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第三章
声的世界
【知识互联】
【答案速填】
①物体振动
②需要介质,真空不能传声
③在不同介质中,声速不同
④振动频率,频率越大,音调越高
⑤振幅和距离发声体远近
⑥产生处、传播过程、接收处
⑦声呐、超声诊断仪(B超)、混合液体、杀菌消毒等
一、声音的产生与传播
1.产生:声音是由物体_____产生的,一切正在发声的物
体都在_____,振动停止,发声也停止。
振动
振动
2.传播:
(1)条件:声音的传播需要介质;声音不能在_____中传播。
(2)传播形式:声音在固体、液体、气体中以___的形式
传播。
(3)声速。
①声音在不同介质中的传播速度一般_____;
②常温时,空气中的声速约为____m/s;
③一般情况下,v气体真空
波
不同
340
3.回声:
(1)形成:声音在传播过程中遇到障碍物_____回来的现
象。
(2)主要应用:
①与原声混在一起,加强原声;
②回声测距:_____。
反射
s=vt
二、声音的特性
1.分类:
(1)乐音:振动_______、好听悦耳、使人愉快的声音。
(2)噪声:振动无规律、难听刺耳、让人心烦的声音。
有规律
2.乐音的三要素:
强弱
高低
振动的幅度
频率
大
小
高
低
不同
特性 响 度 音 调 音 色
定义 声音的_____ 声音的_____ 声音的品质与特色
决定
因素 ___________
(振幅)、传播
距离、分散程度 振动的_____ 发声体的材料、结
构等
相应
关系 振幅大,响度___;
振幅小,响度___ 频率大,音
调___;频率
小,音调___ 发声体的材料、
结构不同,发出声
音的音色_____
3.噪声防治的三个环节:
(1)噪声的_____。
(2)噪声的_____。
(3)噪声的_____。
产生
传播
接收
三、超声与次声
1.人耳的听觉范围:__________Hz。
2.超声:
(1)定义:频率_____20 000Hz的声音。
(2)特点。
①有很强的_________;
②有很强的_________。
(3)应用:_____、________、杀菌消毒等。
20~20000
高于
穿透能力
破碎能力
声呐
B超检查
3.次声:
(1)定义:频率_____20Hz的声音。
(2)特点:很强的破坏力和危害性。
(3)来源:_________、地震、海啸、风暴、核爆炸、
导弹发射等。
低于
火山爆发
【读图·认知】
1.如图甲所示,能听见水中音乐芯片发出的音乐声,这
说明声音可以在_____中传播;如图乙所示,“土电话”
说明声音可以在_____中传播。
液体
固体
2.如图所示,用纸片分别接触转速相同、齿数不同的
旋转齿轮时,纸片发出声音的_____不同,说明音调与物
体振动的_____有关。
音调
快慢
3.如图甲所示,摩托车安装消声器是在噪声的_______
减弱噪声;如图乙所示,道路两旁的隔音墙是在噪声的
___________减弱噪声。
产生处
传播过程中
考点1 声音的产生与传播
1.探究声音产生的方法:转换法。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,或者用容易测量的物理量间接测量,如把扬声器的振动转换为纸屑的振动。
2.探究声音的传播条件:
(1)实验现象:玻璃罩内的空气越少,听到的声音越小。
(2)假设推理(理想实验法):如果玻璃罩内的空气完全抽出,将听不到音乐声。
(3)结论:声音可以在介质中传播,但不能在真空中传播。
【规避失分点】
误认为只要物体振动就能听到声音。物体振动时,若发出的声音为超声波或次声波,或者声音在真空中传播,人不能听到声音。
【知识拓展】
1.回声与原声:
(1)如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上,人耳就能够把这两次声音分辨开,即人耳能听到两次声音。
(2)如果原声和回声的时间间隔小于0.1s,则人耳不能把原声和回声区分开,回声与原声混在一起,回声起到了加强原声的作用。
2.声音是由物体的振动产生的,但是物体振动时,却不一定能听到声音。如果物体的振动属于下列情况之一时,将无法听到声音:
