声》全章复习与巩固(提高)
【学习目标】
1.理解声音是由物体的振动产生的;
2.知道声音的传播需要介质,声音在不同的介质中传播速度不同;
3.会利用声速、回音进行简单的计算;
4.了解人耳的结构,知道人类听到声音的过程;
5.知道乐音的三个特征,及其影响因素,并会用物理知识解释生活中与乐音特性有关的现象;
6.从物理学的角度和环保的角度理解噪声的定义;
7.知道噪声的来源,防治噪声的途径及方法;
8.了解超声和次声,及其在生活和现代科技中的应用。
【知识网络】
【典型例题】
类型一、声音的产生和传播
1.(多选)下列实验与实例中,不能探究出声音的产生与传播条件的是( )
A.一个同学轻敲桌底,另一个同学把耳朵贴在桌面上
B.人们先看到闪电,隔一段时间才能听到远处的雷
C.在鼓面上撒一些泡沫屑,敲鼓时见到泡沫屑不停地跳动
D.用大小不同的力敲同一个音叉,发出的声音不同
【答案】BD
【解析】 一个同学轻敲桌底,另一个同学把耳朵贴在桌面上可以听到声音,说明固体能够传声,但不符合题意;雨天先看到闪电,几秒钟后才听到远处的雷声,可研究声音传播的速度,不能探究出声音的产生与传播条件,故B选项符合题意;在鼓面上撒一些泡沫屑,敲鼓时见到泡沫屑不停地跳动,可研究声音产生的原因,不符合题意;敲音叉的力越大听到声音越大,说明响度和振幅有关,不能探究出声音的产生与传播条件,故D选项符合题意。
【总结升华】解决此类问题要结合声音的产生和声音传播是需要介质的两个方面去考虑。掌握声现象的基础知识,把小实验与识点要联系起来。
举一反三:【变式】(2019春?灌云县校级月考)1994年,天文学家观察到苏梅尔--列维慧星裂成二十多块大的碎片,撞击木星,产生巨大的爆炸,但是地球上的人们却没有听到一丝声响,以下猜想最符合科学性的是( )
A.这种爆炸本身不会发出声音
B.爆炸声传到地球后,没有引起人们的注意
C.这种爆炸发出的声音太小
D.木星与地球之间存在真空带,没有传声介质
【答案】D
类型二、声速和计算
2. 一个人站在平行的两峡谷之间,当他击掌时,分别在0.3 s和0.7 s后听到回声。若声音当时1s内传播330 m,则两峡谷之间的宽度为( )
A.165m B.198m C.221m D.330m
【思路点拨】确定声音在两峡谷之间传播的时间,知道回声的传播距离是峡谷间距的2倍。
【答案】A
【解析】声音在峡谷间的传播如下图所示:
声音从人的位置传播到左边的山峡,反射后回到人耳处的时间:
声音从人的位置传播到右边的山峡,反射后回到人耳处的时间:
所用总时间:
因为听到的是回声所以声音走过的距离是两峡谷间距的2倍所以:
两峡谷间的距离是:
【总结升华】题目考查了速度公式的计算和回声测距离的应用,弄清声音在两峡谷之间传播的时间是解题的关键。
举一反三:【变式】有一山峡宽1200m,两旁都是竖直的陡壁,有一人在山峡内开了一枪,听到第一、第二两次回声间隔5s,则人到两壁的距离分别是(声速v=340m/s )( )
A.700m,500m B.860m,340m C.1000m,200m D.1025m,175m
【答案】 D
类型三、乐音的特性
3.(2019?济宁一模)学习了《让“信息”飞起来》中波的特征后,小夏用示波器显示了几种声音的振动波形图,如图所示,根据波的特征分析可知: 可能是用不同的力敲击同一个音叉的同一个位置发出的两个声音, 可能是两种不同的发声体发出的音调和响度均相同的两个声音。
【思路点拨】音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高。响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大。相同时间内,振动的次数越多,频率越大;偏离原位置越远,振幅越大。
【答案】甲、丁;甲、乙
【解析】根据图示可知:相同时间内,甲和丁振动的频率相同,但甲的振幅大于丁的振幅,故甲、丁可能是用不同的力敲击同一个音叉的同一个位置发出的两个声音甲和乙振动的振幅相同;振动的频率相同,振幅相同,音调相同,响度相同,但波形不同,故甲、乙可能是两种不同的发声体发出的音调和响度均相同的两个声音。
【总结升华】通过图表示振幅和频率的题目不多,这是一种读图能力的考查,这是考查的另一种新动向,一定要掌握。
4.(2019?铜山县校级模拟)关于声现象,下列说法错误的是( )
A.人耳听不到蝴蝶翅膀振动的声音,是因为蝴蝶翅膀振动的幅度太小
