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2022期中复习
第三章 声现象
一、声音的产生与传播
1.产生:由___________产生,一切发声体都在_____.
2.传播
(1)形式:以_____的形式传播.
(2)介质:固体、液体、气体均能传声,_____不能传声.
3.声速
(1)影响因素:与介质的_____和_____有关.
(2)大小:15 ℃时空气中的声速为________.
(3)声速的比较:一般情况下,v气体__v液体__v固体.
物体的振动
振动
声波
真空
种类
温度
340 m/s
<
<
知识清单
(1)路人的说话声是______的振动产生
的;通过_____传到垂钓者的耳中.
(2)说话声可能会吓跑将要上钩的小鱼,
说明________可以传声.
提示:(1)人靠声带的振动发声,路人的说话声通过空气传到垂钓者的耳中.(2)鱼在水中,声音通过空气、水传给鱼,故声音可能会吓跑将要上钩的小鱼.
答案:(1)声带 空气 (2)液体和气体
二、声音的特性
1.三特性的比较
项目 特性 概念 决定因素 相应关系
音调
声音的
_____
发声体的
频率
频率高,则音调___,
频率低,则音调___
响度
声音的
______
_____
发声体的
振幅
振幅大,则响度___,
振幅小,则响度___
音色
音品、
音质
发声体的
________
不同发声体,发出声
音的音色_____
高低
高
低
强弱或
大小
大
小
材料结构
不同
2.声音三特性的波形展示
(1)响度与音调
(2)音色
①不同的发声体在示波器上的波形_____.
②相同的发声体在示波器上的波形_____.
响度变大
音调变高
响度变小
音调变低
不同
相同
敲鼓和拉二胡
(1)击鼓的力越大,鼓面的_____越大,听到的鼓声越响,____越大.
(2)演奏二胡前,调弦的目的是调节琴弦发声时的____.
(3)我们能区别鼓声和二胡声,是由于声音的___不同.
提示:(1)鼓是打击乐器,靠鼓面振动发声,打击的力度越大,鼓面的振幅越大,响度越大;(2)演奏二胡前,要调整弦的松紧程度,是为了改变胡弦振动的快慢,调整二胡发声时的音调,弦松发声的音调低;弦紧发声的音调高;(3)二胡和鼓属于不同的乐器,发声体不同,所以发声的音色不同,故可以区分二者.
答案:(1)振幅 响度 (2)音调 (3)音色
三、声的利用
1.声音的分类
(1)可闻声:频率范围为_________________.
(2)听不见的声音
①超声波:高于__________的声音.
②次声波:低于______的声音.
2.传递_____:如B超,回声定位(声呐),预报地震、海啸、台风等.
3.传递_____:如声波清洗,去污等.
20 Hz~20 000 Hz
20 000 Hz
20 Hz
信息
能量
四、噪声的危害和控制
1.噪声:发声体做___________时发出的声音,其波形杂乱无章.
2.等级:声音的等级单位是________.
3.几个特殊值
(1)声音的听觉下限为_____.
(2)为保护听力,声音不能超过______.
(3)为保证工作和学习,声音不能超过______.
(4)为保证睡眠和休息,声音不能超过______.
无规则振动
分贝(dB)
0 dB
90 dB
70 dB
50 dB
4.噪声的控制
(1)防止噪声的产生.
(2)阻断噪声的传播.
(3)防止噪声进入耳朵.
噪声的控制
(1)在学校附近禁止鸣笛是___________减弱噪声.
(2)在学校周围植树造林是___________减弱噪声.
(3)上自习时,有时戴上耳塞、耳罩是_________减弱噪声.
提示:(1)禁止鸣笛,是防止噪声的产生,这是在声源处减弱噪声;(2)植树造林,是阻断噪声的传播,这是在传播过程中减弱噪声;(3)戴耳塞、耳罩,是防止噪声进入耳朵,这是在人耳处减弱噪声.
答案:(1)在声源处 (2)在传播过程中
(3)在人耳处
一、声音的产生和传播
1.声音的产生:声音是由物体的振动产生的.但物体振动,人不一定能听到声音,人耳要听到声音必须同时具备三个条件:
(1)发声体的振动频率在20 Hz~20 000 Hz之间.
(2)发声体与人耳之间有传声的介质.
(3)有正常的听觉系统.
核心要点
2.声音的传播
(1)条件:声音的传播需要介质.声音在不同介质中的传播速度不同,一般情况下在固体中传播得最快,在液体中次之,在气体中最慢,真空不能传声.
(2)影响因素:在同种介质中声音的传播速度还与温度有关,温度越高,声速越大.
【方法技巧】“转换法”显示发声体的振动
转换法:对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量的方法.例如,把物体的振动转换成碎纸片、泡沫塑料、乒乓球的跳动、溅起的水花等可见的现象.