(1)响度过小:当物体振动的幅度太小时,产生的声音响度太小,无法引起人的听觉反应。
(2)距离太远:当人与发声体的距离太远时,由于声音的分散,造成人耳处的声音的响度太小。
(3)音调太低:物体振动的频率低于20Hz,发出的是次声。
(4)音调太高:物体振动的频率高于20000Hz,发出的是超声。
【典例1】(2016·无锡中考)关于声现象,下列说法正确的是 ( )
A.声音可以在固体中传播
B.声音传播的速度与温度无关
C.声音在真空中传播得最快
D.只要物体振动,我们就一定能听到声音
【解析】选A。关键点1:明确物体振动发声,若发声的频率不在20~20000Hz之间,我们就一定不能听到声音;若发声的频率在20~20000Hz之间,我们可能听到声音。关键点2:明确声音的传播需要介质,即可以在固、液、气中传播,真空不能传声;在介质中传播的速度与介质温度、介质种类有关。
【典例2】(2015·钦州中考)(1)如图甲所示,左手用力击鼓,右手放在鼓面上,会感到鼓面振动,鼓面振动停止后,不再听到鼓声,说明声音是由物体的____________产生的。
(2)如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐
抽出其中的空气,听到罩内闹钟的铃声逐渐减弱,最后
听不到铃声,这表明声音的传播需要________________。
【解析】本题考查声音的产生和传播的探究实验。
(1)探究声音的产生时,由于鼓面的振动不易观察,所以
本实验采用了转换法。用手的感觉来证明鼓面的振动。
鼓面振动停止后,不再听到鼓声,说明声音是由物体的
振动产生的,振动停止,发声停止。(2)探究声音传播的
条件时,运用了理想实验法。当把玻璃罩内的空气逐渐
抽出时,传声介质(空气)越来越少,所以传声效果越来
越不好,实验过程中听到的声音越来越小,设想空气全部抽净时,就不传声了,也就听不到声音了。
答案:(1)振动 (2)介质
【备选例题】
(2014·菏泽中考)关于声现象,下列说法正确的是
( )
A.声音在不同介质中的传播速度相同
B.在真空中也可以传播声音
C.振动的物体一定会发出声音
D.一切发声物体都在振动
【解题关键】解答本题必须分清以下关键:
(1)声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都一定在振动。
(2)声音的传播需要介质,声音在真空中不能传播。
(3)声音在不同介质中的传播速度不同。
【解析】选D。本题考查声音的产生与传播。声音的传播需要介质,真空不能传声,在不同的介质中,声音的传播速度不同,通常,在固体中速度最快,其次是液体,在气体中最慢,所以A、B选项错误;因为声音的传播需要介质,把振动的物体放入真空环境中,它是无法发出声音的,所以C选项错误;声音是由物体振动产生的,一切发声物体都在振动,所以D选项正确。
考点2 声音的特性
描述声音特性的生活实例:
声音特性 生活实例
响 度 ①俗称声音的“大”“小”
②打击乐器时,用力越大,发声体振幅越大,响度越大
③调整收音机音量,响度变大或变小
④减小声音的分散:如喊话时用喇叭,医生用的听诊器等,都可以增大响度
⑤“歌声嘹亮”“响彻云霄”“震耳欲聋”是形容声音高亢洪亮,说明响度比较大
声音特性 生活实例
音 调 ①俗称声音的“粗”“细”
②男高音、女高音
③声音越尖细,音调越高
④管乐器的空气柱越长,音调越低
⑤弦乐器的弦绷得越紧,音调越高
⑥打击乐器如鼓皮绷得越紧,音调越高
声音特性 生活实例
音 色 ①“闻其声知其人”
②声纹锁
③区分不同发声体的依据:如分辨不同人的讲话、不同乐器的演奏
④模仿别人的声音
【规避失分点】
(1)声音在同一种介质的传播过程中,音调、音色不变,响度随距离的增加而不断减小。
(2)不同的乐器合奏时,发出的声音,其响度、音调可能相同,但音色不会相同。
(3)音调和响度没有必然的联系,音调高的响度不一定大。
【典例3】(2016·潍坊中考)生活中常用“引吭高歌”“低声细语”来形容声音,这里的“高”“低”描述的是声音的 ( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
