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【名师导航】备考2026中考物理新课标一轮培优精讲学案(全国通用版)
第十六讲 声现象
讲义目录
考情分析........................................................................................................1 思维导图........................................................................................................2 夯实基础........................................................................................................2 知识清单...........................................................................................................2 重要考点解题指南与例题解析及变式练......................................................10 考点1 声音的产生与传播...........................................................................10 考点2 声音的特性.......................................................................................12 考点3 声的利用...........................................................................................15 考点4 噪声的危害和控制...........................................................................16 考点5 跨学科实践:制作隔音房建模型...................................................18 易错点警示与例题突破...................................................................................22 真题在线........................................................................................................26
课标要求
1. 通过实验,认识声的产生和传播条件。 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。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 声音的产生与传播 ★★ 声现象部分,在全国各省市物理试卷里,每年考查1道题,分值为2—5分。考查的题型有选择、填空,属于容易题,难度系数为0.7。2026年以选择题出现,或者以填空题出现,有的省还可能以实验探究体出现,一定会注重对物理观念科学探究素养和解决实际问题能力的考查。跨学科实践以制作隔音房间模型为素材题将是新时代考查声现象问题的创新举措。
考点2 声音的特性 ★★
考点3 声的利用 ★★
考点4 噪声的危害和控制 ★★
考点5 跨学科实践:制作隔音房间模型 ★
★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。
知识点一 声音的产生与传播
一、声音的产生
1.声音的产生。声音是由物体振动产生的,正在发声的物体叫做声源。
(1)正在发声的物体都在振动;
(2)振动停止,发声立即停止,已发出的声音还会继续在介质中传播;
(3)气体、液体和固体都可以作为声源,如风声是由空气振动产生的,波浪声是由水振动产生的。
2.探究声音产生的条件
转换法:物理学中常将一些无法直接感知或不易观察到的现象转换成人们可以感知或容易观察到的现象,这种方法就是转换法。例如,观察鼓面振动时,鼓面的振动不易观察到,我们可以在鼓面上撒些碎纸屑,鼓面振动时会引起纸屑的跳动,由此可由纸屑是否跳动来反映鼓面是否在振动。
二、声音的传播
1.演示实验:研究声音的传播
如下图,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,注意声音的变化。再让空气逐渐进入玻璃罩,注意声音的变化。
实验现象: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:如果没有空气,人们就无法正常交流。真空不能传声。种在实验基础上经过概括、抽象、推理得出结论的研究方法叫做实验推理法。
2.声音的传播
声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质,传声的介质既可以是气体、固体,也可以是液体;真空不能传声。
3.声音以波的形式传播着,我们把它叫做声波。
三、声速
1.声速:声波在介质中的传播速度叫声速。
2.声速的大小与介质的种类、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。
3.回声
(1)定义:回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来又被听到的声音。
(2)人能区分回声和原声的条件是回声到达人耳比原声晚0.1s以上,即障碍物到听者的距离至少为17m,否则反射回来的声音只会使原声加强。
(3)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,其中为从发声到接收到回声的时间,为声音的传播速度。
知识点二 声音的特性
一、音调
1.定义:声音的高低。
2.日常用语表述:①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”;②歌唱家中的“女高音”“男低音”,唱歌时“调太高了”
3.影响音调高低的因素
音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快,发出声音的音调越高;振动得越慢,声音的音调越低。
4.频率
(1)物理意义:用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快,则频率高;振动慢,则频率低。
(2)定义:振动次数与时间的比叫频率。用符号表示。
(3)单位:赫兹,简称赫,符号是Hz。
如物体1s内振动了100次,则这个物体振动的频率。
(4)音调和频率的关系
频率决定声音的音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
5.音调的波形图
波形图反映音调的高低:波形密集,频率高,音调高;波形较稀疏,频率低,音调低。波形的疏密程度表示音调的高低。
6.超声波和次声波
(1)人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20~20000Hz。
(2)把低于20Hz的声波叫次声波。
(3)把高于20000Hz的声波叫作超声波。
(4)声音、超声波、次声波统称声。
注意:1)超声波和次声波都是由物体振动产生的;
2)超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3)在介质种类和温度相同时,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
二、响度
1.定义:声音的强弱。
2.日常用语表述:①音量的大小、声音太大了;②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等。
3.影响响度大小的因素
(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)物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
4.响度的波形图
波形图反映响度的大小:波形高,振幅大,响度大;波形低,振幅小,响度小。波形竖直方向的高低表示响度的大小。
5.人听到声音是否响亮的因素
除了跟发声体发声时的振幅有关,还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
三、音色
1.音色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.声音的波形
波的形状不同,音色不同。
4.音色的利用
根据音色可以分辨出不同发声体的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
注意:声音的三个特性是音色、响度和音调区别
名 称 概 念 影 响 因 素 相 关 关 系
音调 声音的高低 。 发声体的频率。 频率大,则音调高 ; 频率小,则音调低 。
响度 声音的 大小(强弱), 常用分贝(dB)表示。 发声体的振幅及距离发声体的远近。 振幅大,则响度大; 振幅小,则响度小。
音色 声音的品质。 由发声体的材料、结构和发声体的发声方式决定。 不同的人,不同的乐器, 发出的声音一般音色 不同 。
四、乐音和乐器
1.乐音:悠扬、悦耳,听起来很舒服的声音叫乐音。从钢琴和长笛的波形图中可以看出,乐音的波形是有规则的。
2.三类乐器的比较
分类 示例 发声体 改变音调的方法 改变响度的方法
打击乐器 鼓、锣 打击部位 发声体越轻、绷得越紧,音调越高 打击的力度
弦乐器 吉他 弦 弦越紧、越细、越短,音调越高 拉、弹的力度
管乐器 笛、箫 空气柱 空气柱越短,音调越高 吹奏的力度
知识点三 声的利用
一、声与信息
1.声波可以传递信息。
2.次声波传递信息
大自然的许多活动,如地震、火山爆发、台风、海啸等发生时,都伴有次声波的产生。次声波传播的距离很远,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
3.超声波传递信息
(1)回声定位:声波在传播过程中遇到障碍物会被反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置。
①根据回声定位原理,科学家发明了声呐。
②倒车雷达和蝙蝠是利用反射回来的声波确定目标的位置。
③测量方法:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。
(2)医用“B”超
(3)无损探伤
二、声与能量
1.声波可以传递能量。
2.应用。超声波清洗机、超声波碎石 、超声波雾化器、次声波武器等。
注意:声可以传递信息,也可以传递能量。凡是声音引起其他物体变化的例子,均属于声音传递能量;声音未能引起其他物体的变化,而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断,属于声音传递信息。如“雷声震耳欲聋”,说明雷声具有能量;而“听到了雷声预示着将要下雨”,这是雷声传递信息。
知识点四 噪声的危害和控制
一、噪声的来源
1.噪声
(1)从物理学角度:噪声通常是指哪些刺难听耳、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。
特别提醒(1)乐音和噪声都是由物体振动产生的;
(2)有时乐音会因为干扰其他人而属于噪声,例如广场舞的音乐;
(3)物理学角度的噪声任何情况下都不会称为乐音。
2.噪声的来源
(1)工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。
(2)施工噪声:筑路、盖楼、打桩等。
(3)社会噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声。
(4)交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。
二、噪声的危害
1.噪声的强弱等级
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。
2.噪声的危害
(1)>90dB,会破坏听力,引起神经衰弱、头痛高血压等疾病;
(2)>70dB,会影响学习和工作;
(3)>50dB,会影响休息和睡眠
三、噪声的控制
1.声音从产生到引起听觉的三个阶段
声源的振动产生声音——空气等介质传播声音——振动经人耳引起听觉
2.控制噪声
因此,控制噪声从这三个方面着手:
在声源处防止噪声产生——在传播过程中阻断噪声传播——在人耳处防止噪声进入耳朵
3.常见的具体措施
(1)在声源处控制。如:在车辆的排气管上安装消声器,在枪膛的外部安装消音器等。
(2)在传播过程中控制。例如,高架路两侧安装隔音墙;马路边植树种草;门窗采用双层玻璃等。
(3)在人耳处控制。例如:工厂里的工人带防噪声耳塞、隔音帽;或用手捂住耳朵等。
注意:噪声监测仪只能监测噪声,不能控制噪声。
知识点五 跨学科实践:制作隔音房间模型
课堂任务1 项目提出
1.需要解决的问题:在房间弹奏乐器、欣赏音乐或观看电视节目时如何避免打扰他人。
2.设计方案:将房间改造为隔音房间。
3.可行性测试:设计和制作隔音房间模型。
课堂任务2 项目分析
1.我将选择鞋盒(或纸箱、木箱、塑料盒等)来充当“房间”。
2.我将选择塑料板、泡沫板、纸板、布片、铁片等作为隔音材料分别安装在“房间”内部进行测试。
3.我将选择手机(或闹钟、遥控音响等)作为声源放在“房间”内部。
4.为了比较出哪种材料的隔音性能最佳:
①我可以将声音强弱转化为距离进行比较,具体做法:依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上,将正在发声的手机置于“房间”内部,倾听铃声并逐渐远离“房间”,记录每次刚刚听不到铃声时人与“房间”的距离,距离越远的说明隔音效果越好。
②我可以将声音强弱转化为声波波形进行比较,具体做法:依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上,将正在发声的手机置于“房间”内部,在模型外同一位置放置示波器或使用录音及声音编辑软件显示声波波形,波形振幅越小说明隔音效果越好。
③我可以将声音强弱转化为分贝数值进行比较,具体做法:依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上,将正在发声的手机置于“房间”内部,在模型外同一位置使用手机噪声监测软件进行分贝数测定,数值越小说明隔音效果越好。
课堂任务3 项目实施
1.制作房间模型时,要保证房间内部有足够大的空间用来放置发声体(声源)和隔音材料。
2.为了更准确地比较各种隔音材料隔音性能的好坏,我们在房间模型内部安装隔音材料时,应尽可能保证不同材料覆盖的厚度相同。
3.房间模型内的声源发声应以单音为主,避免声音过于复杂而加大区分难度。
4.应选择较为安静的环境进行测试。
5.请将你在实际测试过程中遇到的困难或发现的问题记录下来:
问题1. 施工工艺操作不规范:在 施工操作时如果不按规范进行, 如施工材料的尺寸、 拼接方式、 固定方法的不规范, 都将直接影响施工效果。
问题2. 效果不达标: 隔音施工过程中工序控制不当, 如在隔音施工的不同环节出现了错误的顺序操作, 或者施工时间过长导致隔音效果不佳等情况。
问题3. 隔音材料和施工技术变化: 随着经济社会发展, 材料和施工技术发生了变化, 如选隔音房间材料、 太薄了, 导致隔音效果下降。
问题4. 隔声材料的局限性: 对于单层匀质隔声材料, 只能通过提高质量或厚度来增加隔声量, 但单纯依靠增大质量( 密度) 或厚度来提高隔声量, 显得很不现实, 而且经济性较差。
问题5. 装配式房间的声学挑战: 装配式房间在声学与隔音设计方面仍存在一些挑战, 需要特别注意声学与隔音设计的重要性以及相关的测试方法。
综上所述, 实际测试隔音房间模型过程中遇到的困难或发现的问题主要包括施工工艺的不规范、 效果不达标、 建筑材料和施工技术的变化、 隔声材料的局限性以及装配式房间在声学设计方面的挑战。 解决这些问题需要学生加强培训,通过网络自主学习,积极提问,不断实践, 提高技术水平, 并建立相应的规范和操作手册, 明确要求, 减少操作失误的发生; 同时, 也需要关注材料的选择和使用, 确保隔音效果的同时考虑经济性和环保性。
课堂任务4 展示交流
1.向其他同学展示你制作的隔音房间模型及隔音材料测试结果(实验中可收集如下表所示数据)。
材料名称 隔音性能 材料成本 材料安全性 材料是否环保
2.小组讨论,对隔音房间模型的制作过程、测试过程进行评估和反思。(有其他方面的评估和反思实际中也可写出)
①房间模型设计结构是否存在不合理之处,如何改进?