【警示】(1)物体的振动停止,物体不再发声,但已发出的声音仍在传播,故不能说“振动停止,声音也消失”,只能说“振动停止,发声停止”.(2)声音在固体中的声速不一定大于在液体中的声速,如在软木或泡沫塑料中的声速比在液体中的声速小.(3)只有在15 ℃时,空气中的声速才为340 m/s.
【典例1】如图所示,用悬
挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球
被弹开.这个实验是我们在学习“声现象”一
章时经常做的实验,它说明了( )
A.发声的音叉在振动
B.声音可以在真空中传播
C.声音的传播不需要介质
D.声音在空气中传播得最快
经典例题
【精讲精析】选A.本题考查了发声体的振动与转换法.当乒乓球接触正在发声的音叉时,乒乓球被弹开,说明发声的音叉在振动;音叉振动不容易观察,通过观察乒乓球的运动推知音叉在振动.但该实验不能推知B、C、D三个选项所涉及的结论.
二、声音的三特性
1.从振动的角度理解三特性
核心要点
2.音调和响度没有必然的联系,音调高的声音,响度不一定大.例如,一名男低音歌手正放声高歌,另一名女高音歌手轻声为他伴唱,则男歌手的音调低、响度大,而女歌手的音调高、响度小.
3.不同物体由于材料、结构及发声状态、方式等不同,发出的声音会有不同的特色,也就是其音色是不同的.根据不同音色,可区分不同的发声体.
【方法技巧】音调和响度的区分
(1)音调:由物体振动的频率决定.物体振动的频率与物体的长短、粗细、厚薄、松紧、大小、轻重等有关.在相同情况下物体越短、越细、越紧、越轻时,振动得越快,频率越高,音调也越高.
(2)响度:由物体振动的振幅决定.增大响度的方法:增大发声体的振幅、减小声音的分散,如喊话时将手做成喇叭状、医生用的听诊器等.
【警示】(1)声音若用大小或者强弱描述,表示响度;若用高低或者尖细、粗、低等描述,表示音调.
(2)在声音的传播过程中,音调、音色一般不变,响度会随着声音传播距离的增加而变小.
【典例2】如图所示,用手拨动塑料尺,塑料尺______发出声音,用的力越大,塑料尺的______越大,改变塑料尺伸出桌面的长度,会使声音的______发生改变.
【精讲精析】声音是由物体的振动产生的,用手拨动塑料尺,塑料尺振动发声.声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.而音调的高低与发声物体振动快慢有关,改变塑料尺伸出桌面的长度,会导致塑料尺振动的快慢不同,即发声音调不同.
答案:振动 振幅 音调
三、噪声的控制
四、利用声学知识解决实际问题
内容 项目 可 闻 声 不可闻声
超声 次声
传递信息
人与人之间的
交流
回声定位、
“B超”探伤
预测自然
灾害、监测
传递能量
使另一个
物体振动
清洗、击碎
结石等
破坏建
筑物等
二者的关系
信息和能量的传递同时进行,密不可分
实验探究:探究影响音调的因素
1.实验器材:硬纸片、塑料尺(钢尺).
2.实验方法:___________.
3.实验现象:保证钢尺振动的幅度_____,钢尺伸出桌面的长度越短,钢尺振动得越快,音调越___.
控制变量法
不变
高
实验探究
4.问题探究
(1)在实验中,改变钢尺伸出桌边的长度,用同样大小的力拨动钢尺,目的是什么?
提示:用同样大小的力拨动钢尺,保证钢尺振动的幅度相同,改变钢尺伸出桌边的长度,即改变了钢尺振动的快慢程度,故可探究音调与频率的关系.
(2)根据实验现象,钢尺伸出的长度越长,振动得越慢,你可得出什么结论?
提示:音调的高低与物体振动的快慢有关,物体振动越快,频率越高,音调越高.
【警示】在探究影响音调因素的实验过程中,必须用同一个发声体,保证音色相同.
【典例】如图所示,用
一张硬卡片拨动木梳的齿,能听到卡片由
于_____而发出的声音.用相同的力显著改
变拨动木梳齿的快慢,能够听出卡片声音的_____(选填“响度”或“音调”)发生了变化.
【精讲精析】本题考查声音的产生及影响音调的因素.用硬卡片拨动木梳的齿,卡片由于振动发出声音.当改变了拨动木梳齿的快慢时,也改变了卡片振动的快慢即频率,故音调发生了变化.
答案:振动 音调
(2017 济宁)小夏在研究口琴的发声原理时,拆掉了口琴外壳,发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片(如图3所示).吹口琴时,在气流的冲击下,铜片振动,发出声音.对不同气孔吹气,改变了声音的 ;在同一气孔处用不同的力度吹气,改变了声音的 .
音调
变式拓展2
响度
1.如图所示,小华将一只正在发声的音叉触及面颊有震感.这个实验是用来探究( )
A.声音产生的原因
B.决定音调的因素
C.声音能否在空气中传播
D.声音传播是否需要时间
经典真题
一、声音的产生与传播
【解析】选A.本题考查声音的产生.把正在发声的音叉触及面颊有震感,说明发声的物体正在振动,说明了声音是由物体的振动产生的.
