学科:物理
教学内容:超声波
探究目标
1.知识与技能 知道超声波、次声波的产生与应用;了解声呐及B超工作原理.
2.过程与方法 在参观、调查及上网过程中获得超声波知识;了解动物对超声波的利用.
3.情感、态度与价值观 在了解超声波、次声波在现代技术的应用中,增强对科学的热爱.
探究指导
物理宫殿
1.超声波(supersonic wave)
高于20 000Hz的声波称为超声波.蚊子、猫、狗和家畜等动物能听到.其特点是方向性好、穿透能力强,易于获得较集中的声能量.
2.超声波的应用
(1)声呐(sonar):声呐是一个监测反射声波的系统.人们利用在水中超声波比光波和无线电波传播得远,且定向性好的特点制成了声呐装置,让它向海下发出高频超声波,依据回声声波的时间,可以测出水下障碍物所处位置、形状和大小;
(2)回声定位:如图4.4-1甲所示,轮船利用超声波探测船下的水深.发射器发射超声脉冲,声呐仪监测到反射来的回音,从而可算出水深.水深(h)=×水中的声速(v)×所花时间(t);如图4.4-1乙,黑夜里,蝙蝠利用超声波导航;
图4.4-1
【例1】 2000年8月,俄罗斯的库尔斯克号核潜艇在巴伦支海遇难.探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置.超声波在海水中的波速v=1450m/s,在潜艇正上方海面向下发出超声波,从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间为 t=0.146s,则潜艇沉没的实际深度h约为多大(取整数值)?
思路与技巧 超声波从发出到接收共用时间 t=0.146s,则超声波从发出到潜艇处共用时间为×0.146s,再根据超声波在水中的速度便可求出潜艇沉没的深度h..
答案 潜艇沉没的实际深度 h=1450m/s×0.073≈106m.
(3)B超:超声波能够成像,让超声波射入人体内,会在不均匀处和分界面上反射成像,即内脏的“声”像.利用B型超声波诊断仪可以观察到人体内器官及胎儿生长发育情况,如图4.4-2所示;
图4.4-2 胎儿的B超图像
(4)超声波去污(碎石):超声波能使清洗液产生剧烈的振荡,有去污作用,如图4.4-3甲.此外超声波还能传递能量击碎人体内结石,如图4.4-3乙;
图4.4-3
(5)超声波探伤:如图4.4-4所示,利用超声波的穿透与反射特性探测金属内部的裂纹、气泡等缺陷;
图4.4-4 图4.4-5 超声波速度测定器
(6)超声波测声速:向行驶车辆发出超声波被车辆反射回来,测速仪接收到声波频率会发生变化,从而确定车辆速度,如图4.4-5所示.
【例2】 超声波具有 、 等特点,超声波主要用于 、 、 、 等方面.
思路与技巧 与其他可听声相比,超声波具有方向性好、穿透力强,易于获得集中声波等特点,因而有着广泛的应用.
答案 方向性好、穿透力强;航海探测、医疗诊断、医疗治疗、金属探伤等.
【例3】 蝙蝠夜间出来活动从来不会撞到墙壁、树枝上,以下解释正确的是( )
A.蝙蝠的眼睛有夜视功能
B.夜晚有月光
C. 蝙蝠发出超声波可以在物体上返回,根据回声就可以判定物体的位置和在距离
D. 蝙蝠的嗅觉很好,可以嗅出前面是否有物体
图4.4-6
思路与技巧 蝙蝠在飞行时发出超声波,超声波碰到墙壁或昆虫时反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠就可以确定目标的位置和距离.声呐就是模拟蝙蝠回声定位的原理制成的仿生波装置.
答案 C.
3.次声波(subsonic)
低于20 Hz的声波称为次声波.其特点是传播时能量损失小,能传得很远.
4.次声波的应用
(1)预测自然灾害:火山爆发、龙卷风、海啸、台风等在发生前会先有次声辐射,利用次声监测仪进行预测.此外很多动物能听到次声,在台风来临时,海蚤听到了“警报”能到远处躲藏起来.地震前动物惊恐(草鱼跳跃,鸽子不安);
(2)一定强度的次声波对人体造成严重危害,使人产生恐惧、恶心、神经错乱,甚至五脏破裂,强大次声波还会对机器设备、建筑物造成破坏;
(3)军事监测:在大气层内进行核爆炸会产生巨大的次声波,用一种高灵敏度的监测装置(又叫大耳朵)就可探测到核爆炸的强度和位置.目前已建成全球性核试验监测网.地球上任何一个角落进行的核试验都不可能逃过“大耳朵”的“监听”.
【例4】 阅读材料
水母的顺风耳
生活在海边的渔民看见过这样的情景:风和日丽,平静的海面上出现一把把小小的“降落伞”——水母.它们在近海处悠闲自得地升降、漂游.忽然水母像听见什么命令似的,纷纷离开海岸,游向大海,不一会儿,狂风呼啸,波涛汹涌,风暴来临了.
为什么水母能预知未来的风暴呢?科学家经过多年的观察研究,发现水母的听觉器官特殊,能够感觉到次声波.当风暴来临时,空气和波浪摩擦会产生振动频率为8~12Hz的次声波.次声波传播的速度比风暴快得多,这样水母就能提前知道即将到来的风暴.
根据水母听觉器官的构造,科学家设计了“水母耳”仪器,它是由喇叭、共振器、传感器和指示器等组成.出海的船只安装了这种仪器,便可以提前知道风暴从哪里来,强度如何,从而做好安全准备.
图4.4-7
请回答:(1)次声波传播有何特点?
(2)水母为何能预测风暴?
(3)举例说明水母这种特点的应用.
思路与技巧 这是一道信息收集处理题,考查信息的收集、处理和交流能力.材料的第二段“次声波传播速度比风暴快得多”“水母听觉器官特殊,能感觉到次声波”是中心句.
答案 (1)次声波传播的速度比风暴快得多;
(2)水母听觉器官特殊,能感觉到次声波;
(3)制成仿生仪器——水母耳风暴预测仪.
5.人和一些动物发声频率和听觉频率范围
说明 (1)每个人的听觉范围并不相同.有些年轻人可以感觉到低于20 Hz的声音,年龄越大,越听不见频率较低或较高的声音;
(2)各类动物之间的听觉范围区别较大.有些动物,如蝙蝠、海豚、飞蛾等能听见超声波,而大象、鲸等能听见次声波.
探究体验
【例5】 如图4.4-8所示,在一次魔术表演中,一名驯兽师问他带来的狗:“2+2等于几”,狗立即叫四声.观众马上会为这条聪明的狗所倾倒,你能解释这种现象吗?
图4.4-8
思路与技巧 许多物理知识运用到魔术中.实际上还有一名助手在帮忙,利用兽类听觉频率和人的不同,发出兽能听见而人却不能听见的超声波的缘故.
答案 台下驯兽师的助手,吹了四下哨声,而这种哨声频率太高,人自己听不见,狗可听见因而立即叫了四声.
【例 6】 1932年的夏天,一位气象学家随着苏联探险船到北冰洋去考察天气.一天,他在放送探测气球时,无意地将脸颊贴了一下气球,竟感到了一种剧烈的震荡,疼得他大叫了一声.当天夜晚,探险船遭到了强风暴的袭击.
气球的震荡和未来的风暴是巧合,还是有什么联系?苏联科学家舒雷金决心进行一番研究.他们在靠海的研究站上不断放出气球,然后用仪器来记录那些气球震荡的情况,居然发现,在气球发生强烈震荡以后,往往会有风暴出现!简述这是什么原因.
思路与技巧 强风暴发生时要发出次声波,而次声波传播比风暴快得多,且能量损失得慢,传得远.
答案 强风暴发生时发生次声波,传播得快而远,引起气球的振动,振动气球具有能量,碰到脸颊上使人就感到很疼.
聊天室
话题:蝙蝠的导航系统
胖胖:蝙蝠为什么能在黑暗中飞翔自如,并能捕捉到昆虫?
老师:科学家做了一个有趣的实验:在房间里布上铁丝网,有的网孔比蝙蝠展开的翅膀还要小.把蝙蝠的双眼蒙住,再用摄像机摄录它的飞行情况,它们竟能飞行自如,穿来穿去,捕捉昆虫如图4.4-9.
图 4.4-9 蝙蝠的眼睛
乐乐:如果把蝙蝠的耳朵堵上,再让它睁着眼在黑暗的实验室里穿网捕食,情况怎样?
老师:这一下,蝙蝠却成了“瞎子”,不时撞在网上,有时甚至落到地上,难道蝙蝠是用耳朵“看”东西吗?实验室里是静悄悄的,铁丝也没发出声音呀!
胖胖:再把蝙蝠的眼睛和耳朵全敞开,用棉球将它的嘴堵住,不知会怎样?
老师:放入实验室后,蝙蝠又成了“瞎子”,碰网落地.这说明,蝙蝠是用嘴和耳来辨别方向、识别障碍的.蝙蝠的嘴是一个超声波发生器,每隔一定时间就发出一次超声波.它发出的超声波碰到障碍物就反射回来.蝙蝠的耳朵是个灵敏的超声波接收器,它利用反射回来的超声波判断前方有没有障碍.有的学者认为,蝙蝠利用超声波识别障碍物,并不是简单的回声测距,而是听到回声以后,能在脑中形成图像,蝙蝠体内可能存在一种“声全息感觉系统”.
