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人教版八上物理 第二章 《声现象》单元复习 课件+内嵌式视频+练习(原卷版+解析版)
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单元复习
第二章 声现象
第1节 声音的产生和传播
第2节 声音的特性
第3节 声的利用
第4节 噪声的危害和控制
声音的产生和传播
第1节
声音的产生与传播
声音的产生
由物体的振动产生
振动停止,发声也停止
声音的传播
介质
声速:空气中15℃的声速为340m/s, 不同介质声速不同。
回声
人耳区别原声和回声的 时间间隔大于 0.1s
发声体与障碍物最短距离17m
可以在固体、液体、气体中传播
真空不能传声
知识结构
知识点一:声音的产生
①声音是由物体的振动产生的。
能够把音叉的振动放大,这种研究方法在物理上叫做转换法。
②转换法
③常见乐器的发声部分
一、声音的产生
【例题1】小丽同学“探究声音的产生”的实验装置如图甲所示,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当小丽用锤敲击音叉的时候,既听到音叉发出的声音,又观察到乒乓球被弹开。通过这个实验可以得出的结论是_________________________。(2)敲击音叉的力越大,乒乓球弹起得越高,这说明___________越大,响度越大。
(3)乒乓球在实验中起到的作用是_____________________,这种研究问题的方法叫做____________(填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
声音是由物体振动产生的
振幅
将音叉的振动放大
转换法
知识点一:声音的产生
(5)在月亮上做这两个实验,乙图中乒乓球_______(填“会”或“不会”)被弹起,原因是________________________________。
(4)若将上述装置右侧再放一个音叉,组成乙图的装置,敲击右侧的音叉时,左边完全相同的音叉也把乒乓球弹起,这说明了 _____________________和___________________。
声音可以在空气中传播
声波能传递能量
不会
月亮上是真空,真空不能传声
(4) 如图乙所示,甲乙两个音叉并没有接触,但是敲击右侧的音叉时,左边音叉也把乒乓球弹起,表明左边音叉也在振动,这说明声音可以在空气中传播和声音具有能量。
知识点一:声音的产生
知识点二:声音的传播
①介质:能传播声音的物质叫介质。
③声波 声以波的形式传播着,我们把它叫做声波。
二、声音的传播
②固体、液体、气体都可以作为介质传播声音,真空不能传声。
知识点三:声速
①声速:声音传播的快慢用声速描述。
②定义:它的大小等于声音在每秒内传播的距离。
固体中声音的传播速度最快,气体中传播的速度最慢。 一般情况下: v固 > v液 > v气。
③影响声速的因素:介质的种类、介质的温度。
一、声速
部分介质中的声速
④回声
⑤回声的应用
知识点三:声速
【例题2】(多选题)关于声音在空气中的传播速度,下列说法中正确的是( ) A.声音在空气中的传播速度是340 m/s B.声音在空气中的传播速度不随温度的变化而变化 C.声音在15 ℃的空气中的传播速度是340 m/s D.声音在空气中的传播速度随温度的升高而增大
声音的传播速度与介质的种类和温度有关。 同种介质,温度越高,声速越大。声音在15 ℃的空气中的传播速度是340 m/s,故A、B错误,C、D正确; 所以选C、D。
C、D
知识点三:声速
【例题3】在探究声音在空气中的传播速度与空气温度是否有关的实验中,科学家记录的数据如下表:
①从表中分析可知,温度越高,声音在空气中的传播速度_____ 。 ②如果利用回声测高山离我们多远,那么站在同一地点发出声音到听到回声的时间间隔,冬天比夏天_____ (选填“长”或“短”)。③小明想估测山谷的宽度,他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.7秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请你帮他估算这个山谷的宽度。(当时气温为15℃)
知识点三:声速
解析见下页
①分析表中数据可知,温度越高,声音在空气中的传播速度____ 。 ②如果利用回声测高山离我们多远,那么站在同一地点发出声音到听到回声的时间间隔,冬天比夏天_____ (选填“长”或“短”)。
越大
长
知识点三:声速
③小明想估测山谷的宽度,他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.7秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请你帮他估算这个山谷的宽度。(当时气温为15℃)
设人离右边山崖距离为s1,离左面山崖距离为s2,则声音通过的总距离 s=s1+s2=vt1+vt2=v( t1+t2 ) =340m/s×(0.3s+0.7s)=340m所以山谷宽度 s山=s/2=170m
知识点三:声速
视频总结——《声音的产生和传播》
声音的特性
第2节
声音的特性——音调、响度、音色
振幅:物体振动的幅度
频率:物体1s内振动的次数,单位为Hz.
