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第2节 声音的产生和传播
考点一、声音的产生
（一）探究声音的产生
实验声音是由物体的振动产生的。一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。
（二）声源
正在发声的物体叫做声源。固体、液体和气体都能发声，都可以作为声源。如击鼓时，鼓面振动发出声音；往盛水的盆中倒水时，可以听到水振动发出的声音；吹笛子时，空气在笛子内振动发出声音。
【能力拓展】有些发声物体的振动不明显，不容易直接观察到，比如扬声器在发声时的振动。为了证明扬声器发声时是在振动的，我们可以把一些小塑料泡沫颗粒放到扬声器上面的纸盆里，打开扬声器播放音乐时，我们会看到塑料泡沫颗粒随着音乐上下跳动，这时可以证明扬声器发声时也在振动。这种证明发声体在振动的方法被称为“转换法”或“放大法”。
“振动停止，发声也停止”不能理解为“振动停止，声音也消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍继续存在并传播。 例如，对着高山喊话，停止喊话后，声带不再振动，但是几秒钟后，我们仍能听到回声。
典例1：如图所示是小明同学探究“声音的产生”的实验装置。
（1）实验时小明用小锤敲击音叉，既能听到音叉发出的声音，又能观察到 。通过这个实验可以得出的结论是 。
（2）如果用手握住正在发声的音叉， (填“能”或“不能”)听到声音。
（3）乒乓球在实验中的作用： 。这种研究方法叫作 。
【答案】（1）乒乓球被弹起；声音是由物体振动产生的
（2）不能
（3）将不容易观察的音叉振动转化为乒乓球的振动；转换法
【解析】（1）根据声音产生的知识解答；
（2）振动消失，发声就会停止；
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常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，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】（1）实验时小明用小锤敲击音叉，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球被弹起。通过这个实验可以得出的结论是：声音是由物体振动产生的
（2）如果用手握住正在发声的音叉，则音叉会停止振动，则此时不能听到声音。
（3）乒乓球在实验中的作用：将不容易观察的音叉振动转化为乒乓球的振动，这种研究方法叫作转换法。
变式1：（2022七下·湖州期末）在敲响古刹里的大钟时，同学发现停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，其原因是（ ）
A.大钟的回声 B.大钟仍在振动
C.人的听觉发生暂留现象 D.大钟停止振动，但空气仍在振动
【答案】B
【解析】声音由物体振动产生，发声的物体肯定在振动，在敲响古刹里的大钟时，同学发现停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，即大钟仍在发声，其原因是大钟仍在振动，故B正确，而A、C、D错误。
变式2：（2021七下·温州期中）魔术师表演“会跳舞的火焰”节目时，先在平台上点燃一支蜡烛，然后手持一面小鼓置于蜡烛附近，鼓面面对烛火。当他敲响小鼓，烛火就随着鼓声舞动。这一现象说明( )
A.人的一种错觉 B.烛火肯定被风吹动
C.魔术师有一种神奇的力量 D.鼓面振动发声，带动空气振动
【答案】D
【解析】声音以声波的形式传播，当敲响小鼓时，周围的空气会传播声音，所以会引起周围空气的振动，而空气的振动又引起了烛火的摇动，所以当敲 响小鼓，烛火就随着鼓声舞动 ，D选项正确，A、B、C错误。
变式3：（2022七下·仙居期末）有一种叫做“鱼洗”的铜制容器。“ 鱼洗”内盛水，当用手搓动两侧的“耳朵”，能看到水珠在水面上跳动，同时还能听到“滋滋”的声音，当手停止搓动后，仍能看见这种现象。发生这种现象的根本原因是( )
A．人的听觉发生了“延长” B．声音仍在传播，故带动水的运动
C．“鱼洗”周围的空气仍在振动 D．“鱼洗”仍在振动
【答案】D
【解析】当手停止搓动后，“鱼洗”仍然能发出“滋滋”的声音，说明它仍在振动，故D正确，而A、B、C错误。
考点二、声音的传播
（一）探究声音传播的条件
探究活动1:声音在固体和液体中的传播
过程 现象 结论
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，堵住另一只耳朵 能听到敲敲击声 声音能在固体中传播
玻璃鱼缸中盛有水，水中有金鱼，用细棍轻敲鱼缸上沿 金鱼立即受惊游动 声音能在液体中传播
探究活动2:声音在气体中的传播
①将一只小电铃放在密封的玻璃罩内，接通电源使电铃发声，此时你能听到电铃声吗
②用抽气机抽出玻璃罩内的空气，在抽气的过程中，你听到的电铃声有什么变化
③再让空气逐渐进人玻璃罩内，你听到的电铃声又怎样变化
探究分析:刚开始能听到玻璃罩内的电铃声，随着空气逐渐被抽出，听到的电铃声逐渐变小，再让空气逐渐进人玻璃罩内，听到电铃声逐渐变大。
推理:如果把玻璃罩内的空气完全抽出， 就完全听不到电铃声了。
（二）归纳总结
声音可以在固体、液体和气体中传播。声音传播需要物质，科学上把这样的物质叫做介质。真空不能传声。
【能力拓展】在探究声音的传播实验中，我们不可能把玻璃罩内空气完全抽成真空,但我们可以通过空气越来越稀薄,听到的声音越来越小这一现象推理得出:如果玻璃罩内被抽成真空，则声音也就不能传播了,这种研究方法称为理想实验法(或推理法)。
①固体、液体、气体都可以作为声源发出声音，也都可以作为传播声音的介质。
②空气越稀薄，传声效果越差，真空不能传声。
③一般而言，固体传声效果最好，液体次之，气体传声效果最差。
典例1：如图所示，在一个透明玻璃钟罩内放一个会闪光的音乐贺卡，抽出玻璃钟罩内的空气，在贺卡闪光并播放音乐时( )
A．看不到闪光，听不到音乐 B．看到闪光，听不到音乐
C．看不到闪光，听到音乐 D．看到闪光，听到音乐
【答案】B
【解析】根据光的传播和声音传播的知识分析判断。
【解答】声音的传播需要介质，随着玻璃罩内的空气越来越小，则听到声音越来越小，最终听不到音乐。光的传播不需要介质，因此可以看到贺卡的闪光，故B正确，而A、C、D错误。
变式1：（2022七下·杭州期中）已知声音在铁、水和空气中传播速度分别为5200米/秒、1500米/秒、340米/秒，人耳能分辨前后两次声音时间间隔大于0.1秒。有一段长18米的铁管装满水。将你的耳朵贴在裝满水的铁管一端，请人在另一端敲击一下，你能听到的敲击声次数是( )