快乐套餐
1.(多选题)关于声呐(sonar),下列说法正确的是( )
A.它是利用次声波定位的
B.它本身必须能发射超声波
C.它本身必须能接收超声波
D.它能确定物体的远近
2.(太原市中考题)人能感受的声音频率有一定的范围,大多数人能够听到声音的频率范围大约是20~20000次每秒.人们把低于20次每秒的声音叫次声波,把高于20000次每秒的声音叫超声波.大象进行交流的“声音”是一种次声波,人类听不到大象的“声音”,是因为( )
A.大象发出的声音太小
B.次声波无法传到人耳
C.次声波的频率大于20000次每秒
D.次声波的频率小于20次每秒
3.(佛山市中考题)科学家在对蝙蝠的研究中,曾经用黑布将蝙蝠的双眼蒙上,发现蝙蝠也可以很正常地飞行,没有受到一点影响,这是因为( )
A. 蝙蝠在飞行时会发出次声波,根据回声定位原理来飞行
B. 蝙蝠的眼睛会发出超声波,穿透黑布,清楚地看到黑布外面的目标
C. 蝙蝠在飞行时会发出超声波,根据回声定位原理来飞行
D.黑布太薄会透光,蝙蝠可以很清楚地看到黑布外面的目标
4.地震是地球上某个部位发生的剧烈振动,人们却听不到这种振动的声音,这是由于( )
A.声音不够响
B.声音音调太高
C.声源振动频率低于 20 Hz
D.声音是噪音而不是乐音
5.下列说法中不正确的是( )
A.利用强超声波对钢铁、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切割加工
B.在建筑方面,设计、建造大厅堂时,必须把回声现象作为重要因素加以考虑
C.在石油勘探时,常采用人工地震的方法,即在地面上埋好炸药包,放上一列探头,把炸药引爆,探头就可以接受到地下不同层间界面反射回来的声波,从而探测出地下油矿
D.利用超声波能够预报地震、侦察台风和大气中的核爆炸
6.超声波具有 、 等特点.超声波主要应用于 、 、 、 等方面.
7.次声波具有 等特点,监测与控制次声波有助于减小它的危害,次声波主要应用于 、 、 等.
8.如图4.4-10,蝙蝠在飞行中发出 ,根据 到来的方位和时间确定目标的位置和距离,根据这一原理,科学家发明了 ,用来探测鱼群、探知海深等.
图4.4-10
9.下面是几种动物和人能听到的声音的频率范区(单位:Hz):
(1)鳄鱼:20——6000;(2)青蛙:50——8000;
(3)猫:60——35000;(4)人:20——20000;
(5)狗:15——5000;(6)知更鸟:250——21000.
上述的动物和人中,能听到次声的有 ,能听到超声的有 ,超声和次声都听不到的是 .
10.声响是人们利用超声波 、 等特点制成的.监测与控制 有助于减少它的危害,并可以用来预报地震、台风和监测核爆炸.
11.请把下列现象与有关知识用线连接起来:
次声波 超声波
焊接 探伤 加工 预报地震 声呐 遥测核爆炸
12.如图4.4-11一艘渔船在海上用声呐探测鱼群,当向鱼群发出超声波后 4s收到返回的超声波,求这群鱼当时离渔船多远?若当超声波到达鱼群后,鱼群以3m/s的速度向远离渔船的方向直线游去,则渔船收到超声波时,鱼群游动了多远(超声波在海水中的速度为1500m/s)?
图4.4-11
13.1976年 7月28日我国唐山大地震前夕,离唐山不远的沿海渔场,许多鱼上浮、翻白;7月25日某鱼塘中的草鱼成群跳跃;7月27日“长湖号”油轮在天津大沽口海面,发现水母突然增多,鱼类惊恐不安.此外还发现老鼠逃出鼠洞,牛马不入圈,鸡犬不宁等异常现象,简述这是什么道理.
14.为什么超声波手术刀能除去体内的结石?
15.如图4.4-12,找一个豆奶盒,在其底部开一小孔,将豆奶排出,用手拍击薄膜部分.
图 4.4-12
猜一猜:这时你听到什么?发现什么?这说明什么物理道理.
16.(海口实验区中考题)图4.4-13中分别列出了几种动物可听到声音的最高频率和能发出声音的最高频率,请根据图表给出的信息回答下列问题:
(1)海豚能发出声音的最高频率为多大?狗可听到声音的最高频率为多大?
(2)如果声音在空气中的传播速度是330m/s,运用下面公式计算人可听到最高频率声音的波长.波长=速度/频率.
图 4.4-13
17.利用超声技术已开发出不少家电产品,如超声波洗衣机、超声波洗碗机等.次声波有什么用途呢?请到图书馆或互联网上查找有关资料,写一篇“超声技术与家电”或介绍“次声波应用”的科学报告.
18.夏天的郊外,你会听到许多你熟悉的声音,如蛐蛐叫、蛙叫……但也有你听不到的声音,哪些物体发出的声音你听得到?哪些物体发出的声音你听不到呢?
19.人耳听不到声音的原因很多,但并不一定都是由于听不到“超声”和“次声”的缘故,也有其他原因,你能设计几个小实验概括说明一下人耳听不到声音的各种原因吗?
20.图4.4-14中的三幅图是超声波的应用,请将对应的序号填出:
(1)超声波测速 ;
(2)用B超检测胎儿发育情况 ;
(3)超声探测沉船和鱼群 .
图4.4-14
21.阅读材料
白宫“闹鬼”
近日就有人传出美国白宫频频闹鬼,打开美国白宫官方网站,上面居然有一个关于“白宫幽灵”的链接.打开链接中的录像文件,看到夜幕下的白宫,一会儿某个卧室的门突然自动打开,某个地方突然发出神秘的声音;一会儿,房间里燃得好好的蜡烛又莫名其妙地熄灭……
英国著名心理学家理查德·怀斯曼在一个音乐会现场做过这样的试验.在演奏的4首曲目中加入了低频音波,也就是振动频率低于20赫兹的次声波.
音乐演奏完后,理查德·怀斯曼让听众描述音乐带给他们的感受.到场的听众都说,乐曲演奏时他们产生了一系列奇异的感受,例如不安、悲伤、厌恶、害怕等,有的人甚至感到脊背上有凉意,这和人们感到在“闹鬼”的时候的感受极其相似.
中科院声学研究所谢金来研究员说,人体内脏固有的振动频率在 0.01赫兹到20赫兹之间和次声频率相近似,如果外来的次声频率与人体内脏的振动频率相似或相同,就会引起共振影响人的情绪,使人感到头晕、心烦意乱、焦虑甚至耳鸣、恶心等等.尤其是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时,更易引起人体内脏的共振,使人体内脏受损而丧命.
请回答:(1)你相信真的有“鬼”吗?
(2)为什么燃得好好的蜡烛会熄灭?
(3)人为什么有恐惧感?
(4)用一句话概括这些现象的实质.
22.阅读材料
仿生驱虫仪
在亿万年的生物进化过程中,许多昆虫具有逃避蝙蝠的本领,它们一听到蝙蝠的叫声就立即飞跑.这些惧怕蝙蝠的昆虫,大多数是农业害虫.
科学家的研究,启发了农业专家,他们想:能不能模仿蝙蝠发出的超声波,来驱赶农田害虫呢?
人们在棉田里播放21kHz的“假蝙蝠叫声”,吓得象鼻虫蛾闻声而逃.如图4.4-15所示.
图4.4-15 超声波驱虫
有一种玉米钻心虫,十分可恶,它的成虫也是夜里活动的蛾子.科学工作者发现,玉米钻心虫蛾子的腹部有成对的鼓膜器,如果用22 kHz的超声波刺激它,鼓膜神经便会有反应——这一定是对付蝙蝠的器官.于是,人们在野外进行了超声驱虫的实验:在实验田里,每晚播放超声波,使它的频率与强度和蝙蝠相同,从六月中旬开始,一直到玉米成熟,结果实验田受虫害的玉米远比对照田少.
请回答:(1)读完本文后你有何启发?
(2)举出生活中的仿生仪器.
参考答案
[快乐套餐] 1.B、C、D 2.D 3.C 4.C 5.D
6.方向性好;穿透力强;航海探测;医疗治疗;金属探伤;医疗;诊断
7.能量损失小;传播得远;预报地震;台风;监测核爆炸
8.超声波;超声波;声呐
9.狗;猫;知更鸟;青蛙
10.容易会聚;传播得远;次声波
11.
