《声音的产生与传播》同步试题
一、选择题
1.古代士兵为了及时发现敌人的骑兵,常把耳朵贴在地面上听,下列说法正确的是( )
A.马蹄踏在地面上时,地面发声较轻
B.马蹄声不能沿地面传播
C.马蹄声不能沿空气传播
D.大地传声速度比空气传声速度快
答案:D
解析:马蹄踏在地面上时,马蹄和地面振动而发声,声音可以通过固体和气体向远方传播,故B、C错误。声音在固体中的传播速度最快,其次是在液体中,在气体中传播的速度最慢,所以D正确。
2.将一只闹钟放在密闭的玻璃罩内,接通电路,可清楚地听到铃声,用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,将会发现( )
A.听到的声音越来越响
B.听到的声音越来越轻
C.听到的声音保持不变
D.电铃逐渐停止振动
答案:B
解析:用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,将会发现随着罩内空气减少,听到的声音越来越轻,抽成真空后,声音几乎听不到了,这个实验说明真空不能传声。
3.钓鱼时不能大声喧哗,因为鱼听到人声就会被吓走,这说明( )
A.只有空气能传播声音
B.空气和水都能传播声音
C.声音在水中的速度比在空气中的速度大
D.以上说法都正确
答案:B
解析:在水中的鱼能听到岸上人的声音而被吓走,说明声音由空气传入了水中,即空气和水都能传播声音,这不能说明声音在水中的速度比在空气中的速度大。
4.(2013年庆阳中考题)如图1所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会被多次弹开,这样做是为了( )
A.使音叉的振动尽快停下来
B.把音叉的微小振动放大,便于观察
C.把声音的振动时间延迟
D.使声波被多次反射形成回声
答案:B
解析:音叉发声时是否在振动呢?由于音叉的叉股振动幅度很小,凭眼睛很难直接观察到。按图中所示放一个轻质小球,如果小球被多次弹开那一定说明音叉在振动。这样通过小球把音叉的微小振动放大,便于观察。把不易观察的微小振动转换为容易观察的直观的现象,称为转换放大法。
5.暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空,小明想利用它来探究真空能否传声。他把音乐贺卡里的电子发生器放入瓶中,根据听到的声音进行判断。在他设计的下列几组比较因素中最合理的是( )
A.塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较
B.把瓶胆放在近处和远处进行比较
C.用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较
D.将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进行比较
答案:C
解析:根据我们的生活经验,把音乐贺卡里的电子发生器放入暖水瓶中,塞上瓶塞和不塞瓶塞、把瓶胆放在近处和远处、芯片音量的大小都会影响我们听到声音的大小。要探究真空能否传声,只能对实验中“有真空”和“无真空”环境进行对比研究。完好的暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空,已经漏气的瓶胆夹壁中已经进了空气,不是真空。当要研究的一个物理问题与几个因素都有关系时,为简化和方便,先研究与其中一个因素量的关系,而要控制另外几个因素不变,这种研究问题的方法叫控制变量法。
6.婴儿从呱呱坠地的那时起,就无时无刻不与声打交道。下列关于声的说法,错误的是( )
A.我们能听到远处的雷声,说明空气可以传声
B.人在岸上大声说话也能惊动水中的鱼,说明水能传声
C.将耳朵贴在长钢管的一端,让其他人在另一端敲击一下,你会听到几次敲击声,其中最先听到的声音是通过空气传来的
D.宇航员在太空中不能直接对话,说明真空不能传声
答案:C
解析:雷声通过空气传到人耳,因此空气能传声;水中的鱼能听到岸上说话声,表明声音通过空气和水传到鱼的耳朵;宇航员在太空中不能直接对话,说明真空不能传声。敲击长钢管时,声音通过钢管和空气分别向前传播,但声音通过钢管传播速度快,因此最先听到的声音是通过钢管传来的。
7.下列关于声音传播的说法中,错误的是( )
A.学生听到老师的讲课声是靠空气传播的
B.“土电话”靠固体传声
C.声音在液体中比在空气中传播的慢
D.真空不能传声
答案:C
