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包学习|声音的产生与传播

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' U; `. X5 L! | y
8 I' T0 _& d1 C2 H8 v, ?" G# I 6 J4 S9 u2 l+ x9 F& |, M

- G0 J& J% X1 ~

0 ` G/ w6 r. Z5 C

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。

- k; Q5 x* ~1 b" i- C/ K

《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。

, I6 u, J+ n9 Y& N/ [6 C9 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!

. r' J1 ^8 j# X5 r0 A

小编乱入

1 N0 p# O6 l4 S+ W4 A5 V

知识会

+ w8 W! z4 \1 n

知识点1 声音的产生

" w y6 j1 Q7 {7 J8 C2 B% Y2 ]

1.探究声音的产生条件

& }1 T) p; V. U9 T" p' C) G

操作:

1 j+ J1 ~9 q: g( p4 U$ h

(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.

0 P& Y4 C/ s9 U9 K

音叉发声时在振动

( C% [! j+ R# }% z5 P6 j, B3 p

(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.

% z- n: |$ R1 Y+ Q! p

喇叭发声时在振动

K& H. s' L O( p+ 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.

3 u; B' Z2 {& c0 }" f2 I. o

发声的鼓面在振动

* I& p0 u$ ~4 k5 j( k

敲黑板

5 N' V, R* Q) @& y) f

实验方法

. Z% D. H6 m( {( c: M: U. _

(1)归纳法

' u9 b2 T# L- m& M

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.

& C) H$ `' Y% E6 X

(2)转换法

& Q7 B" b& N; G: W8 N* g1 J! n: 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.

/ h8 M' W( e: n3 L0 W2 H! J' C0 v `

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.

l Z" J7 M' `# }, y! i/ C

3 @4 |- p+ c7 `6 T& R5 U! y

I1 f. y# I& X/ V* i6 C2 r

2. 声源

+ i/ Q9 Y% a K" o* d# x/ b: A8 O

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

W$ u% j7 F) ?* j7 I

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

: g: s' t* Z! f/ m& M7 J" |

( U1 I! w5 b _ E; |* P R+ V

. h! A) E: c. N; R9 s

6 Z1 C5 ^/ |" @, p4 k/ \/ H

) W1 e2 I" O: `$ _, C) D5 Y

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

5 o5 Q- N6 R9 W _, Z1 S. D: q1 n

水下开枪,水振动发声

: N8 V! V; ?0 }) `$ @3 P z) C

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.

# I# T/ W0 k" a6 C( A

空气振动发声

( v$ z! `' j/ s( o/ O3 N# Z% \

敲黑板

2 Q6 W* |) ^' q3 s) S$ {0 g

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.

$ J0 M. `/ V% a

示范例题

+ y) X* u Q7 C) B5 r& Z

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 C9 f! G- }" l

7 e" h- R t; X5 |% Z' |8 M' ^

+ J4 H5 v9 H5 V4 [4 T2 ~- M* @

【答案】声音是由物体的振动产生的

! Z: h8 W& M4 T1 F' D8 i

【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 {! ]$ G) I" U2 J& k

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

( Y8 `$ b& |9 [! n. f N* f- V

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

% G. m& a) ], ~- T+ a- c

B.有声音产生,就一定有物体在振动

- g. F* i2 g. |% D

C.振动停止后,物体停止发声

' L2 p; [1 a$ s/ W, X: u3 j# u5 ]

D.有时候物体不振动也可以发声

8 c/ I+ b7 G5 H

【答案】D

8 ^/ U* z( T6 l/ {: C u, y

【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;

2 |& D/ Q+ a4 t# l k

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;

' y0 `6 m: S9 _' C& b

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.

2 B( R) _8 Y) u& z

知识点2声音的传播

5 y+ }) t- Z$ N) |9 z$ Y( `

1.声音的传播

$ q( W5 g7 ~4 N0 x! v* h& Y z+ i& m

(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.

! e8 N/ Q- |2 c9 e) z( x$ F* v& M

0 U9 L) f. k8 o& _) z

$ ^+ s: P V- ?8 b* _' K

气体传声

5 o/ u& _& `* D/ q

(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.

0 r& ^* ~+ z- ]. _5 `% u/ G

! M! U8 i( A. m W& y$ J/ q% U8 i

; D) [) j6 _8 Y6 S. P2 d; N" h

液体传声

W& {0 g) z! |9 J9 v4 I P

(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$ J- V- P/ t8 J6 G" t8 P

(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.

( g8 ?3 I4 e: X8 K" q

真空不能传声

1 x+ u6 H, v/ V. \9 N; v' 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.)

5 [# J) Y* `4 z8 M# L' w4 P8 r

敲黑板

' M, X6 Q4 o- f; g* K7 F# p9 |9 Y

理想实验法

+ E l! H/ ]& h H& a

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.

9 k- B4 C( t* `8 I

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.

1 q- j6 X/ G! T" `2 m

2. 声音的传播方式

8 s- \" X9 w( ?

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

# r- Q, G/ U" Q- e/ O& B1 E

( D9 {! m7 h8 H6 t- G

5 y$ o" e0 p, Z$ S; b

声波传播的模拟图

5 N+ |) q i5 s5 Z

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.