12.鱼群当时离船的距离为:s=vt=1500m/s×4s×=3000m;鱼群游动的距离为:s′=v′t′=3m/s×4s×=6m(点拨:超声波到达鱼群所用的时间为:t=4s×=2s,鱼群接受超声波到超声波返回渔船的时间也为2s.利用s=vt可求出这时鱼群游动的距离)
13.地震发出次声波,动物对次声波反应敏捷(点拨:动物与地震的关系,现仍处于探索阶段,其奥秘有待本书读者去探索)
14.超声波带有较大能量,碰到人体内结石时,结石会被击成碎片,加服中药便可顺利排出
15.听到拍击声;看到烛焰熄灭;声波能传递能量
16.(1)海豚;120KHZ;狗:50KHZ (2)1.65cm
17、18.略
19.(1)晃动胳膊,听不到,次声的原因 (2)远处听不到,响度太小的原因 (3)音箱中的纸盒撕掉,听不到,无法振动的原因
20.(1)C (2)A (3)B
21.(1)不相信 (2)次声波作用的结果 (3)次声波振动频率与人体内脏的振动频率接近 (4)次声波作用的结果
22.(1)略 (2)隐形战斗机、雷达等学科:物理
教学内容:乐音与噪声
探究目标
1.知识与技能 了解乐音的特性;知道影响乐音的三要素;了解噪音的来源、危害及防治;知道分贝的含义.
2.过程与方法 通过实验探究,体验音调与频率、响度与振幅之间的关系;通过体验和观察,了解防治噪声的思路.
3.情感、态度与价值观 体会生活中声音的奇妙;增强环保意识.
探究指导
物理宫殿
1.乐音(musical sound)
听起来优美动人的声音.乐音的特性有音调、响度和音色.
2.音调(pitch)
声音的高低叫音调.
(1)频率(frequency):物体每秒振动的次数.其单位为赫兹(Hz).图4.3-1是甲乙两个频率不同的音叉发出声音的频率.如图4.3-1所示,甲、乙两个音叉的频率不同.在同样时间内,甲振动次数少,频率小,音调低;乙振动次数多,频率大,音调高;
图4.3-1
(2)音调是由发声物体振动的频率决定的,频率高的声音音调就高,听起来就尖细;频率低的声音音调低听起来就低沉.如图4.3-2,用两个齿数不同的齿轮固定在同一根轴上,用皮带带动它们一起转动,用硬纸片分别接触它们,可听见接触A时声音高,接触B时声音低;
图4.3-2
(3)音调的高低跟发声物体的形状、尺寸和所用材料等多种因素有关,早在战国时期.我国就有“大弦小声,小弦大声”的记载.弦越短、越细、张得越紧,它振动时发出声音的音调就越高.弦乐器和管乐器就是通过改变振动弦或空气柱的长度来发出不同音调的声音;
(4)成年男子的声带长而厚,儿童和妇女的声带短而薄,所以成年男子的音调比儿童和妇女的低.男低音频率约为65赫兹,女高音频率约为1100赫兹.我国战国时期铸造的编钟由65个大小不同的青铜钟组成,大的钟音调低沉,小的钟音调高亢;
(5)如图4.3-3所示,狮子吼叫声的声调比鸟鸣声的音调低.
图4.3.3
【例1】 当你吹笛子时,用手指按住或放开不同的孔就会发出高低不同的声音,奏出动听的音曲.笛子是靠 发声,如图4.3-4所示,若将笛孔全堵上,其发音的音调 ,若将笛孔全打开,发音的音调 .
图4.3-4
思路与技巧 如图4.3-4,竹笛M是吹孔,N为贴笛膜孔,ABCDEF为6个音孔.吹笛时将嘴唇放在吹口上,用一股又扁又窄气流去吹动笛子里的空气柱时,竹笛内空气柱振动发声.显然,振动空气柱为吹孔到被堵住孔长度.把笛子的6个孔全堵上,笛子里的空气柱最长,发出最低的一个音.如果你把离吹口最远的一个孔放开,空气柱就减短了一截,笛子的音调就高一些.吹笛子的人不断地堵住或者放开笛子上的气孔,改变里边空气柱的长短,就能演奏出优美的乐曲.
答案 竹笛内空气柱振动 低 高.
【例2】 如图4.3-5所示,当往开水瓶中倒水的时候,为什么根据声音就知道瓶中水是否满?
图4.3-5
思路与技巧 向暖水壶中灌水时,能引起水壶中空气柱的振动而发声,水未满时,空气柱较长,振动频率低,声音低沉.随着水面的升高,空气柱逐渐变短,振动频率逐渐变高,音调逐渐变高.
答案 通过听灌水时发出的声音可判断水是否灌满,若声音音调较低,则表示振动频率低,瓶中空气柱较长,水还未灌满;若音调很高,则表示水将灌满.
3.响度(loudness)
声音的强弱叫响度.
(1)振幅(amplitude):物体振动时,偏离原来位置的最大距离.如图4.3-6,将钢锯条下端夹紧在台钳上,上端用手拨动一下,使它振动;
图4.3-6
(2)影响响度大小的因素:①振幅的大小;②人到声源的距离,离发声体越远,声音能量越分散,听到的声音就越轻.
4.音调与响度的区别
音调是指声音的高低程度;响度是指声音的大小程度.音调是由发声体振动频率决定的;而响度是由发声体的振幅决定的.
说明 (1)日常用语中声音的“高”“低”有时指音调,有时指响度,含义不是惟一的.例如,合唱时有人说“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”,这里的“高”“低”指的是音调;而“引吭高歌”“低声细语”里的“高”“低”指的却是声音的响度;
(2)物理学中的用语要求清楚准确,含义惟一,不能产生歧义.所以在物理语言中,声音的“高”“低”只用来描述音调,而用声音的“大”“小”来描述声音的响度.
【例3】 牛叫的声音与蚊子叫的声音相比较,下列结论正确的是( )
A.牛叫的声音音调高,响度大 B.牛叫的声音音调低,响度小
C.牛叫的声音音调高,响度小 D.牛叫的声音音调低,响度大
思路与技巧 音调和响度由不同的因素所决定.由生活经验知:牛叫的声音低沉,其频率低,音调低,但其响度大.而蚊子叫的声音尖细,其频率高(即翅膀扇得快),音调高.但牛叫比蚊子叫响度要大些.
答案 D.
5.音色(musical quality)
声音的音质(特色).
说明 (1)音调和响度相同的不同声音,音色不同其波形不同.如图4.3-7所示;
图4.3-7
(2)音色是由发声体的材料、结构和振动方式如弹奏手法等因素决定的.不同的乐器演奏同一首曲子,根据音色不同就能够分辨出用的是什么乐器;
(3)电子琴模拟不同乐器的原理:先将不同乐器发声的波形及其对应的电流储存在电子琴的芯片上,再用电子电路合成跟每种乐器所发出的声音特有的波形相同的电流,然后将这个电流通入扬声器,就发出了该种乐器的声音.
【例4】 有人在房间里讲话,我们往往不用进房间就能辨别出房间里是谁在讲话,这是由于不同的人,他们讲话的( )
A.响度不同 B.音调不同 C.音色不同 D.频率不同
思路与技巧 由于不同人的声速的特点不同,发出的声音的音色也不同;对于物体,不同发声体的材料、结构不同,发出的声音的音色不同.
答案 C.
6.噪声(noise)
听起来杂乱刺耳的声音称为噪声.
(1)产生:由发声体无规则振动产生的;
(2)波形:如图4.3-8所示;
图4.3-8
(3)大小:用声级表示,单位是分贝(dB).人刚能听到的声音强度为0dB;
(4)危害:青少年长期在吵闹的环境中生活,其智力发育可能降低20%;在90dB环境中工作,听力会受到严重影响,发生耳聋、头痛、高血压等疾病;在150dB的环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力;
(5)利用:噪声可以控制植物提前或推迟发芽以除掉杂草,利用人体发出的微弱噪声探测病灶,利用水下自然噪声显示海底情况等.
说明 从环境保护的角度看,凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音,凡是在某种场合“不需要的声音”,都属于噪声.例如,在听课时,即使是美妙的音乐也是噪声;反之,在欣赏音乐时,老师的声音也成了噪声.
7.嗓声防治
【例5】 无声手枪为什么会“无声”?
思路与技巧 所谓无声手枪是在手枪中安装上一个装置,把火药爆炸声控制在这一装置内,让它在这一装置内进行减弱,使人们听不到枪声.
答案 因为无声手枪把声音在声源处减弱了,这是噪声减弱的一种途径.
【例6】 噪声控制是保护环境的重要工作,一般降低噪声常用吸声处理,即在声传播途径上使用吸声隔音材料,以减少工厂、交通噪声对环境的污染.当然在设计时要考虑经济、技术等诸多问题.
现有一厂房,内部面积为800m2,未经处理时,平均吸声系数为0.05(即噪声每反射一次被吸收的能量与入射的能量的比值),则总吸声面积(平均吸声系数×内部面积)为 40 m2.
材料平均吸声系数 总吸声面积(m2) 噪声等级(dB)
0.05 40 100
0.2 160 94
0.35 280 91.5
0.5 400 90
测得该厂房的噪声等级为100dB.如果对这间厂房进行吸声处理,情况如上表.
(1)这间厂房的噪声是否超过了国家法律规定的标准?
(2)分析表中数据可得什么结论?对这间厂房的噪声控制计划,你可提供哪些原则性意见?
