第06讲 声音的产生与传播-【暑假衔接】新八年级物理暑假精品课讲义（人教版）

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第06讲 声音的产生与传播（解析版）
【学习目标】
1.知道声音是怎么产生的；
2.知道声音的传播特点；
3.了解常见声音的产生；
4.了解要想听到声音必须满足什么条件。
【基础知识】
知识点一、声音的产生
1.探究声音的产生
声音是由物体振动产生的；振动停止，发声也停止。
一、探究声音产生原因实验中的科学方法
1.转换法：物理学中常将一些无法直接感知或不易观察到的现象转换成人们可以感知或容易观察到的现象，这种方法就是转换法。例如，观察鼓面振动时，鼓面的振动不易观察到，我们可以在鼓面上撒些碎纸屑或泡沫颗粒，鼓面振动时会引起纸屑或泡沫颗粒的跳动，由此可由纸屑或泡沫颗粒是否跳动来反映鼓面是否在振动。
2.比较法：通过对不同物理现象的比较，发现它们的不同点和相同点，从而得出某种结论。例如，通过比较物体发声和未发声时的区别，发现发声物体的共同特征—声音是由物体振动产生的。
3.归纳法：通过大量事实概括得出结论的方法。例如，根据“物体振动发声”的大量事实，总结得出“发声的物体都在振动”的结论。
二、发声停止≠声音停止
一切发声的物体都在振动，振动停止时，发声也停止，注意发声停止不是“声音消失”。因为振动停止只是物体不再发声，但物体原来发出的声音仍然在传播。例如，发令枪响后随即停止振动不再发声，过一会终点计时员能听到枪声，说明虽然声源的振动停止了，但是声音仍然在空气中传播，并没有消失。
【知识拓展】声音的产生实验验证
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。
2.声源
（1）声源：物理学中，把正在振动发声的物体叫声源。
（2）对声源的理解
①声源可以是固体，也可以是液体和气体。如“风声雨声读书声”，其中的“风声”、“雨声”、“读书声”分别是由气体（空气）、液体（水）、固体（声带）振动发出的声音，此时，空气、水、声带就是声源。
②只有正在发生的物体才能叫声源。一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
3.声音的保存
随着科学技术的进步，人们记录声音的方法也在逐步增多，主要有以下几种：
（1）把声音的振动记录下来，如早期的机械唱片。
（2）把声音的振动转换成光信号记录下来，如在电影胶卷的边上有一条透明程度不同的带，叫声道，记录就是声音的信息。
（3）把声音的振动转换成磁信号记录下来，如电脑硬盘里面存储歌曲就是利用这个方法记录声音的。
为研究声音是如何产生的，小明同学进行以下实验研究：
（1）图甲：轻敲音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股，发现乒乓球被弹开，说明声音是由物体______产生的；用乒乓球是为了能更明显的观察到实验现象，采用的实验方法是______。
（2）图乙：敲响右边的音叉时，与左边音叉的叉股接触的乒乓球会被弹起来，这一现象既可以说明声音可以在______中传播；也可以说明声音具有______；
（3）若在月球表面上进行这两个实验，则图甲实验_____（选填“能”或“不能”）观察到上述现象，图乙实验______（选填“能”或“不能”）观察到上述现象。
【答案】振动；转换法；空气；能量；能；不能。
【解析】(1)发声的音叉在振动，当与乒乓球接触时，会把乒乓球弹开，说明声音是由物体振动产生的。将音叉的振动转换成乒乓球的振动，可以更明显的观察到实验现象，用到转换法。
(2)敲响右边音叉时，由于声音可以在空气中传播，音叉振动产生的能量，通过声波传递给左边音叉，使左边音叉振动发声，与音叉的叉股接触的乒乓球会弹起来，这一现象可以能说明声音可以在空气中传播，同时也说明声波具有能量。
(3)图甲实验若在月球表面上进行，敲击音叉，音叉振动会将接触的乒乓球弹开，故实验能观察到上述现象。图乙实验若在月球表面上进行，敲击乙音叉，乙音叉振动发声，但是由于月球上是真空，真空不能传声，故实验不能观察到上述现象。
知识点二、声音的传播
1.实验探究—声音是怎么向远处传播的
大量实验证明：声音的传播需要介质，传声的介质可以是固体，也可以是液体和气体；真空不能传声。
真空铃实验中实验推理法的应用