②隔音性能的测试过程是否易于操作?现象是否明显?结论是否科学合理?
【重要考点解题指南与例题解析及变式练】
考点1. 声的产生与传播
1. 发声的物体一定在振动,但振动的物体不一定发声,振动停止,发声也停止。
2. 探究声音产生原因实验中的科学方法有转换法、归纳法、比较法。
3. 声音的传播速度决定于介质的性质,一般情况下,声音在固体中传播速度最大,在气体中传播速度最小。相同的声音在不同的介质中的传播速度不同,不同的声音在同一种 介质中的传播速度相同,声音在15℃中的空气中的传播速度是340m/s。
4. 探究声音的传播涉及固体液体气体能够传播声音,真空不能传播声音。
5.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。人们根据这一原理进行距离的测量,如图乙所示。
【例题1】(2025·北京)如图所示的是编钟演奏的情境,下列说法正确的是( )
A. 敲击编钟时发出的声音是空气振动产生的
B. 听众听到的编钟声音,是通过空气传播的
C. 编钟发出的声音可以在真空中传播
D. 用大小不同的力敲击同一只编钟的同一位置,发出声音的音调不同
【答案】B
【解析】A.敲击编钟,声音是编钟振动产生,不是空气振动,故A错误;
B.听众听到编钟声,通过空气传播,故B正确;
C.声音传播需介质,真空不能传声,故C错误;
D.不同力敲击同一编钟同一位置,改变的是响度(振幅不同),音调由编钟本身决定,故D错误。故选B。
【变式练1】(2025湖北一模)宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由什么振动产生的( )
A. 琴弦 B. 匣子 C. 指头 D. 耳朵
【答案】A
【解析】声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声也停止。苏东坡的诗句中以设问的形式说明“声音不是在琴弦上,不是在指头上,而是手指拨动琴弦使弦振动产生的”。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【变式练2】(2025山西一模)如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时,试管中金属丝和空气被加热,堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法正确的是( )
A. 琴声不是由物体振动产生的 B. 琴声在真空中传播速度最大
C. 琴声是通过空气传入人耳的 D. 按压不同的孔可以改变音色
【答案】C
【解析】A.声音是由物体振动产生的,所以“火焰琴”的琴声是由塑料管内空气柱振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,声音琴声不能在真空中传播,故B错误;
C.声音的传播需要介质,因此琴声是通过空气传入人耳的,故C正确;
D.按压不同的孔,振动的空气柱长短不同,因此物体振动的频率不同,所以改变的是声音的音调,故D错误。故选C。
【变式练3】(2025四川泸州二模)2024年4月10日,雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射到接收到回声所用的时间为4s,若声音在海水中的传播速度为,该处海洋的深度为________m;探测器发出的超声波由声源的________而产生的;在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离,原因是________。
【答案】 振动 真空不能传声
【解析】声音传播到海底所用的时间为
该处海洋的深度为
一切声音都是由于物体振动产生的,探测器发出的超声波由声源的振动而产生的。
声音的传播需要介质,月球表面没有空气,是真空,真空不能传声,所以,在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离。
考点2. 声音的特性
1. 声音的三要素
音调 响度 音色
定义 声音频率的高低 声音的大小 声音的特色
决定因素 频率 振幅和与发声体的距离 发声体本身有关(材料、结构等)
生活实例 男低音、女高音、调琴弦松紧等 调收音机音量、大声说话、声音洪亮等 辨析不同的熟人、乐器、声纹锁等
白话文:出现高、低,指的是音调; 古文中:出现高低,指的是响度;模仿秀:音色
2. 探究影响音调高低的因素实验需注意的问题
音调的高低可能与多个因素有关,故探究各个因素对音调高低的影响时,应采用控制变量法。即当探究某个因素对音调高低影响时,控制其他影响因素不变,探究该因素对音调高低的影响,最后再综合分析音调高低与各个因素之间的关系。
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)我们日常生活中常说的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音调,一般来说,儿童发声的音调比成年人高,女声比男声音调高。
3. 探究影响响度大小的因素
(1)声音的响度大小与物体振动的振幅有关。探究会利用控制变量法,改变物体振动的振幅。
(2)声音的响度也就是声音的大小,响度是由物体振动振幅决定的,物体振动振幅越大,响度越大,也就是说声音越大。
【例题2】(2025·深圳)春节申遗成功后,潮汕英歌舞登上春晚舞台,让世界看到中华文化“燃”到骨子里的生命力。如图所示,志豪同学和铭泽同学听到“鼓声”和“英歌(潮汕英歌舞)鼓槌打声”的碰撞,分辨原因是( )
A. 音调 B. 音色 C. 频率 D. 响度
【答案】B
【解析】音色是由发声体的材料、结构决定的,不同发声体发出声音的音色不同。“鼓声”和“潮汕英歌舞鼓槌打声”,其发声体不同,鼓是鼓面振动发声,英歌舞鼓槌是鼓槌敲击物体发声,材料和结构等不同,所以声音的音色不同,人们可以根据音色来分辨不同的声音,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【变式练1】(2025四川宜宾一模)“五四”青年节到来之际,教室里传来《光荣啊,中国共青团》的歌声,小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英,主要是根据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【答案】C
【解析】AD.音调指声音的高低,与振动的频率有关,故AD不符合题意;
B.响度指声音的大小,与振幅有关,故B不符合题意;
C.音色反映声音的品质与特色,不同发声体的音色不同,小明通过唱歌的声音能确定是小英,主要是根据声音的音色,故C符合题意。故选C。
【变式练2】(2025云南一模)“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”,这描写的是琵琶的声音,从诗文中可以看出琵琶声是由琴弦 ________产生,转轴可以改变琴弦的松紧度,进而改变声音的 _______(“音调”、“响度”和“音色”)。
【答案】 振动 音调
【解析】由于一切声音都是由声源振动产生的,所以琵琶声是由琴弦的振动产生的。
转轴可以改变琴弦的松紧度,则琴弦振动的快慢不同,即振动频率改变了,故发出声音的音调不同。
【变式练3】(2025山东潍坊一模)如图所示,小明想探究“声音的音调与长度的关系”,他将8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出不同音调的声音;而用嘴吹每个瓶子的上端,可以发出哨声。
(1)从左向右用木棍敲击瓶子,听到的音调逐渐 (选填“升高”或“降低”);
(2)从左向右用嘴在瓶子口吹气,听到的音调逐渐 (选填“升高”或“降低”);
(3)上述实验可以得出的结论是:当其他条件相同时,振动物体的长度越长, 。
(4)小明又研究均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表中的有关数据,分析并写出音名B(7)的频率 。
音名 C(1) D(2) E(3) F(4) G(5) A(6) B(7) C(i)
唱名(C调) Do Re Mi Fa Sol La Si Do′
频率/Hz 264 297 330 352 396 440 528
弦长 l
【答案】(1) 升高 (2) 降低 (3) 音调越低 (4) 495
【解析】(1)从左往右瓶内水的质量逐渐减小,从左往右敲击瓶子时瓶子以及瓶子里的水振动越来越快 (即振动频率越来越高),所以声音的音调会变高。
(2)用嘴吹气时,从左到右瓶内的空气柱越来越长,用同样的力去吹瓶口,空气柱振动越来越慢,音调越来越低。
(3)由实验可知,其他条件相同时,振动物体越长,振动的越慢,音调越低。
(4)分析表格中频率和弦长两行数据可知,均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长近似成反比,由表中C和B可知
所以,音名B(7)的数值为
考点3. 声音的利用
在声的利用考题中,主要考察方向是声音传递信息、声音传递能量两个方面。一般来说,能为人们识别自然界和社会中不同事物而提供的“消息”,就是信息。如果某种事情需要通过一定的“力量”来完成,这种“力量”一般是能量。
【例题3】(2025·长沙卷)古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息。下列关于钟声的说法正确的是( )
A. 钟声和琴声音色相同 B. 钟声可以传递信息
C. 响度越大,钟声传播速度越大 D. 钟声一定是噪声
【答案】B
【解析】A.音色与发声物体的材料、结构及发声方式有关,钟和琴是不同物体,材料、形状差异大,因此音色不相同,故A错误;
B.声音可以传递信息和能量,此题干中钟声用来报时、召集人群、发布消息,属于传递信息,故B正确;
C.声音的传播速度主要与介质种类、温度有关,与响度无关,故C错误;
D.噪声通常指不悦耳、不需要的声音。但题干中说敲钟用于报时等,是有用、有目的的声音,所以不一定是噪声,故D错误。故选B。
【变式练1】(2025四川达州一模)自然界中万物生灵都有着自己独特的交流方式,其中声音是最常见、最有效的方式之一。下列关于声现象说法正确的是( )
A. 声音是由物体振动产生的,一切物体振动产生的声音人都能听到
B. 我国“天宫”空间站的宇航员出舱后,在太空中仍能通过声音直接交流
C. 常见医用设备B超,是利用超声波来获取人体内部脏器信息的
D. 广场上的噪声监测仪能在传播过程中减弱噪声
【答案】C
【解析】A.声音是由物体振动产生的,但是如果声音的频率不在人耳听觉范围内、声音无法传播、响度不足等现象,那么人耳是听不到的,故A错误;
B.出舱后,太空中处于真空状态,而真空不能传声,故不能通过声音直接交流,故B错误;
C.B超是利用超声波能够穿透人体皮肤组织来获取内脏信息的,故C正确;
D.噪声监测仪只能显示目前的声音分贝数,但并不能减弱噪声,故D错误。故选C。
【变式练2】(2025海南一模)如图所示,发声的扬声器能使烛焰晃动,说明声能传递 (选填“信息”或“能量”),请列举出一例这个知识的应用: 。同学们听出扬声器发出了语文老师的声音,这是根据声音的 辨别出来的。
【答案】能量 见解析 音色
【解析】图中发声的扬声器能让旁边的烛焰不停晃动,说明声能传递能量。
利用超声波击碎人体内的结石。
不同的人,发出声音的音色不同,故这是根据音色来辨别的。
【变式练3】(2025江苏苏州一模)“B超”机是利用超声波来诊断病情的,但是人们都听不到它发出的声音,这是因为( )
A.声音太大 B.声音频率大于人能听到的最大频率
C. 声音太小 D.声音频率小于人能听到的最小频率
【答案】B
【解析】医用B超利用的是超声波,不在人的听觉频率范围内,比人的正常听觉频率范围要高,所以人们听不见。故选B。
考点4. 噪声及其控制
1. 人们用分贝(dB)来划分声音等级;听觉下限0dB。为保护听力应控制噪声不超过90dB;为保证工作学习,应控制噪声不超过70dB;为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。
2. 长期生活在90dB以上的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;
如果突然暴露在高达150dB的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力。
3. 控制噪音的方法:(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。
【例题4】(2025·黑龙江卷) 科技改变生活,一种新型防盗门的门锁采用声纹识别技术,可以识别主人的声音,这是利用声可以传递______;该门的夹层内填充新型材料,能够有效地减弱通过门传播到室内的声音,这种控制噪声的措施是______。
【答案】 信息 阻断噪声的传播
【解析】声音可以传递信息和能量。新型防盗门的门锁采用声纹识别技术,可以识别主人的声音,这是利用声可以传递信息。
该门的夹层内填充新型材料,能够有效地减弱通过门传播到室内的声音,这种控制噪声的措施是阻断噪声的传播,属于在传播过程中控制噪声。
【变式练1】(2025四川广安二模)中华民族传统乐器历史悠久、种类繁多。关于乐器使用所涉及的声现象,下列分析正确的是( )
A. 唢呐表演,模仿鸟儿的叫声令人愉悦,是乐音
B. 笛子演奏,按压不同位置的气孔,主要改变声音的响度
C.击鼓鸣锣,告知将士冲锋或收兵,说明声音可以传递能量
D. 敲击编钟,周围的人能听到声音,说明声音的传播不需要介质
【答案】A
【解析】A.从物理学角度,发声体有规则振动发出的是乐音,无规则振动发出的是噪音;从环保角度,凡是影响人们正常工作、学习、休息的声音,都可能是噪音,唢呐模仿的鸟儿叫声令人愉悦,是乐音,故A正确;
B.吹奏时按压不同位置的气孔,振动频率不同,音调不同,故B错误;
C.声音可以传递信息和能量,击鼓鸣锣,告知将士冲锋或收兵,说明声音可以传递信息,故C错误;