B.诗句“不敢高声语,恐惊天上人”的“高”指声音的响度大
C.用声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声波具有能量
D.弦乐队在演奏前,演奏员要调节乐器的弦的松紧,这样做的目的是为了改变音调
【思路点拨】这是一道声现象结合实际的综合应用问题,要求学生掌握声现象在实际生活中的应用及原理。
【答案】A
【解析】A、蝴蝶翅膀振动的频率低于20Hz,是人耳听不到声音的原因,并非是因为其翅膀振动的幅度小,故A错误;B、诗句“不敢高声语,恐惊天上人”的“高”指声音的响度大,故B正确;C、用声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声波具有能量,故C正确;D、弦乐队在演奏前,演奏员要调节乐器的弦的松紧,这样做的目的是为了改变音调,故D正确;故选A。
【总结升华】本题为有关声的知识的综合题,要知道声音的三个特征、人耳的听觉范围、声音能传递信息和能量等,属于对基础知识的考查。
举一反三:【变式】某同学对下列声现象进行分析。其中错误的是( )
A.击打纸筒一端让其发声看到火焰晃动,说明声音具有能量
B.拨动琴弦,优美的琴声来自于琴弦的振动
C.用大小不同的力敲击杯子,声音的响度不同
D.利用声音的音调可以测量海水的深度
【答案】D
类型四、超声与次声
5. 下列发声体发出的声音,人们能听到的是( ) A.医院里的“B超”(频率高于20000Hz) B.旗帜发出的声波(约50Hz) C.蝴蝶飞行时发出的振翅声(约2~ 3Hz) D.风暴发出的声波(10~15Hz)【答案】B
【解析】人耳能听到的声音频率范围:最低为20Hz,最高为20000Hz。【总结升华】物体振动发出的声音不可能都被我们听到,比如人耳对超声波(频率高于20000Hz)和次声波(频率低于20Hz)就没有反应。只有频率在(20-20000)Hz范围内的声音才可能被人耳听到。
举一反三:【变式】某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次,频率是_____________ Hz,人类_____________听到该频率的声音(填“能”或“不能”)。
【答案】300 能
6. 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,放上一个探头,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
【答案】D
【解析】利用强超声波对坚硬物体进行钻孔和切割加工是因为声音能够传递能量,A选项说法正确,不合题意;因为墙壁反射的声波和原声重叠时,会增强原声,所以在建筑方面,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,B选项说法正确,不合题意;利用声音能传递信息可以探测地下油矿,C选项说法正确,不合题意;地震台风核爆会产生次声波,所以不能利用超声波预报地震、侦察台风和大气中的核爆炸。D选项说法错误,符合题意。
【总结升华】此题考查了学生对声与信息、声与能量及回声现象的了解;能区别超声波和次声波的利用是解决此题的关键。
【巩固练习】
一、选择
1.(2019?盐都区二模)关于声现象,下列说法不正确的是( )
A.声音是由于物体振动产生的
B.声音在真空中的传播速度是3×108m/s
C.声源的振幅越大,响度越大
D.公路两旁安装的隔音板是为了阻断噪声的传播
2.下列关于声音的说法中,正确的是 ( )
A.敲锣是靠锣槌的振动发声的 B.气体传声比液体传声快
C.音调越高的声音越响亮 D.真空不能传声
3. 音乐厅四周的墙壁上有许多针状(类似蜂窝)的小孔,这是为了 ( )
A.减弱声波的反射 B.增强声波的反射 C.增强声音的响度 D.装饰礼堂,美观好看
4.(2019?衡阳县校级模拟)当喇叭里响起”我和你,心连心,共住地球村…”的歌声时,小红大声说:“是刘欢在演唱!”她作出判断的依据是,不同演员的声音的( )
A.音色不同
B.音调不同
C.音速不同
D.响度不同
5. 医生在诊病时使用听诊器,听诊器( )
A.能改变心跳的频率,使音调变高 B.能改变心跳的音色,使声音更好听
C.能使心脏振动的振幅增加,响度增大 D.能减小声音在传播过程中的能量损耗
6.(2019?桃源县校级模拟)通常,人们会从噪声的产生、传播及接收三个环节控制噪声,下列措施中,属于在噪声的传播环节控制噪声的是( )