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
【答案】A
【解析】声音通过铁管传播的时间：；
声音通过水传播的时间：；
声音通过空气传播的时间：；
在空气和铁中的时间差为：△t=0.053s-0.0035s=0.0495s<0.1s；
最快的和最慢的时间差都小于0.1s，
因此只能听到一次。
变式2：如图所示，将正在发声的手机放在连通于抽气机的密闭玻璃瓶内。
（1）在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中，听到的声音将会逐渐 。
（2）分析实验现象，运用 (填“推理”或“归纳”)的方法可得结论： 。
【答案】（1）变小（2）推理；声音的传播需要介质
【解析】（1）空气是传声的介质，空气越稀薄，则传声能力越弱；
（2）随着玻璃罩内空气越来越少，则听到的声音越来越小。由此可知，如果玻璃罩中变成真空，那么将不会听到声音，即真空不能传声，这种方法叫科学推理法。
【解答】（1）在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中，听到的声音将会逐渐变小。
（2）分析实验现象，运用推理的方法可得结论：声音的传播需要介质（真空不能传声）。
变式3：（2022七下·杭州月考）在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到 ，它说明了 。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是 ，这种思维方法叫做 （填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。
（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是： 。（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明 可以传声。
（4）如图④所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到铃声逐渐减弱，并由此推理可知： 。
【答案】（1）乒乓球弹跳起来；发声的物体在振动；将音叉的振动放大；转换法
（2）在桌面上撒一些纸屑
（3）空气
（4）真空不能传声
【解析】（1）根据声音的产生的实验分析解答。物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常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，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）在桌子上放上一些轻小的物体，当桌子振动时，它们接收到能量会跳动起来，这可以间接反映发生的桌子在振动。
【解答】（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，它说明了发声的物体在振动。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动放大，这种思维方法叫做转换法。
（2）子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，改进方法是：在桌面上撒一些纸屑。
（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明空气可以传声。
（4）如图④所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到铃声逐渐减弱，并由此推理可知：真空不能传声。
考点四、声音传播的快慢
（一）声速
声音在每秒内传播的距离叫做声速。声速的大小跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。在15℃的空气中，声音每秒传播340米。
（二）影响声速的因素
(1)介质种类
声音在不同的介质中传播的速度不同。一般情况下，声音在气体中传播最慢，在液体中较快，在固体中最快，例如:某人在一根较长的有水的自来水管一端敲击一下，一人在另一端可以听到三次声音，第一次为水管传来的，第二次为水传来的，第三次为空气传来的。
(2)温度
声速随温度的升高而增大，气温每升高1 ℃，声音在空气中每秒传播的距离约增加0.6米。当空气中不同区域的温度有区别时，声音的传播路线总是偏向低温方向，如上方的温度低，声音就向上传播，此时，低处的声音，高处的人更容易听到。
典例1：（2022七下·义乌期中）在某金属管的一端敲一下，在管的另一端听到两次声音，管长1020m，两次响声相隔2.5s，如果当时空气中的声速是340m/s，求
（1）若金属管内装满水则通过水传播的声音是第几声？ （选填1、2或3）
（2）敲击结束后通过空气传播听到声音需要多少秒？
（3）该金属中的声速。
【答案】（1）2
（2）敲击结束后通过空气传播听到声音需：；
（3）声音在金属管中传播的时间：t'=t-2.5s=3s-2.5s=0.5s；
则声音在金属管中的速度。
【解析】（1）一般情况下，声音的传播速度：v金属管>v水>v空气，则听到声音的时间t金属管变式1：根据你学习的“声音的产生和传播”知识，分析并解决以下实际问题。
（1）古诗“春眠不觉晓，处处闻啼鸟。夜来风雨声，花落知多少”中的鸟声、风声分别是 体、 体的振动发出的。
（2）北宋时期的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制成的箭简睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声。这是因为 。
（3）将一颗石子抛入水中，若距击水处相同距离的水中、空中、岸边分别有一条鱼、一只小鸟、一个人，则最先听到击水声的是 ，这是因为 。
【答案】（1）固；气
（2）固体传声比空气快
（3）鱼；声音在液体中的传播速度比在空气中的传播速度快
【解析】（1）声音由物体振动产生；
（2）根据声音在不同介质中传声速度的大小分析；
（3）一般情况下，声音的速度：固体>液体>气体，据此分析解答。
【解答】（1）古诗“春眠不觉晓，处处闻啼鸟。夜来风雨声，花落知多少”中的鸟声、风声分别是固体、气体的振动发出的。
