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人教版八年级物理上册通关讲义 第二章 第一节 声音的产生与传播(双基过关+考点突破)(原卷版+解析版)
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第1节 声音的产生和传播双基过关知识点一、声音的产生:1、声源:正在发生的物体。固体、液体、气体都可以因振动而发声,因此都可以作为声源。2、声音的产生:声音是由物体振动产生的。声音不能凭空产生,发声体一定在振动。(1)振动停止,发生停止,但发出的声音还会继续传播。(2)一切固体、液体和气体都可以发声。3、声音的记录(保存)(1)如果将发声体的振动记录下来,需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就会产生与原来一样的声音,这样就可以将声音保存下来。(2)记录的方法:机械记录、磁记录、光记录、存储卡记录等。如早期的机械唱片,磁带,激光唱盘、光盘,mp3,mp4等。4、几种常见动物或乐器的发声部位:(1)动物:蝈蝈——翅膀的相互摩擦而发声;蝴蝶、蚊子——翅膀振动发声;蝉——腹部的鼓膜振动发声;鸟——鸣膜振动发声。(2)乐器:琴(拨弦乐器:竖琴(Harp)、吉他(Guitar)、古琴、琵琶、筝,拉弦乐器:小提琴(Violin)、中提琴(Viola)、大提琴(Cello)、倍低音提琴(Double Bass)、二胡,击弦乐器:扬琴)——琴弦振动发声;鼓——鼓面振动发声;箫——空气柱的振动发声;笛——边棱音发声方式,即气流在管内碰撞而发出声音,并由共鸣管产生共鸣;口琴——金属簧片振动发声;唢呐——植物唢呐嘴的两片似扇形的叶片振动发声。基础自测:1.以下活动中,用来探究声音产生原因的是( ) A B C DA.将发声的音叉触及面颊 B.用大小不同的力敲鼓 C.将发声手机置于密闭瓶内并抽气 D.用硬卡片在梳齿上快划、慢划【答案】A【解析】(1)物体发声时一定振动,振动停止,发声停止;(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;(3)声音三个特性:音调、响度、音色。音调跟频率有关,频率越大,音调越高。响度跟振幅有关。音色跟材料和结构有关。A、将发声的音叉触及面颊,感觉音叉振动,说明声音发声时振动,故A符合题意;B、用大小不同的力敲鼓,鼓面振幅不同,响度不同,研究的是响度跟振幅的关系,故B不符合题意;C、罩内抽出空气,闹铃铃声明显减小,说明声音传播需要介质,故C不符合题意;D、用硬卡片在梳齿上快划、慢划时听声音的变化,由于梳齿振动频率不同,频率增大,音调变高,所以研究的是音调和频率的关系,故D不符合题意。2.如图所示的是抗日歌曲《黄河大合唱》歌谱的一部分,曲中“风在的吼声、马的叫声、黄河的咆哮声”分别是由 、 、 振动产生的。(均填“气体”、“液体”或“固体”)【答案】气体、固体、液体【解析】空气流动形成风,风是气体,风的吼声是气体振动产生的;马靠声带(固体)振动发声;黄河咆哮靠水(液体)振动发声。【点拨】找出发声体,再判断物体是固体、液体还是气体。3.锣发声的时候,用手按住锣面,锣声消失了,其原因是( )A.手使锣面停止振动 B.手可阻止声音的传播 C.手使锣面与空起隔绝开来 D.手可吸收锣产生的声音【答案】A【解析】考察的是振动是声音产生的必要条件 没有了振动就一定没有声音了 故选A。4.在图中所示乐器中,关于声音的产生分析正确的是( )A. ①小提琴发声是弓振动产生的B. ②二胡发声是琴弦振动产生的C. ③琵琶发声是琴体振动产生的D. ④鼓发声是空气振动产生的【答案】B【解析】小提琴、二胡以及琵琶都是弦乐器,故都靠的是弦的振动而发声的;故A. C错误,B正确;鼓是打击乐器,它靠的是鼓面的振动而发声的;故D错误;故选B.知识点二、声音的传播1、介质:声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫介质。(1)一切固体、液体和气体都可以作为传声的介质。(2)一般情况下,固体传声效果最好,液体次之,气体传声效果最差。(3)通常情况下,人耳听到的声音都是通过空气传播的。2、声音传播的条件:(1)声源产生声音;(2)具有传声的介质。3、真空不能传声。太空中依靠电磁波传递信息。4、声音以波的形式向外传播。微拓展 我们是怎么听到声音的1、人靠耳朵听声音。如图是人耳构造中的最重要的器官。 