D.敲击编钟,周围的人能听到声音,说明声音可以在空气中传播,声音的传播需要介质,故D错误。
故选A
【变式练2】(2025天津一模)发图是我国航空母舰上两位甲板引导员引导飞机起飞的情景。他们工作时要配戴防噪声耳罩,这种控制噪声的措施属于( )
A. 防止噪声产生 B. 监测噪声强弱 C. 防止噪声进入耳朵 D. 减小噪声传播速度
【答案】C
【解析】航母甲板上的工作人员都要佩戴防护耳罩以保护听力,这是防止噪声进入耳朵,因为舰载机起飞时所发出声音的响度很大,容易对工作人员听力造成损伤。故选C。
【变式练3】(2025湖南长沙一模)噪声监测器在对环境声音的监测中,可以提供声音的部分参数以便采取相关措施。监测器测出的甲、乙两种声音的特性如下表,分析表中数据可知( )
声音 声音强弱的等级/dB 频率/Hz
甲 50 2000
乙 90 500
A.甲、乙两种声音一定都属于噪声;
B.甲的频率高,是超声波,能够在真空中传播;
C.在监测器处,甲的响度小于乙的响度;
D.甲每秒的振动次数小于乙每秒的振动次数
【答案】C
【解析】A.甲、乙两处声音不一定都属于噪声,这要取决于声音是否妨碍人们正常休息、学习和工作,故A不符合题意;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,甲的频率小于20000Hz不是超声波,故B不符合题意;
C.甲的响度为50dB,乙的响度为90dB,说明甲声音的响度小于乙声音的响度,故C符合题意;
D.由表格中的数据可知,甲的频率大于乙的频率,即声音甲每秒的振动次数大于声音乙每秒的振动次数,故D不符合题意。故选C。
考点5 跨学科实践(隔音房间模型制作)
学习制作隔音房间模型的重要知识储备是完成课题十分重要的方法
一、回忆控制噪声的途径以及阻断噪声传播的意义
控制噪声的三个方面分别是:防止噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声进入人耳。结合日常生活中的各种事例进行思考,人们平时常常从哪个方面着手控制噪声,为什么?阻断噪声传播,因为很多声源的发声是无法避免的,而且人耳接收的声音有很多种,防止噪声进入耳朵的同时可能也会阻断人耳接收有用的声音信息,而阻断噪声传播既不会阻碍声音产生,也不会对人们接收有用的声音信息有很大影响。
二、课前自主学习,通读教材内容,知道跨学科实践问题基本精神,为开展活动奠定必备知识基础
1.如果让你制作一个房间模型来测试其隔音效果,应该了解(可以猜想)以下因素中的 BCD可能会对隔音效果产生较大的影响。
A.房间模型的颜色 B.房间模型的面积
C.房间模型的制作材料 D.窗户的大小和数量
E.空气温度 F.房间模型的形状外观
G.房间模型的摆放位置
2.老师应该让学生活动前,从网上查询到下表所示材料的特点和隔音性能。
材料 特点 隔音性能
聚酯纤维隔音板 重量轻、易安装、防潮防霉、无毒等 对高频噪音隔音效果一般
隔音毡 超薄、柔软、防潮、耐高温等 具有良好的隔音效果,特别是对中低频噪音如人声、交通噪声等的隔音效果最好
岩棉隔音板 防潮防霉、环保等,但易掉落粉尘,对呼吸道有刺激作用 对高频噪音有很好的隔音效果
隔音泡沫 质轻且柔软,但易燃,不适用于高温或火源环境 隔音效果好
双层玻璃窗 由内、外窗组成 能有效提供良好的隔音效果
木材 自然环保,易获得等 隔音效果较差
石膏板 容易安装等 良好的隔音特性,很受人们的喜爱
通过阅读表格,我们发现,同种材料对不同频率的噪声的隔音效果也是不同的。我们在选购和使用隔音材料时,不仅要考虑材料本身隔音性能的优劣,还要考虑其他的因素,如:是否环保(或是否易燃、是否便于安装、价格是否能够接受等)
【例题5】(2025 西安一模)小明想比较几种材料的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒。
(1)在本实验中适合做声源的是 (选填“音叉”或“机械闹钟”)。
(2)如图所示,分别用不同材料将声源包裹起来,然后放在鞋盒内,通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该 (选填“相同”或“不同”)。
(3)小明一边听声音,一边向后退,在此过程中,他所听到声音的 (选填“音调”或“响度”)发生改变。当听不见声音时分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如表所示)。
材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板
人听不到声音的距离/m 8 4 7 5
(4)分析实验结果,这些材料中隔声性能最好的是 。
(5)为了进一步验证,同组的小红认为还可以保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔音材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔音性能。若材料越厚,则说明其隔音性能越 (选填“好”或“差”)。
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
(7)为降低电影院中的噪声,请根据本实验结果提出一条合理化的建议: 。
【答案】(1)机械闹钟;(2)相同;(3)响度;(4)羽绒服;(5)差;(6)传播过程中;(7)使用较松软的隔音材料进行装修。
【解析】(1)机械闹钟发出的声音有节奏,声音较为稳定,适合做实验声源;
(2)实验时要保证各种不同的隔音材料包裹的厚度相同;
(3)声音的响度与听者与声源的距离有关,故小明在远离声源的过程中,他所听到声音的响度发生改变;
(4)由表格数据可知,羽绒服的距离最短,说明隔音效果最好;报纸的距离最长,说明隔音效果最差,故这些材料中隔声性能最好的是羽绒服;
(5)保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔声材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,若材料越厚,则说明其隔声性能越差;
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在传播过程中减弱噪声;
(7)为降低电影院中噪声,可使用较松软的隔音材料进行装修。
【变式练1】在比较材料隔音性能的综合实践活动中,小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟,他所听到的声音响度都会发生改变。小明探究的科学问题是( )
A.响度会随离声源的远近而改变吗?
B.响度为什么会随离声源远近而改变?
C.响度会随隔音材料的厚度而改变吗?
D.响度和隔音材料厚度及离声源远近有什么关系?
【答案】D
【解析】小明逐步远离声源,他所听到的声音响度都会发生改变。探究的问题是响度和离声源远近有什么关系?小明用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟,他所听到的声音响度都会发生改变。探究的问题是响度和隔音材料厚度有什么关系?
小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟,他所听到的声音响度都会发生改变。探究的问题就是响度和隔音材料厚度及离声源远近有什么关系?
【变式练2】(2025云南二模) 某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间,以免练琴时打扰邻居。方案实施前,她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有:一个声级计(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下:
(1)用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内;
(2)接下来的操作是:_______________,读出声级计的示数;
(3)比较两次声级计的示数,如果_______________,则说明泡沫板的隔音性能好。
【答案】 (2)见解析 (3)见解析
【解析】(2)将闹钟分别放在两个盒子中,将声级计放在盒子外面相同距离处测量,读出声级计的示数。
(3)如果闹钟置于毛毡布内时,声级计的示数更高,置于泡沫板内时,声级计的示数更低,则说明泡沫板的隔音性能好。
【变式练3】在制作隔音房间模型活动中,请你根据生活中的认知与感悟,结合在网络中学习到的知识,完成下列问题:
(1)如果让你制作一个房间模型来测试其隔音效果,以下因素中的 可能会对隔音效果产生较大的影响(选填选项前对应的字母,都正确给满分,部分正确给1分,有错误不给分)。
A.房间模型的颜色 B.房间模型的面积 C.房间模型的制作材料
D.窗户的大小和数量 E.空气温度 F.房间模型的形状外观 G.房间模型的摆放位置
(2)从网上查询到下表所示材料的特点和隔音性能。
材料 特点 隔音性能
聚酯纤维隔音板 重量轻、易安装、防潮防霉、无毒等 对高频噪音隔音效果一般
隔音毡 超薄、柔软、防潮、耐高温等 具有良好的隔音效果,特别是对中低频噪音如人声、交通噪声等的隔音效果最好
岩棉隔音板 防潮防霉、环保等,但易掉落粉尘,对呼吸道有刺激作用 对高频噪音有很好的隔音效果
隔音泡沫 质轻且柔软,但易燃,不适用于高温或火源环境 隔音效果好
双层玻璃窗 由内、外窗组成 能有效提供良好的隔音效果
木材 自然环保,易获得等 隔音效果较差
石膏板 容易安装等 良好的隔音特性,很受人们的喜爱
通过阅读表格,我们发现,同种材料对不同 (填“响度”“频率”或“音色”)的噪声的隔音效果也是不同的。我们在选购和使用隔音材料时,不仅要考虑材料本身隔音性能的优劣,还要考虑其他的因素,如: (写一点即可)。
【答案】(1)BCD
(2)频率;是否环保(或是否易燃、是否便于安装、价格是否能够接受等)
【解析】(1)在日常生活中,我们了解影响隔音房间隔音性能的因素主要包括建筑材料、 施工工艺、 窗户、 门、 墙体结构以及房间布局。
建筑材料和施工工艺: 现代建筑材料如轻质的空心砖、 水泥砖等, 虽然具有轻质、 高强度、 环保等优点, 但相对于传统的红砖, 这些材料的密度较低, 导致隔音性能有所下降。 此外, 现代施工工艺如墙面平整度提高, 反而可能不利于隔音, 因为过于平整的表面减少了声音的反射和吸收。
窗户和门: 窗户和门的密封性和材质对隔音有直接影响。 检查窗户和门的密封性, 如果需要, 可以安装隔音窗或更换密封性更好的门。
墙体结构: 墙体的厚度和材料对隔音有重要影响。 老旧小区的隔墙多为轻体墙, 隔音效果差。 墙体材料的密度、 厚度以及是否包含有效的隔音材料都会影响隔音性能。
房间布局: 合理的房间布局可以提高隔音效果。 例如, 将需要安静的房间如卧室、 书房布置在远离噪音源的位置, 并通过增加吸音材料如书架、 装饰画等增强室内吸音效果。
综上所述, 提高房间的隔音性能需要综合考虑建筑材料的选择、 施工工艺的改进、 门窗的密封性、 墙体结构的优化以及房间布局的合理设计。
了解这些生活经验后,就知道本题BCD选项符合题意。
(2)对于隔音毡材料来讲,具有良好的隔音效果,特别是对中低频噪音如人声、交通噪声等的隔音效果最好。所以同种材料对不同频率的噪声的隔音效果也是不同的。我们在选购和使用隔音材料时,不仅要考虑材料本身隔音性能的优劣,还要考虑其他的因素,如:材料价格、是否安全环保等。
【易错点警示与例题突破】
【易错点1】发声停止不等于声音停止
一切发声的物体都在振动,振动停止时,发声也停止,注意发声停止不是“声音消失”。因为振动停止只是物体不再发声,但物体原来发出的声音仍然在传播。例如,发令枪响后随即停止振动不再发声,过一会终点计时员能听到枪声,说明虽然声源的振动停止了,但是声音仍然在空气中传播,并没有消失。
【例1】(2025黑龙江黑河)关于声音,下列说法正确的是( )
A.只要物体在振动,我们就能听到声音
B.声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声停止,声音立刻消失
C.敲击桌面发声,但是桌面没有振动
D.一切发声的物体都在振动
【答案】D
【解析】(1)人能听到的声音条件有三:①物体振动且振动的频率在20Hz﹣20000Hz之间;②有传声的介质:如空气等;③有良好的听力;
(2)各种声音产生的原理是相同的,声音是由物体振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声。
A、人耳能听到的声音频率范围一般在20Hz~20000Hz范围内,在此范围以外的声波(超声波和次声波),人耳听不到,故A错误;
B、声音是由于物体的振动产生的,若振动停止,物体便不再发出声音,但已经产生的声音已经通过介质传播出去,没有消失,故B错误;
CD、各种声音产生的原理是相同的,声音是由物体振动产生的,故C错误,D正确。故选:D。
【易错点1的针对性训练】
1. (2025海南一模)清晨,一阵闹铃声将你从睡梦中唤醒,提醒你:该起床了!关于声音,下列说法正确的是( )
A.声音是由物体的振动产生的
B.物体不振动也可以发声
C.声音能在真空中传播
D.声速等于光速
【答案】A
【解析】(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传播声音;
(3)光在空气中的速度大约3×108m/s,而声音在空气的速度约为340m/s。
AB、声音是由物体的振动产生的,物体不振动不能发声,故A正确,B错误;
C、声音靠介质传播,真空不能传声,故C错误;
D、空气中光的传播速度大于声音的传播速度,故D错误。故选:A。
2. (2024山东临沂)5月25日,2024年全国科技活动周正式启动,临沂市部分学校开展了人工智能进校园活动。如图所示,同学们与智能机器人交流互动时,机器人的声音( )
A. 不是由振动产生的 B. 不能在真空中传播
C. 在气体中传播得最快 D. 音调的高低与振幅有关
【答案】B
