(辅导班专用)九年级物理寒假讲义专题01 声现象(教师版)
展开专题01 声现象(讲义)
一、知识梳理
一、声音的产生与传播
1.声音的产生:声音是由物体振动产生的,正在振动的物体叫声源;一切发声体都在振动,振动停止,发声停止。
2.声音的传播:(1)声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是固体、液体和气体,真空不能传声。振动停止,发声停止,但声音不会马上消失。(2)声音是以波的形式传播的,叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。
注意:有声音一定有声源在振动,有声源振动不一定能听见声音。
3.声速:(1)声波在介质中的传播速度叫声速,声速大小跟介质有关。一般情况下,声音在固体中传播最快,液体中较快,气体中最慢。在15℃时,空气中的声速是340m/s。(2)声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵,人听到反射回来的声音叫回声。
二、声音的特性
1.声音的特性:声音的特性有音调、响度和音色三个方面。
2.音调是指声音的高低。音调高低是由声源振动的频率决定的,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
3.响度是指声音的大小。响度与声源振动的振幅有关,振幅越大,响度越大;响度还与距声源的远近有关,距声源越近,响度越大。
4.音色是指声音的品质与特征,它与声源的材料、结构有关。不同物体发出声音的音调和响度可能相同,但音色却一定不同。
人的听觉所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波,低于20Hz叫次声波。
三、声音的利用
1.声音能够传递信息。人们说话进行交流,医生用听诊器查病,敲击铁轨判断故障等,都是声音传递信息的例子。
2.声音可以传递能量。飞机起飞时,旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话、超声波碎石机振碎人体内结石等现象,都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。
四、噪声及其防治
1.广义上讲,凡是影响我们正常生活、学习和工作,以及对人们活动产生干扰的声音都叫噪声。
2.噪声的控制主要从噪声的产生、噪声的传播和噪声的接收三方面加以控制。
二、重点与难点
★重点一:所有声音都是由物体振动产生的,但发声体是什么,声音来源于什么物体的振动是学生容易出现错误的地方。有的时候为了迷惑学生,会考查一些诸如“高科技产品的声音不是由物体振动产生的”之类的问题,但无论怎么出题、如何表达,所有声音都是由物体振动产生的,这是考生需要牢记的,例如:手机声音是手机膜片振动产生的;风声是空气振动产生的等等。当然,学生在学习过程中,需要结合生活实际,多了解一些有关发声体的知识。
★重点二:声音以波的形式传播,声音的传播需要有介质;没有介质,即便物体振动,我们也听不到声音。这是声音能不能传播出去和我们能听到声音所必须满足的条件。为了考查学生对此知识点的理解,经常会出现太空中宇航员与地面通话,用真空罩罩住发声体,电磁波的传播与声波的传播等考题。对这些问题加以理解和关注,对解答此类问题大有益处。
对声速的考查也曾出现,但考查此知识点的考题较少,出现的频率也不是太高。作为知识点需要考生注意以下几个问题:(1)什么是声速,声速在不同介质中传播速度不同;(2)在15 ℃时,空气中的声速是340m/s;(3)利用回声可以测距。
★重点三:声音的特性是声现象的主要内容,也是声现象重要知识点。中考题中,考查声音特性考题出现频率很高。在声音特性三个主要知识点中,考查音调和音色较多,主要关注点是音调与物体振动频率有关、与物体的结构有关,同一物体,当其结构发生变化时,其振动频率也相应跟着变化,也就是说音调也会发生变化(如乐器的演奏、瓶中水量多少等);对于音色,音色是不同物体所独有的特征,相同材料和结构的两个物体,发出的声音音色不会相同,就像人的指纹一样,每个物体都有自己的音色,所以辨别不同物体声音靠的是音色,在中考考题中此类问题出现的频率很高。至于响度也会出现在考题中,但相比前两个考点,响度出现的概率稍低。