2、人耳感知声音的基本过程:外界通过空气传来的声音引起鼓膜振动,通过听小骨及其他组织把信号传给听觉神经,听觉神经再把信号传给大脑,人就听到声音。3、骨传导:声音还可以通过头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉,叫骨传声。4、人耳听到声音的条件:(1)声音发出声音;(2)有介质传递声音;(3)声音能引起人耳的感知;(4)人耳的听觉正常。基础自测5.渔民通过播放鱼类喜欢的音乐,将鱼群诱入渔网,如图所示。鱼儿能听到音乐声说明( )A. 固体能够传声B. 液体能够传声C. 气体能够传声D. 固体、液体和气体都能够传声【答案】B【解析】由题,鱼儿能听到音乐声说明水可以传播声音,即声音可以在液体中传播,故B符合题意为答案,选项ACD错误。6.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【答案】A【解析】试题钟罩实验中,逐渐抽出罩内的空气,罩内空气变少时,听到声音逐渐变小,再让空气逐渐进入罩内,罩内空气变多时,听到声音又逐渐变大,说明声音的传播效果与罩内的空气多少有关,进一步推理当玻璃罩内的空气完全没有时,将听不到声音,可得出声音的传播需要介质;答案选A。7.下列各图描述的实验中,能说明声音的传播需要介质的是( ) A B C DA.小“人”随着音乐起舞B.改变钢尺伸出桌边的长度,拨动钢尺C.让空气进入抽成真空的罩内D.用不同力敲击音叉,观察乒乓球被弹开的幅度【答案】C【解析】A、将小“人”放在音乐盒(或音箱)上,会发现小“人”随着音乐跳动,说明发声的物体在振动;故A不符合题意; B、改变图中钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动的快慢不同,钢尺发出声音的音调不同,故B不符合题意。 C、让空气进入抽成真空的罩内,振铃的声音越来越大,说明声音的传播需要介质,故C符合题意; D、用不同力敲击音叉,音叉发出声音的响度不同,同时乒乓球被弹开的幅度不同,即音叉的振幅不同,说明响度与振幅有关,故D不符合题意。 知识点三、声速1、声速:(1)定义:声音传播的快慢。(2)大小:①声音在某种介质中单位时间内传播的距离。②一般情况下,声音在固体中传播的速度最大,液体中次之,气体中传播的速度最小;声速的大小还与介质的温度有关。③声音在15℃的空气中传播的速度为340m/s。2、回声(1)定义:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射回来,形成回声。(2)回声和原声①障碍物离人较远时,回声到达人耳的时间比原声晚0.1s及以上,回声和原声就能被区分开。②障碍物离人较近时,回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以下,回声和原声混在一起,加强原声。(3)应用——回声测距①原理:,t为发声到接收回声的时间间隔。②倒车雷达,声呐等就是应用回声测距原理。基础自测8.沈括在《梦溪笔谈》中记载道:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能够及早地听到夜袭的敌人的马蹄声。究其原因,下列解释正确的是( )A.气体传声快 B.液体传声快C.固体传声快 D.原因不明,尚在探索中【答案】C【解析】声音的传播靠介质;固体、液体、气体都可作为传播声音的介质;在不同介质中声音的传播速度是不同的,一般情况下,在固体中最大,其次是液体,再次是气体。古代士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人的马蹄声,这是因为固体(大地)能够传声;士兵利用声音在固体传播速度比在气体中快的特点,可以提前听到夜袭的敌人的马蹄声,做好准备,综上所述,只有C正确,故选C。9.在实际生活中,人们常常利用回声来测量距离。一座高山,看上去很近,走了好久还走不到,“望山跑死马”。距离有多远呢?不妨请“应声阿哥”来帮个忙:对着高山喊,听一下回声,记下两声之间的时间间隔,就可以估计出距离了。如果一人对着一座高山呼喊,经过10s后听到回声,那么我们可以断定A. 高山距我们1 700m B. 高山距我们3 400mC. 高山距我们170 m D. 高山距我们340m【答案】A【解析】声音传到高山的时间为:t=t′=×10s=5s;声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s∵v=,∴高山与我们间的距离:s=vt=340m/s×5s=1700m.