【解析】A.声音都是由物体振动产生的,故A不符合题意;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,故B符合题意;
C.相同温度下,声音在固体中传播最快,液体次之,气体最慢,故C不符合题意;
D.声音的音调与振动频率有关,故D不符合题意。故选B。
【易错点2】音调、响度和音色之间的区别
音调 响度 音色
定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质
影响因素 声源的振动频率,频率越高音调越高 声源的振幅,振幅越大响度越大 声源的结构、材料
听觉表现 音调高:声音清脆、尖细;音调低:声音低沉 响度大:“震耳欲聋”; 响度小:“轻声细语” 不同声源的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
【例2】【例题1】(2025·天津)《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句,以“参差”形容水草长短不齐。我国传统管乐器排箫(图)因竹管长短错落,雅称“参差”。竹管“参差”是为了改变声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 振幅
【答案】A
【解析】不同长度的竹管内空气柱长短不一样,因而空气柱的振动频率也不同,发出声音的音调也会不同,所以竹管参差不齐,目的是为了改变声音的音调,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【易错点2的针对性训练】
1.如图所示,在8个完全相同的玻璃瓶中,灌入不同高度的水,仔细调节水的高度。用一根木棒敲击它们,发出声音的特性一定不同的是( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.音色和响度
【答案】A
【解析】用一根木棒敲击它们,水越少越容易振动,则振动的频率越快,则音调越高,因此发出声音的特性一定不同的是音调。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.如图所示,将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,保持钢尺伸出桌面的长度相同,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺会发出不同的声音,此处“不同”是指声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 速度
【答案】C
【解析】将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,保持钢尺伸出桌面的长度相同,用大小不同的力拨动钢尺;用大的力拨动钢尺时,钢尺的振幅大,发出声音的响度大;改用小的力拨动钢尺时,钢尺的振幅小,发出声音的响度变小,即钢尺会发出响度不同的声音;故选C。
3. 乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音,是根据声的( )
A.音调 B.响度
C.音色 D.振幅
【答案】C
【解析】音调是指声的高低,物体振动的频率越快,音调越高;响度指声的大小,振幅越大声的响度越大;音色是声音特有的品质,用来区分不同物体发出的声音;乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音,是根据声的音色,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【易错点3】对超声波与次声波的正确理解
1.超声波和次声波也是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在相同条件下,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
【例3】(2024江苏连云港)在音乐社团活动过程中,乐器发出的声音通过___________传到人耳。人耳能区分钢琴和长笛发出的声音,是由于它们所发出声音的___________不同(选填“音调”“响度”或“音色”)。声呐是利用___________(选填“超声波”或“次声波”)具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的。
【答案】 空气 音色 超声波
【解析】声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质,在音乐社团活动过程中,乐器发出的声音通过空气传到人耳。
不同的发声体音色不同,人耳能区分钢琴和长笛发出的声音,是由于它们所发出声音的音色不同。
声呐是利用超声波具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的,利用超声波能够传递信息。
【易错点3的针对性训练】
1. (2023湖南长沙一模)如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情境,当汽车与障碍物相距较近时,汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于声波的说法中,正确的是( )
A. 超声波的传播需要介质;
B. “嘀嘀嘀”的警报声,就是超声波;
C. 超声波在空气中的传播速度为:3×108m/s;
D. 警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声
【答案】A
【解析】A.声音的传播需要介质,超声波属于声波,因此超声波的传播需要介质,故A正确;
B.人类听不到超声波,故“嘀嘀嘀”的警报声不是超声波,故B错误;
C.超声波在空气中的传播速度是340m/s,故C错误;
D.警报声对正在倒车的驾驶员来说不是噪声,故D错误。故选A。
2.下列设备中,不是利用超声波工作的是( )
A.用听诊器检查身体 B.蝙蝠利用声波导航
C.声波金属探伤仪 D.潜艇上的声呐系统
【答案】A
【解析】A.用听诊器检查身体没有用超声波,直接利用声音传递信息,故A符合题意;
BCD.蝙蝠利用声波导航,声波金属探伤仪和潜艇上的声呐系统都利用了超声波,故BCD不符合题意。
故选A。
一、声音的产生与传播
1.(2025·安徽)如图所示,用橡胶小锤敲击音叉,音叉发出的声音用话筒接收,将声信号转换成电信号,这个带有声音特征的电信号通过示波器中的波形图显示出来。下列说法正确的是( )
A.声音是由物体的振动产生的
B.声音的传播不需要介质
C.话筒的工作原理是磁场对通电导线的作用
D.用大小不同的力敲击同一音叉发出的声音,经示波器显示出来的振幅相同
【答案】A
【解析】A.声音由物体的振动产生的,振动停止,发声停止,故A正确;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,故B错误;
C.话筒的工作原理是电磁感应现象,将声波的振动转化为电信号,故C错误;
D.用大小不同的力敲击同一音叉发出的声音,响度不同,振幅不同,则经示波器显示出来的振幅不同,故D 错误。故选A。
2.(2025·四川眉山)如图所示是考古出土的我国古代不同时期的乐器,下列关于它们的说法正确的
是( )
A.敲编钟发出的声音是编钟振动产生的
B.编钟和骨笛都是乐器,它们发出的声音一定不是噪声
C.能辨别编钟和骨笛发出的声音,主要是根据它们的响度不同
D.敲编钟发出的声音比吹骨笛发出的声音大,是因为编钟声音的音调高
【答案】A
【解析】A.声音是有物体振动产生的,敲编钟发出的声音是编钟振动产生的,故A正确;
B.凡事影响人们生活、工作、学习等的声音都是噪声,编钟和骨笛都虽然是乐器,但影响人们生活、工作、学习时也是噪声,故B错误;
C.音色能区分不同发声体,能辨别编钟和骨笛发出的声音,主要是根据它们的音色不同,故C错误;
D.声音的大小指响度,敲编钟发出的声音比吹骨笛发出的声音大,是因为编钟声音的响度大,故D错误。故选 A。
3.(2025·四川广安)下列关于声说法正确的是( )
A.真空能够传声
B.声音是由物体的振动产生的
C.同学们听到上课铃声后迅速进入教室,说明声音可以传递能量
D.上自习时,教室禁止喧哗是在传播过程中控制噪声
【答案】B
【解析】A.声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B.一切发声的物体都在振动,声音是由物体的振动产生的,故B正确;
C.声音可以传递能量,也可以传递信息;学生听到上课铃声就知道应该进入教室,说明声音可以传递信息,故C错误;
D.教室禁止喧哗是阻止发出声音,属于在声源处控制噪声,故D错误。故选B。
4.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)下列有关声现象的说法错误的是( )
A.超声波可以击碎结石,说明声波能传递能量
B.音乐教室墙壁安装消音棉是在声音传播过程中减弱噪声
C.吹笛子时,笛子发出的声音是由手指振动产生的
D.宇航员在空间站核心舱内能直接对话是因为舱内有气体
【答案】C
【解析】A.超声波可以击碎结石,说明超声波具有能能量,利用的是声音可以传递能量,故A正确,不符合题意;
B.音乐教室墙壁安装消音棉是为了减少声音的反射,属于在传播过程中减弱噪声,故B正确,不符合题意;
C.声音是由物体的振动产生的,笛子发出的声音是由空气柱振动产生的,故C错误,符合题意;
D.声音的传播需要介质,空间站的舱内有气体,所以宇航员在空间站核心舱内能直接对话,故D正确,不符合题意。故选C。
5.(2025·陕西·B卷)如图,是“祖脉秦岭,诗意长安”主题文化活动的场景。活动中颂诗、乐器演奏、歌曲演唱等多种文艺创演,彰显了陕西文化特色。下列分析正确的是( )
A. 现场观众听到的声音,是通过空气传入的
B. 朗诵者的声带振动时,振幅越大,音调越高
C. 演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断减小
D. 不同乐器发出的声音,音色相同
【答案】A
【解析】A.声音的传播需要介质,现场观众听到的声音,是通过空气传入的,故A正确;
B.音调的高低与物体振动的频率有关,响度的大小与物体振动的幅度有关,因此朗诵者的声带振动时,振幅越大,响度越大,故B错误;
C.声音在同一物质(温度相同)中传播时速度不变,因此演唱者发出的声音在传播过程中,速度不变,故C错误;
D.音色是声音特有的特色,是辨别不同声音的依据,所以不同乐器发出的声音,音色不同,故D错误。
故选A。
二、声音的特性
1.(2025·山西)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A. 琴声在空气中传播速度改变 B. 琴弦振动的幅度发生了变化
C. 琴弦振动的频率发生了变化 D. 琴身和琴弦的材质比较特殊
【答案】C
【解析】A.同一温度下,琴声在空气中传播速度不变,故A不符合题意;
BC.通过按压琴弦的不同位置,改变琴弦的长度,琴弦振动的频率发生了变化,不会改变琴弦振动的幅度大小,即琴弦振动的音调发生了变化,故B不符合题意,C符合题意;
D.琴身和琴弦的材质影响的是声音的音色,故D不符合题意。故选C。
2.(2025·山东威海卷)如图所示,体育场紧邻主干道,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大。下列说法错误的是( )
A. 声波在顶棚处发生了反射
B. 运动员能够区分不同车辆的声音,说明声波传递了信息
C. 道路旁的树木使声音的能量在传播过程中逐渐减小
D. 听到车辆的声音很大说明车辆发声的频率很高
【答案】D
【解析】A.弧形顶棚会导致声波反射,使声音在特定区域(主席台附近)增强,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大,故A正确,不符合题意;
B.声音可以传递信息,声音可以传递能量,运动员根据不同车辆的音色和响度等进行区分,说明声音可以传递信息,故B正确,不符合题意;
C.道路旁植树可以在传播过程中有效地减弱声音的传播,使声音的能量在传播过程中逐渐减小,故C正确,不符合题意;
D.声音的响度是指声音的大小,听到车辆的声音很大,说明车辆发声的响度很大,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(2025·江西)如图所示,是华夏先民用飞禽的翅骨制作的古老的笛子——“贾湖骨笛”,对研究中国文化、文明具有重要的历史价值。吹奏骨笛时,抬起不同的手指,就会改变空气柱的长度,从而改变声音的( )
A.音色 B.响度 C.音量 D.音调
【答案】D
【解析】吹奏骨笛时,抬起不同的手指,就会改变空气柱的长度,空气柱振动的快慢不同,即空气柱振动的频率不同,从而改变声音的音调,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
4.(2025·江苏扬州)“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】B
【解析】声音有三个特性:音调、响度、音色。音调是指声音的高;响度是指声音的强弱,大小;音色是指声音的品质和特色。“不敢高声语”指的是不敢大声说话,这里的高指的是声音的大小,是响度。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
5.(2025·四川德阳)我国民族乐器种类繁多,展示了中华民族的智慧和创造力。人们能区分二胡和竹笛的声音,依据的是声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.频率
【答案】A
【解析】A.音色是指不同发声体发出的声音的特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。二胡和竹笛是两种不同的乐器,它们的材料和结构不同,发出声音的音色也就不同,所以人们能区分二胡和竹笛的声音,依据的是声音的音色,故A符合题意;