指声音的高低(声音的粗细)
指声音的强弱(声音的大小)
指声音的特色、品质
音调由发声体振动的频率决定, 振动频率越高,音调就越高,频率低则音调低。
响度由发声体振动的振幅和距发声体的远近决定。振幅越大,响度越大;离发声体越远,响度越小。
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。
知 识 结 构
与响度、音调无关
②音调和频率的关系
振动频率越高、音调越高;频率越低、音调越低。
①音调:声音的高低叫做音调。
一、音调
物体在1s振动的次数叫频率f。单位是Hz。
音调高的波形比较密集一些,声音的频率较高;音调低的波形比较稀疏一些,声音的频率较低。
③音调的波形
知识点一:音调
②超声波: 把高于20000Hz的声叫超声波,因为它们超过人类听觉的上限。
①可听声: 多数人能够听到的声音频率范围为:20Hz~20000Hz。
③次声波: 把低于20Hz的声叫次声波,因为它们低于人类听觉的下限。
二、超声波和次声波
知识点一:音调
哨音主要是由 振动发出的。如图乙所示,A、B、C三种情况下,音调较高的是________。
【例题4】如图甲所示,在筷子上捆一些棉花(或碎布)做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管(或竹管)中,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。
(1)用嘴吹管的上端,可引起管内空气振动发声。(2)用嘴吹管时,塑料管内空气柱越短,空气柱振动越快,频率变高,音调升高,所以音调较高的是A。
空气
知识点一:音调
A
知识点二:响度
振幅:物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫做振幅。
②响度的大小与_______、____________________有关。
发声体的振幅越大,声音的响度越大。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
①响度:声音的强弱叫做响度。
一、响度
振幅
距离发声体的远近
③用波形图表示响度的大小
比较甲、乙两个发声体的波形:甲的振幅大,响度大;乙的振幅小,响度小。
知识点三:音色
①音色不同的物体发出的声音,即便音调和响度相同,我们还是能够分辨出他们的不同,它就是音色。音色反映出物体发出的声音特有的品质与特色。音色与发声体的材料、结构情况有关。
一、音色
②不同乐器的波形图不同
右面分别是音叉、钢琴与长笛发出声音的波形图。波形图的形状不同,表明音色不同。
视频总结——《声音的特性》
【例题5】如图所示分别是音叉、钢琴、长笛发出的声音在示波器上显示的波形,下面关于三者发出声音的特征描述正确的是( ) A.音调不同 B.响度不同 C.音色不同 D.都不相同
由题图可知,发声体声音的振幅相同、疏密程度也相同,说明响度与音调相同;而波形不同,表明音色不同。所以选C。
C
【例题6】声音是由物体的振动产生并以波的形式向四周传播。小东用图甲的实验装置将音叉发出的声音信号输入示波器,观察到示波器上的波形如图乙。下列有关音叉发出声音的说法,与实际不符的是( )
示波器的波形是通过空气传播到接收器的;在传播过程中波形的疏密程度不变,即音调不变;传播过程中波的形状不变,即音色不变;传播过程中振幅越来越小,即响度越来越小。根据以上分析,D符合题意。
A.是通过空气传播到接收器的B.传播过程中音调保持不变C.传播过程中音色保持不变D.传播过程中响度保持不变
D
声的利用
第3节
知 识 结 构
传递能量
超声波
超声波清洗机
超声波碎石机
传递信息
诊断疾病:B超、超声波探伤
金属探测仪:检测工件是否有裂纹
回声定位:超声波碰到障碍物会被反射回来, 根据回声到来的方位和时间, 可以确定目标的位置。
次声波:自然灾害会产生次声波,声学仪器 接收到信息可以确定方位和强度。
回声定位的应用
倒车雷达、声呐、超声导盲仪
声的利用
一、声传递信息
①次声波传递信息
发生地震、火山爆发、海啸、台风、核爆炸时,会产生次声波,传播距离可达几千千米。
知识点一、声传递信息
使用灵敏的声学仪器接受到它们产生的次声波,处理这些信息可确定这些活动发生的方位和强度。
②超声波传递信息——回声定位
回声定位的一些应用:蝙蝠捕食、声呐、倒车雷达、超声导盲仪、“B”超等。
知识点一、声传递信息
一、声传递能量
知识点二、声传递能量
①声可以传递能量
超声波清洗机、碎石机、雾化器、金属探伤仪等。
②声传递能量的应用
二、声传递信息、传递能量的实例
知识点二、声传递能量
