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第二章 声现象 练习 人教版物理八年级上册
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第二章 声现象
2.1声音的产生与传播
知识梳理
1.一切正在发声的物体都在________,振动停止,发声也________。
2.声音的传播需要________,声音可以在固体、________和________中传播,但真空________传声。
3.声以波的形式传播着,我们把它叫做 。
4.声音在介质中的传播速度简称_________。不同介质中的声速________,一般情况下,。声音在15℃空气中的传播速度是________m/s。
5.声速的影响因素: ①介质的种类,种类不同,声速一般也不同;
②介质的温度,温度越高,声速越大
6.回声是声音在传播的过程中,遇到障碍物被反射回来的声音。对着山崖、高墙喊话,声音会被山崖、墙壁反射回来,再传入耳朵,就听到了回声。如果回声到达人耳比原声晚________s以上,人耳就能把回声跟原声区分开来,此时障碍物到听者的距离至少为________m。
注意:做计算题时遇到回声要牢记声音通过的路程是一个往返的过程。
典型例题
例1:锣发声的时候,用手按住锣面,锣声消失了,为什么?
例2:在有水的长铁管一端敲击一下,在另一端可以听到几次响声
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
例3:在雷雨来临时,电光一闪即逝,而雷声却隆隆不断这是由于
A.雷一个接一个打个不停 B.双耳效应
C.雷声经地面、山岳、云层多次反射 D.光的速度比声速大
例4:如图所示,当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时,乒乓球会被 ,这个实验说明一切正在发声的物体都在 .乒乓球在实验中起到什么作用? ,这种思维方法叫做 (等效法/控制变量法/转换法/类比法).
例5:手拿正在发声的音叉与牙齿轻轻接触,就能清楚地听到音叉发出的声音,这是因为( )
A .音叉的振动变强了 B .利用牙齿的骨传导
C .声音的响度变大了 D .利用空气进行传播
例6:太阳上面时时刻刻都在进行剧烈的大爆炸,但是我们却丝毫听不到这巨大的爆炸声,其原因是( )
A.太阳离我们太远了 B.真空不能传声
C.我们平时没有注意听 D.以上答案都不对
例7:某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00 s第一次听到回声,又经过0.50 s再次听到回声。回声测距是利用了声波的_________,已知声速为340m/s,则两峭壁垒森严间的距离为_________m。
练习:一辆作匀速直线运动的汽车、在距正前方峭壁440m处鸣笛后继续前进,经过2.5s司机听到回声,求汽车行驶的速度和司机听到回声时车距峭壁的距离。(声音在空气中传播速度340m/s)
达标检测
1. 鸟鸣是靠其气管和支气管交界处鸣膜的_______发声的,清脆的蟋蟀叫声是靠左右翅摩擦引起的__________发声的,笛子和萧都是依靠其_____________发声的。
2. 下列的实验实例中,能说明声音的传播条件的一组是( )
甲:在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
乙:放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
丙:敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起
丁:宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行
A.甲、乙、丁 B.甲、丙、丁 C.甲、乙、丙 D.乙、丙、丁
3. 在鼓面上放一些碎纸屑,击鼓时会看到碎纸屑在鼓面上不断地跳动,该实验中,小纸片的作用是( )
A. 使鼓的振动尽快停下来 B. 把鼓面的微小振动放大,便于观察
C. 使鼓的振动时间延长 D. 使声波多次反射形成回声
4、坐在教室里说话,听不到回声是因为( )
A. 教室不能产生回声 B. 教室产生的回声从门窗缝隙中跑掉了
C. 教室反射产生的回声正好抵消 D. 教室太小,四周反射来的回声与原声混在一起,无法分辨
5、一辆停在山崖前某处的汽车某时刻鸣笛后,经过1.2s后听到了回声,若声音在空气中传播速度是340m/s, 则汽车中的人距山崖的距离是( )
A. 170m B. 408m C. 204m D. 340m
6、如图,甲实验:用竖直悬挂的泡沫塑料球接触正在发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起;乙实验:敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起。若在月球上分别做甲、乙两个实验,能看到泡沫塑料球被弹起的实验是( )
A.甲实验 B.乙实验
C.甲、乙实验都能 D .甲、乙实验都不能
2.2声音的特性
知识梳理
一、声音的三个特性:
1.音调:声音的 ,也即通常所讲的“调子高低”。
音调的高低取决于振动发声的物体振动的快慢——频率,振动越快音调越高,振动越慢音调越低.