三、考查方向
1.声音的产生:声音是由物体振动产生的。常见的实验验证有:
(1)敲鼓时,鼓面上纸屑的跳动;
(2)敲鼓时,鼓面附近的蜡烛火焰晃动;
(3)敲击音叉时,音叉附近的乒乓球跳开;
(4)敲击音叉,用音叉接触水面,观察水面的变化;
(5)说话时,用手按住声带,感受声带的振动;
(6)音箱发声时,用手按住音箱的纸盆;
(7)确定声源:弦乐是琴弦的振动产生的;管乐是空气柱的振动产生的;打击乐是由被打击乐器的振动产生的等。
典例一:(2020·鄂州)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )。
A. 拨动张紧的橡皮筋 B. 关闭的立体声收音机
C. 敲击水瓶琴 D. 真空罩中响铃闹钟
【答案】B。
【解析】A.拨动张紧的橡皮筋,橡皮筋振动,可以产生声音,故A不符合题意;
B.关闭的立体声收音机,没有产生振动,不能产生声音,故B符合题意;
C.敲击水瓶琴,水瓶琴振动发声,故C不符合题意;
D.响铃的闹钟能产生声音,但真空不能传声,所以没听到声音,故D不符合题意。故选B。
典例二:(2020·南京)图甲是一手工艺品,由竹筒(A、B两端开口,C处开一小口)和“活塞”组成,将活塞从B处塞入,在A处吹气并来回拉动“活塞”能发出悦耳的哨音,如图乙所示,下列说法正确的是( )。
A. 哨音在真空中也能传播;
B. 哨音是由筒内空气振动产生的;
C. 换用更大的力吹气改变了哨音的音调;
D. 吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
【答案】B。
【解析】A.真空不能传声,哨音不能在真空中传播,故A错误;
B.声音是由物体振动产生的,哨音是由筒内空气振动产生的,故B正确;
C.换用更大的力吹气,振幅变大,哨音的响度变大,改变了哨音的响度,故C错误;
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了空气柱振动的频率,改变了哨音的音调,故D错误。
故选B。
2.声音的传播:声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是气体、液体和固体,没有介质声音无法传播。
(1)把发声体(闹钟等)放在密闭容器中,慢慢抽出里面的空气,可以发现声音逐渐减小,直至听不到声音。
(2)声音在气体、液体和固体中的传播速度不同,在气体中传播速度最小,在固体中传播速度最大。
(3)在太空中声音无法传播(太空是真空),宇航员与地面通话靠的是电磁波(无线电)。
典例三:(2020·黄石)窗外飘来《我和我的祖国》的优美旋律,关于声现象,下列说法正确的是( )。
A. 声波可以在空气、地面和真空中传播;
B. 噪声也是一种污染,所以在公众场合不要大声喧哗;
C. 人耳听不见次声波,是因为次声波不能在空气中传播;
D. 响度越大的声音在空气中传播得越快
【答案】B。
【解析】A.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,故A错误;
B.噪声能影响人们的生活,也是一种污染,在公众场合不要大声喧哗是在声源处减弱噪声,故B正确;
C. 空气是声音的一种传播介质,次声波是可以在空气中传播的,人耳听不见次声波,是因为次声波的频率低,不在人的听觉范围内,故C错误;
D. 声音的传播速度与介质的种类和温度有关,与响度无关,故D错误。故选B。
典例四:(2020·朝阳)疫情期间,村书记杨百顺每天都通过大喇叭向村民通报疫情,下列说法正确的是( )。
A. 村民能听到杨百顺的声音,是因为空气能传声;
B. 杨百顺说话时,他发出的声音是大喇叭振动产生的;
C. 村民听到杨百顺的声音后,对战胜疫情充满信心,说明声音能够传递能量;
D. 村民根据音调,判断出讲话的人是杨百顺
【答案】A。
【解析】A.村民能听到杨百顺的声音,是通过空气传播到村民耳中的,故A正确;
B.杨百顺说话时,他发出的声音是他的声带振动产生的,故B错误;