【例题7】如图所示为我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,并处理成语音信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是( )A. 超声波的频率低于20 HzB.该导盲手杖说明声波可以传递能量C.该导盲手杖说明了声音可以传递信息D.超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象
C
超声导盲手杖是根据声音可以传递信息的原理工作的, 超声波的频率大于20000赫,遇到障碍物会发生发射。C正确。
视频总结——《声的利用》
噪声的危害和控制
第4节
物理角度:发声体做无规则振动时发出的声音
环保角度:妨碍人们正常休息、学习和工作的声音
①噪声
②来源
主要来源于工业、交通运输和生活
④控制噪声
在声源处减弱或防止噪声的产生
在传播过程中减弱或阻断噪声的传播
在人耳处阻止或减少噪声的进入
噪声的危害和控制
③噪声强弱的等级和噪声的危害
①分贝:用分贝来划分声音强弱的等级,符号dB 0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音
②噪声的等级:30~40dB是理想的安静环境;超过50 dB会影响睡眠和休息;90dB以上会严重影响听力
③噪声的危害:心里危害、生理危害、物理危害
知 识 结 构
凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声
保护环境角度
波形
发声体做无规则振动时发出的声音
发声体做规则振动时发出的声音
一、噪声与乐音
知识点一:噪声的来源
噪声主要来源于工业生产、交通运输和人们的社会生活。
二、噪声的来源
知识点一:噪声的来源
知识点二:噪声强弱的等级和噪声的危害
0dB :人刚能听到的最微弱的声音.
①表示声音强弱等级的单位:分贝(dB)。
②噪声等级中的三个临界点:
一、噪声强弱的等级
【例题8】噪声污染对人体有很大危害,下列噪声的等级与危害相符的是( )A. 高于50dB的噪声将影响人们的学习和工作 B. 高于70dB的噪声将影响人们的休息和睡眠C. 在30 ~ 40dB的环境中,人会感觉到烦躁 D. 长期处在高于90dB的噪声环境中将会影响人们的听力
D
根据人对不同强度的声音的感觉分析:①为不影响休息和睡眠,不超过50dB;②为不影响学习和工作,不超过70dB;③为保护听力,不超过90dB。 选项D正确。所以选D。
知识点二:噪声强弱的等级和噪声的危害
知识点二:噪声强弱的等级和噪声的危害
二、噪声的危害
高强度的噪声能够损坏建筑物。例如爆破产生的声音。
③物理影响
①心理影响
首先会干扰人们的工作和睡眠,使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息,严重影响人们的正常生活。
②生理影响
知识点三:控制噪声
①防止噪声产生
在声源处控制。 如高考期间禁止工地施工,在车辆的排气管上安装消声器等。
一、控制噪声(消声、吸声和隔声)
在传播过程中控制。例如,高架路两侧安装隔音墙;门窗采用双层玻璃等。
③防止噪声进入耳朵
在人耳处控制。例如,工厂里的工人带防噪声耳塞、隔音帽等。
视频总结——《噪声的危害和控制》
知识点三:控制噪声
【例题9】防止噪声产生、阻断噪声传播和防止噪声进入耳朵,是控制噪声的三种措施,在图中属于阻断噪声传播的措施是 ( )
阻断噪声传播即在传播过程中减弱噪声,B符合题意;而A与D是在声源处控制噪声,C是在人耳处控制。 所以选B。
B
综合练习
1. 下列有关声现象的说法不正确的是( )
C
图丙中的噪声强度显示仪是显示声音强弱等级的,不能降低噪声,其它选项都正确。 故选C。
A.图甲中音叉发声时,小球会不断跳动,说明声音是由物体振动产生的B.图乙中的倒车雷达利用超声波传递信息C.图丙中的噪声强度显示仪是用来降低噪声的D.图丁中用力击鼓可以增大声音的响度
2. 图中的甲和乙是乐音和噪声的波形图,属于噪声的是________图。目前主要采取消声、吸声和隔声三种方式来控制噪声、减弱噪声,高架桥两侧安装隔声板是通过_______减小噪声污染。如图丙的交通标志,表示的意思是___________,这是在______________控制噪声。
乙
隔声
禁止鸣笛
声源处
3. 小明、小华和小强一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处大声讲话,感觉喉头振动了;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花;小强在弹吉他,发现吉他的弦可以弹开小纸片。(1)他们探究的问题 。(2)对上面的实验现象的分析,你能得出的结论:______________________________________。(3)小华同学为了研究声音产生的原因,用手使劲敲桌子,发出很大的响声,但是他看到桌子几乎没有振动,为了使看到的实验现象更明显,你的改进方法是:
发声的物体是否在振动?