故选:A. 考点突破考点1.声音的产生条件方法点拨:抓“一点二法”,解声音的产生1、“一点”:声音是由物体振动产生的。2、“二法”:(1)转换法:把不易直接测量或观测的变量转换成其他变量进行间接测量和观察的方法。在探究声音产生条件的实验中,通过观察到一些轻小物体的振动推测得到发声体在振动,就用到了转换法。(2)比较法:对两个现象进行比较,从中寻找它们的不同点和相同点,从而进一步揭示事物本质属性的研究方法。例如,通过比较发声体和未发声体的区别,确定发声体的特征,从而得出声音的产生条件。例1.如图所示,将竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,会看到乒乓球_________。该实验说明了声音是由物体的振动产生的。请你再设计一个显示声源振动的实验:___________。【答案】被弹开用;小锤敲击鼓面时,会看到鼓面上的纸屑跳动。【解析】利用下列知识分析回答:(1)声音是由物体的振动产生的,声音的传播是需要介质的,它可以在气体中传播;真空不能传播声音;音叉的振动不能直接观察,乒乓球起的作用是将音叉的振动放大,更容易直观观察;(2)依据能说明“声音是由物体的振动产生的”来设计实验;解答:(1)如图所示,将竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,会看到乒乓球被弹起,该实验说明了声音是由物体的振动产生的。音叉的振动不能直接观察,乒乓球起的作用是将音叉的振动放大,更容易直观观察;(2)用小锤敲击鼓面时,会看到鼓面上的纸屑跳动,就可以说明声源在振动;故答案为: (1). 被弹开 (2). 用小锤敲击鼓面时,会看到鼓面上的纸屑跳动例2.为了探究声音产生的条件,有人建议利用以下几个实验现象,你认为能说明声音的产生条件是 。甲.敲鼓时,鼓面上的豆子上下跳动。乙.使正在发声的物体接触水面,水面溅起水花。丙.将敲响的鼓面用手一按,响声立即就停止了。丁.在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速地拖过,可以在纸上画出一条弯曲的线。【答案】甲、乙、丙、丁【解析】豆子跳动、水花溅起、笔“自动画线”,说明发声体在振动;鼓面被按住,不振动,不发声,说明物体不振动不能发声;这些实例都能说明声音是由物体振动产生的这一条件。考点2.声音的传播方法点拨:“介质”一握,传播已解解答有关声音的传播问题时,紧握“声音的传播一定要有介质”一点,然后结合题中所述情景,明确问题所涉及的介质。特别注意的是真空不能传声。例3.(2023·湖北宜昌市)小强是个航天迷, “神舟”系列航天飞船遨游太空时,小强发现宇航员在太空舱中可以直 接对话,但在飞船外作业时,他们之间不能直接对话,必须借助通信设备进行交流。下列分析 正确的是( )A.飞船外只有用通信设备才能发声 B.飞船外用通讯设备传声快些C.载人太空舱内是真空环境 D.太空舱内有声音传播需要的介质【答案】D【详解】声音的传播需要介质,真空不能传播声音。飞船内有空气,可以直接对话,但在飞船外是真空,所以工作时,必须借助电子通讯设备才能进行对话。故选D。考点3.声速方法点拨:物理学中,常用图像比较直观的描述两个量之间的数量关系。解决这类问题的思路为:先弄清楚图像中横纵坐标物理量的意义,再找准两物理量间的数量关系,最后求出相应的物理量。例4.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据.(1)请你在如图所示的坐标系中作出声速和温度关系的图象.(2)请你根据所作图象找出温度为15℃时声速为 m/s.(3)当飞机的飞行速度接近周围空气中的声速时会受到相当大的阻力.上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行,在飞机速度有限的情况下,根据表格中数据可以发现,在 (填“低温”或“高温”)条件下试验更容易成功。【答案】(1);(2)339;(3)低温。【解析】分析:(1)采用描点发画出图象;(2)从图象中找出和温度为15℃对应的声速;(3)从表中数据可以看出,温度越低,声音的传播速度越小,因为飞机是超音速飞行,且在飞机速度有限的情况下,所以在温度更低的情况下实验容易成功.解答:解:(1)采用描点发画出图象如下图:(2)根据所作图象找出温度为15℃时声速为339m/s;(3)在飞机速度有限的情况下,飞机是超音速飞行,声速越低越容易成功,从表中数据可以看出,温度越低,声音的传播速度越小,所以在低温环境下试验更容易成功.