解析:声音要靠固体、液体和气体传播,真空中什么物质都没有,因此真空不能传声。声音在不同物质中传播速度不同,在液体中要比在气体中快。
二、填空题
8.把正在发声的音叉接触水面时会溅起水花,这个现象表明发声体在_______。
答案:振动
解析:把正在发声的音叉插入水中激起水花飞溅,而不发声的音叉轻轻插入水中是不会激起水花的,由此使我们认识到发声的音叉在振动。若用手握住正在发声的音叉,就会使音叉停止振动,此时就听不到声音,说明了发声的物体一旦振动停止,发声也就停止。
9.初春时节,柳树发芽,你可以折一根柳条,把皮和芯拧松,抽出木芯,用刀把嫩皮的两端修齐,就制成了“柳笛”。用力吹,柳笛就发出声响。该声音是由于_________的振动而产生的
答案:空气柱
解析:柳笛能发出声响,一定有物体在振动。联想喇叭、唢呐等管乐器的发声原理,可知它们都是靠管内空气柱的振动发声的。
10.2010年3月28日王家岭煤矿发生透水事故,救援工作迅速展开。4月2日下午,事故矿井下发现有生命迹象,原来是被困人员通过敲击钻杆,发出“当当”的求救信号,这是因为_________传声效果比气体好。
答案:固体(或金属)
解析:被困人员如果在矿井下向外呼喊,则外面的救援人员不会听到声音。通过敲击钻杆的方法,使声音通过钻杆向外传播,就可以把声音传到外面。这是利用了固体要比气体传声效果好。虽然一切气体、液体、固体都能传播声音,但声音在不同介质中传播的速度和性能是不同的。一般来说介质越紧密,传播过程中声音的损失越少,因而能传的更远。所以固体要比气体传声效果好。
11.敲鼓时,撒在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响纸屑跳得越高;将发声的音叉接触水面,能溅起水花,且音叉声音越响溅起的水花越大;扬声器发声时纸盆会振动,且声音越响纸盆振幅越大,根据上述现象可归纳出:
(1)声音是由物体的_________产生的;
(2)_____________________________________________。
答案:(1)振动 (2)振幅越大,响度越大
解析:通过上述三个现象可知,物体发声时都在振动,且声音越响时振幅越大。由此不难得出结论:声音是由物体振动产生的;振幅越大,响度越大。
12.为了探究声音产生的原因,小明和小华一起做了下面的实验:小明把手放在喉咙处大声讲话,感觉喉头振动了;小华把正在发声的音叉放在水中,水面激起了水花。通过对这两个实验现象的分析,你能得出的结论是:__________________。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:___________________________。
答案:发声的物体在振动(声音是由物体振动产生的) 在桌面上撒一些纸屑或放一些轻小物体或在桌面上放一碗水
解析:小明大声讲话时,感觉喉头振动了,说明发声时声带在振动;音叉发声时,水面激起了水花,说明音叉在振动。所谓归纳就是通过观察、分析,找出不同现象中的共同点。显然,两个实验现象共同特点归纳起来就是:发声的物体在振动,或者声音是由物体振动产生的。桌子的微小振动不容易看到,前面的这两个实验实际上也为我们做了提示:即敲桌子的同时用手轻触桌面,或在桌面上放一些轻小的物体,或在桌面上放一碗水。
13.如图2所示,敲响左边的音叉,右边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明那些问题?请你写出一个:_________。
答案:空气可以传声、声音具有能量、声音是由物体的振动产生的等。
解析:本题多处用到转换法。右边的音叉会发声,它是否振动呢?由于音叉的叉股振动幅度很小,凭眼睛很难直接观察到。但如果音叉振动,则靠近它的泡沫塑料球就会跳动。把音叉的振动“转换”成泡沫塑料球的跳动,现象明显了,观察起来容易了。泡沫塑料球弹起,就说明右边的音叉在振动,即发声的物体在振动(或声音是由物体振动产生的)。我们敲响的是左边的音叉,并没有敲右边的,右边的音叉为什么能振动起来?我们只能这么推测:使右边的音叉振动起来的只能是它周围的空气,使周围空气振动起来的是左边音叉的振动,由此进一步得出:空气可以传声、声音具有能量。当然,这个结论我们是无法直接观察到的,是通过右边的音叉在振动来反映的。
三、综合题
14.人们常用推理的方法研究物理问题。在“研究声音的传播”实验中,在如图3的实验中,现有的实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的?