一切发声的物体都在振动
在桌面上放上小纸屑或放上装满了水的碗,看纸片是否跳动或水是否抖动溢出。
A. 曲高和指乐曲的音调越高,能跟着唱的人就越少。该选项不符题意。B.震耳欲聋指声音的响度大;该选项不符题意。 C.悦耳动听指声音的音色好;该选项符合题意。 D.掩耳盗铃指掩住自己的耳朵去偷铃铛,与响度有关。该选项不符题意。 所以选C。
4. 中央电视台举办的“成语大赛”使观众对中国文化有了进一步了解,下列成语中与声音的音色有关的是( ) A. 曲高和寡 B.震耳欲聋 C.悦耳动听 D.掩耳盗铃
C
5.下列事例是利用声传递能量的是( )A.医生用听诊器诊断病情B.利用超声波排除人体内的结石C.渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置D.蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置
B
利用声传递能量的是利用超声波排除人体内的结石。医生用听诊器诊断病情;声呐、回声定位都是利用声传递信息。所以选B。
6.当核潜艇在水下行驶的过程中,利用声呐和雷达系统对目标进行探测、定位和通信,其中声呐是利用回声定位的原理对目标进行定位的,这说明声可以传递_________。利用此方法 _____(选填“能”或“不能”)测量地球与月球之间的距离,这是因为____________。为了防止触发雪崩,在攀登雪山时应禁止高声喧哗,这是因为声可以传递_________。
信息
不能
真空不能传声
能量
7.长时间大音量用耳机听音乐会使耳膜受损,是因为声音能够传递______,为此需要减小声音的_______。在新型冠状病毒肺炎防治中采取的有效方法是对所有患者隔离治疗、出门佩戴口罩,你所学的物理知识中与这些措施原理相似的有_________________(写出一条即可)。
患者隔离治疗、出门佩戴口罩。与此相似的有:在声学现象中,可以(从声源处)防止噪声产生(或“阻断噪声传播”或“防止噪声进入耳朵”)等。
能量
响度
从声源处控制噪声产生
8.小明家临街而住,于是在家装了一个噪声监测仪,如图所示,在监测仪上看到显示的数字,请你替它补上单位:83.7____,该噪声的大小对小明的午休_______影响(选填“有”或“无”) ;利用噪声监测仪_____(选填“能”或“不能”) 减弱噪声。
不能
dB
有
噪声监测仪上的数字表示声音的强弱,单位是dB。为了保证休息和睡眠,声音不能超过50 dB ,该噪声对小明的午休有影响;利用噪声监测仪不能减弱噪声。
9. 小明在探究声音传播条件的实验中,将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内如图a,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
( 1)抽气一段时间后小明发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象可能原因是:______。 A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高 C.未塞紧瓶塞存在漏气 (2)经调整使器件完好后,再用抽气筒向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少。小明发现听到的手机声音的音调______(填“变高”、“不变”或“变低”),响度_______。(填 “变大”、“不变”或“变小”) (3)小明推测,假如把图b的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球______弹起。(选填“会”、“不会”或“有可能”)
解析见下页
(1)声音的传播需要介质,抽气一段时间后,听到手机声没有明显変化,说明广口瓶中的气体没有减少,瓶塞存在漏气。故选C。(2)用抽气筒有效地向外抽气过程中,随着瓶空气逐渐减少,听到的手机声音的高低不变,即音调不变。声音变小,是指响度变小。(3)月球是真空状态,因为真空中不能传播声音,所以敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球不会弹起。
( 1)抽气一段时间后小明发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象可能原因是:______________________。
(2)经调整使器件完好后,再用抽气筒向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少。小明发现听到的手机声音的音调______,响度_______。
(3)小明推测,假如把图b的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球______弹起。
未塞紧瓶塞存在漏气
不变
变小
不会
10. 如图所示是交管部门在公路上设置的限速牌和固定测速仪,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s,若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.85s,超声波的速度是340m/s,下列说法正确的是( )
A.汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170mB.汽车两次碰到信号的位置相距为34mC.该汽车在这段时间内没有超速行驶D.汽车两次碰到信号的时间间隔为0.85s
解析见下页
A.测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用时间t1=0.5s/2=0.25s汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪 s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m