故答案为:(1)见上图;(2)339;(3)低温。【点评】此题主要考查的是学生对声音传播速度影响因素及其应用的了解和掌握,读懂图象是解决此题的关键。考点4.声音的计算及回声测距解决回声测距问题的基本思路:1、熟悉常见背景:(1)利用声呐测量海底深度;(2)测量两山间的距离;(3)测量敌方潜艇的距离;(4)测量障碍物(倒车雷达)、飞机(探测雷达)的距离。2、隐含条件:声音在空气中的声速一般应用340m/s。3、易错点:容易忽略声音传播的距离是所测量的距离的2倍,在分析计算两车追击和测速时应着重注意每段距离对应的时间。4、计算公式:。例5.小明在空旷的山谷里向对面的山崖大喊一声,经过1s后听到回声,已知声音在空气中传播的速度为340m/s,请计算出小明与对面山崖之间的距离.【答案】170m.【解析】 小明发出的声音经山崖反射后再传到人耳就是回声,知道整个过程用的时间,可以求出声音从人传到山崖的时间,再利用速度公式求此人与山崖之间的距离.声音从小明传到山崖的时间:由得小明与山崖之间的距离:s=vt=340m/s×0.5s=170m.答:小明与对面山崖的距离是170m.本题考点:回声测距离的应用【点拨】本题考查了速度公式的应用,弄清声音从人传到山崖的时间(单趟用时)是解题的关键.例6.(2019·眉山)为了督促司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次超声波信号,第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到接收到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0.9s,超声波的速度是340m/s,下列说法中正确的是( )A. 汽车接收到第一次信号时,距测速仪170mB. 汽车两次接收到信号时位置相距34mC. 在该测速区内,汽车的速度是18.9m/sD. 在该测速区内,汽车的速度是20m/s【答案】D【解析】解:(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,由v=EQ \F(s,t)可得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,故A错;第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为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;汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):s′=s1-s2=85m-68m=17m,故B错;(2)汽车行驶这17m共用的时间:t′=△t-t1+t2=0.9s-0.25s+0.2s=0.85s,所以汽车的车速为:v=EQ \F(s′,t′)=EQ \F(17m,0.85s) =20m/s,故C错、D正确。(1)测速仪第一次发出超声波时,经过了0.25s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了0.25s的时间;在第二次发出的信号,在与汽车相遇返回到测速仪时,超声波行驶了0.2s;这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离;(2)找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间(汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始,到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间,就是汽车运动的时间),利用速度公式求解汽车速度。本题考查了学生对速度公式的应用,如何确定汽车运动的时间,是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是0.9s,但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是0.9s。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时,到第二次接收到超声波的信号结束,由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。 空气温度/℃-20-100102030声音速度/m·s-1318324330336342348