答案:如果罩内被抽成真空,将不能听到铃声,由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论。
解析:在“研究声音的传播”实验中,实验现象是随着罩内空气的不断抽出,听到铃声越来越弱。但最后还是能听到声音,主要原因有:实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了,它能够突破实验条件的限制,抓住主要因素,忽略次要因素,得出结论。本实验可以推理:如果罩内被抽成真空,将不能听到铃声,由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论。
15.我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同,阅读下表中一些介质中的声速,回答问题:
(1)声音在介质中的传播速度有什么规律(写出两条)?
(2)在长为850米的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33秒。声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是什么材料制成的?(此时气温约为15℃)
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声音在同种介质中的传播速度与温度有关;③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大。(2)声音在金属管中的传播速度是5000m/s;该金属管可能是铝制成的。
解析:(1)查找数据表,可得出声音在介质中的传播速度的规律。
《声音的产生与传播》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.通过观察和实验,初步认识声音产生和传播的条件。
2.知道声音是由物体的振动产生的。
3.知道声音传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同。
(二)过程与方法
1.通过观察和实验,探究声音产生和传播的条件,培养学生初步研究问题的方法。
2.通过实验探究活动,锻炼学生初步的观察和实验能力。
(三)情感态度和价值观
1.通过教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生对科学的热爱,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2.感受自然界声音的美妙与有趣,激发好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
二、教学重难点
在学习机械运动的基础上,本节让学生接触声学的初步知识。声现象是自然界中的常见现象,而对声的了解则可以通过有趣的、易操作的探究活动来进行。让学生在探究物理现象的同时,激发他们学习物理的兴趣,初步培养他们观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力,为后续的科学探究活动打下基础。
本节教学内容由“声音的产生”“声音的传播”和“声速”三部分内容组成。教材按照科学探究的要素对声音是如何产生的直接提出问题,接着通过实验探究,引导学生动手体验思考,意在给学生创设问题情景,启发学生思维,找到发声体的共同特征。教材对于唱片、磁带是如何通过科学技术记录、保存、重现声音的介绍,可以让学生体会到科学的价值及学习物理的意义。声音的传播是本节课的另一个重点内容,教材安排了探究活动,在进行探究时,可以向学生介绍探究物理问题所经历的过程,即提出问题→猜想与假设→实验检验→得出结论,然后让学生沿着这个思路开展探究活动。让学生在猜想、讨论的基础上,多让学生参与一些探究活动,尽可能地发挥学生的主动性。在获取知识的同时,也激发起学生学习物理知识的兴趣,初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识。