【解析】选C。本题考查声音的特性。响度是指声音的强弱(大小),音调是指声音的高低。在日常生活中,“高”与“低”在不同的语言环境中,所代表的物理含义也有所不同。“引吭高歌”中的“高”是指声音大,即响度大;“低声细语”中的“低”指声音小,即响度小;故这里“高”与“低”相当于“大”与“小”(或“强”与“弱”),即指声音特性中的响度。
【典例4】(2016·郴州中考)校园广播站正在播音,小明马上告诉大家:“这是我班的小丽同学在播音”。那么,小明判断的依据是声音的 ( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【解析】选C。本题考查声音的特性。不同的人所发出声音的音色不同,每个人都有其特殊的音色,所以可以根据音色的不同,来分辨不同人的声音。
【典例5】(2016·南京中考)以下操作中,不能改变音调的是 ( )
A.改变杯内水量,再次用湿手摩擦杯口
B.改变用力大小,再次敲鼓面
C.改变钢尺伸出桌面长度,再次拨动钢尺
D.改变管内水量,再次对着试管口吹气
【解题关键】解答本题的关键是弄清音调与响度的区别:
(1)音调是指声音的高低,音调高低与物体振动的快慢(振动频率)有关,物体振动频率越快,音调越高,振动频率越慢,音调越低。
(2)响度是指声音的强弱(大小),响度与物体振动的幅度有关,振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。
【解析】选B。本题从实例的角度考查了声音的三个特
性。用湿手摩擦杯口时,整个杯子都要发生振动。改变
杯内水量后,振动的总质量不同,振动的快慢也就不同,
发出的音调也不同,所以A不符合题意;改变用力大小,
鼓面振动的振幅不同,发生改变的是响度,不是音调,B
符合题意;钢尺振动时,只有伸出桌面的部分振动,改变
钢尺伸出桌面的长度,发生振动的部分就变了,所以振
动的快慢也变了,即音调发生了改变,C不符合题意;改变管内水量,发生振动的空气柱的长短变了,发出的音调也变了,D不符合题意。
【备选例题】
1.(2015·福州中考)2015年3月27日,中国城堡室内乐
团在福州于山九日台音乐厅举办音乐会。台下的听众
能够辨别出不同乐器发出的声音,是根据声音的
( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.振幅
【解题关键】解答本题时应注意的关键:不同乐器发出的声音,其音色绝不会完全相同。
【解析】选B。本题考查声音的特性。音色反映声音的品质,由发声体的材料和结构决定,能够辨别出不同乐器发出的声音,是根据声音的音色。
2.(2015·茂名中考)在公共场所“轻声”说话是文明的表现,在课堂上“大声”回答问题才能让老师和同学们都能听清楚。这里的“轻声”和“大声”是指声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【解析】选B。本题考查声音的特性。响度指的是声音的强弱,音调指的是声音的高低,由频率决定,音色是指声音的品质或特色,这里的“轻声”和“大声”都是指声音的强弱即响度,故选B。
3.(2015·青岛中考)探究影响音调高低的因素:
过程 把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时观察钢尺振动的____________。增大钢尺伸出桌边的长度,重复实验。
结论 物体振动得越____________,音调越低。
【解析】本题考查探究影响音调高低的因素。钢尺发出声音的音调与振动的快慢有关,所以拨动钢尺,观察钢尺振动的快慢,当钢尺伸出桌面的长度越长时,振动越慢,频率越低,音调也越低。
答案:快慢 慢
4.(2014·烟台中考改编)日常生活中声音的“高”与“低”,其物理意义是不同的,有时指音调,有时指响度。例如,一名男低音歌手正在放声高歌,这里的“低”指的是____________;“高”指的是_______________。从声音的特性分析,成语“震耳欲聋”,描述的是_______________的大小。“悦耳动听”描述的是声音的____________。
【解题关键】解答本题时应注意的两个关键:
(1)明确音调与响度的区别。
(2)抓住几个关键词的含义。