(1) 决定音调的因素:发声体振动频率,频率的单位 ,简称 ,符号 ;
(2) 物理意义:100Hz即一个物体在1s内振动100次
实验:如图所示,改变尺子伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动尺子,下列说法正确的是( )
A .表明音调与声源振动的频率有关
B .表明音色与声源振动的幅度有关
C .表明响度跟声源的振动频率有关
D .表明音调跟声源的振幅有关
结论:实验证明音调与振动的频率有关,尺子伸出桌面的长度越短,振动的越快,即频率越高,音调越高;尺子伸出桌面的长度越长,振动的越慢,即频率越低,音调越低。
例1:小丽用梳子梳头发时,用卡片拨动梳齿,当拨梳齿的速度不同时,梳齿发出不同声响。下列说法正确的是( )
A .快速拨动时,梳齿振动快,响度大
B .快速拨动时,梳齿振幅大,响度大
C .快速拨动时,梳齿振动快, 音调高
D .不同声响是指音色不同
例2.男同学一般比女同学发出的声音沉闷、浑厚,其原因是男同学声带振动的频率和女同学声带振动的频率相比( )
A.较高; B.较低 ; C.一样; D.无法比较
(2)乐器:
①弦乐器:音调的高低取决于弦的粗细、长短、松紧;通常弦越细、越短、越紧,音调越高。
②管乐器:音调的高低取决于所含空气柱的长短;通常空气柱越短,音调越高。
③打击类乐器:例如鼓,其鼓面绷得越紧,音调越高。
(3)音调与波形图
相同时间内,振动的次数越少(看波的个数),
频率越低,音调越低。
图甲的频率低音调低;图乙的频率高音调高
(4)超声波与次声波
人的听觉范围:
超声波:高于20000Hz的声音叫超声波。
次声波:低于20Hz的声音叫次声波。
人听不到超声波、次声波,有些动物可以听到超声波、次声波。
例3:如下实验,属于研究“影响声音音调的因素”的是( )
①让同一小球从不同高度落到鼓面上,听声音的不同
②把响铃的闹钟放入玻璃罩内,慢慢抽出空气,听声音的变化
③把同一塑料片以不同的速度从同一梳子上刮过,听声音的不同
④相同的瓶内装入不同深度的水,用筷子轻轻敲击瓶口,听声音的变化
A.①② B.③④ C.①②③ D.②③④
2.响度:指声音的 。即通常指的“嗓门大小”问题。
(1)响度的影响因素:
①物体振动的振幅。如敲鼓,敲击的力度越大,鼓面振动的幅度就越大,听到的声音就越大,即响度大。
②距离发声体的远近。离发声体越近,响度越大,离发声体越远,则响度越小。
(2) 响度与波形图
相同时间内,振动的幅度越大(看波的高度),
响度越大。
图甲的振幅大响度大,图乙的振幅小响度小。
3. 音色:某种声音所独具的 特性 。
音色的影响因素:与发声体的材料与结构有关。
(1)音色与波形图
图甲是音叉的波形图,图乙是钢琴的波形图
总结归纳:
音调
响度
音色
定义
声音的高低
声音的强弱
声音的特性
影响因素
频率
①振幅②距发声体的远近
发声体的材料与结构
听感表现
音调高:声音清脆、尖细;
音调低:声音粗犷、低沉
响度大:震耳欲聋;
响度小:轻声耳语
分辨不同发声体发出的声音的重要特征
例4、(1)为了探究音调与什么因素有关,小伟设计了下面几个实验,如图所示,你认为不能够完成探究目的的是 通过探究可知:音调是由发声体振动的 决定的。
A.硬纸板接触齿数不同的齿轮 B.改变钢尺伸出桌边的长度
C.改变薄塑料尺滑过梳子的速度 D.改变吹笔帽的力度
(2)如图(a) (b) (c) 所示,响度最小的是 ; 音调最高的是
达标检测
1、下列有关声的现象描述不正确的是( )
A.琴弦的振动产生声音 B.能区分小提琴和二胡的声音是因为它们响度不同
C.同一根琴弦拧得越紧,音调越高 D.15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s
2、我们学过的许多成语包含了声现象,下列这些成语中形容声音响度大的是( )
A .鸦雀无声 B .窃窃私语 C.宛转悠扬 D .声如洪钟
3、我国的古诗词和民间俗语中往往包含着物理知识的运用。从物理知识运用的角度看,下列对于诗句或俗语的理解、解释正确的是( )
A .“隔墙有耳”- - - 说明固体能传播声音
B .“震耳欲聋”- - - 说明声音的音调很高
C .“闻其声知其人”- - - 可以根据响度来判断说话者是谁
D .“响鼓也要重锤敲”- - - 声音是由物体振动产生的,且振幅越大音调越大
4、如图所示的波形图中,正确的是( )
A .甲、乙音色相同 B.甲、丁响度相同
C.甲、丁音调相同 D.都是噪声的波形图
5、古诗《凉州词》中有“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,诗人能辨别出羌笛的声音,是依据( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.速度
6、笛子是一种常见的管乐器,下列说法错误的是( )
A .笛子发出的声音是由空气柱振动产生的
B .笛声在真空中的传播速度为340m/s
C.用不同的力度吹奏主要改变了声音的响度
D .吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变了声音的音调
7在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究.经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想1.琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想2.琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想3.琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关;
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验:
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
①为了验证猜想1,应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验;为了验证猜想2,应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验.表中的材料规格还没填全,必须知道该项内容,请在表中填上所缺数据;为了验证猜想3 ,应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验.
②随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是________________.
③在研究一个物理量对某个现象的影响时,一定要保持其它物理量不变,这种方法称为 _________,它是很重要的一种探究方法.再举一例用到此科学方法的实验_________.