A.临街的房屋安装隔音玻璃
B.学校附近禁止汽车鸣笛
C.在高噪声环境下工作的人戴耳罩
D.汽车排气管上安装消音器
7. 为了减少高速行驶的车辆产生的噪声对公路两侧单位、居民的干扰,常在公路两侧架设具有一定高度的屏障。这种有效、可行的控制噪声的措施属于( )
A.阻塞感受噪声的器官 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
8.(2019?临沂中考)关于声现象,下列说法错误的是( )
A.花样滑冰运动员在水下仍能听见音乐,说明水能传声
B.江泉高架路两侧建有隔音墙,是在传播过程中减弱噪声
C.用不同的力敲击鼓面时,鼓发声的音色不同
D.医学上用超声波检测结石,说明超声波具有能量
9. 用手按在自行车的铃铛上,无论怎样用力敲打,铃声也不会清脆,这是因为( )
A.手按在铃上,声音传不出来 B.手按在铃上,铃根本不振动
C.手按在铃上,影响了铃的正常振动 D.手按在铃上,周围没有介质
10. 如图所示,根据图片所给信息,判断下列说法正确的是( )
A.蝙蝠可以发出频率为400Hz的声音 B.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
C.人听觉频率范围比人发声频率范围要大 D.15Hz的声音只要振幅足够大,人耳是能听到的
二、填空
11. 某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫的翅每2s做700次的振动,那么它的振动频率为________Hz。
12.自然界和日常生活中有很多有趣的声现象,例如:笑树能发出笑声是因为果实的外壳上面有许多小孔,经风一吹,壳里的籽撞击壳壁,使其 发声,这种声音是通过 传入我们耳中的,我们还能分辨出同学们和笑树的笑声,这主要是因为他们发出声音的 不同。
13. 小俞对着山崖大喊一声,经过2s听到回声,那么小俞与山崖之间的距离大约是 m(空气中声速取340m/s)。这种方法 (选填“能”或“不能”)用来测量地月之间的距离。
14.如图甲所示,用硬纸片把一个喇叭糊起来,做成一个“舞台”。台上小人在音乐声中翩翩起舞,这个现象说明 如图乙、丙是两种声音的波形,从图可知:如图乙是 的波形。如图丁所示的招牌,它表示的意思是 。
15. 如图所示,悬挂在世博会德国馆内的金属球设有声控装置,一旦参观者齐声高喊,金属球就会应声摆动,呼喊声越大,金属球摆动的幅度越大。这表明声音不仅能传递信息,还可以传递________。物理学上常用声音的________(选填“音调”或“响度”)来表示呼喊声的“大小”。
16.(2019?松北区一模)声波的图形可以直观反映声源发声的特色,通过敲击音叉获取如下波形图,对比a、b可知音调高的是 ;对比c、d可知响度小的是 。
17. 小丽用两把伞做了一个“聚音伞”的实验,如图,在右边伞柄的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到表声,把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了手表的滴答声,这个实验表明声音发生了反射现象,“聚音伞”增大了人听到声音的 ,手表声在两伞之间传播依靠的介质是 。
三、简答与实验探究
18. 汽车从山洞中出来,以20m/s的速度向远离山崖的方向运动。在运动过程中的某一时刻,汽车喇叭短暂地响了一声,喇叭响了以后,汽车继续向远离山崖的方向运动了80m才听到回声.求:汽车喇叭发出响声的时候,汽车距山崖多远?(空气中声速为340m/s)
19.如图甲所示,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,这个现象说明声音是由物体 产生的;为了便于完成该实验使用了 法;如图乙所示,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 能传声。声音的响度越大,小球被弹开的幅度越大,说明响度与 有关。
20. 在学习二胡演奏过程中,小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确,他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦,进行实验.
(1)为了验证猜想二,应选编号 的两种规格的琴弦进行实验.