B.响度是指声音的强弱,它与发声体的振幅和距离发声体的远近有关。响度并不能用来区分二胡和竹笛的声音,故B不符合题意;
C.音调是指声音的高低,它与发声体振动的频率有关。虽然二胡和竹笛可以发出不同音调的声音,但音调不是区分它们声音的主要依据,故C不符合题意;
D.频率是指物体每秒振动的次数,它决定了声音的音调,而不是用来区分不同发声体声音的特征,故D不符合题意。故选A。
6.(2025·四川凉山)月琴是凉山具有代表性的乐器之一(如图)。演奏时,左手按弦,右手弹奏,琴声清脆悦耳。下列有关说法不正确的是( )
A.月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的
B.现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的
C.演奏时右手拨弦的力越大,琴声传播得越快
D.演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调
【答案】C
【解析】A.声音是由物体振动产生的,月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的,故B正确,不符合题意;
C.演奏时右手拨弦的力越大,响度越大,响度的大小与发声体的振幅及距发声体的远近有关,与声音的传播速度无关,故C错误,符合题意;
D.音调的高低与发声体振动快慢有关,演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调,故D正确,不符合题意。故选C。
7.(2025·黑龙江卷)(多选)2025年春晚的戏曲节目《声动梨园》中,多个剧种精彩纷呈,使观众们感受到中华优秀传统文化的魅力。下列有关该节目中声现象的说法正确的是( )
A. 乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的
B. 乐曲声在空气中的传播速度是
C. 演员通过改变击鼓的力度改变鼓声的音调
D. 观众能区分鼓声与锣声是根据声音的音色
【答案】AD
【解析】A.声音的传播需要介质,乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的,故A正确;
B.乐曲声在空气中的传播速度约为,故B错误;
C.演员通过改变击鼓的力度改变鼓声的振幅,从而改变鼓声的响度,故C错误;
D.音色跟发声体的材料、结构有关,观众能区分鼓声与锣声是根据声音的音色,故D正确。
故选AD。
8.(2025·江苏苏州)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器,如图所示.当演奏者拨动琴弦时,弦因 而发出声音,且拨的力度越大,声音的 越大;听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的 不同。
【答案】振动 响度 音色
【解析】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。当演奏者拨动琴弦时,弦会振动,从而发出声音。
响度是指声音的强弱,它与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。拨的力度越大,琴弦振动的幅度就越大,即振幅越大,所以声音的响度越大。
音色是指声音的特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。琵琶和三弦的材料、结构不同,它们发出声音的音色不同。听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的音色不同。
9.(2025·河南)如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是______的;歌声是由牧童的声带______产生的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的______(填“响度”或“音色”)。
【答案】 静止 振动 音色
【解析】牧童与黄牛间的空间位置没有发生改变,所以以黄牛为参照物,牧童是静止的。
声音是由物体振动产生,牧童的歌声是由声带振动产生的。
牧童能识别出蝉的声音,是因为不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同。
三、声的利用
10.(2025·四川宜宾卷)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是( )
A. 医院里的常见医疗设备“B超” B. 探测鱼群所用的设备“声呐”
C. 中医诊病四个途径中的“闻” D. 清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
【答案】D
【解析】 A.B超利用超声波反射成像,传递人体内部结构信息,属于传递信息,故A不符合题意;
B.声呐通过接收反射声波探测鱼群位置,属于传递信息,故B不符合题意;
C.中医“闻”是通过听声音获取病情信息,属于传递信息,故C不符合题意;
D.超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍,属于传递能量,故D符合题意。故选D。
11.(2025·黑龙江伊春市)关于声音的产生和传播,下列说法中正确的是( )
A. 物体不振动时能产生声音
B. 声音可以从月球直接传播到地球
C. 声音传播的速度一定是340m/s
D. 利用声呐可获得水中鱼群的信息
【答案】D
【解析】A.声音是由物体振动产生的,物体不振动时不能产生声音,故A错误;
B.声音的传播需要介质,月球周围没有空气,声音不可以从月球直接传播到地球,故B错误;
C.声音的传播速度与介质种类和温度有关,不同介质、温度下声音传播的速度不都是340m/s,故C错误;
D.声音可以传递信息,利用声呐可获得水中鱼群的信息,故D正确。故选D。
12.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)下列有关声现象的说法错误的是( )
A.超声波可以击碎结石,说明声波能传递能量
B.音乐教室墙壁安装消音棉是在声音传播过程中减弱噪声
C.吹笛子时,笛子发出的声音是由手指振动产生的
D.宇航员在空间站核心舱内能直接对话是因为舱内有气体
【答案】C
【解析】A.超声波可以击碎结石,说明超声波具有能能量,利用的是声音可以传递能量,故A正确,不符合题意;
B.音乐教室墙壁安装消音棉是为了减少声音的反射,属于在传播过程中减弱噪声,故B正确,不符合题意;
C.声音是由物体的振动产生的,笛子发出的声音是由空气柱振动产生的,故C错误,符合题意;
D.声音的传播需要介质,空间站的舱内有气体,所以宇航员在空间站核心舱内能直接对话,故D正确,不符合题意。故选C。
13.(2025·四川南充)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用 声波交流,这是利用声音传递 。
【答案】次 信息
【解析】频率低于20Hz的声音称为次声波,象群之间交流用的是低于20Hz的声音,即它们之间是用次声波进行交流,这也说明了声音能够传递信息。
四、噪声的危害和控制
1.(2025·四川泸州)“风声雨声读书声声声入耳”,声音是我们感知缤纷世界的一个重要窗口。以下关于声现象说法正确的是( )
A.图甲:密闭玻璃罩中的空气被逐渐抽出,听到的闹铃声逐渐变小
B.图乙:用手拨动一端伸出桌边的塑料尺,伸出长度越长,音调越高
C.图丙:福建舰舰载机引导员戴上耳罩,是为了在传播过程中减弱噪声
D.图丁:用“B超”检查身体,主要利用了声音能传递能量
【答案】A
【解析】A. 声音的传播需要介质,真空不能传声,逐渐抽出罩内的空气,听到闹钟发出的铃声逐渐变小,故A正确;
B. 伸出桌边的长度越长,拨动时越不容易振动,振动的频率变小,发出声音的音调变低,故B错误;
C. 戴上耳罩,是在人耳处减弱噪声,故C错误;
D. 用“B超”检查身体,主要利用了声音能传递信息,故D错误。故选A。
2.(2025·山东烟台)为保护听力,我们可以从声音的产生、传播和接收三个方面控制噪声。射击运动员训练时戴耳罩是从声音的 方面进行控制;图书馆中规定不能大声喧哗是从声音的 方面进行控制;家庭窗户安装真空双层玻璃是从声音的 方面进行控制。
【答案】接收 产生 传播
【解析】[1][2][3]减弱噪声主要从三种途径入手,一是在声源处减弱,二是在传播过程中减弱,三是在接收处减弱。射击运动员戴耳罩,属于在人耳处减弱噪声,即声音接收方面控制;图书馆中规定不能大声喧哗,属于从声源处减弱噪声,即声音的产生方面进行控制;家庭窗户安装真空双层玻璃,属于从传播过程中减弱噪声,即声音的传播方面进行控制。
五、跨学科实践:制作隔音房建模型
1.(2025 四川武汉一模)噪声是一种严重的环境污染,小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔声性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、棉袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,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 棉袜子
听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
(1)小明设计的实验利用的原理是:离声源越远,听到的声音响度越 (大/小);
(2)根据小明的实验,以上几种材料中隔声性能最好的是 。
(3)根据小明所得数据可推知粗糙的材料比平滑材料隔声 (好/差),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (海绵/报纸)隔声性能更好一点;
(4)在噪声污染严重的环境里,“隔声”是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔声”是在 减弱噪声。
【答案】(1)小;(2)棉袜子;(3)好;海绵;(4)传播过程中。
【解析】(1)小明设计的实验利用的原理是:离声源越远,听到的声音响度越小;
(2)根据小明的实验,以上几种材料中隔声性能最好的是棉袜子。
(3)根据小明所得数据可推知粗糙的材料比平滑材料隔声性能好,如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比,海绵隔声性能更好一点;
(4)在噪声污染严重的环境里,“隔声”是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔声”是在传播过程中减弱噪声。中小学教育资源及组卷应用平台
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第十六讲 声现象
讲义目录
考情分析........................................................................................................1 思维导图........................................................................................................2 夯实基础........................................................................................................2 知识清单...........................................................................................................2 重要考点解题指南与例题解析及变式练......................................................10 考点1 声音的产生与传播...........................................................................10 考点2 声音的特性.......................................................................................11 考点3 声的利用...........................................................................................13 考点4 噪声的危害和控制...........................................................................14 考点5 跨学科实践:制作隔音房建模型...................................................16 易错点警示与例题突破..................................................................................19 真题在线.......................................................................................................22
课标要求