第1节 声音的产生和传播双基过关知识点一、声音的产生:1、声源:正在发生的物体。固体、液体、气体都可以因振动而发声,因此都可以作为声源。2、声音的产生:声音是由物体振动产生的。声音不能凭空产生,发声体一定在振动。(1)振动停止,发生停止,但发出的声音还会继续传播。(2)一切固体、液体和气体都可以发声。3、声音的记录(保存)(1)如果将发声体的振动记录下来,需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动,就会产生与原来一样的声音,这样就可以将声音保存下来。(2)记录的方法:机械记录、磁记录、光记录、存储卡记录等。如早期的机械唱片,磁带,激光唱盘、光盘,mp3,mp4等。4、几种常见动物或乐器的发声部位:(1)动物:蝈蝈——翅膀的相互摩擦而发声;蝴蝶、蚊子——翅膀振动发声;蝉——腹部的鼓膜振动发声;鸟——鸣膜振动发声。(2)乐器:琴(拨弦乐器:竖琴(Harp)、吉他(Guitar)、古琴、琵琶、筝,拉弦乐器:小提琴(Violin)、中提琴(Viola)、大提琴(Cello)、倍低音提琴(Double Bass)、二胡,击弦乐器:扬琴)——琴弦振动发声;鼓——鼓面振动发声;箫——空气柱的振动发声;笛——边棱音发声方式,即气流在管内碰撞而发出声音,并由共鸣管产生共鸣;口琴——金属簧片振动发声;唢呐——植物唢呐嘴的两片似扇形的叶片振动发声。基础自测:1.以下活动中,用来探究声音产生原因的是( ) A B C DA.将发声的音叉触及面颊 B.用大小不同的力敲鼓 C.将发声手机置于密闭瓶内并抽气 D.用硬卡片在梳齿上快划、慢划【答案】A【解析】(1)物体发声时一定振动,振动停止,发声停止;(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;(3)声音三个特性:音调、响度、音色。音调跟频率有关,频率越大,音调越高。响度跟振幅有关。音色跟材料和结构有关。A、将发声的音叉触及面颊,感觉音叉振动,说明声音发声时振动,故A符合题意;B、用大小不同的力敲鼓,鼓面振幅不同,响度不同,研究的是响度跟振幅的关系,故B不符合题意;C、罩内抽出空气,闹铃铃声明显减小,说明声音传播需要介质,故C不符合题意;D、用硬卡片在梳齿上快划、慢划时听声音的变化,由于梳齿振动频率不同,频率增大,音调变高,所以研究的是音调和频率的关系,故D不符合题意。2.如图所示的是抗日歌曲《黄河大合唱》歌谱的一部分,曲中“风在的吼声、马的叫声、黄河的咆哮声”分别是由 、 、 振动产生的。(均填“气体”、“液体”或“固体”)【答案】气体、固体、液体【解析】空气流动形成风,风是气体,风的吼声是气体振动产生的;马靠声带(固体)振动发声;黄河咆哮靠水(液体)振动发声。【点拨】找出发声体,再判断物体是固体、液体还是气体。3.锣发声的时候,用手按住锣面,锣声消失了,其原因是( )A.手使锣面停止振动 B.手可阻止声音的传播 C.手使锣面与空起隔绝开来 D.手可吸收锣产生的声音【答案】A【解析】考察的是振动是声音产生的必要条件 没有了振动就一定没有声音了 故选A。4.在图中所示乐器中,关于声音的产生分析正确的是( )A. ①小提琴发声是弓振动产生的B. ②二胡发声是琴弦振动产生的C. ③琵琶发声是琴体振动产生的D. ④鼓发声是空气振动产生的【答案】B【解析】小提琴、二胡以及琵琶都是弦乐器,故都靠的是弦的振动而发声的;故A. C错误,B正确;鼓是打击乐器,它靠的是鼓面的振动而发声的;故D错误;故选B.知识点二、声音的传播1、介质:声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫介质。(1)一切固体、液体和气体都可以作为传声的介质。(2)一般情况下,固体传声效果最好,液体次之,气体传声效果最差。(3)通常情况下,人耳听到的声音都是通过空气传播的。2、声音传播的条件:(1)声源产生声音;(2)具有传声的介质。3、真空不能传声。太空中依靠电磁波传递信息。4、声音以波的形式向外传播。微拓展 我们是怎么听到声音的1、人靠耳朵听声音。如图是人耳构造中的最重要的器官。 2、人耳感知声音的基本过程:外界通过空气传来的声音引起鼓膜振动,通过听小骨及其他组织把信号传给听觉神经,听觉神经再把信号传给大脑,人就听到声音。