2023中考一轮大单元复习学案：声现象（有答案）

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2023中考一轮大单元复习学案：声现象
2.3.1通过实验，认识声的产生和传播条件。
2.3.2了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。
物理观念
★知识点一：声音的产生
一、声音的产生
1.声源：物理学中，把正在振动发声的物体叫声源。只有正在发声的物体才能叫声源。一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
2.声音是由物体振动产生的；振动停止，发声也停止。
★知识点二：声音的利用
一、声音传递信息
1.回声定位
（1）蝙蝠觅食：蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回事到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置；
（2）倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况；
（3）声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
2.医用B超
（1）医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面（不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处）时会发生反射，根据反射波滞后于发射波的时间，可以知道分界面在体内的深度等信息，并转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
（2）次声波武器：由于次声波传播的距离远、穿透能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，因而次声波正越来越多地应用在军事上。
二、声音传递能量
1.将音箱对准火焰，播放音乐。观察到火焰随音乐“舞动”。这说明声音能传递能量。
2.医疗：医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。
3.工业
（1）利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工；
（2）超声波去污：利用超声波使清洗液剧烈振动，把物体上的污垢清洗下来而不损坏被清洗的物体，可以用来清洗机器零件、精密仪器、医疗设备等；
（3）超声波焊接：利用超声波的热效应，人们研制了超声波焊接机，利用这种焊接机可以焊接塑料制品、缝制化纤纺织品等；
（4）超声波除尘：单反相机中的超声波滤镜，安置在快门之后，能够通过每秒万次的高速振动，将吸附在感光器上的灰尘碎屑震落，达到除尘的目的；
（5）日常生活：利用超声波清洗牙齿、利用超声波出去人体内结石等
★知识点三：噪声及其控制
1.乐音：人们把物体有规律的振动产生的、听起来感觉非常舒服的声音叫乐音。
2.噪声
（1）从物理学角度：噪声通常是指哪些难听刺耳、令人厌烦的声音，是发声体做无规则振动时产生的。
（2）从环保的角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。
3.噪声强弱的等级：人们以分贝为单位来表示属于强弱的等级，分贝符号是dB。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音—听觉下限。
科学思维
★知识点四：噪声及其控制
1.控制噪声
噪声一些人们的身心健康，是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声一般从防止噪声的产生、阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵这三个方面着手。
科学探究
★知识点一：声音的传播
一、声音的传播
1.声音的传播必须借助于介质，或者说声音必须在介质中传播。声音无法在真空中传播。
2.声波：声音在介质中是以波的形式进行传播的，我们把这种波叫做声波。
3.探究声音的传播
（1）固体能够传声：一个同学轻敲桌子的一端，另一个同学把耳朵贴在桌子的另一端的桌面上，能听到清晰的敲桌子的声音，声音能在固体中传播。
（2）液体能够传声：轻敲水族馆里的鱼缸体，鱼听到敲击声后迅速跑开。鱼能听到敲击声才迅速跑开，液体能够传声。
（3）气体能够传声：上课时，我们都能听见老师的讲课声。我们通过空气听到了老师讲课声，空气能传播声音。
（4）真空不能传声：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩中，逐渐抽出其中的空气，注意声音的变化，再向玻璃罩中逐渐充入空气，注意声音的变化。随着空气被抽出，声音越来越小，最后听不到声音；再充入空气，随着空气越来越多，声音又越来越大，推理：真空不能传声。
4.声速：声波在介质中的传播速度叫声速。声速的大小与介质的种类、介质的温度有关。
（1）声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为。
（2）声速大小与介质、温度有关，在15℃时，空气中的声速是340m/s。
5.回声：声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来，再传入人的耳朵，人听到反射回来的声音叫回声。
6.人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声（当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为17m）。
7.回声测距：当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两倍，即，其中t为从发声到接收到回声的时间，v声为声音的传播速度。
8.回声的防止：室内讲话的回声有时候会使人听到多重声音，产生重音，严重时会对人的听觉系统造成伤害，所以要规避回声带来的不利影响。
★知识点二：声音的特性
一、音调
1.音调：声音的高低叫音调。