（2）北宋时期的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制成的箭简睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声。这是因为固体传声比空气快。
（3）将一颗石子抛入水中，若距击水处相同距离的水中、空中、岸边分别有一条鱼、一只小鸟、一个人，则最先听到击水声的是鱼，这是因为声音在液体中的传播速度比在空气中的传播速度快。
变式2：（2022七下·临海期中）我们知道声音在不同介质中的传播速度一般不同，阅读下表中一些介质中的声速，回答问题。一些介质中的声速v单位m/s
空气（0℃） 331 冰 3230
空气（15℃） 340 钢棒 3750
煤油（25℃） 1324 铝棒 5000
水（常温） 1500 铁棒 5200
在长为750米的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音。
（1）声音在介质中的传播速度有什么规律？（写出两条）
（2）请你结合所学知识解释先后听到两个声音的原因。
（3）从敲击到听到第一个声音用了0.2秒，该金属管可能是由什么材料制成？(写出过程）
（4）声音有个“怪脾气”，它在温度均匀的空气里是笔直地走的：一旦碰到空气的温度
有高有低时，它就尽挑温度低的地方走，于是声音就拐弯了。你注意过高速列车通过时的声音吗？夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见，请根据上面的知识分析造成这种现象的主要原因是什么？
【答案】（1）①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同；②声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大；③声音在同种介质中的传播速度与温度有关
（2）由题可知，把耳朵贴在金属管的一端，在另一端敲金属管，声音分别从金属、空气中传播，则可以听到两个声音；因为声音在金属中的传播速度比在空气中传播快，所以先听到的声音是从金属管传来，然后听到的声音是从空气中传来。
（3）解： = =3750m/s
（4）因为夜间和早晨的温度低，声音喜欢在温度低的介质中传播，所以人们接受的声波多，也就听得清楚。而白天温度高，声音不喜欢温度高的介质，会往温度低的地方走，会转弯，人接受到的声波不多，也就听不清楚，甚至听不见。
【解析】（1）从表格中寻找对比数据，从而找到声音在介质中传播速度的大小规律；
（2）根据公式可知，声音传播的距离相等，由于声速不同，那么声音传到人耳时的时间长短不同，自然听到前后两个声音；
（3）根据计算出声速，然后与表格进行比较，从而确定金属的种类；
（4）比较白天时的气温和早晚气温的不同，从而确定声音传播的不同，弄清传入人耳的声波强度的不同即可。
【解答】（1）①比较常温下的水、冰和碳棒可知：一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同
②比较空气（15℃）、水和铁棒可知：声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大；
③比较第一列前三个数据可知：声音在同种介质中的传播速度与温度有关。
变式3：（2022七下·杭州月考）声音在不同介质中传播速度一般是不同的。阅读下表回答问题：
介质 声速v（米/秒） 介质 声速v（米/秒）
空气(0 ℃) 331 蒸馏水(25 ℃) 1497
空气(15 ℃) 340 铝(25 ℃) 5000
空气(25 ℃) 346 铁(25 ℃) 5200
煤油(25 ℃) 1324 铜(25 ℃) 3750
（1）指出声音在介质中的传播速度可能有的规律： （写出一条即可）。
（2）某测量员在空气温度是 15 ℃的环境中利用回声测距离：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过 1.00 秒钟第一次听到回声，又经过 0.50 秒钟再次听到回声，回声测距是利用了声波的 ，已知声速为 340 米/秒，则两峭壁间的距离多少米 ？（写出计算步骤）
【答案】（1）声音在同种介质中的传播速度与温度有关
（2）反射；回声测距是利用了声波的反射。 经过1s后听到第一次回声， 则听到第二次回声时的时间为：t=1s+0.5s=1.5s； 两个峭壁之间的距离为：。
【解析】（1）将表格中的数据进行比较，从而找到声音的传播速度的规律；
（2）根据回声测距的原理解答。在回声测距中，障碍物之间的距离等于声音传播路程的一半，即。
【解答】（1）比较第一列前三个数据可知，声音在同种介质中的传播速度与温度有关；
比较空气（25℃）、煤油（25℃），铝（25℃）可知：当温度相同时，声音在气体中传播速度最小，在固体中传播速度最大。
（2）回声测距是利用了声波的反射。
经过1s后听到第一次回声，则听到第二次回声时的时间为：t=1s+0.5s=1.5s；
两个峭壁之间的距离为：。
1.（2020七下·椒江期末）如图所示，把持续响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到铃声变弱，直至听不见；再让空气逐渐进入玻璃罩内，听到铃声逐渐变响。下列说法正确的是( )
A.该实验现象说明声音的传播需要介质 B.该实验现象说明声音产生的条件是物体振动
C.听不见铃声，是由于玻璃罩反射了声波 D.听到铃声逐渐变响，是由于闹铃振动逐渐变强
【答案】A
【解析】声音的传播需要介质，根据有关声音传播的实验分析判断即可。
【解答】A.该实验现象说明声音的传播需要介质，故A正确；
B.无论能否听到声音，真空罩内的闹钟始终在振动，因此不能说明声音产生的条件，只能说明声音传播的条件，故B错误；
C.听不见铃声，是由于玻璃罩内没有了传声介质空气，故C错误；
D.听到铃声逐渐变响，是因此玻璃罩内的空气越来越多，故D错误。
2．（2021七上·平阳月考）下列有关声现象说法正确的是（ ）
A．图甲：正在发声的音叉，使吊着的乒乓球反复弹起; 该实验说明发声的物体在振动
B．图乙：击鼓时，用力不同，听其发声，观察纸屑被弹起的高度; 该实验探究声音的响度与频率有关
C．图丙：改变钢尺伸出桌边的长度,拨动听其发声，观察钢尺振动的快慢; 该实验探究声音的音调与振幅的关系
D．图丁: 逐渐抽出玻璃量内的空气,听到铃声渐小; 该实验说明声音的传播不需要介质
【答案】A
【解析】声音是由物体振动产生的声波，是通过介质（空气或固体、液体）传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。最初发出振动（震动）的物体叫声源。