3、骨传导:声音还可以通过头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉,叫骨传声。4、人耳听到声音的条件:(1)声音发出声音;(2)有介质传递声音;(3)声音能引起人耳的感知;(4)人耳的听觉正常。基础自测5.渔民通过播放鱼类喜欢的音乐,将鱼群诱入渔网,如图所示。鱼儿能听到音乐声说明( )A. 固体能够传声B. 液体能够传声C. 气体能够传声D. 固体、液体和气体都能够传声【答案】B【解析】由题,鱼儿能听到音乐声说明水可以传播声音,即声音可以在液体中传播,故B符合题意为答案,选项ACD错误。6.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【答案】A【解析】试题钟罩实验中,逐渐抽出罩内的空气,罩内空气变少时,听到声音逐渐变小,再让空气逐渐进入罩内,罩内空气变多时,听到声音又逐渐变大,说明声音的传播效果与罩内的空气多少有关,进一步推理当玻璃罩内的空气完全没有时,将听不到声音,可得出声音的传播需要介质;答案选A。7.下列各图描述的实验中,能说明声音的传播需要介质的是( ) A B C DA.小“人”随着音乐起舞B.改变钢尺伸出桌边的长度,拨动钢尺C.让空气进入抽成真空的罩内D.用不同力敲击音叉,观察乒乓球被弹开的幅度【答案】C【解析】A、将小“人”放在音乐盒(或音箱)上,会发现小“人”随着音乐跳动,说明发声的物体在振动;故A不符合题意; B、改变图中钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动的快慢不同,钢尺发出声音的音调不同,故B不符合题意。 C、让空气进入抽成真空的罩内,振铃的声音越来越大,说明声音的传播需要介质,故C符合题意; D、用不同力敲击音叉,音叉发出声音的响度不同,同时乒乓球被弹开的幅度不同,即音叉的振幅不同,说明响度与振幅有关,故D不符合题意。 知识点三、声速1、声速:(1)定义:声音传播的快慢。(2)大小:①声音在某种介质中单位时间内传播的距离。②一般情况下,声音在固体中传播的速度最大,液体中次之,气体中传播的速度最小;声速的大小还与介质的温度有关。③声音在15℃的空气中传播的速度为340m/s。2、回声(1)定义:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射回来,形成回声。(2)回声和原声①障碍物离人较远时,回声到达人耳的时间比原声晚0.1s及以上,回声和原声就能被区分开。②障碍物离人较近时,回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以下,回声和原声混在一起,加强原声。(3)应用——回声测距①原理:,t为发声到接收回声的时间间隔。②倒车雷达,声呐等就是应用回声测距原理。基础自测8.沈括在《梦溪笔谈》中记载道:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能够及早地听到夜袭的敌人的马蹄声。究其原因,下列解释正确的是( )A.气体传声快 B.液体传声快C.固体传声快 D.原因不明,尚在探索中【答案】C【解析】声音的传播靠介质;固体、液体、气体都可作为传播声音的介质;在不同介质中声音的传播速度是不同的,一般情况下,在固体中最大,其次是液体,再次是气体。古代士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人的马蹄声,这是因为固体(大地)能够传声;士兵利用声音在固体传播速度比在气体中快的特点,可以提前听到夜袭的敌人的马蹄声,做好准备,综上所述,只有C正确,故选C。9.在实际生活中,人们常常利用回声来测量距离。一座高山,看上去很近,走了好久还走不到,“望山跑死马”。距离有多远呢?不妨请“应声阿哥”来帮个忙:对着高山喊,听一下回声,记下两声之间的时间间隔,就可以估计出距离了。如果一人对着一座高山呼喊,经过10s后听到回声,那么我们可以断定A. 高山距我们1 700m B. 高山距我们3 400mC. 高山距我们170 m D. 高山距我们340m【答案】A【解析】声音传到高山的时间为:t=t′=×10s=5s;声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s∵v=,∴高山与我们间的距离:s=vt=340m/s×5s=1700m.故选:A. 考点突破考点1.声音的产生条件方法点拨:抓“一点二法”,解声音的产生1、“一点”:声音是由物体振动产生的。