（1）频率：物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。
（2）频率的单位：赫兹，简称赫，用符号Hz表示。
2.音调与声源振动频率的关系：频率决定声音的音调的高低。频率越高，音调越高，声音听起来越清脆；频率越低，音调越低，声音听起来越低沉。
3.振动发声的频率：跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。
（1）弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。
（2）管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调低，短空气柱振动发声的音调高。
（3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。
4.探究影响音调高低的因素
观察钢板尺的振动：将一把钢板尺压紧在桌面上，分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘，用力波动钢板尺伸出桌面的部分，使其振动发声，听声音高低的变化，观察钢板尺振动快慢情况。
钢板尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢，发声的音调越低。因而可知，物体振动得快，发声的音调就高；振动得慢，发声的音调就低。
5.超声波与次声波
（1）人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
（2）把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫次声波。
（3）人和动物听觉频率范围各不相同。
地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生，很多动物都能听到。
海豚、蝙蝠等能发出超声波。
二、响度
1.响度：物理学中，声音的强度（大小）叫响度。
2.振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
（1）声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大，产生声音的响度大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小
（2）人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距发声体的远近有关。
3.减少声音分散的方法
（1）将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话，可以减少声音的分散，使处于喇叭前方的听到的声音更响亮，也可以使声音传播得更远；
（2）利用管状物（例如听诊器），也能减少声音的分散，增强传声效果。
4.探究响度与哪些因素有关
把系好的乒乓球细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球；用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音。
5.放大法：在上述实验中，我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小，这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。
三、音色
1.音色：音色又叫音品，反映声音的品质与特色。
2.影响音色的因素：音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
3.辨识声源：（1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。（2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。
考点一．声现象综合判断
1．某校“五四”青年节举行合唱比赛，在乐队的伴奏下，同学们满怀深情地放声高歌，下列有关声现象的说法，正确的是（　　）
A．同学们的歌声是由声带的振动产生的
B．现场观众听到的歌声是由空气传播而来，是因为声音只能在空气中传播
C．观众能辨别不同乐器的声音，是因为响度不同
D．“放声高歌”中的“高”，是指声音的音调较高
【解答】解：A、声音由物体的振动产生，同学们的歌声是由声带的振动产生的，故A正确；
B、声音的传播靠介质，现场观众听到的歌声是由空气传播而来，固体和液体也能传播声音，故B错误；
C、观众能辨别不同乐器的声音，是因为音色不同，故C错误；
D、“放声高歌”中的“高”，是指声音的响度较大，故D错误。
故选：A。
考点二．声现象知识应用
2．通过观察下列的声音波形图，　A、B、D　的音调相同，　A、B、C　的响度相同。
【解答】解：音调和频率有关，响度和振幅有关；
由波形图可知，相同时间内A、B、D的振动次数相同，即它们的振动频率相同，因此音调相同；A、B、C偏离原位置相同，因此响度相同。
故答案为：A、B、D；A、B、C。
考点三．声现象实验探究
3．如图，为了探究音调与什么因素有关，小伟设计了下面几个实验。
A.硬纸板接触齿数不同的齿轮
B.改变钢尺伸出桌边的长度
C.改变薄塑料尺滑过梳子的速度
D.改变吹笔帽的力度
（1）图中所示的实验不能够完成此探究目的的实验是 　D　（选填选项中的字母）。
（2）如图B所示，将一把钢尺紧紧按压在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音：同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺。比较两种情况下发现，第一次钢尺振动得快，它的音调 　高　（选填“高”或“低”），这说明音调与发声体振动的频率有关。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却几乎听不到声音了，这是由于 　振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内　。