(3)图4.3-9甲是一种凹形公路的设计,图4.3-9乙是这种公路降噪效果图,其中实线给出了路旁不同距离实际测得的噪声降低分贝数,虚线是理论计算值,公路下凹产生了怎样的效果?
(4)从图4.3-9乙可见,在距离15m处,实际测得的噪声等级比理论的还高.这种情况出现的原因是什么?
图4.3-9
思路与技巧 这是一道信息给予题,表中有效信息有:吸声面积从40m2增大到160 m2,噪声降低6dB;从160 m2增大到280 m2,噪声降低2.5 dB;从280 m2增大到400 m2,噪声降低1.5dB.从纯物理角度,宜选吸声面积400 m2,但从经济角度考虑,选吸声系数为0.2的材料即可.题中背景材料新颖,“平均吸声系数”、“吸声面积”、“噪声等级”等新颖名词术语,是问题的次要方面,不影响解题.
答案 (1)已超标
(2)由表可知:增加吸收有利于降低噪声,但继续增加吸声材料,每增加120 m2吸声降低的分贝数越来越少,即收益低,要有效应用声吸收降低噪声时,材料的吸声系数至少要0.2,总降噪量不超过 10dB,否则不经济
(3)图乙中阴影部分反映了公路下凹产生的效果,降噪可达10dB左右,可见公路下凹是降低公路交通噪声的简单有效的措施
(4)因为在凹下公路两侧有反射的缘故.
探究体验
提出问题 音调高低跟振动快慢(频率)有何关系?
探究器材 钢锯片、桌子、硬纸片、自行车等
探究过程
①如图4.3-10所示,将一把薄钢尺紧按在桌面上,先使其伸出桌边少许;
图4.3-10
②拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意观察钢尺振动的快慢;
③使钢尺伸出桌边的长度长一些,再次拨动(注意使钢尺前后两次振动的幅度大致一样);
④将硬纸片接触自行车车轮的辐条,先慢慢转再快快转,听一听发出声音的音调有何变化?
探究评析
①钢尺伸出桌面越长、振动 ,发出声音的音调 ;
②自行车辐条转得越快,频率 ,音调 .
聊天室
话题:以声消声
胖胖:我拿一个音叉敲响的音叉在耳边慢慢转动,奇怪,它发出的声音时强时弱,这是什么道理?
老师:看来,音叉的两个叉股就是两个声源,它们都发出疏密相间的声波.假如甲声源传来的“密部”和乙声源传来的“疏部”恰好同时到达某点,它们就会互相抵消.
乐乐:看来,这一原理也可用来减小噪声.
老师:是的,根据这个原理,科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术.简单地说,就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析,根据分析结果通过喇叭发出新的噪声,它恰好能将原来噪声的振动抵消,从而达到消除和降低噪声的目的.这种“以声消声”的方法称做“有源消声技术”.目前,人们已利用这一技术消除空调器、大功率冰箱及汽车发动机等所产生的噪声.
快乐套餐
1.(贵阳市中考题)正在拉二胡的一位同学不断用手指去控制琴弦,这样做的目的是
( )
A.使二胡发出不同的音调 B.为了获得更好的音色
C.为了获得更大的响度 D.阻止琴弦振动发音
2.如图4.3-11小白兔能分辨出门外不是自己的外婆,主要是依据声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.以上答案都不对
图 4.3-11
3.有经验的养蜂员,根据蜜蜂的嗡嗡声,就可以知道它是飞出去采蜜还是采好了蜜回蜂房,这是由于( )
A.蜜蜂带花蜜飞回来时,翅膀振动发出的声音的音调比不带花蜜时的高
B.蜜蜂带花蜜飞回来时,翅膀振动发出的声音的音调比不带花蜜时的低
C.蜜蜂带花蜜飞回来时,翅膀振动发出的声音的响度比不带花蜜时的大
D.蜜蜂带花蜜飞回来时,翅膀振动发出的声音的响度比不带花蜜时的小
4.在探究发声体振动快慢与音调、响度、声速的实验中,小明同学的结论如下,则其中正确的是( )
A.发声体振动越快,音调越高,传播速度越大
B.发声体振动越慢,音调越低,声音传播越远
C.发声体振动越快,音调越高,响度越大
D.发声体振动越快,音调越高,响度、声速不受影响
5.码头边轮船的汽笛声能传得很远,这是因为( )
A.汽笛声音调高 B.汽笛声音色好
C.汽笛声响度大 D.汽笛声传播的速度大
6.在电视机的遥控器上,有图4.3-12几个按钮(图标),其中控制音量(响度)大小的是( )
图4.3-12
7.“随身听”播放英语磁带时,用“快放”比正常播放时( )
A.音调提高 B.响度变大 C.音色变好 D.没有区别
8.“高声呼叫”和“低声细语”,这里的“高”和“低”指的是( )
A.音调高低 B.响度大小 C.音色好坏 D.以上说法都不对
9.为了减少高速行驶的车辆产生的噪声对高速公路两侧机关单位、居民的干扰,常在高速公路的两侧架设具有一定高度的屏障,这种有效、可行的防止噪声的措施属于( )
A.堵塞感受噪声的器官 B.阻隔噪声传播的途径
C.控制产生噪声的声源 D.防止噪声产生回声
10.图4.3-13所示的标牌,它表示的意思是( )
A.此地有乐队,可以出租
B.道路变曲,行车注意安全
C.禁止鸣笛,保持安静
D.以上选项均不正确
图4.3-13
11.如图4.3-14是我国湖北出土的曾侯乙编钟,分别敲击不同的编钟,发出声音的什么不同?( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.音调和音色
图4.3-14
12.判断下面说法的对错
(1)图4.3-15中小红说“乱弹吉他的声音就是噪声”,她的说法是不科学的.( )
图4.3-15
(2)分贝数越大,表示声音越弱.( )
(3)声呐是利用超声波的定向发射的特性制成的可探测潜艇等位置的仪器.( )
(4)长期生活在高分贝的噪声环境中,双耳有完全失去听力的可能.( )
13.初中阶段的男生都要经历“变声期”,此后,男、女同学的声带有了明显的区别,男生的声带厚而长,女生的声带薄而短,因此男生发声时声带的振动频率比女生 ,由此可认为男生的“变声期”是声音的 发生了改变.
14.(哈尔滨市中考题)唐诗《枫桥夜泊》中的“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”诗句中体现出的物理知识有 、 .
15.指出下列各种声音现象,反映了声音的哪种特性:
(1)震耳欲聋,是指
(2)闻其声便知其人,是应用了 ;
(3)瓮声瓮气,是指 ;
(4)古诗“少小离家老大回,乡音未改鬓毛衰”,乡音未改是指 .
16.如图4.3-16所示,将一把钢尺压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拨钢尺,则钢尺发出声音的 不同.改变钢尺伸出桌面的长度,则钢尺发出声音的 不同(选填“音调”、“响度”或“音色”).
图4.3-16
17.比较老黄牛的“哞哞”叫声和小老鼠的“吱吱”叫声;老黄牛叫的音调 ,响度 ;小老鼠叫的音调 ,响度 .
18.图4.3-17是两种声音的波形,从图形可知:甲是 的波形,理由是 ;乙是 的波形,理由是 .
图4.3-17
19.噪声在真空中能否传播?为什么?
20.你一定见过风铃吧.如图4.3-18,在微风中,叮叮口当 口当 的铃声美妙极了.用实验探究一下风铃发声的音调高低与金属管长度的关系.哪一类乐器的发声原理与此一致?
图4.3-18
21.人们在选用瓷器和陶器时,总是要轻轻地敲敲听听,以此来判定它的好坏,这是利用乐音的哪些特征进行分辨的?
22.先将一根吸管的一端压扁后,按图4.3-19示方法剪去两角,再将这端放入口中,吹出声音来.用剪刀将吸管的另一端逐渐剪短,仔细分辨吹出的音调有什么变化.想一想,哪种乐器的演奏原理与它相似?
图4.3-19
23.制作鸟笛,找一根粗细均匀的竹管,按如图4.3-20方法,便做成了一根鸟笛.
试一试:在活塞上蘸些水,把拉杆活塞插入塑料管,用嘴吹上端,上下拉动活塞,能发出小鸟叫声.简述:拉杆拉出越长,吹出的音调如何变化?
图4.3-20
24.假设你是学校环境监测小组成员,现在要准备一份学校环境噪声情况的报告,要求做到以下几点:
(1)列出学校噪声来源的清单;
(2)利用噪声测试仪测出这些噪声的响度(分贝);
(3)在教师和学生中进行一次调查,请将他们对每一种噪声的感觉程度作出评定.感觉程度可分为四级:
A级 觉察不到;
B级 能觉察到;
C级 令人心烦;
D级 难以忍受.
噪声来源 噪声响度 感觉程度
马路上的噪声
操场上的噪声
教室里的噪声
(4)把调查、测试结果填入表格;
(5)分析校园受噪声污染的程度,并提出控制噪声的可行方案.
25.小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,猜测:即使在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关.于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确.下表是她在实验时控制的琴弦条件.