2、“二法”:(1)转换法:把不易直接测量或观测的变量转换成其他变量进行间接测量和观察的方法。在探究声音产生条件的实验中,通过观察到一些轻小物体的振动推测得到发声体在振动,就用到了转换法。(2)比较法:对两个现象进行比较,从中寻找它们的不同点和相同点,从而进一步揭示事物本质属性的研究方法。例如,通过比较发声体和未发声体的区别,确定发声体的特征,从而得出声音的产生条件。例1.如图所示,将竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,会看到乒乓球_________。该实验说明了声音是由物体的振动产生的。请你再设计一个显示声源振动的实验:___________。【答案】被弹开用;小锤敲击鼓面时,会看到鼓面上的纸屑跳动。【解析】利用下列知识分析回答:(1)声音是由物体的振动产生的,声音的传播是需要介质的,它可以在气体中传播;真空不能传播声音;音叉的振动不能直接观察,乒乓球起的作用是将音叉的振动放大,更容易直观观察;(2)依据能说明“声音是由物体的振动产生的”来设计实验;解答:(1)如图所示,将竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,会看到乒乓球被弹起,该实验说明了声音是由物体的振动产生的。音叉的振动不能直接观察,乒乓球起的作用是将音叉的振动放大,更容易直观观察;(2)用小锤敲击鼓面时,会看到鼓面上的纸屑跳动,就可以说明声源在振动;故答案为: (1). 被弹开 (2). 用小锤敲击鼓面时,会看到鼓面上的纸屑跳动例2.为了探究声音产生的条件,有人建议利用以下几个实验现象,你认为能说明声音的产生条件是 。甲.敲鼓时,鼓面上的豆子上下跳动。乙.使正在发声的物体接触水面,水面溅起水花。丙.将敲响的鼓面用手一按,响声立即就停止了。丁.在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速地拖过,可以在纸上画出一条弯曲的线。【答案】甲、乙、丙、丁【解析】豆子跳动、水花溅起、笔“自动画线”,说明发声体在振动;鼓面被按住,不振动,不发声,说明物体不振动不能发声;这些实例都能说明声音是由物体振动产生的这一条件。考点2.声音的传播方法点拨:“介质”一握,传播已解解答有关声音的传播问题时,紧握“声音的传播一定要有介质”一点,然后结合题中所述情景,明确问题所涉及的介质。特别注意的是真空不能传声。例3.(2023·湖北宜昌市)小强是个航天迷, “神舟”系列航天飞船遨游太空时,小强发现宇航员在太空舱中可以直 接对话,但在飞船外作业时,他们之间不能直接对话,必须借助通信设备进行交流。下列分析 正确的是( )A.飞船外只有用通信设备才能发声 B.飞船外用通讯设备传声快些C.载人太空舱内是真空环境 D.太空舱内有声音传播需要的介质【答案】D【详解】声音的传播需要介质,真空不能传播声音。飞船内有空气,可以直接对话,但在飞船外是真空,所以工作时,必须借助电子通讯设备才能进行对话。故选D。考点3.声速方法点拨:物理学中,常用图像比较直观的描述两个量之间的数量关系。解决这类问题的思路为:先弄清楚图像中横纵坐标物理量的意义,再找准两物理量间的数量关系,最后求出相应的物理量。例4.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据.(1)请你在如图所示的坐标系中作出声速和温度关系的图象.(2)请你根据所作图象找出温度为15℃时声速为 m/s.(3)当飞机的飞行速度接近周围空气中的声速时会受到相当大的阻力.上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行,在飞机速度有限的情况下,根据表格中数据可以发现,在 (填“低温”或“高温”)条件下试验更容易成功。【答案】(1);(2)339;(3)低温。【解析】分析:(1)采用描点发画出图象;(2)从图象中找出和温度为15℃对应的声速;(3)从表中数据可以看出,温度越低,声音的传播速度越小,因为飞机是超音速飞行,且在飞机速度有限的情况下,所以在温度更低的情况下实验容易成功.解答:解:(1)采用描点发画出图象如下图:(2)根据所作图象找出温度为15℃时声速为339m/s;(3)在飞机速度有限的情况下,飞机是超音速飞行,声速越低越容易成功,从表中数据可以看出,温度越低,声音的传播速度越小,所以在低温环境下试验更容易成功.故答案为:(1)见上图;(2)339;(3)低温。