(2)在验证猜想三时,小明发现粗心的同学没有把表2中的数据填全,表2中①的位置所缺数据是 。
(3)小明在这个探究实验中,采用的研究方法是 。
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】B
【解析】A、声音是由于物体振动产生的,正确;B、声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播;
C、声音的响度与振幅有关,振幅越大响度越大,故C错误;D、公路两旁安装的隔音板是为了阻断噪声的传播,正确,故选B。
2.【答案】D
【解析】敲锣是锣的振动发声的,声音在液体中的传播速度大于在气体中的传播速度;响亮是声音的响度,和振幅有关,与音调没有关系;所以A、B、C错误。
3.【答案】A
【解析】光滑的墙壁容易反射声波,音乐厅比较大人耳能把原声和回声区分开,影响收听效果。针状(类似蜂窝)的小孔可以反射,和吸收部分声波,从而减弱回声。
4.【答案】A
【解析】不同发声体的材料和结构不同,产生的音色会不同,我们是靠音色来分辨不同人的声音的,故选A。
5.【答案】D
【解析】心跳的音调、音色和响度和心脏本身有关,与听诊器无关,故A、B、C不符合题意;听诊器可以减小声音在传播过程中的能量损耗,这样可以清楚的听到心跳声音,易于判断病情,D选项说法正确,符合题意。
6.【答案】A
【解析】A、临街的房屋安装隔音玻璃是在传播过程中减弱噪声,符合题意;B、学校附近禁止汽车鸣笛是在声音的产生处减弱噪声,不符合题意;C、在高噪声环境下工作的人戴耳罩是为了在声音的接收处减弱噪声,不符合题意;D、汽车排气管上安装消音器是在声音的产生处减弱噪声,不符合题意;故选A。
7.【答案】B
【解析】在公路两侧架设一定高度的屏障,是在传播过程中减弱噪声,即阻断噪声传播。因此A、C、D不合题意。
8.【答案】C
【解析】A、花样滑冰运动员在水下仍能听见音乐,说明水能传声,故A正确;B、江泉高架路两侧建有隔音墙,是在传播过程中减弱噪声的,故B正确;C、用大小不同的力敲击鼓面,鼓面振动的幅度不同,发出声音的响度就会不同,故C错误;D、医学上用超声波检测结石,说明声波能够传递能量,故D正确。故选C。
9.【答案】C
【解析】用手按在自行车的铃铛上,无论怎样用力敲打,铃声也不会清脆,这是因为手按住了铃,影响了铃的振动。
10.【答案】C
【解析】根据图片,可知:人和蝙蝠的发声频率范围都比听觉范围要小,但都只能听到一部分频率的声音。人和蝙蝠的听觉范围不完全相同:人耳只能听到20-2000Hz的声音,蝙蝠只能听到1000-120000Hz的声音。故选C。
二、填空
11.【答案】350
【解析】频率是指每秒振动的次数,2S振动700次,那么一秒振动350次。
12.【答案】振动,空气,音色
【解析】有风的时候,壳里的籽撞击壳壁,使其振动,振动发声,所以笑树能发出笑声;我们听见声音是通过空气传到我们耳朵的;因为人和笑树发声的结构不同,故发出声音的音色不同,我们可以通过音色辨别是谁的声音。
13.【答案】340;不能
【解析】根据题意2s钟是声音来回传播的时间,那么声音从小俞到山崖传播的时间为1s,根据速度公式得s=vt=340m/s×1s=340m,不能用这种方法测地月之间的距离,因为真空不能传播声音。
14.【答案】物体振动产生声音;噪声;禁止鸣笛
15.【答案】能量;响度
【解析】由题干可知:有声音时有声控装置的金属球就摆动,而且声音越大,金属球摆动的幅度就越大,这是因为声音能够传递信息和能量;物理学中常用响度来表示声音的大小。
16.【答案】a;d
【解析】如图在相同时间内,a比b振动的快,故a的音调高;c比d偏离原位置大,故c的振幅大,c的响度大、d的响度小。
17.【答案】响度;空气
【解析】手表声音经过空气传播到伞上时,会发生反射现象,最后集中于B点上,使此处的声音振幅加大,所以人在B点感觉声音的响度加大。
三、简答与实验探究
18.【答案与解析】
解:
已知:;;
汽车行驶时间:
4s内声音走过的距离:
设汽车响喇叭时与山崖间的距离为:
解得:S=640m
答:汽车喇叭发出响声的时候,汽车距山崖640m。
19.【答案】振动;转换;空气;振幅
【解析】(1)如图甲所示,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;
(2)为了便于观察实验现象,把不容易看到的现象转换成便于观察的现象,叫转换法。
(3)如图乙所示,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;而且响度越大,小球被弹开的幅度越大,说明响度与物体的振幅有关。
20.【答案】A、C;55;控制变量法
【解析】因琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积、长短和材料等多个因素有关,所以应该采用控制变量法进行分析;为了验证琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关,应该控制材料和横截面积相同,即应选编号AC的两种规格的琴弦进行实验;在验证琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关时,应该让琴弦的长度和横截面积相同,所以表格中长度和横截面积数据应该与B组相同,即应该是55。