C.村民听到杨百顺的声音后,对战胜疫情充满信心,说明声音能够传递信息,故C错误;
D.因人的声带结构不同,发出的声音的音色不同,故村民根据音色,判断出讲话的人是杨百顺,故D错误。故选A。
3.声音的特性
(1)音调是由物体振动的频率决定的;响度是由物体振动的幅度(振幅)决定的;音色是发声体所特有声音特征,通过音色不同可以辨别发声体的类型。
(2)物体的大小、粗细、结构发生变化,其振动频率发生变化;如:用手指按压琴弦不同位置、拨动不同粗细的琴弦、用手指堵住笛子的不同气孔、拨动伸出桌子不同长度的钢板尺等都会改变声音的音调。
(3)敲击或拨动发声体的力量不同,会影响到声音的响度。
(4)辨识发声体、声纹锁等都是利用的音色。
(5)和音调有关词语有:歇斯底里、尖叫、男高音、女高音、声音低沉等等。
(6)和响度有关的描述词语,常见的有:声音洪亮、高声、大声、声如洪钟、低声(响度)细语(音调)等。
典例五:(2020·恩施)下列关于声现象的描述中错误的是( )。
A. 敲响桌面时看到桌面上的纸屑跳动,说明发声体在振动;
B. 水中的鱼儿被行人的响声吓跑,说明水可以作介质传声;
C. 用装有不同水量的杯分别敲击发声,可研究音调与振幅的关系;
D. 在考场应保持安静,是要求在声源处减弱噪声
【答案】C。
【解析】A.声音是由物体振动产生的,所以敲响桌面时看到桌面上的纸屑跳动,说明发声体在振动,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,介质有气体、液体、固体三大类,因为水能够传播声音,所以水中的鱼儿被行人的响声吓跑,故B正确,不符合题意;
C.用装有不同水量的杯分别敲击发声,发声体振动的频率不同,可研究的是音调与频率的关系,故C错误,符合题意;
D.在考场应保持安静,即减小不必要的声音,是在声源处减弱噪声,故D正确,不符合题意。故选C。
典例六:(2020·咸宁)口技是民间的一种声音艺术,高超的口技艺人,可以模仿各种语音,从声音的特性来看,他主要模仿声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。现场观众能欣赏到,是因为声音能在 中传播口技艺人往往通过重拍醒木结束表演,醒木拍得越重,声音的 (选题“音调”、“响度”或“音色”)越大。
【答案】音色;空气;响度。
【解析】口技演员可以发出各种各样的声音,从声音的特性来看,他主要模仿声音的音色;
声音可以在空气中传播,现场观众欣赏听到的口技艺人模仿的各种语音是通过空气传播的;
醒木拍得越重,桌面的振幅越大,响度越大。
故答案为:音色;空气;响度。
典例七:(2020·襄阳)在大型民族乐器合奏中,我们能明显地区分出二胡和笛子,是因为它们具有不同的( )。
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 振幅
【答案】C。
【解析】不同乐器,材质和结构不同,发出声音的音色不同。故选C。
典例八:(2020·无锡)学校楼道内贴有“请勿大声喧哗”的标语,这是提醒同学们要控制声音的( )。
A.响度 B.音调 C.音色 D.频率
【答案】A。
【解析】学校楼道内贴有“请勿大声喧哗”的标语,这是在提醒我们要控制声音的大小,即控制响度,故A正确、BCD错误。故选:A。
4.声音的利用
(1)在声音传递信息方面,出现频率较高的内容有:B超利用B型超声遇到障碍物反射回来成像原理,利用声音反射测距,听诊器利用声音信号诊病,蝙蝠利用超声辨别物体和障碍物,倒车雷达利用超声测距,听声辨识人或物,利用超声波探伤等。
(2)在声音传递能量方面,出现频率较高的考题内容有:利用超声波碎石为病人治病,利用超声波清洗牙齿污物,利用超声波清洗首饰,爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话等。
典例九:(2020·泸州)夏季,泸州市江阳公园的音乐喷泉随音乐舞动,供市民欣赏。以下关于声现象说法正确的是( )。
A. 音箱发出的音乐不是振动产生的;
B. 声音在传播过程中,可以传递信息;
C. 区别吉它和小提琴的声音是因为它们的音调不同;