【点评】此题主要考查的是学生对声音传播速度影响因素及其应用的了解和掌握,读懂图象是解决此题的关键。考点4.声音的计算及回声测距解决回声测距问题的基本思路:1、熟悉常见背景:(1)利用声呐测量海底深度;(2)测量两山间的距离;(3)测量敌方潜艇的距离;(4)测量障碍物(倒车雷达)、飞机(探测雷达)的距离。2、隐含条件:声音在空气中的声速一般应用340m/s。3、易错点:容易忽略声音传播的距离是所测量的距离的2倍,在分析计算两车追击和测速时应着重注意每段距离对应的时间。4、计算公式:。例5.小明在空旷的山谷里向对面的山崖大喊一声,经过1s后听到回声,已知声音在空气中传播的速度为340m/s,请计算出小明与对面山崖之间的距离.【答案】170m.【解析】 小明发出的声音经山崖反射后再传到人耳就是回声,知道整个过程用的时间,可以求出声音从人传到山崖的时间,再利用速度公式求此人与山崖之间的距离.声音从小明传到山崖的时间:由得小明与山崖之间的距离:s=vt=340m/s×0.5s=170m.答:小明与对面山崖的距离是170m.本题考点:回声测距离的应用【点拨】本题考查了速度公式的应用,弄清声音从人传到山崖的时间(单趟用时)是解题的关键.例6.(2019·眉山)为了督促司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次超声波信号,第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到接收到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0.9s,超声波的速度是340m/s,下列说法中正确的是( )A. 汽车接收到第一次信号时,距测速仪170mB. 汽车两次接收到信号时位置相距34mC. 在该测速区内,汽车的速度是18.9m/sD. 在该测速区内,汽车的速度是20m/s【答案】D【解析】解:(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,由v=EQ \F(s,t)可得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,故A错;第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为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;汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):s′=s1-s2=85m-68m=17m,故B错;(2)汽车行驶这17m共用的时间:t′=△t-t1+t2=0.9s-0.25s+0.2s=0.85s,所以汽车的车速为:v=EQ \F(s′,t′)=EQ \F(17m,0.85s) =20m/s,故C错、D正确。(1)测速仪第一次发出超声波时,经过了0.25s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了0.25s的时间;在第二次发出的信号,在与汽车相遇返回到测速仪时,超声波行驶了0.2s;这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离;(2)找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间(汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始,到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间,就是汽车运动的时间),利用速度公式求解汽车速度。本题考查了学生对速度公式的应用,如何确定汽车运动的时间,是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是0.9s,但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是0.9s。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时,到第二次接收到超声波的信号结束,由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。 空气温度/℃-20-100102030声音速度/m·s-1318324330336342348