B.测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间t2=×0.4s=0.2s汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪 s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m汽车两次碰到信号的位置相距为 s′=s1-s2=85m-68m=17m
CD.两次碰到信号的时间间隔 t′=Δt-t1+t2=0.85s-0.25s+0.2s=0.8s汽车的车速为
限速牌上最大速度是80km/h,此时汽车的速度小于最大速度,所以该汽车在这段时间内没有超速行驶,故C正确,D错误。故选C。
第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.85s,超声波的速度是340m/s。
单元复习
第二章 声现象
第1节 声音的产生和传播
第2节 声音的特性
第3节 声的利用
第4节 噪声的危害和控制
声音的产生和传播
第1节
声音的产生与传播
声音的产生
由物体的振动产生
振动停止,发声也停止
声音的传播
介质
声速:空气中15℃的声速为340m/s, 不同介质声速不同。
回声
人耳区别原声和回声的 时间间隔大于 0.1s
发声体与障碍物最短距离17m
可以在固体、液体、气体中传播
真空不能传声
知识结构
知识点一:声音的产生
①声音是由物体的振动产生的。
能够把音叉的振动放大,这种研究方法在物理上叫做转换法。
②转换法
③常见乐器的发声部分
一、声音的产生
【例题1】小丽同学“探究声音的产生”的实验装置如图甲所示,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当小丽用锤敲击音叉的时候,既听到音叉发出的声音,又观察到乒乓球被弹开。通过这个实验可以得出的结论是_________________________。(2)敲击音叉的力越大,乒乓球弹起得越高,这说明___________越大,响度越大。
(3)乒乓球在实验中起到的作用是_____________________,这种研究问题的方法叫做____________(填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
声音是由物体振动产生的
振幅
将音叉的振动放大
转换法
知识点一:声音的产生
(5)在月亮上做这两个实验,乙图中乒乓球_______(填“会”或“不会”)被弹起,原因是________________________________。
(4)若将上述装置右侧再放一个音叉,组成乙图的装置,敲击右侧的音叉时,左边完全相同的音叉也把乒乓球弹起,这说明了 _____________________和___________________。
声音可以在空气中传播
声波能传递能量
不会
月亮上是真空,真空不能传声
(4) 如图乙所示,甲乙两个音叉并没有接触,但是敲击右侧的音叉时,左边音叉也把乒乓球弹起,表明左边音叉也在振动,这说明声音可以在空气中传播和声音具有能量。
知识点一:声音的产生
知识点二:声音的传播
①介质:能传播声音的物质叫介质。
③声波 声以波的形式传播着,我们把它叫做声波。
二、声音的传播
②固体、液体、气体都可以作为介质传播声音,真空不能传声。
知识点三:声速
①声速:声音传播的快慢用声速描述。
②定义:它的大小等于声音在每秒内传播的距离。
固体中声音的传播速度最快,气体中传播的速度最慢。 一般情况下: v固 > v液 > v气。
③影响声速的因素:介质的种类、介质的温度。
一、声速
部分介质中的声速
④回声
⑤回声的应用
知识点三:声速
【例题2】(多选题)关于声音在空气中的传播速度,下列说法中正确的是( ) A.声音在空气中的传播速度是340 m/s B.声音在空气中的传播速度不随温度的变化而变化 C.声音在15 ℃的空气中的传播速度是340 m/s D.声音在空气中的传播速度随温度的升高而增大
声音的传播速度与介质的种类和温度有关。 同种介质,温度越高,声速越大。声音在15 ℃的空气中的传播速度是340 m/s,故A、B错误,C、D正确; 所以选C、D。
C、D
知识点三:声速
【例题3】在探究声音在空气中的传播速度与空气温度是否有关的实验中,科学家记录的数据如下表:
①从表中分析可知,温度越高,声音在空气中的传播速度_____ 。 ②如果利用回声测高山离我们多远,那么站在同一地点发出声音到听到回声的时间间隔,冬天比夏天_____ (选填“长”或“短”)。③小明想估测山谷的宽度,他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.7秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请你帮他估算这个山谷的宽度。(当时气温为15℃)
知识点三:声速
解析见下页
①分析表中数据可知,温度越高,声音在空气中的传播速度____ 。 ②如果利用回声测高山离我们多远,那么站在同一地点发出声音到听到回声的时间间隔,冬天比夏天_____ (选填“长”或“短”)。
越大
长
知识点三:声速
③小明想估测山谷的宽度,他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.7秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请你帮他估算这个山谷的宽度。(当时气温为15℃)
设人离右边山崖距离为s1,离左面山崖距离为s2,则声音通过的总距离 s=s1+s2=vt1+vt2=v( t1+t2 ) =340m/s×(0.3s+0.7s)=340m所以山谷宽度 s山=s/2=170m
知识点三:声速
视频总结——《声音的产生和传播》
声音的特性
第2节
声音的特性——音调、响度、音色
振幅:物体振动的幅度
频率:物体1s内振动的次数,单位为Hz.