1.在抽气过程中，罩内空气越来越少，听到的铃声越来越小。于是，我们可以推测：如果把罩内抽成真空，那么我们就听不到声音了。这种在实验基础上经过概括、抽象、推理得出结论的研究方法叫做实验推理法。
2.不管怎样向外抽气，离实验很近的同学还是能听到声音微弱铃声的，这是因为玻璃罩内很难真正抽成真空状态，总还有少量稀薄的气体可以传声。另外，不管用什么方法固定闹钟，闹钟总能通过与其相互接触的物体传出声音，但这也从另外一个角度说明了声音的传播需要介质。
2.声音传播形式—声波
声音在介质中是以波的形式进行传播的，我们把这种波叫做声波。例如，音叉振动，引起周围空气的振动，形成了声波，从而将音叉（声源）的振动传播到远方，如图所示。
类比法理解声波的传播
同学们利用如图所示实验装置进行实验：
（1）小华同学将通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内，如图甲所示，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，发现声音的响度逐渐减小，把空气又逐渐地通入玻璃罩内，发现声音的响度又逐渐增大，此实验说明：声音可以在空气中传播，但不能在____中传播，即声音的传播是需要_____的；
（2）如图乙所示，小琳将几个小纸团放在正在播放音乐的扬声器的纸盆上，她发现纸团不断地上下跳动。断开开关，让扬声器停止播放音乐，她发现纸盆上的小纸团_____（选填“还在”或“停止”）跳动，说明声音是由物体振动产生。此种实验方法叫__________（选填“转换放大法”或“控制变量法”）；
（3）小琳在扬声器播放音乐时，调大音量，发现小纸团跳得_____（选填“更高”或“更低”），这说明响度与物体振动的_____有关；
（4）若将如图乙所示实验装置移到月球上进行实验，当扬声器播放音乐时，你认为小琳_____听到声音，但_____看到小纸团跳动（以上两空均选填“能”或“不能”）。
【答案】真空；介质；停止；转换放大法；更高；振幅；不能；能。
【解析】（1）[1][2]用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，罩内传声介质变少，声音的响度变小；把空气又逐渐地通入玻璃罩内，罩内传声介质变多，发现声音的响度又逐渐增大；可以推理得出，如果没有传声介质，将听不到声音，即声音不能在真空中传播，声音的传播需要介质。
（2）[3][4]断开开关，让扬声器停止播放音乐，扬声器的纸盆停止振动，小纸团停止振动；将纸盆微小的振动转化为可以看得见的小纸团的振动，将微小的振动放大，称为转换放大法。
（3）[5][6]小琳在扬声器播放音乐时，调大音量，纸盆振动的幅度变大，小子团跳得更高；音量越大，即响度越大，这说明响度与物体振动的幅度有关。
（4）[7][8]将如图乙所示实验装置移到月球上进行实验，当扬声器播放音乐时，由于月球是真空环境，没有空气，无法传声，故小琳听不到声音；当扬声器播放音乐时，纸盆的振动带动纸团的振动，故可以看到小纸团跳动。
知识点三、声速
1.声速：声波在介质中的传播速度叫声速。
2.声速的大小与介质的种类、介质的温度有关
（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340m/s。
3.回声
（1）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。
（2）人耳能区分回声与原声的条件
回声到达人耳比原声完0.1s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17m），会使声音听起来更响亮，因此在物理说话声比在旷野中听起来更响亮。
（3）回声的利用
改善音质：在封闭的空间产生声音后，声波就在四壁上不断反射，即使声源停止振动发声，声音也会持续一段时间，这种现象叫做混响。在建筑方面，设计、建造大的厅堂时，可采取必要的措施，例如设计内部结构、形状等，以获得适量的混响，使声音更为丰满动听，提高室内的音质，如图甲所示。
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两倍，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。人们根据这一原理进行距离的测量，如图乙所示。