D. 声波在不同介质中传播时,速度保持340m/s不变
【答案】B。
【解析】A.声音是由物体振动产生的,故A错误;
B.声音可以传递信息和能量,故B正确;
C.不同的乐器的材质和结构不同,它们发出的声音音色不同,故区别吉它和小提琴的声音是因为它们的音色不同,故C错误;
D.声音的传播速度与介质的种类和介质的温度有关,在相同温度下,介质不同,声音传播的速度不同;在同种介质中,介质的温度不同,声音传播的速度不同,故D错误。故选B。
典例十:(2020·通辽)图中有关声和电磁波的应用,分析正确的是( )。
A. 甲是摩托车的消声器,其作用是在接收处减弱噪声;
B. 乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是为了改变音色;
C. 丙是利用卫星系统导航,其信息传播的媒介与“B超”相同;
D. 丁是利用声呐探测海深,其原理是与蝙蝠在夜间飞行时的原理相同
【答案】D。
【解析】摩托车的消声器是在声源处减弱噪声,A错;
手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是为了改变弦的长短,从而改变音调,B错;
卫星系统导航,是利用电磁波传递信息,“B超”是利用超声波传递信息,所以二者所用的媒介不相同,C错;
声呐的原理是回声定位,与蝙蝠在夜间飞行时的原理相同,D对。
典例十一:(2020·孝感)下列有关声现象,说法正确的是( )。
A. 声音的传播不需要介质,真空也能传声;
B. 频率的高低决定声音的音色;
C. 利用超声波给金属工件探伤,说明声能传递信息;
D. 从环境保护的角度来讲,优美的音乐一定不属于噪声
【答案】C。
【解析】A.声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B.频率的高低决定声音的音调,故B错误;
C.利用超声波给金属工件探伤,说明声能传递信息,故C正确;
D.从环境保护的角度来讲,凡是影响人们正常工作、生活、休息的声音都属于噪声,优美的音乐可能属于噪声,故D错误。故选C。
5.噪声及其防治
(1)对噪声的认识方面:所谓噪声就是影响人们正常生活、工作和学习的无用的声音。有的人总认为悠扬的乐声、轻声的说话声或有规律的声音不是噪声,这是对噪声认识的误区。在考题中此类问题也会出现,希望考生能多加注意。
(2)在噪声防治方面:噪声的防治与控制有三个方面,一是在声源处控制或减弱噪声;二是在噪声传播过程中控制噪声;三是在接收处(人耳)控制或减弱噪声接收。尤其是在传播过程中控制噪声传播出现的概率更大。
(3)不让大声喧哗、禁止鸣笛、给排气筒安装消音器等是在声源处防治噪声;城市道路两旁安装隔音墙、公路旁植树、给窗户安装双层玻璃等,是在噪声传播过程中防治噪声;车间个人带耳罩等是在人耳(接收处)处防治噪声。
典例十二:(2020·湘潭)小明在家进行网课学习时,将门窗关闭,从控制噪声的途径来分析,这样做主要是( )。
A.在声源处控制噪声 B.在传播过程中控制噪声
C.在人耳处控制噪声 D.不能控制噪声
【答案】B。
【解析】噪声的防治主要从三种方法来进行:一是从声源处减弱,二是在传播过程中减弱,三是在接收处减弱。
小明在家进行网课学习时,将门窗关闭,从控制噪声的途径来分析,是在传播过程中控制噪声,故B正确,ACD错误。故选:B。
典例十三:(2020·营口)下列关于声现象的说法正确的是( )。
A. 只要物体振动,人们就能听到声音;
B. “教学楼内请轻声慢步”,其中“轻声”是指声音的音调低;
C. 通常情况下声音在空气中传播最快;
D. 开会时将手机设置为静音,这是在声源处减弱噪声
【答案】D。
【解析】A.人能否听到声音,除了物体需振动以外,还与是否有传声介质、声音的频率范围、响度大小、距离发声体远近、人耳是否健康有关,故A错误;
B.轻声是指声音的响度小,故B错误;
C.通常情况下声音在固体中传播最快,故C错误;
D.开会时将手机设置为静音,是为了在声源处减弱噪声,故D正确。故选D。
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