& ^6 h/ d: N' F. L

5 O; m; T- B" \' q3 y- j4 Z# R

9 s9 {0 F* B) ]. S$ m) I0 t1 F

拓展

* F6 a% ]% z7 q# ?: Z, O# P

人耳听声的过程

! q: w! Y- ?' [ v/ |' k- k

- d. g7 g) G! u* n/ ?' Z: _

3 V' X4 p8 m3 E! W0 G( |

(1)通常耳朵听声音

$ K$ p/ k$ C, r' P: H' d

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

& {% k" F! i8 k8 U: ]- u3 n% p

(2)特殊情况下耳朵听声音

. Q6 s2 K; x+ g

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

5 Y' ]" P- z9 S

示范例题

& ^' a9 L9 p3 |0 V4 X

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( )

. B* g! N. Y- `; c, y3 F$ W9 y

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

/ r$ p9 _9 [' Y& a( A3 g$ O1 Y

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

, g& [) [" G" ~/ z _

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

2 T' y4 D6 M7 o9 o

D.原因不明

]! `8 O8 A' b. X

【答案】C

: p, I# X$ V8 O

【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.

8 \& D) }& f/ b5 n

点拨

& P& ^# `+ E0 s% v+ T; {3 d6 l0 u! l

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.

1 L, K. @! k7 L6 y

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.

7 B6 {9 y/ l9 G1 m

% g! \: K8 G! N9 h! f% o+ \' {

# u2 \) w0 [6 D; b8 n

【答案】振动;空气

+ w7 y+ H& N% l; r2 u" x, y1 Q+ t

【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 Y3 [6 ?0 {4 I

知识点3声速

* N- y; Q- \. l1 q7 D$ a2 ~4 L

1. 声速及其影响因素

# {8 w2 U* [# c# ?" N

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

% t4 r& B; e, j* q

5 t h" u1 l8 P) g% Q. A$ w

1 ] f. o r! u3 z

一些介质中的声速

& \* E* h" |2 b) M" x

(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.

' h, q. [) N, B$ }5 q" i! D

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

& [7 p, l' s3 E+ L0 f, ?

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 |' @4 }& \! ]5 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.

' a3 h7 F# \8 u f( v5 K. ?

2. 回声及回声测距

7 d, N9 a- c o) @6 u

2-1 回声

. v/ v6 g; B2 P' ], F* @) b

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

4 ~/ T, f: O% a7 Z

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.

( _: a# k, d+ X$ L4 u3 E

2-2 回声的应用

) I- D. U8 s4 f3 u0 u- a& a6 k

加强原声

$ `/ q" e4 ?$ I$ h: }

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.

7 B5 K4 _+ o% `, S' V) d# 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.

' K+ i, q) `7 U: z6 V4 P' g

4 C0 m1 V8 v* }$ T8 ~$ t' D

4 c/ Q! D( }6 z' [+ r

天坛圜丘

; n j+ q% N/ F2 D

回声测距

) s- ^( T* ~/ U* x1 m

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.

* ] K( h0 n5 g% L; D$ T

, g$ }$ l8 O; ^1 B

* H+ ~3 a# w& l3 D" E" z5 K% S

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

5 A* ^2 `( ? E, d+ M

示范例题

" t) h2 t' S* G d+ 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( )

' u g# h8 b" A" l: E. ]$ W# D

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

; L" R3 ^/ k* {6 S; E+ c9 s8 s* Z

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

) K# o7 E7 t8 w& _) D5 |! ]

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

2 g) l* Y& `4 r2 Q o+ O! f

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

: n, _" g4 y/ u9 {4 v

【答案】C

9 z& b' \$ H6 i, c. z: 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.

9 D v% _' M' d k( L

点拨

3 u, ]4 m, v1 S6 E

(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,

( e, g; J/ S& b4 R/ O/ X. o. s& A

(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 c4 ]$ m# O: T6 c0 e

K重难

, `4 r! y5 r' q/ ] N& V

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

8 f, ]' F3 o% D' K' e) U3 u! x

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.

8 f" C7 y- E- E% L6 L

(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.

/ W) f( q1 i: k1 _! @, b6 S& K

(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.

% H1 E( [7 P; Z* R2 b+ S) n

示范例题

7 r3 M, E: z# v' `

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

% O) f* s% O3 R9 c, u

9 t; F2 X3 g# i/ C

+ X B. {: j. Z

A.图A

: Q3 D: h& E- O1 h6 o

B.图B

# \. O- R3 P" r; z2 e

C.图C

& b; w( [! f2 R: k0 S

D.图D

0 a, J* H) W( X5 q

【答案】C

) R3 z2 V) Y/ |6 h1 B M9 U8 Z

【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;

: R) h$ n3 W0 |

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 Q( Z- K* x" u! ^; l: W

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 y2 M- k/ V* {2 v P0 s( _% u. ]2 V

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.

. K0 c" g5 x+ n" e' h

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

5 D& D) U# K, P

0 K0 ?$ m% B/ m' ^# s

5 C/ ]# R: T& A9 Q- ]

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

5 J x* n- j3 K, T( l5 n& ?

【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) ~/ ^, A% g' N4 s8 W

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。

# S" t9 E) K+ l( v1 u* C % M P% S; k4 J! i5 C4 O
5 I* k4 W5 r+ w+ X ^& r! R3 e6 v+ F ( K1 S# z, }* P5 w* | ( ]2 b* V# ^. @5 w( A ! M P9 [/ Z7 |- i5 }5 ~ 2 F- g5 L8 d. {) [2 H. r8 A
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茶江鱼
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