第二周   声现象

1.通过实验，认识声的产生和传播条件。

2.了解乐音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。

3.知道噪声的危害和控制的方法。

一、声音的产生与传播

1．声源：物理学中，把正在______的物体叫声源。只有正在______的物体才能叫声源。一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。

2．声音是由物体______产生的；振动停止，发声也______。

3．声波：声音在介质中是以______的形式进行传播的，我们把这种波叫做______。

4．真空不能传声：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩中，逐渐抽出其中的空气，注意声音的变化，再向玻璃罩中逐渐充入空气，注意声音的变化。随着空气被抽出，声音越来______，最后______声音；再充入空气，随着空气越来越多，声音又越来______，推理：______不能传声。

5．声速：声波在介质中的______叫声速。声速的大小与介质的______、介质的______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______。

6．回声：声音在传播过程中，遇到障碍物被______回来，再传入人的耳朵，人听到反射回来的声音叫回声。

7．人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚______以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声（当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为______）。

二、声音的特性

1．音调：声音的______叫音调。

（1）频率：物体每秒振动的______叫频率，用字母f表示；

（2）频率的单位：______，简称赫，用符号______表示。

2．音调与声源振动频率的关系：______决定声音的音调的高低。频率越______，音调越______，声音听起来越清脆；频率越______，音调越______，声音听起来越低沉。

3．振动发声的频率：跟发声体的______、______、______和______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______、越短、越紧，其发声时的音调______。

（2）管乐音调的高低取决于发声的空气柱______。一般来说，长空气柱振动发声的音调______，短空气柱振动发声的音调______。

（3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越______，振动得越______，音调越______。

4．响度：物理学中，声音的______叫响度。

振幅：物理学中用______来描述物体振动的幅度。

5．响度：人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的______有关外，还跟人距发声体的______有关。

6．减少声音分散的方法

（1）将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话，可以减少声音的分散，使处于喇叭前方的听到的声音更响亮，也可以使声音传播得更______；

（2）利用管状物（例如听诊器），也能减少声音的______，增强传声效果。

7．音色：音色又叫音品，反映声音的______与______。

8．影响音色的因素：音色与发声体的______、______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______。

9．观察钢板尺的振动：将一把钢板尺压紧在桌面上，分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘，用力波动钢板尺伸出桌面的部分，使其振动发声，听声音高低的变化，观察钢板尺振动快慢情况。

钢板尺伸出桌边的长度______，钢尺振动得______，发声的音调______。因而可知，物体振动得______，发声的音调就______；振动得______，发声的音调就______。

10．探究响度与哪些因素有关：

把系好的乒乓球细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球；用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音。

声音的响度与发声体振动的______有关；发声体振动的幅度______，产生声音的响度______；发声体振动的幅度______，产生声音的响度_____。

11．放大法：在上述实验中，我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小，这种方法叫______。放大法是转换法的一种。

12．超声波与次声波

（1）人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在______之间，物理学中把人类能听到的声叫声音；

（2）把高于20000Hz的声叫______，把低于20Hz的声叫______；

（3）人和动物听觉频率范围各不相同；地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有______产生，很多动物都能听到；海豚、蝙蝠等能发出超声波。

三、声音的利用与防止

1.声音传递信息

（1）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______，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。

如：（1）蝙蝠觅食、倒车雷达、声呐设备、医用B超等

2.   声音传递能量，如：医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石；利用______对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工；超声波去污、超声波焊接、超声波除尘、次声波武器等。

四、噪声

1．乐音：人们把物体______的振动产生的、听起来感觉______的声音叫乐音。

2．噪声

（1）从物理学角度：噪声通常是指那些______、______的声音，是发声体做______时产生的；

（2）从环保的角度：凡是______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______的声音，都属于噪声。

3．噪声强弱的等级：人们以______为单位来表示声音强弱的等级，分贝符号是______。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音—听觉下限。

4．噪声的危害

（1）心理效应：使人______、精力不集中，妨碍工作、学习和休息；

（2）生理效应：出现耳聋、头疼、血压升高、视觉模糊等症状，严重时会使人神志不清、休克甚至死亡；

（3）物理效应：高强度噪声能______建筑物，并使一些仪表和设备不能正常工作，如超音速飞机的轰鸣声、巨大的爆炸声会将建筑物的玻璃震碎等。

5．控制噪声

噪声一些人们的身心健康，是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声一般从防止噪声的______、阻断噪声的______、防止噪声______这三个方面着手。

考向1：声音的产生与传播

例1.（2022•桂林模拟）如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩内的空气，听到声音逐渐变小，再让空气逐渐进入罩内，听到声音又逐渐变大，这个现象说明（　　）

A．声音的传播需要介质 

B．声音的传播不需要介质

C．空气阻断了声音的传播 

D．玻璃罩阻断了声音的传播

例2.如图是一款新型蓝牙跑步耳机，将耳机贴在颞骨两侧而不是堵塞住耳朵，既可以听到耳机发出的声音，也不影响听到周围环境的声音。以上听到的声音，传播介质分别是 （　　）