(1)如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应该选用表中编号为 的琴弦(只填字母代号);
(2)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等.你认为小兰要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是: (只填写数字代号);
(3)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”.请你再写出一个初中物理中用到这种方法的实验名称: .
26.一天,小明和他的同学们到体育馆去玩,细心的小明发现体育馆的顶端和四周有许多如图4.3-21所示的楔形物体,简述它们有什么作用?请你实际参观一下,并请教工作人员或查阅资料弄清楚这是怎么回事.
图4.3-21
27.小明想弄清口琴的发声原理,便把自己的口琴拆开,发现口琴的琴芯结构如图4.3-22所示.在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片.
小明发现:在气流冲击下,较厚较长的铜片发出的声音比较薄较短的铜片发出的声音的音调要低,对照小明的发现及示意图,填空:
图4.3-22
(1)较厚较长的铜片发声时振动要比较薄较短的铜片振动 ;
(2)图4.3-22中的Ⅰ区是 音区,Ⅱ区是 音区,Ⅲ区是 音区(填“高”、“中”或“低”);
(3)在同一孔处用不同的力度吹琴发生变化的是 .
28.下表中列出的是一些音阶的频率:
音符 1 2 3 4 5 6 7
音名 do re mi fa sol la si
频率/Hz 256 288 320 341.3 384 426.7 480
根据表中的数据你能归纳出什么结论?写出两条:
(1) ;
(2) .
29.在安静的环境中测量脉搏跳动的次数,然后不改变其他条件,开大收音机或电视机音量到吵人的程度,再测量脉搏跳动次数,看结果如何?为什么会出现这种现象?
30.图4.3-23在杯内装入适量的水,再用筷子轻轻敲击玻璃杯外沿.
仔细听发出的声音,同时观察杯内水面发生的现象.等声音停止,再观察水面的情况.
(1)玻璃杯乐器是靠什么发声?
(2)瓶中水的多少与发出声音的高低有何关系?
图4.3-23
31.阅读材料
叩诊术
300多年前,一个饭店老板的儿子叫奥恩布鲁格,卖酒时,奥恩布鲁格发现,聪明的酒商用手指敲一敲酒桶,就能探听到桶内的秘密:空桶被敲以后能发出清脆的声响,满桶被敲之后总是闷声闷气的.小奥恩布鲁格很快就学会了这个技巧,掌握了这种“声撞击”探测方法.
图4.3-24 图4.3-25
奥恩布鲁格后来成了一名医生.这一天,有位病人找他看病,说胸口不舒服,喘气很费力.是什么病呢?那时既没有X光,也没有听诊器,奥恩布鲁格查来问去也弄不清病人得了什么病.
忽然,他想到了童年时敲酒桶的方法.他想:人的胸腔不是很像酒桶吗?敲一敲胸腔不就能听出里边有没有脓水吗?
奥恩布鲁格做了反复的实验和观察、解剖,探索胸腔疾病和叩击音之间的关系,终于写出了医学论文,发明了叩诊的方法.
叩诊时,医生将左手的中指或食指第二节紧贴在患者胸部或其他部位,再用右手中指叩打左手中指第二节,脏器不正常与正常的叩诊声音是不相同的.这样就根据听到的叩诊音是否相同来判断病人是否有疾病.
请回答:(1)酒桶被敲后,发出声音闷声闷气,表明酒多还是酒少?
(2)叩诊主要根据声音的什么发声变化判断是否有病?
(3)在高科技发达的今天,医生除了用叩诊术进行初步判断外,还借助一些什么仪器?
32.结合以前学过的声学知识,看图4.3-26,请以“夜深人不静”为题写一篇300字左右的科普作文.
图4.3-26
参考答案
[探究体验 ]越慢;越低 越高;越高
[快乐套餐] 1.A 2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.A 8.B 9.B 10.C 11.D 12.(1)× (2)× (3)√ (4)√
13.低;频率
14.物体发声;空气可以传声;利用音色辨别发声体是钟;音叉每秒振动386次
15.(1)响度 (2)音色 (3)音调 (4)音色
16.响度;音调
17.低;大;高;小
18.乐音;波形是有规则变化的;噪音;波形是无规则的
19.不能,没有传播声音的介质
20.打击乐器
21.利用音色这一特性,如果振动破了,它的音色就会改变
22.越短音调越高;管乐器,如笛子、箫和萨克斯
23.越低
24.略
25.(1)D、E (2)③①②④ (3)研究蒸发的快慢跟哪些因素有关
26.有吸声和消声作用
27.(1)慢 (2)低;中;高 (3)响度
28.(1)音阶越高,声音频率越大 (2)音阶越低,音调越低
29.脉搏跳动次数加快,因为这时的声音已变为噪音,噪音会影响人体正常活动,对人体产生危害
30.(1)玻璃杯振动 (2)水越多,振动越慢,音调越低.
31.(1)酒多 (2)音调 (3)X光机、B超、CT等现代化仪器
32.略学科:物理
教学内容:声音的产生
探究目标
1.知识与技能 知道声音是由物体振动产生的;知道什么是声源.
2.过程与方法 通过观察物体发声与不发声的差异,培养观察能力.
3.情感、态度与价值观 领略声音的和谐美;乐于探究身边的声现象.
探究指导
物理宫殿
1.声音(sound)的产生
一切发声的物体都在振动(vibration).如图4.1-1里所示,用手拨动钢尺,钢尺发出声音,同时尺也在上下振动;如图乙,发声的音叉激起水花.
图4.1-1
说明 (1)发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止.振动的物体不一定发声,例如用手臂上下振动几下就没发声;
(2)固体、液体和气体都可以因振动而发声.敲桌嘭嘭、流水潺潺、北风呼啸便是固体、液体和气体振动发声.
【例1】 如图4.1-2所示,远处山上瀑布声是怎样产生的?
图4.1-2
思路与技巧 声音都是由物体振动产生的,生活中一些发声现象表面看不出振动,但其实质都是振动.本题中水和水里的空气和山壁地面摩擦撞击引起振动发声.
答案 由于瀑布(水)和瀑布(水)中的空气与山岩和地面相互摩擦振动而产生的.
2.声源(sound source):发声的物体叫声源
(1)人是怎样发声的?如图4.1-3所示,当人说话或唱歌时,空气从肺部通过气管,被挤压的空气引起声带振动发声;
图4.1-3
(2)蝉是怎样发声的?只有雄蝉才会鸣叫,因雄蝉腹部有发声器,而雌蝉没有发音器.如图4.1-4,雄蝉腹部下有一层薄薄的发音膜,当发音肌收缩时,引起发音膜振动,这些振动通过共鸣室放大而发出响亮的声音来;
图4.1-4 雄蝉及腹部发声器官的结构
(3)乐器是怎样发声的?乐器分打击乐器、弦乐器和管乐器.
①鼓、锣等打击乐器受到打击时发生振动而产生声音.鼓就是靠打击时鼓皮振动发声,如图4.1-5甲;
图4.1-5
②二胡、小提琴及箜篌等弦乐器,通过弦的振动发声.它们常有一个木制共鸣箱使声音洪亮,如图4.1-5乙;
③长笛、箫及铜号等管乐器,靠吹口处到第一个被手指打开孔之间空气柱振动而发声.如果用手指将侧孔全堵上则振动空气柱最长,音调最低,如果全打开,空气柱最短.铜号为了增加空气柱长度,将管道盘卷成一圈一圈的,有的还能伸长或缩短.如图4.1-5丙.
3.声音是一种波——声波(sound wave)
如图4.1-6甲,音叉振动时,附近空气粒子随音叉振动,形成一系列疏密相间的形状向四周传播,这就是声波.这就像石块落入水中击起水波一样,如图4.1-6乙.
图4.1-6
4.用示波器观察声音的波形
如图4.1-7,当话筒接收到声音时,示波器就形象地显示出声音的波形.示波器显示屏水平轴表示时间,纵轴表示声音振动的强弱.
【例2】 在一首校园歌曲《童年》中,歌词是这样的:“池塘边的榕树上知了在声声地叫着夏天,操场边的秋千上只有蝴蝶停在上面,黑板上老师的粉笔还在拼命吱吱嘎嘎写个不停.”分析歌词的内容并找出哪些物体发出了声音,发声体分别是什么?
图4.1-7
思路与技巧 歌词指的发声体分别是:知了和粉笔.知了即蝉,是靠发音肌引起发音膜振动发声.写字时,粉笔和黑板之间摩擦振动发声.
答案 知了;发音肌引起发音膜振动发声 粉笔;粉笔与黑板的摩擦引起的振动发声.
探究体验
探究目的 通过实验体验声音产生的原因,领悟比较、归纳方法的应用.
探究器材 如图4.1-8
图4.1-8
探究过程
①用手摸着喉头发出声音,这时手有怎样的感觉? ;
②弹拨吉他的一根琴弦后,立即把你的手轻放在琴体上,手有怎样的感觉?
;
③利用薄面包纸或树叶等吹奏乐曲时,嘴唇有怎样的感觉? ;
④击打音叉,把发声音叉的尖端接触面颊,你有什么感觉?把发声音叉的尖端触及水面,仔细观察会发现水面 .
探究小结 通过探究使我们知道声音是由物体振动产生的.