1. 通过实验,认识声的产生和传播条件。 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。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 声音的产生与传播 ★★ 声现象部分,在全国各省市物理试卷里,每年考查1道题,分值为2—5分。考查的题型有选择、填空,属于容易题,难度系数为0.7。2026年以选择题出现,或者以填空题出现,有的省还可能以实验探究体出现,一定会注重对物理观念科学探究素养和解决实际问题能力的考查。跨学科实践以制作隔音房间模型为素材题将是新时代考查声现象问题的创新举措。
考点2 声音的特性 ★★
考点3 声的利用 ★★
考点4 噪声的危害和控制 ★★
考点5 跨学科实践:制作隔音房间模型 ★
★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。
知识点一 声音的产生与传播
一、声音的产生
1.声音的产生。声音是由物体振动产生的,正在发声的物体叫做声源。
(1)正在发声的物体都在振动;
(2)振动停止,发声立即停止,已发出的声音还会继续在介质中传播;
(3)气体、液体和固体都可以作为声源,如风声是由空气振动产生的,波浪声是由水振动产生的。
2.探究声音产生的条件
转换法:物理学中常将一些无法直接感知或不易观察到的现象转换成人们可以感知或容易观察到的现象,这种方法就是转换法。例如,观察鼓面振动时,鼓面的振动不易观察到,我们可以在鼓面上撒些碎纸屑,鼓面振动时会引起纸屑的跳动,由此可由纸屑是否跳动来反映鼓面是否在振动。
二、声音的传播
1.演示实验:研究声音的传播
如下图,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,注意声音的变化。再让空气逐渐进入玻璃罩,注意声音的变化。
实验现象: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:如果没有空气,人们就无法正常交流。真空不能传声。种在实验基础上经过概括、抽象、推理得出结论的研究方法叫做实验推理法。
2.声音的传播
声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质,传声的介质既可以是气体、固体,也可以是液体;真空不能传声。
3.声音以波的形式传播着,我们把它叫做声波。
三、声速
1.声速:声波在介质中的传播速度叫声速。
2.声速的大小与介质的种类、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。
3.回声
(1)定义:回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来又被听到的声音。
(2)人能区分回声和原声的条件是回声到达人耳比原声晚0.1s以上,即障碍物到听者的距离至少为17m,否则反射回来的声音只会使原声加强。
(3)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,其中为从发声到接收到回声的时间,为声音的传播速度。
知识点二 声音的特性
一、音调
1.定义:声音的高低。
2.日常用语表述:①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”;②歌唱家中的“女高音”“男低音”,唱歌时“调太高了”
3.影响音调高低的因素
音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快,发出声音的音调越高;振动得越慢,声音的音调越低。
4.频率
(1)物理意义:用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快,则频率高;振动慢,则频率低。
(2)定义:振动次数与时间的比叫频率。用符号表示。
(3)单位:赫兹,简称赫,符号是Hz。
如物体1s内振动了100次,则这个物体振动的频率。
(4)音调和频率的关系
频率决定声音的音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
5.音调的波形图
波形图反映音调的高低:波形密集,频率高,音调高;波形较稀疏,频率低,音调低。波形的疏密程度表示音调的高低。
6.超声波和次声波
(1)人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20~20000Hz。
(2)把低于20Hz的声波叫次声波。
(3)把高于20000Hz的声波叫作超声波。
(4)声音、超声波、次声波统称声。
注意:1)超声波和次声波都是由物体振动产生的;
2)超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3)在介质种类和温度相同时,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
二、响度
1.定义:声音的强弱。
2.日常用语表述:①音量的大小、声音太大了;②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等。
3.影响响度大小的因素
(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)物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
4.响度的波形图
波形图反映响度的大小:波形高,振幅大,响度大;波形低,振幅小,响度小。波形竖直方向的高低表示响度的大小。
5.人听到声音是否响亮的因素
除了跟发声体发声时的振幅有关,还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
三、音色
1.音色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.声音的波形
波的形状不同,音色不同。
4.音色的利用
根据音色可以分辨出不同发声体的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
注意:声音的三个特性是音色、响度和音调区别
名 称 概 念 影 响 因 素 相 关 关 系
音调 声音的高低 。 发声体的频率。 频率大,则音调高 ; 频率小,则音调低 。
响度 声音的 大小(强弱), 常用分贝(dB)表示。 发声体的振幅及距离发声体的远近。 振幅大,则响度大; 振幅小,则响度小。
音色 声音的品质。 由发声体的材料、结构和发声体的发声方式决定。 不同的人,不同的乐器, 发出的声音一般音色 不同 。
四、乐音和乐器
1.乐音:悠扬、悦耳,听起来很舒服的声音叫乐音。从钢琴和长笛的波形图中可以看出,乐音的波形是有规则的。
2.三类乐器的比较
分类 示例 发声体 改变音调的方法 改变响度的方法
打击乐器 鼓、锣 打击部位 发声体越轻、绷得越紧,音调越高 打击的力度
弦乐器 吉他 弦 弦越紧、越细、越短,音调越高 拉、弹的力度
管乐器 笛、箫 空气柱 空气柱越短,音调越高 吹奏的力度
知识点三 声的利用
一、声与信息
1.声波可以传递信息。
2.次声波传递信息
大自然的许多活动,如地震、火山爆发、台风、海啸等发生时,都伴有次声波的产生。次声波传播的距离很远,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
3.超声波传递信息
(1)回声定位:声波在传播过程中遇到障碍物会被反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置。
①根据回声定位原理,科学家发明了声呐。
②倒车雷达和蝙蝠是利用反射回来的声波确定目标的位置。
③测量方法:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。
(2)医用“B”超
(3)无损探伤
二、声与能量
1.声波可以传递能量。
2.应用。超声波清洗机、超声波碎石 、超声波雾化器、次声波武器等。
注意:声可以传递信息,也可以传递能量。凡是声音引起其他物体变化的例子,均属于声音传递能量;声音未能引起其他物体的变化,而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断,属于声音传递信息。如“雷声震耳欲聋”,说明雷声具有能量;而“听到了雷声预示着将要下雨”,这是雷声传递信息。
知识点四 噪声的危害和控制
一、噪声的来源
1.噪声
(1)从物理学角度:噪声通常是指哪些刺难听耳、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。
特别提醒(1)乐音和噪声都是由物体振动产生的;
(2)有时乐音会因为干扰其他人而属于噪声,例如广场舞的音乐;
(3)物理学角度的噪声任何情况下都不会称为乐音。
2.噪声的来源
(1)工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。
(2)施工噪声:筑路、盖楼、打桩等。
(3)社会噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声。
(4)交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。
二、噪声的危害
1.噪声的强弱等级
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。
2.噪声的危害
(1)>90dB,会破坏听力,引起神经衰弱、头痛高血压等疾病;
(2)>70dB,会影响学习和工作;
(3)>50dB,会影响休息和睡眠
三、噪声的控制
1.声音从产生到引起听觉的三个阶段
声源的振动产生声音——空气等介质传播声音——振动经人耳引起听觉
2.控制噪声
因此,控制噪声从这三个方面着手:
在声源处防止噪声产生——在传播过程中阻断噪声传播——在人耳处防止噪声进入耳朵
3.常见的具体措施
(1)在声源处控制。如:在车辆的排气管上安装消声器,在枪膛的外部安装消音器等。
(2)在传播过程中控制。例如,高架路两侧安装隔音墙;马路边植树种草;门窗采用双层玻璃等。
(3)在人耳处控制。例如:工厂里的工人带防噪声耳塞、隔音帽;或用手捂住耳朵等。
注意:噪声监测仪只能监测噪声,不能控制噪声。
知识点五 跨学科实践:制作隔音房间模型
课堂任务1 项目提出
1.需要解决的问题:在房间弹奏乐器、欣赏音乐或观看电视节目时如何避免打扰他人。
2.设计方案:将房间改造为隔音房间。
3.可行性测试:设计和制作隔音房间模型。
课堂任务2 项目分析
1.我将选择鞋盒(或纸箱、木箱、塑料盒等)来充当“房间”。
2.我将选择塑料板、泡沫板、纸板、布片、铁片等作为隔音材料分别安装在“房间”内部进行测试。
3.我将选择手机(或闹钟、遥控音响等)作为声源放在“房间”内部。
4.为了比较出哪种材料的隔音性能最佳:
①我可以将声音强弱转化为距离进行比较,具体做法:依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上,将正在发声的手机置于“房间”内部,倾听铃声并逐渐远离“房间”,记录每次刚刚听不到铃声时人与“房间”的距离,距离越远的说明隔音效果越好。
②我可以将声音强弱转化为声波波形进行比较,具体做法:依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上,将正在发声的手机置于“房间”内部,在模型外同一位置放置示波器或使用录音及声音编辑软件显示声波波形,波形振幅越小说明隔音效果越好。
③我可以将声音强弱转化为分贝数值进行比较,具体做法:依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上,将正在发声的手机置于“房间”内部,在模型外同一位置使用手机噪声监测软件进行分贝数测定,数值越小说明隔音效果越好。
课堂任务3 项目实施
1.制作房间模型时,要保证房间内部有足够大的空间用来放置发声体(声源)和隔音材料。
2.为了更准确地比较各种隔音材料隔音性能的好坏,我们在房间模型内部安装隔音材料时,应尽可能保证不同材料覆盖的厚度相同。
3.房间模型内的声源发声应以单音为主,避免声音过于复杂而加大区分难度。
4.应选择较为安静的环境进行测试。
5.请将你在实际测试过程中遇到的困难或发现的问题记录下来:
问题1. 施工工艺操作不规范:在 施工操作时如果不按规范进行, 如施工材料的尺寸、 拼接方式、 固定方法的不规范, 都将直接影响施工效果。
问题2. 效果不达标: 隔音施工过程中工序控制不当, 如在隔音施工的不同环节出现了错误的顺序操作, 或者施工时间过长导致隔音效果不佳等情况。
问题3. 隔音材料和施工技术变化: 随着经济社会发展, 材料和施工技术发生了变化, 如选隔音房间材料、 太薄了, 导致隔音效果下降。
问题4. 隔声材料的局限性: 对于单层匀质隔声材料, 只能通过提高质量或厚度来增加隔声量, 但单纯依靠增大质量( 密度) 或厚度来提高隔声量, 显得很不现实, 而且经济性较差。
问题5. 装配式房间的声学挑战: 装配式房间在声学与隔音设计方面仍存在一些挑战, 需要特别注意声学与隔音设计的重要性以及相关的测试方法。
综上所述, 实际测试隔音房间模型过程中遇到的困难或发现的问题主要包括施工工艺的不规范、 效果不达标、 建筑材料和施工技术的变化、 隔声材料的局限性以及装配式房间在声学设计方面的挑战。 解决这些问题需要学生加强培训,通过网络自主学习,积极提问,不断实践, 提高技术水平, 并建立相应的规范和操作手册, 明确要求, 减少操作失误的发生; 同时, 也需要关注材料的选择和使用, 确保隔音效果的同时考虑经济性和环保性。
课堂任务4 展示交流
1.向其他同学展示你制作的隔音房间模型及隔音材料测试结果(实验中可收集如下表所示数据)。
材料名称 隔音性能 材料成本 材料安全性 材料是否环保
2.小组讨论,对隔音房间模型的制作过程、测试过程进行评估和反思。(有其他方面的评估和反思实际中也可写出)
①房间模型设计结构是否存在不合理之处,如何改进?
②隔音性能的测试过程是否易于操作?现象是否明显?结论是否科学合理?