8. 一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气.如果能分辨出“do ( 1 )、re (2)、mi (3)、fa (4)”四个音阶,就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题:
( 1 )这位同学对瓶吹气时会引起 振动。
( 2 )这位同学能分辨出四个音阶,其排序是 ,得出的结论是
( 3 )如果改用筷子敲打瓶子,那么音调的排序是否一样? ,请说明由 。
( 4 )小明同学利用声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来,如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.三次实验小明是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小明是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C.甲、乙两图对应的实验中,小明敲击瓶子的快慢相同
D.丙图对应实验中,小明的敲击的瓶子发出的声音最尖锐
(5 )如图3,将正在发声的手机放入密闭的瓶中,不断抽气,可以感觉到声音越来越轻,甚至将要消失,说明声音的传播需要
2.3声音的利用
一、 声音可以传递信息
声传递信息的例子大致我们可以把它们分成两类:
一是 物体直接发出的声音携带的信息(像我们的说话声,上课铃声等);
另一种是 _靠反射回来的声音所携带的信息(像蝙蝠的回声定位、声呐、倒车雷达等)。
二、 声音可以传递能量
实验:将扬声器对准蜡烛播放音乐可以将蜡烛熄灭
应用:超声波除结石,超声波清洗眼镜等
例1.下列事例中,属于是利用声传递能量的有( )
A.买西瓜时,拍拍西瓜听听声音就可知道西瓜是否是熟的
B.外科医生利用超声波振动除去病人体内的结石
C.老师听到教室里的说话声就知道是那位同学在说话
D.利用“B超”可以确定胎儿的发育状况
例2.下列事例是利用声传递信息的是( )
A.利用超声波清洗物体上的污垢 B.放在正在发声的扬声器附近的烛焰,烛焰会不断摇晃
C.利用超声波排除人体内的结石 D.利用超声波给金属工件探伤
例3.我们每时每刻都在与声打交道,以下有关声的叙述,符合事实的是( )
A.人可以听到10万赫兹的声波 B.外科医生利用超声波除去人体内结石
C.90dB是学生学习的理想环境 D.月球上两宇航员利用声波进行面对面交流
例4.
2.4噪声的控制与危害
一.噪声:
1.物理定义:物体 产生的声音。
2.环保角度上的概念: 人们学习、休息、工作、谈话的声音。
3.噪声强弱的表示:通常度量声音强度用 表示。
0dB是人类能听到的最微弱的声音;保护听力不能超过 ;保证工作学习不能超过 ;保证休息睡眠不能超过 。
二.噪声的控制和利用
噪音的产生
噪音的控制
举例
由物体的振动产生
从声源处/
防止噪音产生
更换低噪音设备,安装消音器,禁止鸣笛,手机静音等
通过固体、液体、气体进行传播
从传播过程中/
阻断噪音传播
植树,安装双层玻璃,安装吸声材料,使用隔声屏障等
传入人耳听见声音
从人耳处/
防止噪音进入耳朵
戴耳罩、头盔、耳塞等
典型例题
例1、控制噪声污染应从防止噪声产生、阻断噪声传播和防止噪声进入人耳三个方面着手,下列事例中属于阻断噪声传播的是( )
A.中考期间考场周边工地停止施工 B.飞机场附近居民采用双层真空窗
C.工人工作时戴防噪声耳罩 D.汽车驶入市区禁止鸣喇叭
例2、关于声现象,下列说法正确的是( )
A.市区内某些路段“禁鸣喇叭”,这是在声源处减弱噪声
B.声音在真空中传播的速度是340m/s
C.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明超声波能够传递信息
D.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
例3、我市为迎接邓小平同志诞辰100周年做了大量的工作,控制噪声污染就是其中一项,我们用 为 单位来表示噪声的强弱等级.当人们感觉室外的噪声过大时,习惯于关闭门窗,从声学角度讲,这是从 减弱噪声.