指声音的高低(声音的粗细)
指声音的强弱(声音的大小)
指声音的特色、品质
音调由发声体振动的频率决定, 振动频率越高,音调就越高,频率低则音调低。
响度由发声体振动的振幅和距发声体的远近决定。振幅越大,响度越大;离发声体越远,响度越小。
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。
知 识 结 构
与响度、音调无关
②音调和频率的关系
振动频率越高、音调越高;频率越低、音调越低。
①音调:声音的高低叫做音调。
一、音调
物体在1s振动的次数叫频率f。单位是Hz。
音调高的波形比较密集一些,声音的频率较高;音调低的波形比较稀疏一些,声音的频率较低。
③音调的波形
知识点一:音调
②超声波: 把高于20000Hz的声叫超声波,因为它们超过人类听觉的上限。
①可听声: 多数人能够听到的声音频率范围为:20Hz~20000Hz。
③次声波: 把低于20Hz的声叫次声波,因为它们低于人类听觉的下限。
二、超声波和次声波
知识点一:音调
哨音主要是由 振动发出的。如图乙所示,A、B、C三种情况下,音调较高的是________。
【例题4】如图甲所示,在筷子上捆一些棉花(或碎布)做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管(或竹管)中,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。
(1)用嘴吹管的上端,可引起管内空气振动发声。(2)用嘴吹管时,塑料管内空气柱越短,空气柱振动越快,频率变高,音调升高,所以音调较高的是A。
空气
知识点一:音调
A
知识点二:响度
振幅:物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫做振幅。
②响度的大小与_______、____________________有关。
发声体的振幅越大,声音的响度越大。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
①响度:声音的强弱叫做响度。
一、响度
振幅
距离发声体的远近
③用波形图表示响度的大小
比较甲、乙两个发声体的波形:甲的振幅大,响度大;乙的振幅小,响度小。
知识点三:音色
①音色不同的物体发出的声音,即便音调和响度相同,我们还是能够分辨出他们的不同,它就是音色。音色反映出物体发出的声音特有的品质与特色。音色与发声体的材料、结构情况有关。
一、音色
②不同乐器的波形图不同
右面分别是音叉、钢琴与长笛发出声音的波形图。波形图的形状不同,表明音色不同。
视频总结——《声音的特性》
【例题5】如图所示分别是音叉、钢琴、长笛发出的声音在示波器上显示的波形,下面关于三者发出声音的特征描述正确的是( ) A.音调不同 B.响度不同 C.音色不同 D.都不相同
由题图可知,发声体声音的振幅相同、疏密程度也相同,说明响度与音调相同;而波形不同,表明音色不同。所以选C。
C
【例题6】声音是由物体的振动产生并以波的形式向四周传播。小东用图甲的实验装置将音叉发出的声音信号输入示波器,观察到示波器上的波形如图乙。下列有关音叉发出声音的说法,与实际不符的是( )
示波器的波形是通过空气传播到接收器的;在传播过程中波形的疏密程度不变,即音调不变;传播过程中波的形状不变,即音色不变;传播过程中振幅越来越小,即响度越来越小。根据以上分析,D符合题意。
A.是通过空气传播到接收器的B.传播过程中音调保持不变C.传播过程中音色保持不变D.传播过程中响度保持不变
D
声的利用
第3节
知 识 结 构
传递能量
超声波
超声波清洗机
超声波碎石机
传递信息
诊断疾病:B超、超声波探伤
金属探测仪:检测工件是否有裂纹
回声定位:超声波碰到障碍物会被反射回来, 根据回声到来的方位和时间, 可以确定目标的位置。
次声波:自然灾害会产生次声波,声学仪器 接收到信息可以确定方位和强度。
回声定位的应用
倒车雷达、声呐、超声导盲仪
声的利用
一、声传递信息
①次声波传递信息
发生地震、火山爆发、海啸、台风、核爆炸时,会产生次声波,传播距离可达几千千米。
知识点一、声传递信息
使用灵敏的声学仪器接受到它们产生的次声波,处理这些信息可确定这些活动发生的方位和强度。
②超声波传递信息——回声定位
回声定位的一些应用:蝙蝠捕食、声呐、倒车雷达、超声导盲仪、“B”超等。
知识点一、声传递信息
一、声传递能量
知识点二、声传递能量
①声可以传递能量
超声波清洗机、碎石机、雾化器、金属探伤仪等。
②声传递能量的应用
二、声传递信息、传递能量的实例
知识点二、声传递能量
【例题7】如图所示为我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,并处理成语音信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是( )A. 超声波的频率低于20 HzB.该导盲手杖说明声波可以传递能量C.该导盲手杖说明了声音可以传递信息D.超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象
C
超声导盲手杖是根据声音可以传递信息的原理工作的, 超声波的频率大于20000赫,遇到障碍物会发生发射。C正确。
视频总结——《声的利用》
噪声的危害和控制
第4节
物理角度:发声体做无规则振动时发出的声音
环保角度:妨碍人们正常休息、学习和工作的声音
①噪声
②来源
主要来源于工业、交通运输和生活
④控制噪声
在声源处减弱或防止噪声的产生
在传播过程中减弱或阻断噪声的传播
在人耳处阻止或减少噪声的进入
噪声的危害和控制
③噪声强弱的等级和噪声的危害
①分贝:用分贝来划分声音强弱的等级,符号dB 0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音
②噪声的等级:30~40dB是理想的安静环境;超过50 dB会影响睡眠和休息;90dB以上会严重影响听力
③噪声的危害:心里危害、生理危害、物理危害
知 识 结 构
凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声
保护环境角度
波形
发声体做无规则振动时发出的声音
发声体做规则振动时发出的声音
一、噪声与乐音
知识点一:噪声的来源
噪声主要来源于工业生产、交通运输和人们的社会生活。
二、噪声的来源
知识点一:噪声的来源
知识点二:噪声强弱的等级和噪声的危害
0dB :人刚能听到的最微弱的声音.