A.固体   固体 

B．固体   气体

C．气体   固体 

D．气体   气体

例3．联欢会上，李欣同学表演了小提琴独奏。琴弦 ___________产生的琴声。通过 ___________（填“固体”、“液体”或“气体”）传到大家耳里，琴声是以 ___________的形式传播的。

例4．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：

（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，它说明了发声的物体在___________。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动___________，这种思维方法叫做___________；（等效法/控制变量法/转换法/类比法）

（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，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：__________________________；

（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左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___________可以传声；

（4）如图④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，听到声音___________，并由此推理可知：____________________________________。

考向2：声速

例5．下表是声音在各种介质中传播的速度

根据表中的信息，不可以得出的结论是(　　)

A．液态介质中声速大小跟介质的温度有关       B．声速大小跟介质的物态有关 

C．固态介质中声速大小跟介质的种类有关        D．声音在真空中不能传播

例6．表是某些介质中的声速数据。

（1）分析表格数据，推断声速大小可能跟哪些因素有关？依据是什么？（写出两种）

①声速的大小可能与__________有关，依据是___________________；

②声速的大小可能与__________有关，依据是________________。

（2）初春在湖面水中用超声测距仪向湖底垂直发猁声波，经过等待时间t0后收到回波，当时水中声速为v0，湖水深度h=_______（写出字母表达式）。在夏天再做该实验，等待时间t '_______（小于/等于/大于）t0。

（3）声音________（能/不能）在真空中传播。

例7．列长为 1500 m 的货运列车在平直的轨道上匀速行驶，在要通过某长度为600 m的跨江大桥时，为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意，处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛，位于车尾的押运员经过 4s 听到汽笛声，已知空气中声速为 340m/s,

求:(1)押运员听到笛声时声音传播的距离．

(2)列车在平直的轨道上匀速 行驶时的速度．

(3)列车完全通过大桥的时间．

考向三：声音的特性

例8.（2022•沈阳模拟）如图所示，中国科技馆里的“声聚焦”装置，是一个呈锅盖形状的凹形圆盘，小丽将耳朵靠近装置固定架的中心时，远处传来的微小声音就会变大，原因是“声聚焦”改变远处传来声音的（　　）

A．响度 B．音调 C．音色 D．声速

例9.（2023•南通模拟）如图所示，小明在8个相同的玻璃瓶中装入不同高度的水，制作了一个“水瓶琴”，下列说法正确的是（　　）

A．将玻璃瓶换成铁瓶，音色相同

B．用不同力度敲击，声音的响度相同

C．敲击瓶子，水柱最高的瓶子振动最慢，音调最低

D．敲击瓶子时，只有水振动发声，由于水柱高度不同，瓶子振动的快慢不同，所以音调不同

例10．现在智能家居已进入千家万户。有一种智能音箱能通过网络让用户以语言对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务、信息查询等多项功能的操作。以下说法中错误的是（　　）

A．用户对智能音箱发布指令“大点儿声”，目的是改变声音的响度

B．智能音箱接收到传递来的信息后依靠扬声器的振动才能发出声音

C．智能音箱能根据语言指令来完成指定操作，根据的是声音的音色

D．人们能够分辨出智能音箱播放的二胡和笛子的声音，根据的是声音的音色

考向4：噪声的危害与控制

例11.（2022•洛阳模拟）噪声已成为当今社会的一大公害，而声音的强弱是认定噪声的重要指标。人们用“分贝”来划分声音强度的等级，零分贝是人们刚刚可以听到的最弱的声音强度，也叫听觉下限。根据所学知识，较理想的学习、生活环境，声音强度的等级应是（　　）

A．50dB~70dB B．30dB~40dB C．90dB左右 D．80dB左右

例12.（2022•淮安模拟）生活中经常需要控制噪声，以下措施中，属于在传播过程中减弱噪声的是(  )

A．道路两旁栽行道树 B．考场周围禁鸣喇叭

C．机场员工佩戴耳罩 D．建筑工地限时工作

考向5：声音的利用

例13.（2022•深圳模拟）下列各项中是利用超声波传递能量的是（　　）

A．利用超声波测量海底深度

B．利用超声波准确获得人体内部疾病的信息

C．超声波检测机器零件是否有空洞

D．利用超声波除去人体内的结石

例14.一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.16s、0.30s、0.14s、0.30s、0.16s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的（　　）

A． B．

C． D．

★拓展：声有关的计算

1.（回声）交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中错误的是(假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变)

A．汽车收到第一次信号时，距测速仪204m           B．汽车收到第二次信号时，距测速仪68m

C．汽车的速度约为26.15 m/s                        D．汽车两次收到信号的时间差为1.3s

2.（不同介质中的声速）我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同．阅读下表，回答问题．已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)．问：

(1)第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？

(2)敲击后声音通过空气传到另一端需要多长时间？

(3)声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？