（3）另外一组同学做了如图E所示实验，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象除说明空气可以传声以外还可以说明声波可以传递 　能量　。若将这个实验移到月球上去做，则 　不能　（选填“能”或“不能”）看到泡沫塑料球被弹开。
【解答】解：（1）A、硬纸板接触齿数不同的齿轮，振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符A能够完成探究目的；
B、改变钢尺伸出桌边的长度，振动的频率不同，发出声音的音调不同，故B能够完成探究目的；
C、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音调不同，故C能够完成探究目的；
D、改变吹笔帽的力度，笔帽振幅不同，响度不同，研究响度跟振幅的关系，故D不能完成探究目的；
故选：D；
（2）改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，第一次钢尺伸出桌面的长度短，振动得快，发出声音的音调高，这说明音调与发声体振动的频率有关；钢尺伸出桌面超过一定长度时，振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内；
（3）人敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象说明声音可以传递能量。如果把这个实验移到月球上去做，则泡沫塑料球不能被弹起，因为声音的传播需要介质。
故答案为：（1）D；（2）高；振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内；（3）能量；不能。
4．有关声现象，下列说法错误的是（　　）
A．正在发声的音叉轻触水面，会引起水花飞溅，是源于音叉的振动
B．“闻其声而识其人”，是根据音色来辨别的
C．将发声的闹钟放入玻璃罩中，在抽出罩内空气的过程中，听到闹钟发出的声音大小不变
D．“南昌舰”在深海反潜训练时，声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置
【解答】解：A、正在发声的音叉轻触水面，会引起水花飞溅，是源于音叉的振动，故A说法正确；
B、“闻其声而识其人”，是根据音色来辨别的，故B说法正确；
C、将发声的闹钟放入玻璃罩中，在抽出罩内空气的过程中，听到闹钟发出的声音变小，故C说法错误；
D、“南昌舰”在深海反潜训练时，声呐系统是利用超声波来探测敌方潜艇的装置，故D说法正确。
故选：C。
5．人类是利用声的高手。下列有关声现象的描述中正确的是（　　）
A．利用次声波可以判断地震的方位和强度，说明次声波可以传递信息
B．利用超声波可以除去人体内的结石，说明超声波的响度很大
C．太空授课时航天员能和地面交流，说明声音的传播不需要介质
D．优美的笛声是由笛子振动产生的
【解答】解：
A、利用次声波可以判断地震的方位和强度，说明次声波可以传递信息，故A正确。
B、利用超声波可以除去人体内的结石，说明超声波可以传递能量，不能说明其响度很大，故B错误；
C、太空授课时航天员能和地面交流利用的是电磁波，不能说明声音的传播不需要介质，故C错误；
D、优美的笛声是由笛子内的空气柱振动产生的，故D错误。
故选：A。
6．2022年5月10日，庆祝中国共产主义青年团成立100周年大会在人民大会堂隆重召开。大会开始时，全体起立，高唱国歌。下列说法正确的是（　　）
A．唱出的国歌声是由嘴唇的振动产生的
B．“高唱国歌”中的“高”是指音调高
C．国歌伴奏音乐是通过空气传入参会人员耳朵的
D．参会人员听到“全体起立”的指令都站起来，说明声音能传递能量
【解答】解：A、唱出的国歌是由声带振动产生的，故A错误；
B、“高唱国歌”中的“高”是指响度大，故B错误；
C、国歌伴奏音乐是通过空气传入参会人员耳朵的，故C正确；
D、参会人员听到“全体起立”的指令都站起来，说明声音能传递信息，故D错误。
故选：C。
7．关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中发声的音叉将乒乓球弹开说明声是由物体振动产生的
B．图乙中钢尺伸出桌面的长度越长，振动时，音调越高
C．图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈
D．图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量
【解答】解：A、发声的音叉将乒乓球弹开，该现象说明发声的物体在振动，故A正确；
B、尺子发出声音的音调高低与尺子的振动快慢有关，当尺子伸出桌面的长度越长时，振动越慢，发出声音的音调越低，故B错误；
C、不同材料的物体发出声音的音色不同，所以小兔子根据音色判断出叫门的不是妈妈，故C错误；
D、捕鱼船通过声呐确定鱼群位置是利用超声波的反射来传递信息，不是传递能量，故D错误。
故选：A。
8．如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，鸟鸣器发声是由空气 　振动　产生的，拉动棉签可以改变声音的 　音调　，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的 　笛子　归为一类。
【解答】解：从管口吹气，吸管内的空气就会振动发出类似鸟鸣的声音。
音调指声音的高低，与频率有关。拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会发生变化。
“鸟鸣器”是靠吸管内的空气振动发声的。小提琴是靠琴弦的振动发声，笛子是笛子内空气柱振动发声，而鼓是鼓面的振动发声，所以鸟鸣器可以与笛子归为一类。
故答案为：振动；音调；笛子。
9．小利在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，制成了一个水瓶琴，如图所示。对着瓶口吹气，发出的声音是由瓶中 　空气柱　振动产生的。依次吹每个瓶的瓶口，发出声音的音调不同，越靠近 　右　（选填“左”或“右”）端音调越高。
【解答】解：用力在瓶口吹气，瓶内的空气柱振动发声，从左往右瓶内水的质量逐渐增大，依次吹每个瓶的瓶口，瓶子内空气柱振动越来越快（即振动频率越来越高），所以声音的音调会越来越高。
故答案为：空气柱；右。