达标测验
1.关于声音,下列说法中错误的是( )
A.声音是由物体的振动产生的 B.噪声不是由物体的振动产生的
C.声音可以在水中传播 D.噪声可以在传播过程中减弱
2.下列有关噪声的说法中错误的是( )
A.安静的图书馆里的说话声属于噪声
B.机床车间的机器工作产生的声音属于噪声
C.优美的音乐人人爱听,它不可能是噪声
D.凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都属于噪声
3.为了减少高速行驶的车辆产生的噪声对高速公路两侧单位、居民的干扰,常在高速公路的两侧架设具有一定高度的屏障。这种有效、可行的防止噪声的措施属于( )
A.堵塞感受噪声的器官 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
4.从减弱噪声的三条途径考虑:在摩托车上加消声器,这是在_______减弱噪声;在城市道路旁加装隔声板,这是在____________减弱噪声;在工厂的工人戴噪声耳罩,这是在__________减弱噪声。
5.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
B.医生用听诊器为病人检查身体,属于利用声音传递能量
C.市区内某些路段“禁鸣喇叭”,这是在声音传播的过程中减弱噪声
D.会堂、剧院的四壁和屋顶都做的凹凸不平,主要是为了减弱声波的反射
6.关于声的知识,下列说法错误的是( )
A.声音借助介质以波的形式传播
B.利用超声波清洗钟表,说明声波可以传递信息
C.“高声大叫”中的“高”实际是指响度大
D.在城市道路旁设置隔声板,是为了在传播过程中减弱噪声
7.小明搞社会实践活动,在医院看到了很多现象,并联系到物理知识。医生通过听诊器给病人诊病,是利用了声可以传递 (选填“信息”或“能量”);用B超给病人检查身体时主要利用 (选填“超声波”或“次声波)”;在医院里我们还经常看到“静”字,其目的是提醒大家要注意控制声音的
以免影响他人,这是从 控制噪音。
综合练习
1.下列说法中错误的是( )
A.凡是振动的物体一定能发出我们可以听得见的声音
B.凡是我们可以听得见的声音一定是由物体振动产生的
C.不振动的物体一定不会发出声音
D.物体振动一定发出声音,但我们不一定听得见
2.在百米赛跑中,如果计时员听到枪声才开始计时,所记录的成绩比看到枪冒烟就开始计时的成绩( )
A.少记2.94s B.多记0.294s C.少记0.294s D.无法计算
3.甲在足够长的有水自来水管一端打击一次,乙在另一端用耳朵伏管听,能听到( )
A.1声 B.2声 C.3声 D.4声
4.下列关于“声现象”的说法正确的是( )
A.喇叭发音时,放在纸盆上的纸屑在上下跳动,说明声音是由物体振动产生的
B.上课时,教室外面高音喇叭放出的歌声不是噪声
C.“闻其声而知其人”主要是依据声音的响度来判断的
D.使用手机听歌时,调节音量按钮实质就是改变了声音的音调
5.在比较材料隔声性能的实践活动中,小明逐步远离声源,他所听到的声音发生改变的( )
A响度 B音调 C音色 D速度
6.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
7.如图所示,关于声现象的各种实验情景中,下列说法正确的是( )
A.甲实验:钢尺振动频率越高,响度越大
B.乙实验:抽气过程中,钟罩内铃声变小,说明真空可以传声
C.丙实验:鼓面的振动幅度越大,音调越高
D.丁实验:小明轻声说话,通过“土电话”小丽可以听到,说明固体能够传声
8.夜间学生已入睡,校外的卡拉OK歌厅仍在营业,歌声吵醒了一些同学.甲同学起身关上了窗户.乙同学索性用被子把头蒙住睡,丙同学到歌厅去要求将音量放小.他们减弱噪声采取的途径分别是:甲在________减弱,乙在________减弱,丙在________减弱.
9.有一山峡宽1200米,两旁都是竖直徒壁,有一人在山峡内放一枪,前两次回声间隔5秒,则人离两壁的距离是(设声速v=340m/s).( )
A.1025m,175m B.600m,600m C.1000m,200m D.850m,350m
10.声呐发出的声波碰到的目标如果是静止的,回声音调不变;如果回声音调变高,说明目标正在靠近声呐;如果回声音调变低,说明目标正远离声呐。请回答以下问题:
(1)月球上能否要用声呐技术测量物体间的距离,为什么?
(2)如果静止在海水中的潜艇A在发出声波信号10s后接收到经潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变;求A和B的距离是多少? (声波在海水中的传播速度为1500m/s )
(3 )静止在海水中的潜艇A继续监视潜艇B ,突然接收到B反射回来的声波频率变低了,且测量出潜艇B的速度为20m/s ,方向始终在A、B的连线上,此时,经过1min后潜艇B运动的距离是多少?最终潜艇B方与潜艇A的距离是多少?
家庭作业
1.关于声音的说法,正确的是( )
A.声音在真空中的传播速度是340m/s B. 声音是靠物体的振动产生的
C.声音在固体中比在气体中传播的慢 D. 人耳可以听到任何频率范围的声音
2.在飞机起飞和降落的过程中,机上人员要张口做吞咽动作或咀嚼口香糖;在遇到巨大声响时,要迅速张口,使咽喉管张开或闭嘴同时堵住双耳,以保持鼓膜内外气压的平衡,以防止( )
A.听小骨损坏 B. 听觉神经损坏 C. 鼓膜被震破 D. 以上都不对
3.在汶川地震救援中,采用了音频生命探测仪,它的多个探头接触废墟,收集废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等,探测仪将音频信号放大,救援人员就可以发现幸存者。下列说法错误的是:( )
A.探测仪收集声音信号时利用了固体可“传声” B.幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同
C.幸存者能听见探测仪发出的超声被 D.白天噪声较大,探测仪更适合在安静的夜晚使用
4.长沙福元路大桥东入口采用了全封闭的隔音措施,如图所示,该设施长175m,高7m。由隔音板组成,能降噪20分贝左右。下列说法中正确的是( )
A、采用全封闭隔音表示声音是在声源处阻断噪音的传播。
B、分贝是用来表示声音强弱等级的单位。
C、隔音板能降低噪声的音调。
D、隔音板隔音利用了声音的直线传播。
5.拨动同样松紧的粗橡皮筋和细橡皮筋,观察到粗橡皮筋比细橡皮筋振动得_________,它们发出的声音的_________不同,这说明 ;如果用大小不同的力分别去拨动同一根橡皮筋,观察到力大时橡皮筋振动的振幅比力小时的振幅_________,两次发出的声音的_________不同,这说明 。
6.“蛟龙号”创造了“中国深度”——下潜7062m.今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘.已知:声音在海水中的传播速度是1500m/s.母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐.问:在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间?