A.正在发声的音叉将乒乓球多次被弹开，说明音叉在振动，说明声音是由音叉的振动产生的，故A正确；
B.敲鼓时用力越大，振幅越大，响度越大，该实验说明声音的响度与振幅有关，故B错误；
C.图中钢尺伸出长，振动慢，音调低；钢尺伸出短，振动快，音调高，声音的音调与振动频率的关系，故C错误；
D.图中是将发声体放在真空罩中，随着空气的抽出，声音越来越小，所以该实验说明声音的传播需要介质，故D错误。
3．如图所示，下列关于声音的四幅图的说明中正确的是( )
A．图a中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
B．图b表明月球上的航天员能直接交谈
C．图c逐渐抽出罩内空气，听到铃声减小，说明声音的传播不需要介质
D．图d表示声音是由发声体的振动产生的
【答案】D
【解析】声音的传播需要介质，声音由物体振动产生，据此分析判断。
A.图a中的蝙蝠利用发出的超声波导航，故A错误；
B.图b表明，月球上的航天员不能直接交谈，因为月球上没有空气，故B错误；
C.图c逐渐抽出罩内空气，听到铃声减小，说明声音的传播需要介质，故C错误；
D.图d中，当音叉发声时，紧靠在音叉上的乒乓球不断跳动，表示声音是由发声体的振动产生的，故D正确。
4．（2021七下·临海期末）如图所示，A、B为两个相同的音叉，C是粘在音叉叉股上的小平面镜，D为挂在竖直墙上的平面镜，E为固定的激光笔，F为天花板。实验时，用橡皮锤敲击音叉A，听到声音的同时，会观察到天花板．上的光斑位置发生变化。
请写出这个现象中包含的三条科学知识或科学方法。
① ；
② ；
③ 。
【答案】发声的物体会振动；光的反射；空气会传声
【解析】用橡皮锤敲击音叉A，A振动发声，声音通过空气传播被音叉B接受，B也振动发声。B音叉带动上面的平面镜C振动，于是激光经过两次反射后成在天花板上的光斑位置不断改变。
则涉及到的科学知识为：①发声的物体会振动；②光的反射；③空气会传声。
5.（2021七下·温州期中）在研究声音的产生与传播的实验中：
（1）如图甲，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明________；
（2）如图乙，两只音叉完全相同，敲击右边的音叉，我们却看到左边音叉旁的泡沫塑料球不断弹起，这个现象说明________。
（3）如将上述乙装置由宇航员带到月球表面做同样的实验，则泡沫小球________（“会”或“不会”）弹起，这是因为________。
【答案】（1）声音是由振动产生的（2）空气能够传播声音（3）不会；月球表面没有空气
【解析】声音是由物体的振动产生的；声音能够通过固体、液体、气体等介质传播 , 真空不能传声。
【解答】（1）用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时 , 泡沫塑料球被弹起 , 这个现象说明发声体在振动，即声音是由物体振动产生的 ;
（2）敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象说明空气能够传播声音 ;
（3）如将上述乙装置由宇航员带到月球表面做同样的实验，则泡沫小球不会弹起，这是因为月球表面没有空气，真空不能传声。
6．（2021七下·嵊州期末）小明学了声音的知识后，对材料的隔音性能很感兴趣，于是他设计了如下实验进行探究。
①搜集各种材料，如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子；
②把钟放到一个盒子里，将衣服盖在钟上方，然后逐渐远离盒子直到听不到嘀嗒声，记下此时人离盒子的距离；
③依次分别将各种材料盖在钟上方重复以上实验，得到下表的数据。
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见钟声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
（1）小明设计实验利用了离声源越远，听到的声音响度越 (选填 “大”或“小”)的原理。
（2）根据实验数据，上述待测材料隔音性能最差的是 。
（3）根据小明的实验结果，可以作出一个推测：表面 的材料隔音性能较好。(选填“平整光滑”或“粗糙多孔”)
【答案】（1）小（2）塑料袋（3）粗糙多孔
【解析】（1）声音在传播过程中不断分散，距离越远，分散的越厉害，自然听到声音的响度越小；
（2）材料的隔音性能越好，听不到声音的距离越短；
（3）衣服和袜子的隔音性能较好，而报纸和塑料袋的隔音性能较差，二者比较确定影响隔音性能的因素。【解答】（1）小明设计的实验利用了离声源越远，听到的声音响度越小的原理。
（2）根据实验数据可知，使用塑料袋隔音时，听不见声音的距离最远，则上述待测材料隔音性能最差的是塑料袋。
（3）根据小明的实验结果，可以作出一个推测：表面粗糙多孔的材料隔音性能较好。
7．晚上，小李正在家里温习功课，突然听到窗外传来烟花很响的爆鸣声。
（1）爆鸣声是由火药爆炸时引起空气的 产生的。
（2）小李同学觉得看到烟花与听到烟花的声音并不同步，总是先看见烟花绽放然后才能听到烟花爆炸的声音，这是因为 。
（3）小李同学看到烟花后3 s才听到烟花的声音，已知当时气温为25 ℃，声音在空气中的传播速度为345 m/s，那么烟花爆鸣处距人 m。 (不计光的传播时间)
【答案】（1）振动 （2）光速比声速大 （3）1035
【解析】（1）爆鸣声是由火药爆炸时引起空气的振动产生的。
（2）小李同学觉得看到烟花与听到烟花的声音并不同步，总是先看见烟花绽放然后才能听到烟花爆炸的声音，这是因为光速比声速大。
（3）烟花爆鸣处距人的距离：s=vt=345m/s×3s=1035m。
8．（2021七下·浙江月考）为研究声音是如何产生的，小明同学进行系列的实验研究。
（1）如图甲所示，用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明 ；乒乓球在试验中起到什么作用？ 。
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象说明 。
（3）若在月球上做上述两个实验， （选填“甲”或“乙”）实验乒乓球会弹起。
（4）石头落入水中，产生的水波向四周传播；发声的音叉接触水面，激起水波向四周传播。通过水波来研究声波，这种研究问题的方法为________（选填字母）法。
A．推理 B．类比 C．控制变量 D．转换
【答案】（1）声音是由物体的振动产生的；放大微小的振动 （2）空气能传播声音