10．昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》，她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等为主要伴奏乐器，拨动三弦时，弦 　振动　产生声音；吹奏曲笛时，按住不同的孔可以改变声音的 　音调　；两种乐器相互配合，奏出优美的乐曲，通过 　音色　可以辨别它们的声音。
【解答】解：（1）乐曲的声音是由于弦的振动产生的；
（2）吹奏曲笛时，笛内空气柱振动发声，按住不同的孔，笛内空气柱的长度不同，振动的频率不同，声音的音调不同；
音色由发声体的材料和结构决定，不同的发声体发出声音的音色一般不同，因此通过音色可以辨出三弦、曲笛的声音。
故答案为：振动；音调；音色。
11．如图所示的编钟是我国春秋战国时代的乐器，用相同的力敲击大小不同的钟，它们发出声音的 　音调　不同（选填“音调”或“音色”）。生活中，可以用超声波清洗仪器、眼镜等，这说明超声波能传递 　能量　。
【解答】解：（1）敲击大小不同的钟，编钟的质量不同，振动的难易不同，频率不同，音调不同；
（2）用超声波清洗仪器、眼镜等，这说明超声波可传递能量。
故答案为：音调；能量。
12．图中是利用钢尺探究声现象的实验情景。
（1）将钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺发出声音，说明声音是　物体振动　产生的。
（2）保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动，发出声音的　响度　不同；改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力拨动，发出声音的　音调　不同。
（3）将钢尺伸出桌面的一端对着点燃的蜡烛，拨动钢尺发现烛焰熄灭，说明声音可以传递　能量　。
【解答】解：（1）拨动钢尺发出声音，说明声音是物体振动产生的。
（2）保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动，发出声音的响度不同，因为力度不同，物体的振幅不同，响度则不同。改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力拨动，发出声音的音调不同，因为钢尺伸出桌面的长度不同，振动的频率不同，则音调不同。
（3）拨动钢尺发现烛焰熄灭，说明声音可以传递能量，使烛焰熄灭。
故答案为：（1）物体振动；（2）响度；音调；（3）能量。
13．小强同学在探究声音的产生与传播时，做了下面的实验；
（1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开，这说明了　声音是由物体振动产生的　。
（2）如图乙所示，将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到响铃的声音　减弱　，并由此推理可以得出　真空　不能传声。
（3）将正在响铃的闹钟用塑料袋包好。放入水中，仍可以听到铃声，说明水可以　传声　。
【解答】解：（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹起，则发声的音叉在振动，说明声音是由发声体振动产生的；
（2）将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，由于介质的减少，听到的声音的响度也会减小；玻璃罩内被抽成真空，将听不到铃声，这表明声音的传播需要介质，真空不能传声；
（3）将在响铃的闹钟用塑料袋包好，放入水中，仍可以听到铃声，这表明声音能在水中传播，即液体能够传声。
故答案为：（1）声音是由物体的振动产生的；（2）减弱；真空；（3）传声。
14．在探究“声音的产生与传播”时，小龙做了如图所示实验：
（1）如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，说明声音是由物体 　振动　而产生的；
（2）用手按住正在发声的音叉，声音马上消失这是因为 　振动停止　；
（3）如图乙，敲响右边的音叉，左边音叉也会发声，泡沫小球被弹开，这说明了 　声音可以在空气在传播　。
（4）如图丙，为了验证（1）中的探究结论，小龙同学用手使劲敲桌面，桌面发出了很大的声响，但他几乎观察不到桌面的振动。为了能看到明显的实验现象，你的改进方法是 　在桌面是放一些小纸屑　。
【解答】解：（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，说明声音是由物体振动产生的；
（2）用手按住正在发声的音叉，声音马上消失这是因为振动停止，发声停止；
（3）敲响右边的音叉，左边音叉也会发声，泡沫小球被弹开，这说明了声音可以在空气在传播。
（4）小龙同学用手使劲敲桌面，桌面发出了很大的声响，但他几乎观察不到桌面的振动。为了能看到明显的实验现象，的改进方法是在桌面是放一些小纸屑。
故答案为：（1）振动；（2）振动停止；（3）声音可以在空气在传播；（4）在桌面是放一些小纸屑。
15．在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内，用抽气筒将广口瓶中的空气抽出，如图a所示：
（1）抽气一段时间后，随着瓶内空气逐渐减少，小明发现听到的手机声音的音调 　不变　，响度 　变小　；（均选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）如果把广口瓶内空气完全抽出，我们将 　不能　（选填“能”或“不能”）听到声音；
（3）小明推测，假如把如图b的装置放在月球上，敲击右边音叉时，与左边音叉接触的乒乓球 　不会　弹起（选填“会”、“不会”或“有可能”）。
【解答】解：（1）抽气一段时间后，随着瓶内空气逐渐减少，小明听到的手机声音的频率没变，即音调不变；
随着瓶内空气逐渐减少从瓶内传出声音的能量越来越少，所以响度变小；
（2）声音不能在真空中传播，所以如果把广口瓶内空气完全抽出，我们将不能听到声音；
（3）月球上是真空，声音不能在真空中传播，所以敲击右边音叉时，与左边音叉接触的乒乓球不会弹起。
故答案为：（1）不变；变小；（2）不能；（3）不会。
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