聊天室
话题:怎样记录声音?
胖胖:老师,听说从地球上发射到太空的“探险者2号”上,携带着录有地球上各种声音的特制唱片,那么这些声音是怎样刻到唱片上的?
老师:从爱迪生的留声机到今日的CD机,声音的刻录大致经历了以下三个时代.
(1)机械时代:留声机(如图4.1-9)
原理:将振动直接记录在唱片上并还原出来.
图 4.1-9 图 4.1-10
(2)电磁时代;录音机
特点:
(3)光电数字时代:CD机(如图4.1-11)
图4.1-11
原理:
快乐套餐
1.在敲响大古钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟“余音未止”,其原因是( )
A.一定是大钟的回声
B.有“余音”说明大钟仍在振动
C.是人的听觉发生“延长”的缘故
D.大钟虽已停止振动,但空气仍在振动
2.吹笛子发声的主要是( )
A.笛子本身(竹管)振动发声 B.笛子中空部分的空气柱振动发声
C.演员的嘴唇振动发出的声音 D.以上说法都不正确
3.小孩用嘴巴把一个气球吹大,由于小孩用力太大,气球被吹破了,发出“嘭”的响声,这响声是由于( )
A.球皮被吹大时,振动发出的声音
B.吹气时,球内空气振动发出响声
C.破裂时球皮振动发出的响声
D.球破裂时引起周围空气振动发出响声
4.(玉林市中考题)如图4.1-12是甲骨文中的“声殳 ”(古代打击乐器),其意思是手拿木槌(字左部)敲打三角形石块(字右部),使石块 而发出声音.
图4.1-12
5.如图4.1-13甲,用槌敲打鼓面使之发声,这时会看到 ,这说明 .图乙优美小提琴是由琴弦 产生的,图丙中青蛙“呱呱”的叫声是由于它的鸣囊在 .
图 4.1-13
6.在爵士乐队表演时,经常可以看到鼓手在用力敲击鼓面后又 达到“骤止”的效果,这一做法说明 .
7.你知道下列各种声音分别是由什么振动发出的吗?将答案填在横线上.
(1)人说话、唱歌声 ;
(2)蜜蜂飞行的“嗡嗡”声 ;
(3)雷声 ;
(4)优美的箜篌声 ;
(5)圆号声 ;
(6)笑树发出的笑声 .
8.如图4.1-14所示,将薄橡皮膜绷紧在杯口上,在上面撒一些泡沫塑料屑,敲动盆子,你可能看到什么现象?解释其中的原因.
图 4.1-14 图 4.1-15
9.如图4.1-15所示,手握塑料软管的一端,在空中绕圈挥动(注意别碰到人),会发生什么现象?为什么?
10.会说话的瓶盖.找一根长约45cm~60cm的较坚固细绳,塑料瓶盖(或有两个孔的大纽扣).将绳子穿过小孔并打结,如图4.1-16所示,手向两边拉动,便可听到呼呼的响声.你知道这声音是怎样产生的吗?
图4.1-16
11.阅读下面的短文(本文摘自《少年科普报》2003年第49期):
聂利同学在五年级自然课上听老师讲,蜜蜂是靠翅膀的振动发声的,她想抽时间去附近的养蜂场看一看,一天她来到养蜂场,发现箱外聚集在一起的蜜蜂似乎在休息,并没有振动翅膀,可嗡嗡声不绝于耳,后又发现蜜蜂歇在花上,翅膀一动不动,但仍有嗡嗡的声音.她感到很疑惑,难道是老师讲错了吗?她又查了《十万个为什么》,书上清楚地写着:“蜜蜂的嗡嗡声来自翅膀的振动.”她想,难道连专家都搞错了吗?于是她将自己观察到的情况和想法告诉了老师,老师建议她用实验的方法去研究……
她做了下表中“剪去蜜蜂双翅的实验”,发现蜜蜂的嗡嗡声没有什么变化.经观察她又发现蜜蜂嗡嗡叫时,蜜蜂双翅根部的两个“小黑点”在鼓动.她猜想:“小黑点”可能就是蜜蜂的发声器官.于是她又做了下表中刺破双翅根部“小黑点”的实验,发现蜜蜂不再发声.
实验名称 实验总数 死亡数 发声数量 声音大小
剪去蜜蜂双翅的实验 8只 2只 6只 没能变化
刺破蜜蜂双翅根部“小黑点”的实验 8只 2只 0只 没有声音
请简要回答下列问题:
(1)根据聂利同学的实验研究,关于蜜蜂的发声你可得出什么结论?
(2)我们从聂利同学的研究过程中可以学到什么?
12.在窗户关闭的室内有以下器材:蜡烛、火柴、扬声器.怎样用实验来说明扬声器发声时扬声器纸盆的振动?
13.根据“锣发声时,用手按住锣面,锣声就消失了”这一现象,提出一个问题.
14.将橡皮膜蒙在纸筒的一头绷紧,用橡皮筋固定好,再在橡皮膜上贴上一个小镜片(小镜片的尺寸约与指甲盖差不多),让小镜片将太阳光或其他光线反射到墙上,使光斑稳定(如图4.1-17),然后对着纸筒的另一头大声喊一声,观察墙上光斑,你发现什么?
图4.1-17
试解释这一现象的原因,并说明该实验能证明问题.
15.阅读材料
声敏传感器
当声波传到某些材料表面时,材料会带电,并且,带电情况会随着声音发生变化.利用材料的这种特性可以制成声敏传感器.人们利用声敏传感器,再配上语言识别系统、控制装置,就能完成人们要求的动作了.
用声音来控制动作的技术叫做声控技术,它在自动控制、遥控、机器人等领域已被广泛应用.
图4.1-18 语言识别掌上电脑
请回答:
(1)手机上声控拨号,只要说出通话方的姓名,手机就自动拨出对方的号码,先试一试再说出其道理;
(2)再举2个声控技术方面的应用实例.
参考答案
一、声音的产生
[探究体验] 发麻;发麻;颤历;发麻;有水溅起
[快乐套餐] 1.B 2.B 3.D 4.振动 5.纸屑上下跳动;发声的鼓面在振动;振动;振动
6.用手掌按住鼓面;振动停止发声也停止
7.(1)声带振动 (2)翅膀振动 (3)闪电使空气振动 (4)弦振动 (5)空气柱振动 (6)壳壁振动;点拨果实的外壳上面有许多小孔,经风一吹,壳里的籽撞击壳壁发出声音
8.泡沫塑料屑上下跳动.敲动盆子发声,盆底振动使空气振动导致塑料屑上下跳动
9.会听见“呼呼”的响声.这是因为高速旋转轮管,轮管与空气摩擦发声
10.瓶盖与空气摩擦使局部空气振动发声
11.(1)蜜蜂的发声不是靠翅膀的振动(或蜜蜂的发声器官是“小黑点”) (2)学习她尊重事实、不迷信权威、敢于质疑,执着探究、仔细观察、多方请教、查阅资料等
12.将点燃蜡烛放在扬声器适当距离,使扬声器发声,可以看出扬声器前蜡烛火焰来回摆动.如图答2
图答2
13.物体停止振动就不能发声吗?
14.墙上光斑在跳动.发声振动引起橡皮膜振动,镜子跟着振动,反射光线随着晃动
15.(1)手机先设置声控拨号,将被叫号码输入手机,再将被叫方姓名录入,手机芯片便能识别这种声音,当你说出通讯方姓名后,手机便自动拨出对方号码 (2)声控门锁学科:物理
教学内容:探究声音是怎样传播的
探究目标
1.知识与技能 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;知道声音反射及人耳是怎样听到声音的.
2.过程与方法 通过“真空罩中的闹钟”实验,培养初步观察能力并掌握初步研究方法;通过回声现象学会运用物理知识解决实际问题.
3.情感、态度与价值观 在活动中学会与他人合作及尊重他人的好习惯.
探究指导
物理宫殿
1.声音的传播
气体、液体和固体这些能够传播声音的物质叫做介质(medium).声音靠介质传播(如图4.2-1甲、乙).
图4.2-1
说明 (1)真空不能传声,这是由于真空中没有物质粒子,因而振动无法在真空中产生声波.如图4.2-2所示;
图4.2-2
(2)固体、液体、气体传播声音是因为它们的物质粒子随着声源振动形成声波.如果物质粒子是紧紧靠拢的,传声的效果就好.
【例1】 如图4.2-3所示,把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,闹钟和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料.逐渐抽出罩内的空气,你听到的闹钟声音会有什么变化?再让空气逐渐进入罩内,闹钟声音又怎样变化?闹钟和罩的底座之间为什么要垫上柔软的泡沫塑料?
图4.2-3 真空罩中的闹钟
思想与技巧 声音靠介质传播,抽气前罩内有空气;可听见闹钟声,当不断抽出空气后,传声介质(空气)粒子变少,听起来声音就变小.若不垫上柔软布声音可通过底座(固体)传到外面,达不到理想的实验效果.
答案 逐渐抽出罩内的空气,听到闹钟声逐渐变小;当空气逐渐进入罩内,听到闹钟声逐渐变大;垫上泡沫塑料是防止闹钟直接通过底座传到外面.