（4）回声的防止
室内讲话（比如晚会、报告会等场所）的回声有时候会使人听到多重声音，产生重音，严重时会对人的听觉系统造成伤害，所以要规避回声带来的不利影响。如图所示，剧院的墙壁常常做成凹凸不平的形状（俗称燕子泥）就是为了减弱回声的影响。
燕子泥墙壁
4.人耳听声原理
如表所示，是声音在几种介质中传播的速度。
根据表中的信息，不能得出的结论是（ ）。
A.液态介质中，声速大小和介质的温度有关 B.声速大小和介质的物态有关
C.固态介质中，声速大小和介质的种类有关 D.声音在真空中不能传播
【答案】D。
【解析】A.声音在0℃、15℃、20℃的水中的速度不同，说明声速大小和液体的温度有关，故A正确，不符合题意；
B.水和冰是同一种物质，状态不同，声音的传播速度不同，说明声速大小和介质的物态有关，故B正确，不符合题意；
C.声音在冰、软橡胶、软木、钢铁中的传播速度不同，可知固态介质中，声速大小和介质的种类有关，故C正确，不符合题意；
D.声音不能在真空中传播，但从题表中不能得出该结论，故D错误，符合题意。故选D。
【知识导图】
【考点剖析】
考点一：声音产生的原因
例一：下列说法中正确的是（ ）。
A．物体不振动，仍然可能发声；
B．只要物体振动，我们就一定能听到声音；
C．声音要靠介质传播，固体、液体、气体都是传播声音的介质；
D．以上说法都不对
【答案】C。
【解析】A. 物体振动停止，发声停止；故A错误；
B. 有物体振动，并且有传播介质，且物体发出声音的频率在我们的听觉范围以内，我们才能听到，故B错误；
C. 声音要靠介质传播，固体、液体、气体都是传播声音的介质，故C正确；
D. 由以上分析可知，D错误。故选C。
考点二：发声与振动的关系
例二：在探究声音的产生与传播时，小华和同学们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，说明_______________；
(2)如图②所示，为了验证(1)中的探究结论，小华同学用力敲桌子发出声响时，桌子却几乎不动。为了使实验现象明显，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_____________；
(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，听到的声音将_______，并由此推理可知：_______________。
【答案】发声的物体在振动；在桌面上撒一些纸屑；空气可以传播声音（或声音可以传递能量或声音的传播需要介质或发声的物体在振动）；逐渐变小；真空不能传声。
【解析】(1)[1]此实验可以探究“声音是由物体振动产生的”，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，发现小球被多次被弹起，这样做是为了把音叉的微小振动放大，便于观察，该现象说明了音叉在振动。
(2)[2]为了看到桌子振动更明显，可在桌面上放一些砂粒，把桌子振动转化为砂粒的振动，即把桌子振动放大，便于观察。
(3)[3]由图可知，当敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，所以说明左边完全相同的音叉发生了振动，而我们并没有直接敲响左边的音叉，证明声音是通过空气传播给左边的音叉的，所以空气能传播声音，也能说明声波具有能量。
(4)[4]声音的传播需要介质，用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，能传播声音的空气越来越少，所以闹钟声会逐渐减弱。
[5]如果把瓶中的空气完全抽出来，瓶内就成了真空，没有了将声音传出瓶外的介质，所以我们不能听到闹钟声，这说明声音靠介质传播，真空不能传声。
考点三：声音的传播
例三：上课铃响了，同学们迅速回到教室，这是利用声音可以传递________；如图所示，俊俊同学能听到同桌同学轻扣桌面的声音，说明________可以传声。
【答案】信息；固体。
【解析】声音可以传递信息和能量，上课铃响了，同学们迅速回到教室，这是利用声音可以传递信息；图中的俊俊同学听到的声音是通过桌面传过来的，说明固体能传声。
考点四：声速及其相关计算
例四：一列火车以20m/s的速度在平直的铁轨上匀速行驶，鸣笛后2s收到前方障碍物反射回来的声音，此时司机立即刹车。（设当时的空气温度为15℃）求：