（3）甲 （4）B
【解析】（1）乒乓球的振动是由于音叉振动引起的，据此分析声音的产生条件。音叉的振动幅度很小，借助乒乓球将它的振动放大，从而使我们感知到它的振动。
（2）敲击右边的音叉，声音通过空气传播，将它的能量传递给左边的音叉，音叉左边的音叉也振动起来。
（3）声音的传播需要介质，根据月球上的情况分析判断。
（4）类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法，据此分析解答。
【解答】（1）如图甲所示，用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明声音是由物体的振动产生的；乒乓球在试验中起到的作用：放大微小的振动。
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象说明空气能传播声音。
（3）月球上没有空气，声音无法传播，音叉乙图中的音叉旁边的乒乓球不会弹起，故选甲。
（4）石头落入水中，产生的水波向四周传播；发声的音叉接触水面，激起水波向四周传播。通过水波来研究声波，这种研究问题的方法为类比法，故选B。
9．（2022七下·武义期末）某兴趣小组设计了如图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙是直径为10cm的去底塑料筒，在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜，再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球，装置固定在两张桌面上。
[实验1]：调节两个塑料筒的中心在同一高度上，并使筒的开口对齐且相距5cm，用手往外拉开甲的橡皮膜，突然放手，听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。
（1）此实验说明了： (填字母，多选)
A．声音具有能量． B．声音可以在空气中传播．
C．真空不能传播声音 D．声音由振动产生
（2）实验1中，乒乓球的作用是： ；
（3）[实验2]分栏筒了进一步探究响度和距离的关系，小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm，重复上述实验，观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小。
根据实验2：的现象，可以得出的结论是： 。
【答案】（1）A；B；D （2）放大实验现象
（3）声音的响度与距离声源的远近有关，距离越远，响度越小
【解析】（1）根据声音产生和传播的知识判断。
（2）橡皮膜的振幅很小，用肉眼无法分辨，借助乒乓球的振动，可将橡皮膜的振动放大，从而感知橡皮膜的振动；
（3）乒乓球的振幅越小，说明声音的响度越小，根据题目描述确定变化的因素，从而得到声音的响度与这个因素的关系即可。
【解答】（1）A.拉开甲的橡皮膜，橡皮膜振动而发出声音，声音通过空气传播，乙的橡皮膜接收到声音的能量后开始振动，从而引起乒乓球的振动，这说明声音可以在空气中传播，可以传递能量，声音由物体振动产生，故选A、B、D。
（2）实验1中，乒乓球的作用是：放大实验现象；
（3）根据描述可知，乙的橡皮膜到声源的距离不断增大，乒乓球的振幅减小说明声音的响度减小，那么得到：声音的响度与距离声源的远近有关，距离越远，响度越小。
10．（2020七下·吴兴期中）教室的窗玻璃是双层的。课间，同学在窗外敲玻璃时，小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此，小明进行了以下实验：
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上，把玻璃球靠在玻璃板的右侧，把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧（如图）。
② ，放手后让其敲击玻璃板，玻璃球被弹开，记下玻璃球被弹出的距离。共做10次。
③换成双层玻璃板重复上述实验。
实验完成后，小明获得了如下数据：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ▲
玻璃球被弹开的距离/cm 单层 79 78 82 80 73 84 84 82 81 80 80
双层 20 23 24 24 24 25 22 22 21 25 23
（1）步骤②中小明为了使橡胶球每次撞击玻璃板的力度是一样的，请问他是如何操作的？
（2）请完善表格中的“▲”处内容：
（3）受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过 来反映的；
（4）小明根据上表中的实验数据分析得出了相应的实验结论，由此小明想为了更好的控制噪声污染，我们卧室的玻璃应选用 玻璃（单层/双层）。
【答案】（1）将橡胶球拉开到同一高度处，然后静止释放
（2）平均值
（3）玻璃球被弹开的距离
（4）双层
【解析】1、根据机械能的转化可知，步骤 ② 中的操作应该是将橡胶球拉开到同一高度处然后静止释放；
2、多次测量取平均值可减小实验误差；
3、实验原理：橡胶球敲击玻璃板，玻璃板振动将玻璃球弹开；
4、玻璃球被弹开的距离小，说明玻璃球振动幅度小。声音响度与物体振动幅度有关，振动幅度小，声音响度小，反之大。
【解答】（1）橡胶球从高处下落，势能转化为动能，要使撞击的力度相同，势能要相同，所以可从同一高度处静止释放。据此可知他的操作是： 将橡胶球拉开到同一高度处，然后静止释放 ；
（2）实验中进行了多次测量，这是减小实验误差的一种方法，所以 表格中的“▲”处内容 是：平均值；（3）由实验原理可知， 受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过 玻璃球被弹开的距离来反映的；
（4）表格数据反映出，双层玻璃理玻璃球被弹开的距离小，说明同样力度撞击时双层玻璃振动幅度小，声音响度就小。 由此小明想为了更好的控制噪声污染，我们卧室的玻璃应选用 双层玻璃。
11.声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声音每秒钟传播的距离随温度变化的数据。
空气温度/°C -20 -10 0 10 20 30
声音每秒传播距离/m 318 324 330 336 342 348
（1）请你在如图所示的坐标中作出声音每秒传播距离和温度关系的图像。