第二章 声现象
2.1声音的产生与传播
知识梳理
1.一切正在发声的物体都在________,振动停止,发声也________。
2.声音的传播需要________,声音可以在固体、________和________中传播,但真空________传声。
3.声以波的形式传播着,我们把它叫做 。
4.声音在介质中的传播速度简称_________。不同介质中的声速________,一般情况下,。声音在15℃空气中的传播速度是________m/s。
5.声速的影响因素: ①介质的种类,种类不同,声速一般也不同;
②介质的温度,温度越高,声速越大
6.回声是声音在传播的过程中,遇到障碍物被反射回来的声音。对着山崖、高墙喊话,声音会被山崖、墙壁反射回来,再传入耳朵,就听到了回声。如果回声到达人耳比原声晚________s以上,人耳就能把回声跟原声区分开来,此时障碍物到听者的距离至少为________m。
注意:做计算题时遇到回声要牢记声音通过的路程是一个往返的过程。
典型例题
例1:锣发声的时候,用手按住锣面,锣声消失了,为什么?
例2:在有水的长铁管一端敲击一下,在另一端可以听到几次响声
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
例3:在雷雨来临时,电光一闪即逝,而雷声却隆隆不断这是由于
A.雷一个接一个打个不停 B.双耳效应
C.雷声经地面、山岳、云层多次反射 D.光的速度比声速大
例4:如图所示,当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时,乒乓球会被 ,这个实验说明一切正在发声的物体都在 .乒乓球在实验中起到什么作用? ,这种思维方法叫做 (等效法/控制变量法/转换法/类比法).
例5:手拿正在发声的音叉与牙齿轻轻接触,就能清楚地听到音叉发出的声音,这是因为( )
A .音叉的振动变强了 B .利用牙齿的骨传导
C .声音的响度变大了 D .利用空气进行传播
例6:太阳上面时时刻刻都在进行剧烈的大爆炸,但是我们却丝毫听不到这巨大的爆炸声,其原因是( )
A.太阳离我们太远了 B.真空不能传声
C.我们平时没有注意听 D.以上答案都不对
例7:某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00 s第一次听到回声,又经过0.50 s再次听到回声。回声测距是利用了声波的_________,已知声速为340m/s,则两峭壁垒森严间的距离为_________m。
练习:一辆作匀速直线运动的汽车、在距正前方峭壁440m处鸣笛后继续前进,经过2.5s司机听到回声,求汽车行驶的速度和司机听到回声时车距峭壁的距离。(声音在空气中传播速度340m/s)
达标检测
1. 鸟鸣是靠其气管和支气管交界处鸣膜的_______发声的,清脆的蟋蟀叫声是靠左右翅摩擦引起的__________发声的,笛子和萧都是依靠其_____________发声的。
2. 下列的实验实例中,能说明声音的传播条件的一组是( )
甲:在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
乙:放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
丙:敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起
丁:宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行
A.甲、乙、丁 B.甲、丙、丁 C.甲、乙、丙 D.乙、丙、丁
3. 在鼓面上放一些碎纸屑,击鼓时会看到碎纸屑在鼓面上不断地跳动,该实验中,小纸片的作用是( )
A. 使鼓的振动尽快停下来 B. 把鼓面的微小振动放大,便于观察
C. 使鼓的振动时间延长 D. 使声波多次反射形成回声
4、坐在教室里说话,听不到回声是因为( )
A. 教室不能产生回声 B. 教室产生的回声从门窗缝隙中跑掉了
C. 教室反射产生的回声正好抵消 D. 教室太小,四周反射来的回声与原声混在一起,无法分辨
5、一辆停在山崖前某处的汽车某时刻鸣笛后,经过1.2s后听到了回声,若声音在空气中传播速度是340m/s, 则汽车中的人距山崖的距离是( )
A. 170m B. 408m C. 204m D. 340m
6、如图,甲实验:用竖直悬挂的泡沫塑料球接触正在发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起;乙实验:敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起。若在月球上分别做甲、乙两个实验,能看到泡沫塑料球被弹起的实验是( )
A.甲实验 B.乙实验
C.甲、乙实验都能 D .甲、乙实验都不能
2.2声音的特性
知识梳理
一、声音的三个特性:
1.音调:声音的 ,也即通常所讲的“调子高低”。
音调的高低取决于振动发声的物体振动的快慢——频率,振动越快音调越高,振动越慢音调越低.