2.声速
声在每秒钟内传播的距离叫声速.声速跟介质的种类和温度有关.15℃时空气中的声速为340m·s-1.声音在固体中的传播速度比在液体中快,在液体中的传播速度比在气体中快.
【例 2】 假如声音在空气中的传播速度变为 0.1m·s-1,会出现什么现象?请结合学过的知识,再加上你丰富的想像,写出三个合理的场景.
思路与技巧 声音在空气中传播速度是340m·s-1,若变为 0.1m·s-1,其大小为原来的,这样慢的速度,会使生活中许多与声音传播的有关现象发生变化.如在教室里听课,老师的讲话后排同学可能要1.5min才能听见.这是一开放性问题,任何可能的猜想都有道理.
答案 (1)在公路上,汽车鸣笛要很长时间才能听见,易发生交通事故
(2)在野外,发现紧急情况进行呼救,声音不易被人发觉
(3)击鼓后,要很长时间才听得见.如图4.2-4.
图4.2-4
3.人耳的构造
人耳是由耳廓、外耳道、鼓膜、前庭、耳蜗及听觉神经构成,如图4.2-5所示.
图4.2-5 人耳结构
4.人耳是怎样听到声音的
外界传来的声波引起鼓膜振动,这就像鼓槌击鼓使鼓皮振动一样.鼓膜振动通过前庭及其他组织传到听觉神经,听觉神经信号传给大脑产生听觉.其过程如下:
【例3】 试根据人耳的结构,简述人的听觉丧失的主要原因有哪些?
思路与技巧 人耳由鼓膜、前庭及耳蜗组成,声音以声波形式通过鼓膜传到听觉神经,任何一个部分出现障碍都会丧失听觉.
答案 (1)鼓膜损坏或破裂、穿孔导致失聪(就像击一面破鼓一样)
(2)脑部损伤导致前庭及其组织间失去连接,声波不能传到耳蜗
(3)身体老化而失聪,随着人年龄的增大,人耳蜗中听觉细胞觉察信号的功能变差.
5.骨传导
声音通过头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉的传声方式叫骨传导.
音乐家贝多芬晚年失聪后还能继续谱写出伟大的作品来,就是用牙齿咬住一根木棍的一端,将另一端顶在钢琴弦上,当他弹出一个音阶时,声音通过木棍、牙齿和颅骨直接传到他的内耳(耳蜗).
【例4】 让老师用录音机录一小段自己的讲话或歌声,然后再播放出来,如图4.2-6所示.你听起来像不像自己的声音,为什么?同学们听起来像不像你的声音?
图 4.2-6
思路与技巧 当我们唱歌或说话的时候,我们是从两个途径听到自己的声音:
一个途径是声音通过空气传到耳膜,引起听觉的;而另一个途径,则是声音直接从口腔内由头骨传到内耳,引起听觉的.然而,当别人听到我们说话声或歌声时,就只有从空气中传去的声音,而听不到从头骨传到内耳的声音.我们听到录音机放出来的声音,就像听到别人的声音,缺少了头骨传声的那部分.所以,乍听之下,便会觉得不像自己的声音.而别人录音机收录的声音却很逼真.
答案 听起来不像自己的声音.这是因为自己听自己讲话时,声音一方面从空气传到耳朵,另一方面通过头骨传到内耳,而录音机放出来自己的声音,只是放的从空气中传过去的那一部分,这和直接听自己讲话声传播途径是一样.因而同学听起来像自己的声音.
6.立体声(双耳效应)
人靠两只耳朵来判断发声物体的方位,从而对周围的声音世界有了立体的感觉.
说明 声源到两只耳朵的距离一般不同,因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及步调不同,从而辨别声源位置的现象.如图4.2-7所示,若声源在人耳的左边,一方面,左耳距声源近先听到,右耳距声源远,后听到,声音到达左右耳时间的不同,便形成了方向感,另一方面,由于人头部对声音的掩蔽作用,左耳听到的声音比右耳强一些.总之,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征都不同,这就是双耳效应.
图4.2-7 声源到达左、右耳的差别
7.回声
声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来的现象.如图4.2-8.
图4.2-8
说明 (1)声波在传播中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射;另一部分声波有可能进入障碍物,被该物体吸收甚至穿过障碍物,我们能隔墙听到相邻房间中的声音就是这种情况;
(2)不同的障碍物对声波的反射和吸收能力不同,通常,坚硬光滑的表面反射声波的能力强,松软多孔的表面吸收声波的能力强;
(3)当两个声音传到入耳时间大于0.1s时,人耳就能分辨这两个声音.若小于0.1s则原声力强(如图4.2-9所示).
图4.2-9
【例5】 一列火车以38m/s的速度前进,在距某一隧道口600m处鸣笛,问当列车司机听到回声时,火车头距隧道口多远?
思路与技巧 解本题时要考虑:火车前进方向有驶向隧道口和驶离隧道口两种情况,如图4.2-10.
图4.2-10
火车由A→B所用时间t1与声波由A→O→B所用时间t2相等(都为t).然后由距离关系可列方程求解.
答案 当火车驶向隧道时如图甲设经t后听到回声
火车通过距离SAB=v车t 声波通过的距离SAOB=v声t
SAB+SAO=2s
v车t+v声t=2s
解得 t==s=3.2s
火车通过距离 S=v火t=38×3.2m=121.6m
火车头离山洞 SBO=(600-121.6)m=478.4m
当火车驶离隧道时,如图乙,设经t秒听到回声
SAB+SAOB=2(S+SAB)
v车t+v声t=2(S+v车t)
∴ t=×=4s.
SAB=v声t=340×4m=1360m
火车头离山洞 SOB=SAB+S=1960m.
探究体验
探究问题 怎样测出声音在空气中的传播速度?
探究器材 卷尺、小铜锣、小槌、秒表、温度计
进行实验和收集证据
①在室外选择一块空地(如运动场)上量出一段约 150~300 m的直线距离;
②如图4.2-11所示,你站在直线的一端,让你的同学携带小铜锣站在直线的另一端;
③让你的同学敲击小铜锣,当你看见他敲击小铜锣时按下秒表开始计时,当你听到铜锣声时立即停止计时;
④重复以上步骤几次;
⑤将测得的实验数据记录在下列表格中:
声音传播的距离/m 次序 声音传播的时间/s 声音传播的速度/m·s-1 声音在空气中传播速度的平均值/m·s-1
1
2
3
图4.2-11
探究评析 测量时按下秒表时刻对结果影响较大,注意眼疾手快,眼、耳、手并用.直线距离不能 ,这样声音传播时间短,记录时间误差大.
【例6】 图4.2-12是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,面对迎面驶来的汽车,测速仪发出超声波脉冲信号,随后接收由汽车反射回来的信号.根据发出和接收到的信号间的时间差,测出汽车的运动速度.图4.2-12乙中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔Δt=1.0s,超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,根据图乙分析:(1)从测速仪发出第一个超声波脉冲信号到接收到这个脉冲信号的反射信号共经过多长时间?(2)汽车在接收到p1、p2两个信号的反射信号的时间内前进的距离是多少?(3)汽车行驶的速度是多大?
图 4.2-12
思路与技巧 (1)由题设条件=1s,其间共 30格,每小格表示s;
(2)由图乙和=12×s=0.4s,=9×s=0.3s,>,说明汽车是由右向左运动,即由A→B运动,如图丙则声波在AB间传播所用时间为tAB=(-)=0.05s.sAB=340×0.05=17m.如图4.2-13所示
图4.2-13
(3)如图4.2-14,发出p1信号后在A与汽车相遇,对应时刻为第一次相遇时刻A,发出p2信号后在B处与汽车相遇,对应时刻为第二次相遇时刻B,显然Δt=28×s=0.93s,故汽车速度为v===18.3m/s.
图4.2-14
答案 (l)0.4s (2)17m (3)18.3m/s.
聊天室
话题:三音石上为什么能听到三次回声?
胖胖:我去过天坛公园,在回音壁的圆心处有一铺在地上的石块,站在它上面拍手或喊一声,可以听到三次回声,这是怎么回事?
老师:天坛回音壁高6m,直径65m.当人站在回音壁中心(三音石处)拍手时,声波同时到达圆形墙面又同时垂直反射会聚到圆心处.
第一次回声:声音从中心O到达墙面A第一次反射到中心处,声音通过路程为两个半径(OA+AO)即射向墙面又反射到圆心:tOAO===0.2s.
第二次回声:声波到达O经墙面B第二次被墙面反射,到达圆心O,从听到第一次回声到听到第二次回声所用时间tOBO==0.2s,同理听到第三次回声:从听到第二次到听到第三次所用时间为tOAO=0.2 s.
胖胖:都是0.2s,是以什么为记时起点?
老师:是以听到回声为记时起点.即在三青石击掌后,过0.2s听到第一次回声;再过0.2s听到第二次回声;再过0.2s听到第三次回声.
图4.2-15 三音石的回声现象
乐乐:若站在天坛回音壁第一块石板和第二块石板上能听到三次回音吗?
老师:听不到,只听到一次回声和二次回声.