（2）当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。20 世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下，你能指出在什么情况下试验更容易成功吗？
（3）20°C时，某人站在一个较大的山谷里，想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音，经过0.5秒钟才听到左边山崖反射回来的声音。请计算这个山谷的宽度。
【答案】（1）如答图所示：
（2）温度低时
（3）声音到右边山崖的距离：s= × 340 m/s×0.3 s=51 m，
声音到左边山崖的距离：s'= ×340 m/s×0.5 s=85 m，
山谷的宽度为：s宽=s+s' =51 m+85 m=136 m。
【解析】（1）根据表格中的数据，依次在方格纸上描点，最后将相邻的点用线连接起来即可。
（2）根据表格中声速的数据分析；
（3）人到山崖的距离等于声音传播路程的一半，即，据此分别计算出人到左边山崖和右边山崖的距离，最后将它们相加的点山谷的宽度。
【解答】（1）方格纸上横轴表示温度，纵轴表示声速，根据表格中每组数据在上面描点，最后将相邻的点连接，如下图所示：
（2）在飞机速度有限的情况下，声速越小，越容易实现超音速飞行。根据表格可知，声音在空气中的速度随温度的降低而减小，因此在低温下试验更容易成功。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第2节 声音的产生和传播
考点一、声音的产生
（一）探究声音的产生
实验声音是由物体的振动产生的。一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。
（二）声源
正在发声的物体叫做声源。固体、液体和气体都能发声，都可以作为声源。如击鼓时，鼓面振动发出声音；往盛水的盆中倒水时，可以听到水振动发出的声音；吹笛子时，空气在笛子内振动发出声音。
【能力拓展】有些发声物体的振动不明显，不容易直接观察到，比如扬声器在发声时的振动。为了证明扬声器发声时是在振动的，我们可以把一些小塑料泡沫颗粒放到扬声器上面的纸盆里，打开扬声器播放音乐时，我们会看到塑料泡沫颗粒随着音乐上下跳动，这时可以证明扬声器发声时也在振动。这种证明发声体在振动的方法被称为“转换法”或“放大法”。
“振动停止，发声也停止”不能理解为“振动停止，声音也消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍继续存在并传播。 例如，对着高山喊话，停止喊话后，声带不再振动，但是几秒钟后，我们仍能听到回声。
典例1：如图所示是小明同学探究“声音的产生”的实验装置。
（1）实验时小明用小锤敲击音叉，既能听到音叉发出的声音，又能观察到 。通过这个实验可以得出的结论是 。
（2）如果用手握住正在发声的音叉， (填“能”或“不能”)听到声音。
（3）乒乓球在实验中的作用： 。这种研究方法叫作 。
变式1：（2022七下·湖州期末）在敲响古刹里的大钟时，同学发现停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，其原因是（ ）
A.大钟的回声 B.大钟仍在振动
C.人的听觉发生暂留现象 D.大钟停止振动，但空气仍在振动
变式2：（2021七下·温州期中）魔术师表演“会跳舞的火焰”节目时，先在平台上点燃一支蜡烛，然后手持一面小鼓置于蜡烛附近，鼓面面对烛火。当他敲响小鼓，烛火就随着鼓声舞动。这一现象说明( )
A.人的一种错觉 B.烛火肯定被风吹动
C.魔术师有一种神奇的力量 D.鼓面振动发声，带动空气振动
变式3：（2022七下·仙居期末）有一种叫做“鱼洗”的铜制容器。“ 鱼洗”内盛水，当用手搓动两侧的“耳朵”，能看到水珠在水面上跳动，同时还能听到“滋滋”的声音，当手停止搓动后，仍能看见这种现象。发生这种现象的根本原因是( )
A．人的听觉发生了“延长” B．声音仍在传播，故带动水的运动
C．“鱼洗”周围的空气仍在振动 D．“鱼洗”仍在振动
考点二、声音的传播
（一）探究声音传播的条件
探究活动1:声音在固体和液体中的传播
过程 现象 结论
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，堵住另一只耳朵 能听到敲敲击声 声音能在固体中传播
玻璃鱼缸中盛有水，水中有金鱼，用细棍轻敲鱼缸上沿 金鱼立即受惊游动 声音能在液体中传播
探究活动2:声音在气体中的传播
①将一只小电铃放在密封的玻璃罩内，接通电源使电铃发声，此时你能听到电铃声吗
②用抽气机抽出玻璃罩内的空气，在抽气的过程中，你听到的电铃声有什么变化
③再让空气逐渐进人玻璃罩内，你听到的电铃声又怎样变化
探究分析:刚开始能听到玻璃罩内的电铃声，随着空气逐渐被抽出，听到的电铃声逐渐变小，再让空气逐渐进人玻璃罩内，听到电铃声逐渐变大。
推理:如果把玻璃罩内的空气完全抽出， 就完全听不到电铃声了。
（二）归纳总结
声音可以在固体、液体和气体中传播。声音传播需要物质，科学上把这样的物质叫做介质。真空不能传声。
【能力拓展】在探究声音的传播实验中，我们不可能把玻璃罩内空气完全抽成真空,但我们可以通过空气越来越稀薄,听到的声音越来越小这一现象推理得出:如果玻璃罩内被抽成真空，则声音也就不能传播了,这种研究方法称为理想实验法(或推理法)。
①固体、液体、气体都可以作为声源发出声音，也都可以作为传播声音的介质。
②空气越稀薄，传声效果越差，真空不能传声。
③一般而言，固体传声效果最好，液体次之，气体传声效果最差。
典例1：如图所示，在一个透明玻璃钟罩内放一个会闪光的音乐贺卡，抽出玻璃钟罩内的空气，在贺卡闪光并播放音乐时( )
A．看不到闪光，听不到音乐 B．看到闪光，听不到音乐
C．看不到闪光，听到音乐 D．看到闪光，听到音乐
变式1：（2022七下·杭州期中）已知声音在铁、水和空气中传播速度分别为5200米/秒、1500米/秒、340米/秒，人耳能分辨前后两次声音时间间隔大于0.1秒。有一段长18米的铁管装满水。将你的耳朵贴在裝满水的铁管一端，请人在另一端敲击一下，你能听到的敲击声次数是( )
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
变式2：如图所示，将正在发声的手机放在连通于抽气机的密闭玻璃瓶内。
（1）在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中，听到的声音将会逐渐 。
（2）分析实验现象，运用 (填“推理”或“归纳”)的方法可得结论： 。