(1) 决定音调的因素:发声体振动频率,频率的单位 ,简称 ,符号 ;
(2) 物理意义:100Hz即一个物体在1s内振动100次
实验:如图所示,改变尺子伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动尺子,下列说法正确的是( )
A .表明音调与声源振动的频率有关
B .表明音色与声源振动的幅度有关
C .表明响度跟声源的振动频率有关
D .表明音调跟声源的振幅有关
结论:实验证明音调与振动的频率有关,尺子伸出桌面的长度越短,振动的越快,即频率越高,音调越高;尺子伸出桌面的长度越长,振动的越慢,即频率越低,音调越低。
例1:小丽用梳子梳头发时,用卡片拨动梳齿,当拨梳齿的速度不同时,梳齿发出不同声响。下列说法正确的是( )
A .快速拨动时,梳齿振动快,响度大
B .快速拨动时,梳齿振幅大,响度大
C .快速拨动时,梳齿振动快, 音调高
D .不同声响是指音色不同
例2.男同学一般比女同学发出的声音沉闷、浑厚,其原因是男同学声带振动的频率和女同学声带振动的频率相比( )
A.较高; B.较低 ; C.一样; D.无法比较
(2)乐器:
①弦乐器:音调的高低取决于弦的粗细、长短、松紧;通常弦越细、越短、越紧,音调越高。
②管乐器:音调的高低取决于所含空气柱的长短;通常空气柱越短,音调越高。
③打击类乐器:例如鼓,其鼓面绷得越紧,音调越高。
(3)音调与波形图
相同时间内,振动的次数越少(看波的个数),
频率越低,音调越低。
图甲的频率低音调低;图乙的频率高音调高
(4)超声波与次声波
人的听觉范围:
超声波:高于20000Hz的声音叫超声波。
次声波:低于20Hz的声音叫次声波。
人听不到超声波、次声波,有些动物可以听到超声波、次声波。
例3:如下实验,属于研究“影响声音音调的因素”的是( )
①让同一小球从不同高度落到鼓面上,听声音的不同
②把响铃的闹钟放入玻璃罩内,慢慢抽出空气,听声音的变化
③把同一塑料片以不同的速度从同一梳子上刮过,听声音的不同
④相同的瓶内装入不同深度的水,用筷子轻轻敲击瓶口,听声音的变化
A.①② B.③④ C.①②③ D.②③④
2.响度:指声音的 。即通常指的“嗓门大小”问题。
(1)响度的影响因素:
①物体振动的振幅。如敲鼓,敲击的力度越大,鼓面振动的幅度就越大,听到的声音就越大,即响度大。
②距离发声体的远近。离发声体越近,响度越大,离发声体越远,则响度越小。
(2) 响度与波形图
相同时间内,振动的幅度越大(看波的高度),
响度越大。
图甲的振幅大响度大,图乙的振幅小响度小。
3. 音色:某种声音所独具的 特性 。
音色的影响因素:与发声体的材料与结构有关。
(1)音色与波形图
图甲是音叉的波形图,图乙是钢琴的波形图
总结归纳:
音调
响度
音色
定义
声音的高低
声音的强弱
声音的特性
影响因素
频率
①振幅②距发声体的远近
发声体的材料与结构
听感表现
音调高:声音清脆、尖细;
音调低:声音粗犷、低沉
响度大:震耳欲聋;
响度小:轻声耳语
分辨不同发声体发出的声音的重要特征
例4、(1)为了探究音调与什么因素有关,小伟设计了下面几个实验,如图所示,你认为不能够完成探究目的的是 通过探究可知:音调是由发声体振动的 决定的。
A.硬纸板接触齿数不同的齿轮 B.改变钢尺伸出桌边的长度
C.改变薄塑料尺滑过梳子的速度 D.改变吹笔帽的力度
(2)如图(a) (b) (c) 所示,响度最小的是 ; 音调最高的是
达标检测
1、下列有关声的现象描述不正确的是( )
A.琴弦的振动产生声音 B.能区分小提琴和二胡的声音是因为它们响度不同
C.同一根琴弦拧得越紧,音调越高 D.15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s
2、我们学过的许多成语包含了声现象,下列这些成语中形容声音响度大的是( )
A .鸦雀无声 B .窃窃私语 C.宛转悠扬 D .声如洪钟
3、我国的古诗词和民间俗语中往往包含着物理知识的运用。从物理知识运用的角度看,下列对于诗句或俗语的理解、解释正确的是( )
A .“隔墙有耳”- - - 说明固体能传播声音
B .“震耳欲聋”- - - 说明声音的音调很高
C .“闻其声知其人”- - - 可以根据响度来判断说话者是谁
D .“响鼓也要重锤敲”- - - 声音是由物体振动产生的,且振幅越大音调越大
4、如图所示的波形图中,正确的是( )
A .甲、乙音色相同 B.甲、丁响度相同
C.甲、丁音调相同 D.都是噪声的波形图
5、古诗《凉州词》中有“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,诗人能辨别出羌笛的声音,是依据( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.速度
6、笛子是一种常见的管乐器,下列说法错误的是( )
A .笛子发出的声音是由空气柱振动产生的
B .笛声在真空中的传播速度为340m/s
C.用不同的力度吹奏主要改变了声音的响度
D .吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变了声音的音调
7在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究.经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想1.琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想2.琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想3.琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关;
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验:
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
①为了验证猜想1,应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验;为了验证猜想2,应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验.表中的材料规格还没填全,必须知道该项内容,请在表中填上所缺数据;为了验证猜想3 ,应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验.
②随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是________________.
③在研究一个物理量对某个现象的影响时,一定要保持其它物理量不变,这种方法称为 _________,它是很重要的一种探究方法.再举一例用到此科学方法的实验_________.