（1）鸣笛处司机与障碍物的距离；
（2）刹车处司机与障碍物的距离。
【答案】（1）360m；（2）320m。
【解析】（1）在t＝2s的时间内，火车行驶的距离
声音传播的距离
设司机鸣笛时火车到障碍物的距离为s，则2s＝s1+s2
（2）刹车处司机距障碍物的距离
答：（1）鸣笛处司机与障碍物的距离为360m；（2）刹车处司机距障碍物的距离为320m。
考点五：回声测距
例五：一辆载有超声波发生装置和接收装置的汽车，以一定速度朝陡峭的山崖匀速行驶。在离山崖处时车载装置发出超声波，汽车直线向前行驶后，车载装置刚好接收到返回的超声波。已知超声波在15℃的空气中的传播速度，求：
（1）超声波从发出处传播到山崖所需要的时间t1；（计算结果保留1位小数）
（2）超声波从发出到被接收所传播的总路程s；
（3）汽车行驶的速度v2。
【答案】（1）2.1s；（2）1360m；（3）10m/s。
【解析】（1）超声波从发出处传播到山崖所需要的时间
（2）超声波传播的路程
（3）由得，声音传播时间
汽车行驶40m所用的时间与超声波传播时间相同，汽车行驶的速度
答：（1）超声波从发出处传播到山崖所需要的时间t1为2.1s；（2）超声波从发出到被接收所传播的总路程s为1360m；（3）汽车行驶的速度v2为10m/s。
【真题演练】
1.（2022·山西省）如图所示，是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后，用双手搓把手，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。传说，众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势，曾吓退数十里外的敌军。这反映了我国古代高超的科学制器技术。下列分析正确的是（ ）。
A. “水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动；
B. “鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的；
C. “鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳；
D. 众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
【答案】A。
【解析】A．发声的“鱼洗”正在振动带动水振动使“水花四溅”，故A正确；
B．声音都是由物体振动产生的，故B错误；
C．“鱼洗”发出的声音是通过空气传入人耳的，故C错误；
D．声音的传播速度只与介质种类和温度有关，与其他因素无关，故D错误。故选A。
2.（2020·山东济宁）以下与声现象有关的几个实验中，能说明声音产生原因的是（ ）。。
实验：①放在钟罩内的闹钟正在响铃，在抽取钟罩内的空气的过程中，铃声逐渐减小；②将正在发声的音叉轻轻插入水里，看到水花飞溅；③吹笛子时，手指按住不同的孔会发出不同的声音；④在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
A. ①②B. ②④C. ③④D. ①③
【答案】B。
【解析】①放在钟罩内的闹钟正在响铃，在抽取钟罩内的空气的过程中，铃声逐渐减小，说明声音的传播需要介质，故①不符合题意；
②将正在发声的音叉轻轻插入水里，看到水花飞溅，说明声音是由物体振动产生的，故②符合题意；
③吹笛子时，手指按住不同的孔，笛子里面空气柱的振动频率不同，会导致声音的音调不同，故③不符合题意；
④在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线，说明声音是由物体振动产生的，故④符合题意。故选B。
3．（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．真空罩中响铃的闹钟
【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。
4．（2020•娄底）为了监督司机遵守限速规定，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。超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s，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170m；