①表示声音强弱等级的单位:分贝(dB)。
②噪声等级中的三个临界点:
一、噪声强弱的等级
【例题8】噪声污染对人体有很大危害,下列噪声的等级与危害相符的是( )A. 高于50dB的噪声将影响人们的学习和工作 B. 高于70dB的噪声将影响人们的休息和睡眠C. 在30 ~ 40dB的环境中,人会感觉到烦躁 D. 长期处在高于90dB的噪声环境中将会影响人们的听力
D
根据人对不同强度的声音的感觉分析:①为不影响休息和睡眠,不超过50dB;②为不影响学习和工作,不超过70dB;③为保护听力,不超过90dB。 选项D正确。所以选D。
知识点二:噪声强弱的等级和噪声的危害
知识点二:噪声强弱的等级和噪声的危害
二、噪声的危害
高强度的噪声能够损坏建筑物。例如爆破产生的声音。
③物理影响
①心理影响
首先会干扰人们的工作和睡眠,使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息,严重影响人们的正常生活。
②生理影响
知识点三:控制噪声
①防止噪声产生
在声源处控制。 如高考期间禁止工地施工,在车辆的排气管上安装消声器等。
一、控制噪声(消声、吸声和隔声)
在传播过程中控制。例如,高架路两侧安装隔音墙;门窗采用双层玻璃等。
③防止噪声进入耳朵
在人耳处控制。例如,工厂里的工人带防噪声耳塞、隔音帽等。
视频总结——《噪声的危害和控制》
知识点三:控制噪声
【例题9】防止噪声产生、阻断噪声传播和防止噪声进入耳朵,是控制噪声的三种措施,在图中属于阻断噪声传播的措施是 ( )
阻断噪声传播即在传播过程中减弱噪声,B符合题意;而A与D是在声源处控制噪声,C是在人耳处控制。 所以选B。
B
综合练习
1. 下列有关声现象的说法不正确的是( )
C
图丙中的噪声强度显示仪是显示声音强弱等级的,不能降低噪声,其它选项都正确。 故选C。
A.图甲中音叉发声时,小球会不断跳动,说明声音是由物体振动产生的B.图乙中的倒车雷达利用超声波传递信息C.图丙中的噪声强度显示仪是用来降低噪声的D.图丁中用力击鼓可以增大声音的响度
2. 图中的甲和乙是乐音和噪声的波形图,属于噪声的是________图。目前主要采取消声、吸声和隔声三种方式来控制噪声、减弱噪声,高架桥两侧安装隔声板是通过_______减小噪声污染。如图丙的交通标志,表示的意思是___________,这是在______________控制噪声。
乙
隔声
禁止鸣笛
声源处
3. 小明、小华和小强一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处大声讲话,感觉喉头振动了;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花;小强在弹吉他,发现吉他的弦可以弹开小纸片。(1)他们探究的问题 。(2)对上面的实验现象的分析,你能得出的结论:______________________________________。(3)小华同学为了研究声音产生的原因,用手使劲敲桌子,发出很大的响声,但是他看到桌子几乎没有振动,为了使看到的实验现象更明显,你的改进方法是:
发声的物体是否在振动?