教学重点:通过观察和实验,探究声音的产生和传播。
教学难点:做好真空罩实验。
三、教学策略
创设情景,通过让学生倾听、“制造”各种声音,把学生引入声的世界,从产生兴趣到提出问题,激发学生的学习兴趣。培养学生的问题意识,使学生善于发现和提出问题。接着围绕着声音的产生和传播,设计几个学生活动。通过开展探究和讨论,让学生在产生声音的过程和较多的现象中归纳出结论。通过讨论生活中有趣的发声现象,比如动物的交流方式等,深化“声音是由物体振动产生的”。对于声音的传播,通过学生讨论生活事例、设计在固体和液体中传声的小实验,让学生在实践活动中体会声音的传播需要介质。教师通过真空罩实验演示声音在真空中不能传播。教学中注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认知过程,从而激发学生的求知欲望,发掘学生分析问题解决问题的灵感,培养学生分析问题方法的多样性,提高学生解决问题的能力。
四、教学资源准备
多媒体课件、橡皮筋、塑料尺、军鼓、小提琴、口琴、气球、闹钟、接有抽气机的玻璃罩等。
五、教学过程
《声音的产生与传播》重难点突破
一、教学内容分析
本节内容按照科学探究的要素,对声音是如何产生的直接提出问题,接着通过实验探究,引导学生动手体验思考,意在给学生创设问题情景,启发学生思维,找到发声体的共同特征。在学生通过讨论获得基本认识的基础上,教材安排了声音产生的探究活动,让学生参与一些物体发声的活动,进一步探究物体发声的共同特征。教材的“想想做做”实验,将物理与生活联系在一起,不仅可以调动学生学习的兴趣,而且也锻炼了学生实验能力和交流能力。教材对于唱片、磁带是如何通过科学技术记录、保存、重现声音的介绍,可以让学生体会到科学的价值及学习物理的意义。声音的传播是本节课的另一个重点内容,教材安排了探究活动,在进行探究时,可以向学生介绍探究物理问题所经历的过程,即提出问题→猜想与假设→实验检验→得出结论,然后让学生沿着这个思路开展探究活动,尽可能地发挥学生的主动性。在获取知识的同时,也激发起学生学习物理知识的兴趣,初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识。
重点:声音的产生、声音的传播。
难点:做好真空罩实验。
二、重难点突破
1.声音的产生
突破建议:
学生在小学《科学》课中已经学习过声音的初步知识,本节则在学生已掌握知识的基础上进行了适当的拓宽与加深。由于声现象与学生的日常生活联系密切,许多现象和实验都非常生动有趣,在教学中同样要多多联系实际,尽量让学生动手实验,进一步培养学生学习物理的兴趣,引导他们在观察、实验的基础上,学习声现象的有关知识。声现象的大部分实验都可以利用日常器具,让学生自己动手来做,应注意加强观察与实验活动。要有意识地引导学生了解学习物理的基本方法──观察实验法,即在观察和实验的基础上,通过分析和概括,总结得出物理规律和物理知识的方法,使学生从一开始就养成良好的学习习惯和科学的态度,培养学生初步的观察和实验的能力。
对于声音的产生,应注意先从不同方面给出物体发声的例子,让学生猜测物体发声时的共同特征。再通过观察和实验探究,总结出发声体发声时的共同特征。
在学生猜想、讨论的基础上,让学生参与一些探究活动,来探究物体发声时的共同特征。活动中应尽可能地发挥学生的主动性,由学生自己动手动脑,就地取材,自己“制造”出一些声音,并观察物体是怎样发声的。这样,学生在获取知识的同时,也培养了他们的创造能力。
方案1:让学生用橡皮筋做实验。两人一组,一人将橡皮筋拉长拉紧,另一人用手拨动橡皮筋,观察橡皮筋:(1)能听到声音吗?此时橡皮筋处于什么状态?(2)当橡皮筋停止振动的时候,还能听到声音吗?
让学生通过观察认识到:橡皮筋在振动时才发出声音。
方案2:让学生用直尺做一个简单的实验。使直尺三分之二伸出桌面,一手将其另三分之一紧压在桌边上,另一手拨动伸出端,观察尺子在发声时的现象,思考问题:(1)能听到声音吗?此时尺子处于什么状态?(2)当尺子停止振动的时候,还能听到声音吗?