变式3：（2022七下·杭州月考）在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到 ，它说明了 。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是 ，这种思维方法叫做 （填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。
（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是： 。（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明 可以传声。
（4）如图④所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到铃声逐渐减弱，并由此推理可知： 。
考点四、声音传播的快慢
（一）声速
声音在每秒内传播的距离叫做声速。声速的大小跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。在15℃的空气中，声音每秒传播340米。
（二）影响声速的因素
(1)介质种类
声音在不同的介质中传播的速度不同。一般情况下，声音在气体中传播最慢，在液体中较快，在固体中最快，例如:某人在一根较长的有水的自来水管一端敲击一下，一人在另一端可以听到三次声音，第一次为水管传来的，第二次为水传来的，第三次为空气传来的。
(2)温度
声速随温度的升高而增大，气温每升高1 ℃，声音在空气中每秒传播的距离约增加0.6米。当空气中不同区域的温度有区别时，声音的传播路线总是偏向低温方向，如上方的温度低，声音就向上传播，此时，低处的声音，高处的人更容易听到。
典例1：（2022七下·义乌期中）在某金属管的一端敲一下，在管的另一端听到两次声音，管长1020m，两次响声相隔2.5s，如果当时空气中的声速是340m/s，求
（1）若金属管内装满水则通过水传播的声音是第几声？ （选填1、2或3）
（2）敲击结束后通过空气传播听到声音需要多少秒？
（3）该金属中的声速。
变式1：根据你学习的“声音的产生和传播”知识，分析并解决以下实际问题。
（1）古诗“春眠不觉晓，处处闻啼鸟。夜来风雨声，花落知多少”中的鸟声、风声分别是 体、 体的振动发出的。
（2）北宋时期的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制成的箭简睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声。这是因为 。
（3）将一颗石子抛入水中，若距击水处相同距离的水中、空中、岸边分别有一条鱼、一只小鸟、一个人，则最先听到击水声的是 ，这是因为 。
变式2：（2022七下·临海期中）我们知道声音在不同介质中的传播速度一般不同，阅读下表中一些介质中的声速，回答问题。一些介质中的声速v单位m/s
空气（0℃） 331 冰 3230
空气（15℃） 340 钢棒 3750
煤油（25℃） 1324 铝棒 5000
水（常温） 1500 铁棒 5200
在长为750米的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音。
（1）声音在介质中的传播速度有什么规律？（写出两条）
（2）请你结合所学知识解释先后听到两个声音的原因。
（3）从敲击到听到第一个声音用了0.2秒，该金属管可能是由什么材料制成？(写出过程）
（4）声音有个“怪脾气”，它在温度均匀的空气里是笔直地走的：一旦碰到空气的温度
有高有低时，它就尽挑温度低的地方走，于是声音就拐弯了。你注意过高速列车通过时的声音吗？夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见，请根据上面的知识分析造成这种现象的主要原因是什么？
变式3：（2022七下·杭州月考）声音在不同介质中传播速度一般是不同的。阅读下表回答问题：
介质 声速v（米/秒） 介质 声速v（米/秒）
空气(0 ℃) 331 蒸馏水(25 ℃) 1497
空气(15 ℃) 340 铝(25 ℃) 5000
空气(25 ℃) 346 铁(25 ℃) 5200
煤油(25 ℃) 1324 铜(25 ℃) 3750
（1）指出声音在介质中的传播速度可能有的规律： （写出一条即可）。
（2）某测量员在空气温度是 15 ℃的环境中利用回声测距离：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过 1.00 秒钟第一次听到回声，又经过 0.50 秒钟再次听到回声，回声测距是利用了声波的 ，已知声速为 340 米/秒，则两峭壁间的距离多少米 ？（写出计算步骤）
1.（2020七下·椒江期末）如图所示，把持续响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到铃声变弱，直至听不见；再让空气逐渐进入玻璃罩内，听到铃声逐渐变响。下列说法正确的是( )
A.该实验现象说明声音的传播需要介质 B.该实验现象说明声音产生的条件是物体振动
C.听不见铃声，是由于玻璃罩反射了声波 D.听到铃声逐渐变响，是由于闹铃振动逐渐变强
2．（2021七上·平阳月考）下列有关声现象说法正确的是（ ）
A．图甲：正在发声的音叉，使吊着的乒乓球反复弹起; 该实验说明发声的物体在振动
B．图乙：击鼓时，用力不同，听其发声，观察纸屑被弹起的高度; 该实验探究声音的响度与频率有关
C．图丙：改变钢尺伸出桌边的长度,拨动听其发声，观察钢尺振动的快慢; 该实验探究声音的音调与振幅的关系
D．图丁: 逐渐抽出玻璃量内的空气,听到铃声渐小; 该实验说明声音的传播不需要介质
3．如图所示，下列关于声音的四幅图的说明中正确的是( )
A．图a中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
B．图b表明月球上的航天员能直接交谈
C．图c逐渐抽出罩内空气，听到铃声减小，说明声音的传播不需要介质
D．图d表示声音是由发声体的振动产生的
4．（2021七下·临海期末）如图所示，A、B为两个相同的音叉，C是粘在音叉叉股上的小平面镜，D为挂在竖直墙上的平面镜，E为固定的激光笔，F为天花板。实验时，用橡皮锤敲击音叉A，听到声音的同时，会观察到天花板．上的光斑位置发生变化。
请写出这个现象中包含的三条科学知识或科学方法。
① ；
② ；
③ 。
5.（2021七下·温州期中）在研究声音的产生与传播的实验中：