快乐套餐
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
2.如图4.2-16所示,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,将会发生( )
图4.2-16
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
3.(四川省中考题)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小
D.声音从空气传入水中,音调发生了变化
4.(南京市中考题)下表列出了相同条件下不同物质的密度及声音在其中传播的速度,根据上表提供的信息,可以得出的结论是( )
物 质 空气 氧气 铝 铁 铅
物质的密度(kg/m2) 1.29 1.43 2700 7900 11300
声音传播的速度(m/s) 330 316 5100 5000 1300
A.声音传播的速度随着物质密度的增大而增大
B.声音传播的速度随着物质密度的增大而减小
C.声音在金属中传播的速度大于它在气体中传播的速度
D.声音在金属中传播的速度随着金属密度的增大而增大
5.根据以下数据,你能从中获得什么信息?至少写三条.
几种物质中的声速(m·s-1)
你获得的信息:
(1) ;
(2) ;
(3) .
6.看图4.2-5回答:我们感知声音的基本过程是这样的:外界传来的声音引起 振动,这种振动经过 及其他组织刺激 ,把信号传给大脑,这样人就听到了声音.
7.著名音乐家贝多芬,晚年失聪,他便将硬棒的一端抵在钢琴盖板顶上,另一端咬在牙齿中间,通过硬棒来“听”钢琴的弹奏.
如图4.2-17请你回答:
(1)晚年的贝多芬对钢琴的弹奏真的能听到吗?
(2)贝多芬是怎样“听”到钢琴声的?
图4.2-17 图 4.2-18
8.(湖北省宜昌市)如图4.2-18所示,在做真空是否传声的实验中,随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出,电铃的声音将逐渐变小直至听不到,某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小,但始终都能听到铃声,请你分析原因可能是:
.
9.动画片《星球大战》中,神鹰号太空船将来犯的天狼号击中,听到天狼号“轰”地一声被炸毁,神鹰号宇航员得意地笑了.你觉得这段描写符合科学道理吗?
10.如果你在看见闪电后15秒才听到第一声惊雷,如图4.2-19估算发生闪电的云层离你有多远?有时在第一声惊雷之后,又能听到一阵隆隆的雷声,这隆隆的雷声是怎么产生的?
图4.2-19
11.两艘潜水艇相距L,以相同速度v沿一直线航行,后艇的水声定位器发出一声音信号到达前艇并被反射回来,声音在海水中的传播速度为v0,求后艇从发出声音信号至收到回声信号的时间.
12.一辆匀速行驶的汽车,在距正前方峭壁的0.45 km处鸣喇叭,经过2.5s,司机听到回声,求汽车行驶的速度.
13.健康灵敏的双耳,是我们与他人相互沟通的必备条件,也是我们感知美妙音乐的根本保障,我们应该怎样保护好双耳?请写出三条以上的措施.
14.从你周围的聋哑人那里,学会三种以上哑语手势,如你好、对不起、谢谢、我能帮助你吗、再见等,并试着在学习上对他们提供一些帮助.
15.将振动的音叉放在耳朵附近,听音叉的声音.
请同学用手指将自己的耳朵堵住,把振动的音叉的尾部先后抵在前额、耳后的骨头和牙齿上,如图4.2-20,看看能否听到音叉的声音,听到的声音有何区别?
图4.2-20 用牙齿听声
16.如图4.2-21所示,百米赛跑时,假如终点的计时员在听见起跑的枪声才开始计时,他记录下来的成绩准确吗?为什么?计时员应该怎样做才能减少误差?
图4.2-21
17.随便叫一位同学蒙住眼睛坐在房间中央,请他安静地坐着不动,也不要把头转动.然后,你拿两枚硬币敲响起来,你所站的位置要总是在他的正前方或者正后方.如图4.2-22,现在请他说出敲响硬币的地方,他的回答会令你吃惊.例如,声音本发生在房间的这一角,他却会指着完全相反的一角!
图4.2-22 声音究竟从哪个方向来
请你和同学讨论这种现象,想想其中的原因是什么.
18.利用下面的数据画一张图,以便说明声音通过空气的速度是如何随着温度的变化而变化的.水平轴表示空气温度,垂直轴表示声音速度.
空气温度/℃ 声音速度/m·s-1
-20 318
-10 324
0 330
10 336
20 342
30 348
19.木头也能传递声音吗?请设计实验证明.
20.小明在家中听音响时,忽然想到课本上说声音能使空气形成疏密相间的波动并以此把声音传播到远处.“我怎么看不见?这种说法到底对不对呢?”他想了一会儿,起身找来一个碟子、一段铁丝和一勺洗衣粉,用它们做了一个实验证明课本上的说法是正确的.假如你是小明,请写出你的实验过程.你能得出什么结论?
21.某学生科技小组想测定铸铁管中的声速,请你帮他们制定一个实验计划(包括需要测定的物理量、需要的实验器材、简要的实验步骤及计算式).
22.小丽从课外读物中知道:编幅是根据反射声波的方位和时间来确定目标的位置和距离的.这时她想:这说明声音在反射过程中一定遵循什么规律,这规律是什么呢?她在老师的帮助下,设计了这样一个实验:在穿衣镜前放个桌子,找两个较长的纸筒和一架小半导收音机(一块机械手表也可以).先在桌面上放一张白纸,在白纸上画一条跟镜面相垂直的直线,这条直线叫镜面的法线.在法线的一侧平放一个纸筒,送音纸筒的筒口前放上那架收音机,让它的喇叭正对着送音纸筒;打开收音机,让它发出最小的声音;慢慢改变听音纸筒和法线的夹角,当转到图4.2-23中所绘位置时,听到的声音最响.请回答:
图4.2-23
(1)在这个实验里,假如我们把送音纸筒中轴线和法线的夹角叫入射角,听音纸筒中轴线和法线的夹角叫反射角.根据实验现象可得出什么结论?
(2)你认为此结论有什么用途?请举例说明;
(3)小丽的探究过程经历了怎样的思维程序?
23.将一发声的袖珍收音机在鱼缸水面上对着鱼缸,如图4.2-24,猜猜看,鱼的游动有什么变化.这说明什么?
图 4.2-24
参考答案
[探究体验] 太近
[快乐套餐] 1.D 2.B 3.B 4.C
5.(1)声音传播速度跟介质温度有关 (2)声音在固体中传播速度大于液体中传播速度 (3)铁棒中传播速度最大,为5200m·s-1
6.鼓膜;前庭;听觉神经
7.(1)听不到 (2)声音通过木棍→牙齿→颅骨→内耳
8.空气没有抽净(或铃声通过固体传出);玻璃罩密封不好;听不见;听到铃声;声音靠介质(空气)传播
9.不符合.因为太空是真空,天狼号爆炸发出的声音根本无法传到神鹰号上
10.云层有340m/s×15s=5100m远,后一阵隆隆的雷声是由于空气摩擦振动而产生的
11.以潜水艇为参照物,声信号从后艇到达前艇所用时间t2=;两艇距离不变声信号从前艇到达后艇所用:
t1=;∴t=t1+t2=+=
12.如图答-3所示,汽车在A处鸣喇叭,从A到B所用时间tAB与喇叭声从A到达峭壁再返回到B处所用时间相等.tAOB=tAB=t.
图答-3
于是有:v车·t+v声·t=2sAO.解得v车=-v声=20m·s-1
13. 不要将耳朵长期处于声响很大的环境中;不要经常使用各种耳机;不要经常掏耳朵,保持耳道清洁;游泳时不要将水灌入耳道内
14.略
15.能听到音叉声;听到音叉声比耳朵不堵要轻一些
16.不准确.声音从鸣枪处传到终点记时员所用时间t==0.29s,这个时间未记,应以看到白烟时刻为记时起点计时.
17.人耳是根据双耳效应确定物体位置的
18.如图答-4 19.如图答-5
20.提示:可将适量洗衣粉倒入碟子中,加水溶解,然后将铁丝弯成一个带把的铁圈,将铁圈放在碟中的洗衣粉水中,使铁圈附上一层薄膜,然后将它放在取下保护罩的音响前,观察薄膜随着声音的传播而变化
21.第一种实验计划.需要测量的物理量:铸铁管的长度s和声音传播的时间t.
需要的器材:一根足够长的铸铁管、卷尺、秒表.
实验步骤:(1)用卷尺测出铸铁管的长度s;(2)在铸铁管的一端敲击一下,在铸铁管的另一端用秒表记录从铸铁管传来的声音所用的时间t.
铸铁管中声速的表达式:v=s/t.
第二种实验计划:
需要测量的物理量:铸铁管的长度s;声音从铸铁管和空气中传播的时间差t.需要的器材:一根足够长的铸铁管、卷尺、秒表.
实验步骤:(1)用卷尺测出铸铁管的长度s;(2)在铸铁管的一端敲击一下,在铸铁管的另一端用秒表记录从铸铁管传来的声音和从空气中传来的声音的时间差t.
铸铁管中声速的表达式v=
22.(1)反射角等于入射角 (2)天坛回音壁 (3)提出问题→设计实验→进行实验→收集证据→分析论证
23.鱼游开了,这说明液体可以传声