学生观察到的现象是:橡皮筋、尺子振动时,能发出声音;橡皮筋、尺子不振动时,不能发出声音。对于橡皮筋、尺子的振动,学生能直接看见,它们发出的声音学生能直接听见,在此处让学生自己实验,通过观察和体验有利于学生理解振动的概念,建立声音和振动之间的联系。
方案3:先将纸屑或泡沫塑料颗粒放在不发声的鼓面上,纸屑或泡沫塑料颗粒静止在鼓面上。然后敲击鼓面,纸屑或泡沫塑料颗粒在鼓面上跳动;鼓面停止发声,纸屑或泡沫塑料颗粒停止跳动。
方案4:将悬吊着的泡沫塑料或乒乓球接触不发声的音叉,球并不跳动;将音叉敲响,再使球接触音叉,球跳动。
学生虽然没有直接看到鼓面、音叉的振动,但可以从纸屑或泡沫塑料颗粒和球是否被弹起判断发声的鼓面、音叉是否在振动。
归纳橡皮筋、尺子、鼓面、音叉等物体发声时具有的共同特征,验证自己当初的猜想,同时组织学生互相讨论、交流生活中有关的现象和体验。归纳总结得到结论:声音是由物体的振动产生的,振动停止,物体就停止发声。
2.声音的传播
突破建议:
教学中应使学生体会到,要想使声音从发声地传播出去,必须要有传播的载体──介质。教材对固、气、液三态物质传声的教学安排是,重点让学生自己探究固体传声,教师演示气体传声,学生设计液体传声。这样安排是因为固体传声实验易做,气体传声实验条件要求高。固体传声的实验比较好做,关键是让学生领悟到声音可以在固体中传播,声音传播需要介质。
空气是传播声音的一种重要介质,这一点容易被人们忽视,所以教学中要做好空气传声的实验。学校里如果有真空罩实验仪,在实验过程中只要把响铃的闹钟放在被渐渐抽出空气的玻璃罩内,人所听到的铃声强弱就会有着明显的不同,因而学生能很容易理解“空气是传播声音的一种重要介质,真空不能传声”。实验时要注意玻璃罩一定要密封好。同时,还要用减震材料(如泡沫块等)把玻璃罩与桌子隔开,防止桌子传声。抽气机应远离玻璃罩,减少干扰。随着空气被逐渐抽出,铃声逐渐减弱。在几乎听不到铃声时,如果把空气逐渐放入玻璃罩内,铃声又逐渐加强。为了增强实验效果,可以先抽出气体,然后打开阀门,听到声音逐渐由小到大,然后分析原因,进一步说明真空不能传声。实验过程中,要求学生根据不同阶段的物理现象,进行交流讨论。
在演示真空罩实验时,不管怎么抽气,坐在近处的学生总还可以听到极微弱的铃声。教学中不要回避这个事实,应因势利导地分析产生这种现象的原因,从而从另一个角度说明声音的传播必须有介质。
遇到声音产生问题时,许多学生错误地认为只要物体振动就能听到声音,要注意声音的产生与人耳听到的声音的条件是不同的:只要物体振动就能产生声音,发声的物体一定在振动;而人耳听到声音则需要发声体、传声介质和良好的听觉器官。还要注意不要将声音产生的条件与声音传播需要介质混淆起来。声音产生的条件是物体振动,声音在固体、液体或气体中等传声介质中可以传播,真空中没有传声介质不能传声。
3.声速
突破建议:
自然界中有许多现象可以说明声音的传播需要时间,例如回声现象;发生雷电时,总是先看到闪电,后听到雷声;田径比赛时,远处的人先看到发令枪的烟雾,后听到发令枪的声音。物体的弹性好,声音在其中传播的速度就快。一般来说,在固、液、气三种物态中,固体的弹性最好,气体的最差,因此声音在固体中传播得最快,在气体中传播得最慢。要记住常温下空气中的声速为340米/秒。
回声是声波的反射在人耳引起的感觉。可向学生提出,为什么在教室里感觉不到有回声呢?让学生知道回声和原声至少要相差0.1秒以上才能感觉到回声。如果回声和原声间隔不到0.1秒,回声和原声混在一起,可使声音更响亮。在室内讲话会比旷野里响亮,就是这个道理。