8. 一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气.如果能分辨出“do ( 1 )、re (2)、mi (3)、fa (4)”四个音阶,就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题:
( 1 )这位同学对瓶吹气时会引起 振动。
( 2 )这位同学能分辨出四个音阶,其排序是 ,得出的结论是
( 3 )如果改用筷子敲打瓶子,那么音调的排序是否一样? ,请说明由 。
( 4 )小明同学利用声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来,如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.三次实验小明是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小明是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C.甲、乙两图对应的实验中,小明敲击瓶子的快慢相同
D.丙图对应实验中,小明的敲击的瓶子发出的声音最尖锐
(5 )如图3,将正在发声的手机放入密闭的瓶中,不断抽气,可以感觉到声音越来越轻,甚至将要消失,说明声音的传播需要
2.3声音的利用
一、 声音可以传递信息
声传递信息的例子大致我们可以把它们分成两类:
一是 物体直接发出的声音携带的信息(像我们的说话声,上课铃声等);
另一种是 _靠反射回来的声音所携带的信息(像蝙蝠的回声定位、声呐、倒车雷达等)。
二、 声音可以传递能量
实验:将扬声器对准蜡烛播放音乐可以将蜡烛熄灭
应用:超声波除结石,超声波清洗眼镜等
例1.下列事例中,属于是利用声传递能量的有( )
A.买西瓜时,拍拍西瓜听听声音就可知道西瓜是否是熟的
B.外科医生利用超声波振动除去病人体内的结石
C.老师听到教室里的说话声就知道是那位同学在说话
D.利用“B超”可以确定胎儿的发育状况
例2.下列事例是利用声传递信息的是( )
A.利用超声波清洗物体上的污垢 B.放在正在发声的扬声器附近的烛焰,烛焰会不断摇晃
C.利用超声波排除人体内的结石 D.利用超声波给金属工件探伤
例3.我们每时每刻都在与声打交道,以下有关声的叙述,符合事实的是( )
A.人可以听到10万赫兹的声波 B.外科医生利用超声波除去人体内结石
C.90dB是学生学习的理想环境 D.月球上两宇航员利用声波进行面对面交流
例4.
2.4噪声的控制与危害
一.噪声:
1.物理定义:物体 产生的声音。
2.环保角度上的概念: 人们学习、休息、工作、谈话的声音。
3.噪声强弱的表示:通常度量声音强度用 表示。
0dB是人类能听到的最微弱的声音;保护听力不能超过 ;保证工作学习不能超过 ;保证休息睡眠不能超过 。
二.噪声的控制和利用
噪音的产生
噪音的控制
举例
由物体的振动产生
从声源处/
防止噪音产生
更换低噪音设备,安装消音器,禁止鸣笛,手机静音等
通过固体、液体、气体进行传播
从传播过程中/
阻断噪音传播
植树,安装双层玻璃,安装吸声材料,使用隔声屏障等
传入人耳听见声音
从人耳处/
防止噪音进入耳朵
戴耳罩、头盔、耳塞等
典型例题
例1、控制噪声污染应从防止噪声产生、阻断噪声传播和防止噪声进入人耳三个方面着手,下列事例中属于阻断噪声传播的是( )
A.中考期间考场周边工地停止施工 B.飞机场附近居民采用双层真空窗
C.工人工作时戴防噪声耳罩 D.汽车驶入市区禁止鸣喇叭
例2、关于声现象,下列说法正确的是( )
A.市区内某些路段“禁鸣喇叭”,这是在声源处减弱噪声
B.声音在真空中传播的速度是340m/s
C.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明超声波能够传递信息
D.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
例3、我市为迎接邓小平同志诞辰100周年做了大量的工作,控制噪声污染就是其中一项,我们用 为 单位来表示噪声的强弱等级.当人们感觉室外的噪声过大时,习惯于关闭门窗,从声学角度讲,这是从 减弱噪声.
达标测验
1.关于声音,下列说法中错误的是( )
A.声音是由物体的振动产生的 B.噪声不是由物体的振动产生的
C.声音可以在水中传播 D.噪声可以在传播过程中减弱
2.下列有关噪声的说法中错误的是( )
A.安静的图书馆里的说话声属于噪声
B.机床车间的机器工作产生的声音属于噪声
C.优美的音乐人人爱听,它不可能是噪声
D.凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都属于噪声
3.为了减少高速行驶的车辆产生的噪声对高速公路两侧单位、居民的干扰,常在高速公路的两侧架设具有一定高度的屏障。这种有效、可行的防止噪声的措施属于( )
A.堵塞感受噪声的器官 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
4.从减弱噪声的三条途径考虑:在摩托车上加消声器,这是在_______减弱噪声;在城市道路旁加装隔声板,这是在____________减弱噪声;在工厂的工人戴噪声耳罩,这是在__________减弱噪声。
5.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
B.医生用听诊器为病人检查身体,属于利用声音传递能量
C.市区内某些路段“禁鸣喇叭”,这是在声音传播的过程中减弱噪声
D.会堂、剧院的四壁和屋顶都做的凹凸不平,主要是为了减弱声波的反射
6.关于声的知识,下列说法错误的是( )