【解析】本题考查声音的特性。男低音是指声带振动频率慢,发出声音的音调低;放声高歌是指声带振动幅度大,即发出声音的响度大;“震耳欲聋”描述的是声音响度的大小;“悦耳动听”是描述的音色好。
答案:音调 响度 响度 音色
考点3 噪声的防治
防治噪声的三环节:
防治环节 实质 举例
噪声的
产生 防止噪
声产生 在摩托车上安装消音器、禁止鸣笛等
噪声的
传播 阻断传
播路径 使用吸音材料、高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树等
噪声的
接收 防止噪声
进入耳朵 佩戴防噪音耳罩等
【规避失分点】
(1)噪声因人、因时而异。凡是影响人们正常的学习、生活、休息等的一切声音,都称之为噪声。动听悦耳的声音,如果干扰了人们正常的工作、生活和学习,它也是噪声。
(2)防治噪声的措施,要符合实际,既能减弱噪声,又不能影响正常的工作、学习和休息。
【典例6】(2016·凉山州中考)白天你的邻居装修房子十分吵闹,干扰你的学习和生活,下列措施中哪一个是合理可行的 ( )
A.叫邻居不装修房子
B.将家中音响声音开到最大
C.赶快将家中的门窗关闭
D.安装噪声监测装置
【解题关键】解答本题的关键是从减弱噪声措施的“实用性”出发,结合实际情景,分析其做法是否具有可操作性。
【解析】选C。防治噪声污染可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个环节进行防治。叫邻居不装修房子可以在噪声的产生环节减弱噪声,但不符合实际,故A不可行;将家中音响声音开到最大,更加干扰学习和生活,故B不可行;关闭门窗可以在噪声的传播过程中减弱噪声,故C合理可行;安装噪声监测装置只能监测出声音的大小,不能减弱噪声,故D不可行。
【典例7】(2016·江西中考)“大妈广场舞,吵得我好辛苦”,说明健身的同时,也产生了噪声,为了共建和谐社会,社区委员会与大妈沟通,跳舞时:(1)调小音量,属于在____________处减弱噪声。(2)社区居民关闭门窗,属于在____________中减弱噪声。
【解析】减弱噪声的途径有三:从声源处减弱;从传播过程中减弱;从人耳处减弱。调小音量是在声源处减弱噪声;关闭门窗是在传播过程中减弱噪声。
答案:声源 传播过程
【备选例题】
1.(2014·乐山中考)控制噪声是城市环保主要项目之一,下列做法属于在传播中减弱噪声的是( )
A.市区内禁止机动车鸣笛
B.工人戴上防噪声耳罩
C.在汽车的排气管上装消声器
D.城市街道两旁种草植树
【解题关键】解答本题时必须弄清减弱噪声的三个环节:
(1)噪声的产生处。
(2)噪声的传播过程。
(3)噪声的接收处。
【解析】选D。市区内禁止机动车鸣笛是在噪声的产生处减弱噪声,不符合题意;戴上防噪声耳罩是在人耳处减弱噪声,不符合题意;消声器可以在声源处减弱噪声,不符合题意;种草植树可以在噪声的传播过程中减弱噪声,故选D。
2.(2015·威海中考)近年,全国各地掀起跳广场舞的热潮,广场舞有益身心健康,但也影响周围居民的生活,为避免给周边居民的生活造成干扰,下列措施合理有效的是 ( )
A.调节音响的音量,使声音的音调不要太高
B.居民关闭门窗,是在人耳处减弱噪声
C.在广场上安装噪声监测装置,以阻断噪声的传播
D.晚八点半以后停止跳广场舞,以防止噪声的产生
【解题关键】解答本题的关键是从减弱噪声措施的“实用性”出发,分析其做法是否符合实际情况。
【解析】选D。本题考查噪声的危害和控制。调节音响的音量,是使声音的响度不要太高,所以A选项错误;居民关闭门窗,是在传播途径中阻断噪声传播,所以B选项错误;在广场安装噪声监测装置,只能监测噪声的强度,不能阻断噪声的传播,所以C选项错误;停止跳广场舞,关闭音响可以防止噪声的产生,所以D选项正确。
3.(2015·凉山州中考)雅西高速公路在靠近村庄的公路两旁安装有高大的隔音板,这是在____________减弱噪声。在城市某些街道旁安装有如图的标志,这是在____________减弱噪声。
【解析】本题考查减弱噪声的途径。可以从噪声的产生、传播、接收三个环节来减弱噪声。在靠近村庄的公路两旁安装有高大的隔音板,这是在传播过程中减弱噪声。在城市某些街道旁安装禁止汽车鸣笛的标志,这是在声源处减弱噪声。
答案:传播过程中 声源处