一切发声的物体都在振动
在桌面上放上小纸屑或放上装满了水的碗,看纸片是否跳动或水是否抖动溢出。
A. 曲高和指乐曲的音调越高,能跟着唱的人就越少。该选项不符题意。B.震耳欲聋指声音的响度大;该选项不符题意。 C.悦耳动听指声音的音色好;该选项符合题意。 D.掩耳盗铃指掩住自己的耳朵去偷铃铛,与响度有关。该选项不符题意。 所以选C。
4. 中央电视台举办的“成语大赛”使观众对中国文化有了进一步了解,下列成语中与声音的音色有关的是( ) A. 曲高和寡 B.震耳欲聋 C.悦耳动听 D.掩耳盗铃
C
5.下列事例是利用声传递能量的是( )A.医生用听诊器诊断病情B.利用超声波排除人体内的结石C.渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置D.蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置
B
利用声传递能量的是利用超声波排除人体内的结石。医生用听诊器诊断病情;声呐、回声定位都是利用声传递信息。所以选B。
6.当核潜艇在水下行驶的过程中,利用声呐和雷达系统对目标进行探测、定位和通信,其中声呐是利用回声定位的原理对目标进行定位的,这说明声可以传递_________。利用此方法 _____(选填“能”或“不能”)测量地球与月球之间的距离,这是因为____________。为了防止触发雪崩,在攀登雪山时应禁止高声喧哗,这是因为声可以传递_________。
信息
不能
真空不能传声
能量
7.长时间大音量用耳机听音乐会使耳膜受损,是因为声音能够传递______,为此需要减小声音的_______。在新型冠状病毒肺炎防治中采取的有效方法是对所有患者隔离治疗、出门佩戴口罩,你所学的物理知识中与这些措施原理相似的有_________________(写出一条即可)。
患者隔离治疗、出门佩戴口罩。与此相似的有:在声学现象中,可以(从声源处)防止噪声产生(或“阻断噪声传播”或“防止噪声进入耳朵”)等。
能量
响度
从声源处控制噪声产生
8.小明家临街而住,于是在家装了一个噪声监测仪,如图所示,在监测仪上看到显示的数字,请你替它补上单位:83.7____,该噪声的大小对小明的午休_______影响(选填“有”或“无”) ;利用噪声监测仪_____(选填“能”或“不能”) 减弱噪声。
不能
dB
有
噪声监测仪上的数字表示声音的强弱,单位是dB。为了保证休息和睡眠,声音不能超过50 dB ,该噪声对小明的午休有影响;利用噪声监测仪不能减弱噪声。
9. 小明在探究声音传播条件的实验中,将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内如图a,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
( 1)抽气一段时间后小明发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象可能原因是:______。 A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高 C.未塞紧瓶塞存在漏气 (2)经调整使器件完好后,再用抽气筒向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少。小明发现听到的手机声音的音调______(填“变高”、“不变”或“变低”),响度_______。(填 “变大”、“不变”或“变小”) (3)小明推测,假如把图b的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球______弹起。(选填“会”、“不会”或“有可能”)
解析见下页
(1)声音的传播需要介质,抽气一段时间后,听到手机声没有明显変化,说明广口瓶中的气体没有减少,瓶塞存在漏气。故选C。(2)用抽气筒有效地向外抽气过程中,随着瓶空气逐渐减少,听到的手机声音的高低不变,即音调不变。声音变小,是指响度变小。(3)月球是真空状态,因为真空中不能传播声音,所以敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球不会弹起。
( 1)抽气一段时间后小明发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象可能原因是:______________________。
(2)经调整使器件完好后,再用抽气筒向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少。小明发现听到的手机声音的音调______,响度_______。
(3)小明推测,假如把图b的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球______弹起。
未塞紧瓶塞存在漏气
不变
变小
不会
10. 如图所示是交管部门在公路上设置的限速牌和固定测速仪,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s,若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.85s,超声波的速度是340m/s,下列说法正确的是( )
A.汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170mB.汽车两次碰到信号的位置相距为34mC.该汽车在这段时间内没有超速行驶D.汽车两次碰到信号的时间间隔为0.85s
解析见下页
A.测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用时间t1=0.5s/2=0.25s汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪 s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m
B.测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间t2=×0.4s=0.2s汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪 s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m汽车两次碰到信号的位置相距为 s′=s1-s2=85m-68m=17m
CD.两次碰到信号的时间间隔 t′=Δt-t1+t2=0.85s-0.25s+0.2s=0.8s汽车的车速为
限速牌上最大速度是80km/h,此时汽车的速度小于最大速度,所以该汽车在这段时间内没有超速行驶,故C正确,D错误。故选C。
第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.85s,超声波的速度是340m/s。