.有时候物体不振动也可以发声

' p% a7 `5 a. [% ?

【答案】D

) z5 Y' F: E" v: K! {. g- d/ w, u

【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;

/ z. W' T9 g" g$ p- d$ ^, b

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;

2 O( @% d4 {: \5 O3 l

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.

% m2 C7 n @6 Y% G7 D6 x( m

知识点2声音的传播

1 b5 X* j. M3 T& l0 @

1.声音的传播

8 \) @* o7 Z* R* g# J. }9 Z

(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.

7 y X4 K7 y# y5 s) F2 J* B, Y

$ h' D5 E( J8 ^& W( O4 g% q

% D: W# O! H, @- J2 y; b

气体传声

2 Z9 J- \9 n' H& y& C

(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.

4 f, V3 ?. u: a- G# s

% `8 x; W& a, ?3 F( J/ M0 `7 ?

/ [- E/ u4 K# ~7 k

液体传声

) C0 y2 K0 G1 |

(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.

+ o& V4 v; v' b+ G& E

(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.

- q" I* ]* @0 j3 R2 k( M

真空不能传声

6 x2 i. z6 a# J9 p) ]0 S% M

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.)

* U3 E* Z! t E1 M1 e

敲黑板

+ l) ~1 z& V1 {9 Z+ m* s

理想实验法

6 }# @& T" v1 K k* I- f

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.

; L8 F- P3 I, 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.

; J' c- _* L* k0 c N

2. 声音的传播方式

( [; e2 f# |5 {$ \+ M

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

7 ?( c3 g4 J1 T( j: _- f. v% ?. Q

' F, v( y) z: U' K! R" y

+ y3 P! E0 `, H0 S5 i5 v

声波传播的模拟图

- |3 k+ f% i! H- ]4 U

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.

0 Y" r1 F! \4 ? B& q' w; w$ F

+ X9 L ^0 U4 j$ J! d! O

0 ]4 g. }* |$ K" A: d

拓展

7 d, ?7 E6 j5 e: R( N5 v

人耳听声的过程

" h6 f% r! N/ W B

9 d; F5 O; \* U% I2 H9 v

9 M! G: V0 q2 S" L) \

(1)通常耳朵听声音

: P* L- M. t/ \

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

2 ^5 g; w( N5 \6 [

(2)特殊情况下耳朵听声音

2 A% b" m* _' l3 Q% L; A

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

8 o* R4 |" l% C7 p! o

示范例题

4 Z3 ?3 c+ }- g2 |$ v5 w) D9 n7 O8 r

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( )

" T8 Y) r& p$ H, O8 l5 p" U

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

, L7 N- |% F- A0 D% O0 P5 y! O

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

* _' \7 Y, Z) ]% v

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

' @" B( F9 d7 d: K& t2 u

D.原因不明

& |% |5 m9 V9 l$ H) @

【答案】C

' J* T) t- }$ {/ h. L3 Z

【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.

( _! y/ z8 F# t' }% }3 O4 x

点拨

+ n/ M/ W3 i5 [5 J

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.

: ^. U4 p) y- R d& t' T

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.

& r% i. G3 J. J4 H; X: @' o! J

, `4 n5 i" L3 p

s i) i7 b9 h* L( d

【答案】振动;空气

7 c7 I( X0 L1 b7 Z/ F) w

【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.

7 t/ \! H* {; q+ S w

知识点3声速

, n; E) N& L J, q

1. 声速及其影响因素

# ?4 Q: g/ u c) ?7 i* d$ ~ [2 X

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

: S" w# m, h9 c! c% o0 P

7 t: D8 e5 `, _* j. ^

: S& K2 W N& `4 c

一些介质中的声速

+ |* G9 E0 r* Q( F$ a7 `. O; s

(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.

8 g' [! ?9 A4 w6 c& q

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

2 F+ D& O4 e8 w9 R& J

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.

1 b" M. u& S* }& x7 _$ j

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.

8 a" j' k% s* [; F# t6 e# k

2. 回声及回声测距

* w! J) G: ]) |' ]

2-1 回声

3 m# D* O4 R$ r6 P

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

5 t" M4 g( s- M

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.

+ _+ I2 V5 F) t, r

2-2 回声的应用

/ b8 y# ^: p* l% X7 w

加强原声

6 c9 Y: Z3 e T) u# 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.

( [, a- }1 s' j& E

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.

6 ~+ M' g# c! e, y( ~5 g

6 E! ^ L6 P5 ?6 T- T

* X! R0 N# H$ u" [

天坛圜丘

) n7 j7 z+ g" \

回声测距

+ f" ?3 p9 V3 E

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.

' a" O" }( N% J8 B. i. N

. ]8 P$ Y1 G2 ?3 u( P' \# `4 e5 k

& E/ Z4 {& O7 v6 O- X. Y

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

; C; x( `& G9 M$ r/ G& r5 Z4 }

示范例题

$ m" j6 s6 c9 V' 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( )

p+ b' @, D0 h

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

4 H# v4 i( Y+ n- G1 _6 g* Z4 a8 w

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

8 c: \6 w) @& \7 N4 `

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

1 N5 J( e$ d6 J! C! N. m, 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

, {% ~% g5 K" U4 Y/ I) o" b7 _

【答案】C

* R+ O) P% t3 I( t

【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 Q/ P4 I6 R) ?5 v

点拨

! V. D# _3 l+ K' c" v2 I! x& 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,

# ?7 F x3 g. r/ g3 O2 _, U2 s+ P

(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.

- e+ c0 E* q4 ~ U* [" T5 U3 X* {

K重难

6 g- g* [8 g3 i" d' {1 u1 }

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

8 w& n q+ w7 N9 d! z# 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.

' Z; n O D) K: r4 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.

! |9 h3 o2 r0 P0 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.

( H. I8 l5 Q9 c0 y9 |* q! `; N

示范例题

& j j* Q& c( i& }1 e

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

" R9 v7 t. b2 ]! t6 E9 r* w) z

c+ y% o- I2 ^- E+ d3 R

) |. U9 A6 k* Y! {1 O6 Q! z1 ~% X

A.图A

; W- s& t7 S+ M. E8 Q k

B.图B

/ m8 ^: @' [+ m& h: v9 _( `: a, x

C.图C

+ z7 ^* R) N" V4 e" n

D.图D

; ?0 i9 `; Y$ W& J* y$ w6 U% z' V

【答案】C

- S0 w+ s8 g6 G* l+ @, C

【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 s- \+ U& Y1 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;

& r) R( x s, Y& F6 v: z: @

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;

' ]& o" s6 N q( t/ J# s

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 X7 N+ m8 f2 G2 L9 b

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

* F( {& [+ q0 Z7 W/ T

8 S+ Z0 ^- v2 ^1 f: A

4 P) o7 y" e6 T/ u8 g5 e% t6 A

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

' {7 h( L# t0 h0 C3 H; R

【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.

& i- d0 E# \& k- |* w. U

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。

( L3 j, \$ E% q* x1 X1 ]' s3 g9 D( z. ]4 R" M
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茶江鱼
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