（1）如图甲，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明________；
（2）如图乙，两只音叉完全相同，敲击右边的音叉，我们却看到左边音叉旁的泡沫塑料球不断弹起，这个现象说明________。
（3）如将上述乙装置由宇航员带到月球表面做同样的实验，则泡沫小球________（“会”或“不会”）弹起，这是因为________。
6．（2021七下·嵊州期末）小明学了声音的知识后，对材料的隔音性能很感兴趣，于是他设计了如下实验进行探究。
①搜集各种材料，如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子；
②把钟放到一个盒子里，将衣服盖在钟上方，然后逐渐远离盒子直到听不到嘀嗒声，记下此时人离盒子的距离；
③依次分别将各种材料盖在钟上方重复以上实验，得到下表的数据。
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见钟声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
（1）小明设计实验利用了离声源越远，听到的声音响度越 (选填 “大”或“小”)的原理。
（2）根据实验数据，上述待测材料隔音性能最差的是 。
（3）根据小明的实验结果，可以作出一个推测：表面 的材料隔音性能较好。(选填“平整光滑”或“粗糙多孔”)
7．晚上，小李正在家里温习功课，突然听到窗外传来烟花很响的爆鸣声。
（1）爆鸣声是由火药爆炸时引起空气的 产生的。
（2）小李同学觉得看到烟花与听到烟花的声音并不同步，总是先看见烟花绽放然后才能听到烟花爆炸的声音，这是因为 。
（3）小李同学看到烟花后3 s才听到烟花的声音，已知当时气温为25 ℃，声音在空气中的传播速度为345 m/s，那么烟花爆鸣处距人 m。 (不计光的传播时间)
8．（2021七下·浙江月考）为研究声音是如何产生的，小明同学进行系列的实验研究。
（1）如图甲所示，用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明 ；乒乓球在试验中起到什么作用？ 。
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象说明 。
（3）若在月球上做上述两个实验， （选填“甲”或“乙”）实验乒乓球会弹起。
（4）石头落入水中，产生的水波向四周传播；发声的音叉接触水面，激起水波向四周传播。通过水波来研究声波，这种研究问题的方法为________（选填字母）法。
A．推理 B．类比 C．控制变量 D．转换
9．（2022七下·武义期末）某兴趣小组设计了如图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙是直径为10cm的去底塑料筒，在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜，再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球，装置固定在两张桌面上。
[实验1]：调节两个塑料筒的中心在同一高度上，并使筒的开口对齐且相距5cm，用手往外拉开甲的橡皮膜，突然放手，听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。
（1）此实验说明了： (填字母，多选)
A．声音具有能量． B．声音可以在空气中传播．
C．真空不能传播声音 D．声音由振动产生
（2）实验1中，乒乓球的作用是： ；
（3）[实验2]分栏筒了进一步探究响度和距离的关系，小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm，重复上述实验，观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小。
根据实验2：的现象，可以得出的结论是： 。
10．（2020七下·吴兴期中）教室的窗玻璃是双层的。课间，同学在窗外敲玻璃时，小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此，小明进行了以下实验：
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上，把玻璃球靠在玻璃板的右侧，把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧（如图）。
② ，放手后让其敲击玻璃板，玻璃球被弹开，记下玻璃球被弹出的距离。共做10次。
③换成双层玻璃板重复上述实验。
实验完成后，小明获得了如下数据：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ▲
玻璃球被弹开的距离/cm 单层 79 78 82 80 73 84 84 82 81 80 80
双层 20 23 24 24 24 25 22 22 21 25 23
（1）步骤②中小明为了使橡胶球每次撞击玻璃板的力度是一样的，请问他是如何操作的？
（2）请完善表格中的“▲”处内容：
（3）受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过 来反映的；
（4）小明根据上表中的实验数据分析得出了相应的实验结论，由此小明想为了更好的控制噪声污染，我们卧室的玻璃应选用 玻璃（单层/双层）。
11.声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声音每秒钟传播的距离随温度变化的数据。
空气温度/°C -20 -10 0 10 20 30
声音每秒传播距离/m 318 324 330 336 342 348
（1）请你在如图所示的坐标中作出声音每秒传播距离和温度关系的图像。
（2）当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。20 世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下，你能指出在什么情况下试验更容易成功吗？
（3）20°C时，某人站在一个较大的山谷里，想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音，经过0.5秒钟才听到左边山崖反射回来的声音。请计算这个山谷的宽度。
思维导图
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