A.声音借助介质以波的形式传播
B.利用超声波清洗钟表,说明声波可以传递信息
C.“高声大叫”中的“高”实际是指响度大
D.在城市道路旁设置隔声板,是为了在传播过程中减弱噪声
7.小明搞社会实践活动,在医院看到了很多现象,并联系到物理知识。医生通过听诊器给病人诊病,是利用了声可以传递 (选填“信息”或“能量”);用B超给病人检查身体时主要利用 (选填“超声波”或“次声波)”;在医院里我们还经常看到“静”字,其目的是提醒大家要注意控制声音的
以免影响他人,这是从 控制噪音。
综合练习
1.下列说法中错误的是( )
A.凡是振动的物体一定能发出我们可以听得见的声音
B.凡是我们可以听得见的声音一定是由物体振动产生的
C.不振动的物体一定不会发出声音
D.物体振动一定发出声音,但我们不一定听得见
2.在百米赛跑中,如果计时员听到枪声才开始计时,所记录的成绩比看到枪冒烟就开始计时的成绩( )
A.少记2.94s B.多记0.294s C.少记0.294s D.无法计算
3.甲在足够长的有水自来水管一端打击一次,乙在另一端用耳朵伏管听,能听到( )
A.1声 B.2声 C.3声 D.4声
4.下列关于“声现象”的说法正确的是( )
A.喇叭发音时,放在纸盆上的纸屑在上下跳动,说明声音是由物体振动产生的
B.上课时,教室外面高音喇叭放出的歌声不是噪声
C.“闻其声而知其人”主要是依据声音的响度来判断的
D.使用手机听歌时,调节音量按钮实质就是改变了声音的音调
5.在比较材料隔声性能的实践活动中,小明逐步远离声源,他所听到的声音发生改变的( )
A响度 B音调 C音色 D速度
6.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
7.如图所示,关于声现象的各种实验情景中,下列说法正确的是( )
A.甲实验:钢尺振动频率越高,响度越大
B.乙实验:抽气过程中,钟罩内铃声变小,说明真空可以传声
C.丙实验:鼓面的振动幅度越大,音调越高
D.丁实验:小明轻声说话,通过“土电话”小丽可以听到,说明固体能够传声
8.夜间学生已入睡,校外的卡拉OK歌厅仍在营业,歌声吵醒了一些同学.甲同学起身关上了窗户.乙同学索性用被子把头蒙住睡,丙同学到歌厅去要求将音量放小.他们减弱噪声采取的途径分别是:甲在________减弱,乙在________减弱,丙在________减弱.
9.有一山峡宽1200米,两旁都是竖直徒壁,有一人在山峡内放一枪,前两次回声间隔5秒,则人离两壁的距离是(设声速v=340m/s).( )
A.1025m,175m B.600m,600m C.1000m,200m D.850m,350m
10.声呐发出的声波碰到的目标如果是静止的,回声音调不变;如果回声音调变高,说明目标正在靠近声呐;如果回声音调变低,说明目标正远离声呐。请回答以下问题:
(1)月球上能否要用声呐技术测量物体间的距离,为什么?
(2)如果静止在海水中的潜艇A在发出声波信号10s后接收到经潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变;求A和B的距离是多少? (声波在海水中的传播速度为1500m/s )
(3 )静止在海水中的潜艇A继续监视潜艇B ,突然接收到B反射回来的声波频率变低了,且测量出潜艇B的速度为20m/s ,方向始终在A、B的连线上,此时,经过1min后潜艇B运动的距离是多少?最终潜艇B方与潜艇A的距离是多少?
家庭作业
1.关于声音的说法,正确的是( )
A.声音在真空中的传播速度是340m/s B. 声音是靠物体的振动产生的
C.声音在固体中比在气体中传播的慢 D. 人耳可以听到任何频率范围的声音
2.在飞机起飞和降落的过程中,机上人员要张口做吞咽动作或咀嚼口香糖;在遇到巨大声响时,要迅速张口,使咽喉管张开或闭嘴同时堵住双耳,以保持鼓膜内外气压的平衡,以防止( )
A.听小骨损坏 B. 听觉神经损坏 C. 鼓膜被震破 D. 以上都不对
3.在汶川地震救援中,采用了音频生命探测仪,它的多个探头接触废墟,收集废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等,探测仪将音频信号放大,救援人员就可以发现幸存者。下列说法错误的是:( )
A.探测仪收集声音信号时利用了固体可“传声” B.幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同
C.幸存者能听见探测仪发出的超声被 D.白天噪声较大,探测仪更适合在安静的夜晚使用
4.长沙福元路大桥东入口采用了全封闭的隔音措施,如图所示,该设施长175m,高7m。由隔音板组成,能降噪20分贝左右。下列说法中正确的是( )
A、采用全封闭隔音表示声音是在声源处阻断噪音的传播。
B、分贝是用来表示声音强弱等级的单位。
C、隔音板能降低噪声的音调。
D、隔音板隔音利用了声音的直线传播。
5.拨动同样松紧的粗橡皮筋和细橡皮筋,观察到粗橡皮筋比细橡皮筋振动得_________,它们发出的声音的_________不同,这说明 ;如果用大小不同的力分别去拨动同一根橡皮筋,观察到力大时橡皮筋振动的振幅比力小时的振幅_________,两次发出的声音的_________不同,这说明 。
6.“蛟龙号”创造了“中国深度”——下潜7062m.今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘.已知:声音在海水中的传播速度是1500m/s.母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐.问:在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间?