【重要考点解题指南与例题解析及变式练】
考点1. 声的产生与传播
1. 发声的物体一定在振动,但振动的物体不一定发声,振动停止,发声也停止。
2. 探究声音产生原因实验中的科学方法有转换法、归纳法、比较法。
3. 声音的传播速度决定于介质的性质,一般情况下,声音在固体中传播速度最大,在气体中传播速度最小。相同的声音在不同的介质中的传播速度不同,不同的声音在同一种 介质中的传播速度相同,声音在15℃中的空气中的传播速度是340m/s。
4. 探究声音的传播涉及固体液体气体能够传播声音,真空不能传播声音。
5.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。人们根据这一原理进行距离的测量,如图乙所示。
【例题1】(2025·北京)如图所示的是编钟演奏的情境,下列说法正确的是( )
A. 敲击编钟时发出的声音是空气振动产生的
B. 听众听到的编钟声音,是通过空气传播的
C. 编钟发出的声音可以在真空中传播
D. 用大小不同的力敲击同一只编钟的同一位置,发出声音的音调不同
【答案】B
【解析】A.敲击编钟,声音是编钟振动产生,不是空气振动,故A错误;
B.听众听到编钟声,通过空气传播,故B正确;
C.声音传播需介质,真空不能传声,故C错误;
D.不同力敲击同一编钟同一位置,改变的是响度(振幅不同),音调由编钟本身决定,故D错误。故选B。
【变式练1】(2025湖北一模)宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由什么振动产生的( )
A. 琴弦 B. 匣子 C. 指头 D. 耳朵
【变式练2】(2025山西一模)如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时,试管中金属丝和空气被加热,堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法正确的是( )
A. 琴声不是由物体振动产生的 B. 琴声在真空中传播速度最大
C. 琴声是通过空气传入人耳的 D. 按压不同的孔可以改变音色
【变式练3】(2025四川泸州二模)2024年4月10日,雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射到接收到回声所用的时间为4s,若声音在海水中的传播速度为,该处海洋的深度为________m;探测器发出的超声波由声源的________而产生的;在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离,原因是________。
考点2. 声音的特性
1. 声音的三要素
音调 响度 音色
定义 声音频率的高低 声音的大小 声音的特色
决定因素 频率 振幅和与发声体的距离 发声体本身有关(材料、结构等)
生活实例 男低音、女高音、调琴弦松紧等 调收音机音量、大声说话、声音洪亮等 辨析不同的熟人、乐器、声纹锁等
白话文:出现高、低,指的是音调; 古文中:出现高低,指的是响度;模仿秀:音色
2. 探究影响音调高低的因素实验需注意的问题
音调的高低可能与多个因素有关,故探究各个因素对音调高低的影响时,应采用控制变量法。即当探究某个因素对音调高低影响时,控制其他影响因素不变,探究该因素对音调高低的影响,最后再综合分析音调高低与各个因素之间的关系。
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)我们日常生活中常说的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音调,一般来说,儿童发声的音调比成年人高,女声比男声音调高。
3. 探究影响响度大小的因素
(1)声音的响度大小与物体振动的振幅有关。探究会利用控制变量法,改变物体振动的振幅。
(2)声音的响度也就是声音的大小,响度是由物体振动振幅决定的,物体振动振幅越大,响度越大,也就是说声音越大。
【例题2】(2025·深圳)春节申遗成功后,潮汕英歌舞登上春晚舞台,让世界看到中华文化“燃”到骨子里的生命力。如图所示,志豪同学和铭泽同学听到“鼓声”和“英歌(潮汕英歌舞)鼓槌打声”的碰撞,分辨原因是( )
A. 音调 B. 音色 C. 频率 D. 响度
【答案】B
【解析】音色是由发声体的材料、结构决定的,不同发声体发出声音的音色不同。“鼓声”和“潮汕英歌舞鼓槌打声”,其发声体不同,鼓是鼓面振动发声,英歌舞鼓槌是鼓槌敲击物体发声,材料和结构等不同,所以声音的音色不同,人们可以根据音色来分辨不同的声音,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【变式练1】(2025四川宜宾一模)“五四”青年节到来之际,教室里传来《光荣啊,中国共青团》的歌声,小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英,主要是根据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【变式练2】(2025云南一模)“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”,这描写的是琵琶的声音,从诗文中可以看出琵琶声是由琴弦 ________产生,转轴可以改变琴弦的松紧度,进而改变声音的 _______(“音调”、“响度”和“音色”)。
【变式练3】(2025山东潍坊一模)如图所示,小明想探究“声音的音调与长度的关系”,他将8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出不同音调的声音;而用嘴吹每个瓶子的上端,可以发出哨声。
(1)从左向右用木棍敲击瓶子,听到的音调逐渐 (选填“升高”或“降低”);
(2)从左向右用嘴在瓶子口吹气,听到的音调逐渐 (选填“升高”或“降低”);
(3)上述实验可以得出的结论是:当其他条件相同时,振动物体的长度越长, 。
(4)小明又研究均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表中的有关数据,分析并写出音名B(7)的频率 。
音名 C(1) D(2) E(3) F(4) G(5) A(6) B(7) C(i)
唱名(C调) Do Re Mi Fa Sol La Si Do′
频率/Hz 264 297 330 352 396 440 528
弦长 l
考点3. 声音的利用
在声的利用考题中,主要考察方向是声音传递信息、声音传递能量两个方面。一般来说,能为人们识别自然界和社会中不同事物而提供的“消息”,就是信息。如果某种事情需要通过一定的“力量”来完成,这种“力量”一般是能量。
【例题3】(2025·长沙卷)古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息。下列关于钟声的说法正确的是( )
A. 钟声和琴声音色相同 B. 钟声可以传递信息
C. 响度越大,钟声传播速度越大 D. 钟声一定是噪声
【答案】B
【解析】A.音色与发声物体的材料、结构及发声方式有关,钟和琴是不同物体,材料、形状差异大,因此音色不相同,故A错误;
B.声音可以传递信息和能量,此题干中钟声用来报时、召集人群、发布消息,属于传递信息,故B正确;
C.声音的传播速度主要与介质种类、温度有关,与响度无关,故C错误;
D.噪声通常指不悦耳、不需要的声音。但题干中说敲钟用于报时等,是有用、有目的的声音,所以不一定是噪声,故D错误。故选B。
【变式练1】(2025四川达州一模)自然界中万物生灵都有着自己独特的交流方式,其中声音是最常见、最有效的方式之一。下列关于声现象说法正确的是( )
A. 声音是由物体振动产生的,一切物体振动产生的声音人都能听到
B. 我国“天宫”空间站的宇航员出舱后,在太空中仍能通过声音直接交流
C. 常见医用设备B超,是利用超声波来获取人体内部脏器信息的
D. 广场上的噪声监测仪能在传播过程中减弱噪声
【变式练2】(2025海南一模)如图所示,发声的扬声器能使烛焰晃动,说明声能传递 (选填“信息”或“能量”),请列举出一例这个知识的应用: 。同学们听出扬声器发出了语文老师的声音,这是根据声音的 辨别出来的。
【变式练3】(2025江苏苏州一模)“B超”机是利用超声波来诊断病情的,但是人们都听不到它发出的声音,这是因为( )
A.声音太大 B.声音频率大于人能听到的最大频率
C. 声音太小 D.声音频率小于人能听到的最小频率
考点4. 噪声及其控制
1. 人们用分贝(dB)来划分声音等级;听觉下限0dB。为保护听力应控制噪声不超过90dB;为保证工作学习,应控制噪声不超过70dB;为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。
2. 长期生活在90dB以上的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;
如果突然暴露在高达150dB的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力。
3. 控制噪音的方法:(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。
【例题4】(2025·黑龙江卷) 科技改变生活,一种新型防盗门的门锁采用声纹识别技术,可以识别主人的声音,这是利用声可以传递______;该门的夹层内填充新型材料,能够有效地减弱通过门传播到室内的声音,这种控制噪声的措施是______。
【答案】 信息 阻断噪声的传播
【解析】声音可以传递信息和能量。新型防盗门的门锁采用声纹识别技术,可以识别主人的声音,这是利用声可以传递信息。
该门的夹层内填充新型材料,能够有效地减弱通过门传播到室内的声音,这种控制噪声的措施是阻断噪声的传播,属于在传播过程中控制噪声。
【变式练1】(2025四川广安二模)中华民族传统乐器历史悠久、种类繁多。关于乐器使用所涉及的声现象,下列分析正确的是( )
A. 唢呐表演,模仿鸟儿的叫声令人愉悦,是乐音
B. 笛子演奏,按压不同位置的气孔,主要改变声音的响度
C.击鼓鸣锣,告知将士冲锋或收兵,说明声音可以传递能量
D. 敲击编钟,周围的人能听到声音,说明声音的传播不需要介质
【变式练2】(2025天津一模)发图是我国航空母舰上两位甲板引导员引导飞机起飞的情景。他们工作时要配戴防噪声耳罩,这种控制噪声的措施属于( )
A. 防止噪声产生 B. 监测噪声强弱 C. 防止噪声进入耳朵 D. 减小噪声传播速度
【变式练3】(2025湖南长沙一模)噪声监测器在对环境声音的监测中,可以提供声音的部分参数以便采取相关措施。监测器测出的甲、乙两种声音的特性如下表,分析表中数据可知( )
声音 声音强弱的等级/dB 频率/Hz
甲 50 2000
乙 90 500
A.甲、乙两种声音一定都属于噪声;
B.甲的频率高,是超声波,能够在真空中传播;
C.在监测器处,甲的响度小于乙的响度;
D.甲每秒的振动次数小于乙每秒的振动次数
考点5 跨学科实践(隔音房间模型制作)
学习制作隔音房间模型的重要知识储备是完成课题十分重要的方法
一、回忆控制噪声的途径以及阻断噪声传播的意义
控制噪声的三个方面分别是:防止噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声进入人耳。结合日常生活中的各种事例进行思考,人们平时常常从哪个方面着手控制噪声,为什么?阻断噪声传播,因为很多声源的发声是无法避免的,而且人耳接收的声音有很多种,防止噪声进入耳朵的同时可能也会阻断人耳接收有用的声音信息,而阻断噪声传播既不会阻碍声音产生,也不会对人们接收有用的声音信息有很大影响。
二、课前自主学习,通读教材内容,知道跨学科实践问题基本精神,为开展活动奠定必备知识基础
1.如果让你制作一个房间模型来测试其隔音效果,应该了解(可以猜想)以下因素中的 BCD可能会对隔音效果产生较大的影响。
A.房间模型的颜色 B.房间模型的面积
C.房间模型的制作材料 D.窗户的大小和数量
E.空气温度 F.房间模型的形状外观
G.房间模型的摆放位置
2.老师应该让学生活动前,从网上查询到下表所示材料的特点和隔音性能。
材料 特点 隔音性能
聚酯纤维隔音板 重量轻、易安装、防潮防霉、无毒等 对高频噪音隔音效果一般
隔音毡 超薄、柔软、防潮、耐高温等 具有良好的隔音效果,特别是对中低频噪音如人声、交通噪声等的隔音效果最好
岩棉隔音板 防潮防霉、环保等,但易掉落粉尘,对呼吸道有刺激作用 对高频噪音有很好的隔音效果
隔音泡沫 质轻且柔软,但易燃,不适用于高温或火源环境 隔音效果好
双层玻璃窗 由内、外窗组成 能有效提供良好的隔音效果
木材 自然环保,易获得等 隔音效果较差
石膏板 容易安装等 良好的隔音特性,很受人们的喜爱
通过阅读表格,我们发现,同种材料对不同频率的噪声的隔音效果也是不同的。我们在选购和使用隔音材料时,不仅要考虑材料本身隔音性能的优劣,还要考虑其他的因素,如:是否环保(或是否易燃、是否便于安装、价格是否能够接受等)
【例题5】(2025 西安一模)小明想比较几种材料的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒。
(1)在本实验中适合做声源的是 (选填“音叉”或“机械闹钟”)。
(2)如图所示,分别用不同材料将声源包裹起来,然后放在鞋盒内,通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该 (选填“相同”或“不同”)。
(3)小明一边听声音,一边向后退,在此过程中,他所听到声音的 (选填“音调”或“响度”)发生改变。当听不见声音时分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如表所示)。
材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板
人听不到声音的距离/m 8 4 7 5
(4)分析实验结果,这些材料中隔声性能最好的是 。
(5)为了进一步验证,同组的小红认为还可以保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔音材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔音性能。若材料越厚,则说明其隔音性能越 (选填“好”或“差”)。
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
(7)为降低电影院中的噪声,请根据本实验结果提出一条合理化的建议: 。
【答案】(1)机械闹钟;(2)相同;(3)响度;(4)羽绒服;(5)差;(6)传播过程中;(7)使用较松软的隔音材料进行装修。
【解析】(1)机械闹钟发出的声音有节奏,声音较为稳定,适合做实验声源;
(2)实验时要保证各种不同的隔音材料包裹的厚度相同;
(3)声音的响度与听者与声源的距离有关,故小明在远离声源的过程中,他所听到声音的响度发生改变;
(4)由表格数据可知,羽绒服的距离最短,说明隔音效果最好;报纸的距离最长,说明隔音效果最差,故这些材料中隔声性能最好的是羽绒服;
(5)保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔声材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,若材料越厚,则说明其隔声性能越差;
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在传播过程中减弱噪声;
(7)为降低电影院中噪声,可使用较松软的隔音材料进行装修。
【变式练1】在比较材料隔音性能的综合实践活动中,小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟,他所听到的声音响度都会发生改变。小明探究的科学问题是( )
A.响度会随离声源的远近而改变吗?
B.响度为什么会随离声源远近而改变?
C.响度会随隔音材料的厚度而改变吗?
D.响度和隔音材料厚度及离声源远近有什么关系?