2.“掩耳盗铃”是大家非常熟悉的故事,从物理学角度分析盗贼所犯的错误是:既没有阻止声音的____,又没有阻止声音的______,只是阻止声音进入自己的耳朵.
【解析】当手碰到铃时,铃振动发声,声音在空气中传播,偷铃人掩住耳朵,只是声音在进入耳朵时被阻断,没有阻止声音的产生和传播.
答案:产生 传播 (可以对换)
4.小军是位音乐爱好者,他能从音乐会的乐器合奏中分辨出各种乐器发出的声音.他分辨各种乐器发出的声音时,依据的是这些声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.节奏
二、声音的特性
【解析】选C.本题考查乐音的三个特性.小军能从音乐会的乐器合奏中分辨出各种乐器发出的声音,不是由于它们所发出声音的音调、响度的不同,而是由于它们所发出声音的音色不同,因此本题选C.
5.有些老师上课时使用便携扩音设备,使声音更加洪亮,这是为了增大声音的( )
A.音调 B.音色 C.频率 D.响度
【解析】选D.本题考查声音的特性.由题意可知,便携扩音设备使声音洪亮,增大了声音的响度,不能改变声音的音调.使用扩音设备后,音色有不同程度的改变,但这不是使用扩音设备的目的.
6.音乐会上,演员正在演奏二胡,二胡发声是因为琴弦在______,演奏过程中,演员不断调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变声音的______.
【解析】本题考查声音的产生及特性.二胡属于弦乐器,靠弦的振动发声.调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变振动弦的长度,来改变振动的快慢.弦长振动频率低,音调低;弦短振动频率高,音调高.故是改变声音的音调.
答案:振动 音调
7.如图所示,四个相同玻璃瓶里装水,水面高度不同,用嘴贴着瓶口吹气,如果能分别吹出“1(dou)”、“2(re)”、“3(mi)”、“4(fa)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是_______.
【解析】本题考查音调的相关知识.当用嘴贴着瓶口吹气时,发声体是瓶内水面上方的空气柱.空气柱越长,则空气柱振动的频率越低,音调就越低;空气柱越短,则振动的频率越高,音调就越高,所以由低到高的四个音阶对应的瓶子序号是丙、乙、甲、丁.
答案:丙、乙、甲、丁
11.以下利用了超声波的反射来获取信息的是( )
A.大象的“声音”交流
B.蝙蝠的“回声”定位
C.外科医生对结石病人的“超声”排石
D.站在天坛中央说话,会感到声音特别洪亮
三、声的利用
【解析】选B.大象的“声音”交流是大象靠发出和接收次声波实现的,A错;对结石病人的“超声”排石是利用了超声波传递能量,C错;站在天坛中央说话,感到声音特别洪亮,是由于回声使声音加强,D错;只有B项中蝙蝠的“回声”定位是利用超声波的反射来获取信息.
12.汽车上的电子防盗报警装置,在汽车被撬开时能发出报警声,提醒人们车辆被盗,这是利用了声音可以传递______.
【解析】本题考查声音的利用.声音可以传递信息也可以传递能量.汽车报警器发出声音提醒人们汽车被盗,这是利用了声音可以传递信息.
答案:信息
13.中华恐龙园库克苏克大峡谷的“湿谷”深处,工作人员借助超声波水雾机营造出亦真亦幻的童话世界,超声波能将水打散而形成白雾,是因为超声波具有____;人耳听不见超声波,是因为超声波的频率大于______Hz.
【解析】此题考查超声波的特点及应用.超声和次声既可以传递信息也可传递能量.超声波的振动频率高,能把水打散形成白雾,说明超声波具有能量;人听觉的频率范围是20 Hz~
20 000 Hz,低于或高于这个频率范围人都不能听到,其中低于20 Hz的声波是次声波,高于20 000 Hz 的声波是超声波,所以人耳听不见超声波.
答案:能量 20 000
8.福州地铁正在建设中,为解决噪声扰民的问题,地铁公司对部分设备安装了消声装置,这种减弱噪声的途径是在哪里减弱噪声( )
A.声源处 B.传播过程中
C.人耳处 D.声源和人耳处
四、噪声的控制
【解析】选A.本题考查减弱噪声的方法.在设备上面安装消声装置,可以避免设备产生噪声,故是在声源处减弱噪声.
9.城市里部分道路设计如图所示,这种下凹道路在控制噪声方面的作用是( )
A.防止车辆产生噪声
B.在声源处减弱噪声
C.在人耳处减弱噪声
D.在传播过程中减弱噪声
【解析】选D.道路设计成下凹形状,车辆产生的噪声在传播过程中遇到障碍物可以被反射、被吸收一部分,故这属于在传播过程中减弱噪声.