【变式练2】(2025云南二模) 某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间,以免练琴时打扰邻居。方案实施前,她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有:一个声级计(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下:
(1)用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内;
(2)接下来的操作是:_______________,读出声级计的示数;
(3)比较两次声级计的示数,如果_______________,则说明泡沫板的隔音性能好。
【变式练3】在制作隔音房间模型活动中,请你根据生活中的认知与感悟,结合在网络中学习到的知识,完成下列问题:
(1)如果让你制作一个房间模型来测试其隔音效果,以下因素中的 可能会对隔音效果产生较大的影响(选填选项前对应的字母,都正确给满分,部分正确给1分,有错误不给分)。
A.房间模型的颜色 B.房间模型的面积 C.房间模型的制作材料
D.窗户的大小和数量 E.空气温度 F.房间模型的形状外观 G.房间模型的摆放位置
(2)从网上查询到下表所示材料的特点和隔音性能。
材料 特点 隔音性能
聚酯纤维隔音板 重量轻、易安装、防潮防霉、无毒等 对高频噪音隔音效果一般
隔音毡 超薄、柔软、防潮、耐高温等 具有良好的隔音效果,特别是对中低频噪音如人声、交通噪声等的隔音效果最好
岩棉隔音板 防潮防霉、环保等,但易掉落粉尘,对呼吸道有刺激作用 对高频噪音有很好的隔音效果
隔音泡沫 质轻且柔软,但易燃,不适用于高温或火源环境 隔音效果好
双层玻璃窗 由内、外窗组成 能有效提供良好的隔音效果
木材 自然环保,易获得等 隔音效果较差
石膏板 容易安装等 良好的隔音特性,很受人们的喜爱
通过阅读表格,我们发现,同种材料对不同 (填“响度”“频率”或“音色”)的噪声的隔音效果也是不同的。我们在选购和使用隔音材料时,不仅要考虑材料本身隔音性能的优劣,还要考虑其他的因素,如: (写一点即可)。
【易错点警示与例题突破】
【易错点1】发声停止不等于声音停止
一切发声的物体都在振动,振动停止时,发声也停止,注意发声停止不是“声音消失”。因为振动停止只是物体不再发声,但物体原来发出的声音仍然在传播。例如,发令枪响后随即停止振动不再发声,过一会终点计时员能听到枪声,说明虽然声源的振动停止了,但是声音仍然在空气中传播,并没有消失。
【例1】(2025黑龙江黑河)关于声音,下列说法正确的是( )
A.只要物体在振动,我们就能听到声音
B.声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声停止,声音立刻消失
C.敲击桌面发声,但是桌面没有振动
D.一切发声的物体都在振动
【答案】D
【解析】(1)人能听到的声音条件有三:①物体振动且振动的频率在20Hz﹣20000Hz之间;②有传声的介质:如空气等;③有良好的听力;
(2)各种声音产生的原理是相同的,声音是由物体振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声。
A、人耳能听到的声音频率范围一般在20Hz~20000Hz范围内,在此范围以外的声波(超声波和次声波),人耳听不到,故A错误;
B、声音是由于物体的振动产生的,若振动停止,物体便不再发出声音,但已经产生的声音已经通过介质传播出去,没有消失,故B错误;
CD、各种声音产生的原理是相同的,声音是由物体振动产生的,故C错误,D正确。故选:D。
【易错点1的针对性训练】
1. (2025海南一模)清晨,一阵闹铃声将你从睡梦中唤醒,提醒你:该起床了!关于声音,下列说法正确的是( )
A.声音是由物体的振动产生的
B.物体不振动也可以发声
C.声音能在真空中传播
D.声速等于光速
2. (2024山东临沂)5月25日,2024年全国科技活动周正式启动,临沂市部分学校开展了人工智能进校园活动。如图所示,同学们与智能机器人交流互动时,机器人的声音( )
A. 不是由振动产生的 B. 不能在真空中传播
C. 在气体中传播得最快 D. 音调的高低与振幅有关
【易错点2】音调、响度和音色之间的区别
音调 响度 音色
定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质
影响因素 声源的振动频率,频率越高音调越高 声源的振幅,振幅越大响度越大 声源的结构、材料
听觉表现 音调高:声音清脆、尖细;音调低:声音低沉 响度大:“震耳欲聋”; 响度小:“轻声细语” 不同声源的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
【例2】【例题1】(2025·天津)《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句,以“参差”形容水草长短不齐。我国传统管乐器排箫(图)因竹管长短错落,雅称“参差”。竹管“参差”是为了改变声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 振幅
【答案】A
【解析】不同长度的竹管内空气柱长短不一样,因而空气柱的振动频率也不同,发出声音的音调也会不同,所以竹管参差不齐,目的是为了改变声音的音调,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【易错点2的针对性训练】
1.如图所示,在8个完全相同的玻璃瓶中,灌入不同高度的水,仔细调节水的高度。用一根木棒敲击它们,发出声音的特性一定不同的是( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.音色和响度
2.如图所示,将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,保持钢尺伸出桌面的长度相同,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺会发出不同的声音,此处“不同”是指声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 速度
3. 乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音,是根据声的( )
A.音调 B.响度
C.音色 D.振幅
【易错点3】对超声波与次声波的正确理解
1.超声波和次声波也是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在相同条件下,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
【例3】(2024江苏连云港)在音乐社团活动过程中,乐器发出的声音通过___________传到人耳。人耳能区分钢琴和长笛发出的声音,是由于它们所发出声音的___________不同(选填“音调”“响度”或“音色”)。声呐是利用___________(选填“超声波”或“次声波”)具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的。
【答案】 空气 音色 超声波
【解析】声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质,在音乐社团活动过程中,乐器发出的声音通过空气传到人耳。
不同的发声体音色不同,人耳能区分钢琴和长笛发出的声音,是由于它们所发出声音的音色不同。
声呐是利用超声波具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的,利用超声波能够传递信息。
【易错点3的针对性训练】
1. (2023湖南长沙一模)如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情境,当汽车与障碍物相距较近时,汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于声波的说法中,正确的是( )
A. 超声波的传播需要介质;
B. “嘀嘀嘀”的警报声,就是超声波;
C. 超声波在空气中的传播速度为:3×108m/s;
D. 警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声
2.下列设备中,不是利用超声波工作的是( )
A.用听诊器检查身体 B.蝙蝠利用声波导航
C.声波金属探伤仪 D.潜艇上的声呐系统
一、声音的产生与传播
1.(2025·安徽)如图所示,用橡胶小锤敲击音叉,音叉发出的声音用话筒接收,将声信号转换成电信号,这个带有声音特征的电信号通过示波器中的波形图显示出来。下列说法正确的是( )
A.声音是由物体的振动产生的
B.声音的传播不需要介质
C.话筒的工作原理是磁场对通电导线的作用
D.用大小不同的力敲击同一音叉发出的声音,经示波器显示出来的振幅相同
2.(2025·四川眉山)如图所示是考古出土的我国古代不同时期的乐器,下列关于它们的说法正确的
是( )
A.敲编钟发出的声音是编钟振动产生的
B.编钟和骨笛都是乐器,它们发出的声音一定不是噪声
C.能辨别编钟和骨笛发出的声音,主要是根据它们的响度不同
D.敲编钟发出的声音比吹骨笛发出的声音大,是因为编钟声音的音调高
3.(2025·四川广安)下列关于声说法正确的是( )
A.真空能够传声
B.声音是由物体的振动产生的
C.同学们听到上课铃声后迅速进入教室,说明声音可以传递能量
D.上自习时,教室禁止喧哗是在传播过程中控制噪声
4.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)下列有关声现象的说法错误的是( )
A.超声波可以击碎结石,说明声波能传递能量
B.音乐教室墙壁安装消音棉是在声音传播过程中减弱噪声
C.吹笛子时,笛子发出的声音是由手指振动产生的
D.宇航员在空间站核心舱内能直接对话是因为舱内有气体
5.(2025·陕西·B卷)如图,是“祖脉秦岭,诗意长安”主题文化活动的场景。活动中颂诗、乐器演奏、歌曲演唱等多种文艺创演,彰显了陕西文化特色。下列分析正确的是( )
A. 现场观众听到的声音,是通过空气传入的
B. 朗诵者的声带振动时,振幅越大,音调越高
C. 演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断减小
D. 不同乐器发出的声音,音色相同
二、声音的特性
1.(2025·山西)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A. 琴声在空气中传播速度改变 B. 琴弦振动的幅度发生了变化
C. 琴弦振动的频率发生了变化 D. 琴身和琴弦的材质比较特殊
2.(2025·山东威海卷)如图所示,体育场紧邻主干道,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大。下列说法错误的是( )
A. 声波在顶棚处发生了反射
B. 运动员能够区分不同车辆的声音,说明声波传递了信息
C. 道路旁的树木使声音的能量在传播过程中逐渐减小
D. 听到车辆的声音很大说明车辆发声的频率很高
3.(2025·江西)如图所示,是华夏先民用飞禽的翅骨制作的古老的笛子——“贾湖骨笛”,对研究中国文化、文明具有重要的历史价值。吹奏骨笛时,抬起不同的手指,就会改变空气柱的长度,从而改变声音的( )
A.音色 B.响度 C.音量 D.音调
4.(2025·江苏扬州)“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
5.(2025·四川德阳)我国民族乐器种类繁多,展示了中华民族的智慧和创造力。人们能区分二胡和竹笛的声音,依据的是声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.频率
6.(2025·四川凉山)月琴是凉山具有代表性的乐器之一(如图)。演奏时,左手按弦,右手弹奏,琴声清脆悦耳。下列有关说法不正确的是( )
A.月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的
B.现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的
C.演奏时右手拨弦的力越大,琴声传播得越快
D.演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调
7.(2025·黑龙江卷)(多选)2025年春晚的戏曲节目《声动梨园》中,多个剧种精彩纷呈,使观众们感受到中华优秀传统文化的魅力。下列有关该节目中声现象的说法正确的是( )
A. 乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的
B. 乐曲声在空气中的传播速度是
C. 演员通过改变击鼓的力度改变鼓声的音调
D. 观众能区分鼓声与锣声是根据声音的音色
8.(2025·江苏苏州)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器,如图所示.当演奏者拨动琴弦时,弦因 而发出声音,且拨的力度越大,声音的 越大;听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的 不同。
9.(2025·河南)如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是______的;歌声是由牧童的声带______产生的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的______(填“响度”或“音色”)。
三、声的利用
10.(2025·四川宜宾卷)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是( )
A. 医院里的常见医疗设备“B超” B. 探测鱼群所用的设备“声呐”
C. 中医诊病四个途径中的“闻” D. 清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
11.(2025·黑龙江伊春市)关于声音的产生和传播,下列说法中正确的是( )
A. 物体不振动时能产生声音
B. 声音可以从月球直接传播到地球
C. 声音传播的速度一定是340m/s
D. 利用声呐可获得水中鱼群的信息
12.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)下列有关声现象的说法错误的是( )
A.超声波可以击碎结石,说明声波能传递能量
B.音乐教室墙壁安装消音棉是在声音传播过程中减弱噪声
C.吹笛子时,笛子发出的声音是由手指振动产生的
D.宇航员在空间站核心舱内能直接对话是因为舱内有气体
13.(2025·四川南充)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用 声波交流,这是利用声音传递 。
四、噪声的危害和控制
1.(2025·四川泸州)“风声雨声读书声声声入耳”,声音是我们感知缤纷世界的一个重要窗口。以下关于声现象说法正确的是( )
A.图甲:密闭玻璃罩中的空气被逐渐抽出,听到的闹铃声逐渐变小
B.图乙:用手拨动一端伸出桌边的塑料尺,伸出长度越长,音调越高
C.图丙:福建舰舰载机引导员戴上耳罩,是为了在传播过程中减弱噪声
D.图丁:用“B超”检查身体,主要利用了声音能传递能量
2.(2025·山东烟台)为保护听力,我们可以从声音的产生、传播和接收三个方面控制噪声。射击运动员训练时戴耳罩是从声音的 方面进行控制;图书馆中规定不能大声喧哗是从声音的 方面进行控制;家庭窗户安装真空双层玻璃是从声音的 方面进行控制。
五、跨学科实践:制作隔音房建模型
1.(2025 四川武汉一模)噪声是一种严重的环境污染,小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔声性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、棉袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,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 棉袜子
听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
(1)小明设计的实验利用的原理是:离声源越远,听到的声音响度越 (大/小);
(2)根据小明的实验,以上几种材料中隔声性能最好的是 。
(3)根据小明所得数据可推知粗糙的材料比平滑材料隔声 (好/差),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (海绵/报纸)隔声性能更好一点;
(4)在噪声污染严重的环境里,“隔声”是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔声”是在 减弱噪声。