B．汽车第二次碰到信号的位置距测速仪136m；
C．汽车两次碰到信号的时间间隔为1s；
D．汽车行驶的速度为34m/s
【答案】C。
【解析】A、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＝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错误；
B、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，故B错误；
C、汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′＝s1﹣s2＝85m﹣68m＝17m；
这17m共用了：t′＝△t﹣t1+t2＝1.05s﹣0.25s+0.2s＝1s，故C正确；
D、汽车的车速为：v′＝＝＝17m/s，故D错误。故选：C。
5．（2020•湘西州）按照民间传统习俗，迎亲队伍时常以敲锣打鼓、吹唢呐等方式来营造热闹喜庆的场面。关于唢呐与锣鼓的发声原因，下列说法正确的是（ ）。
A．锣、鼓和唢呐的声音都是因为振动而产生的；
B．只有唢呐的声音是因为振动而产生的；
C．只有鼓的声音是因为振动而产生的
D．只有锣的声音是因为振动而产生的
【答案】A。
【解析】声音是由物体振动产生的，锣、鼓和唢呐的声音都是因为振动而产生的，故A正确，BCD错误；故选：A。
6.（2020·四川成都）图是警察利用无人机对行人“喊话”时的情景，该情景能说明（ ）。。
A. 声音只能向一个方向传播；
B. 声音的响度与距离无关；
C. 声音可以在空气中传播；
D. 声音不能传递信息
【答案】C。
【解析】A．声音是以波的形式向四周传播的，故A错误；
B．声音的响度除了与振幅有关，还与传播距离有关，距离越短，响度越大，反之越小，故B错误；
C．声音的传播需要介质，介质有空气、液体、固体三类，所以声音能够在空气中传播，故C正确；
D．声音能够传递信息与能量，故D错误。故选C。
7.（2019·南京）以下活动中，用来探究声音产生原因的是（ ）。。
A．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】A.将发声的音叉接触及面颊，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，声音变高，所以研究的是音调和频率的关系，故D不符合题意。
8.（2021·云南省）音乐课上，同学们饱含深情地演唱“我和我的祖国，一刻也不能分割……”，歌声是由声带 产生的。在需要安静环境的医院、学校附近禁止鸣笛是在 处减弱噪声。
【答案】振动；声源。
【解析】歌声是由声带的振动而产生的；学校附近禁止鸣笛是在声源处减弱噪声。
故答案为：振动；声源。
9.（2020·江西）如图所示，是王爷爷为孙子制作的一只会“吹口哨”的纽扣，先将绳子转绕缠紧，再将绳子拉开，收拢交互进行，就会听到“嗡嗡”的声音，此声音是由于纽扣周围空气______而产生的，并通过______传入人耳｡
【答案】（1）振动；（2）空气。
【解析】一切正在发声的物体都在振动，所以此声音是纽扣周围空气振动产生的，通过空气传播到耳朵中，可以听到“嗡嗡”的声音。
10．（2020•衡阳）如图所示，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。哨音主要是由 振动发出的。要使哨音音调升高，可以 （选填“向上推”或“向下拉”）活塞。
【答案】空气柱；向上推。
【解析】（1）用嘴吹管的上端，可以引起塑料管内空气振动，空气振动发声。
（2）用嘴吹管时，向上推活塞，塑料管内空气柱减小，空气柱振动快，频率高，音调高。
故答案为：空气柱；向上推。
11. （2022·遵义）在探究声音传播条件时，老师利用如图所示的装置进行实验。抽气泵将玻璃罩内空气逐渐抽出，同学们听到闹铃的声音逐渐减小，但始终可以听见声音。请你分析始终可以听见声音的原因。
【答案】见解析。
【解析】声音可以在固体、液体和气体中传播。抽气泵将玻璃罩内空气逐渐抽出，同学们听到闹铃的声音逐渐减小，是因为玻璃罩内的空气越来越少；但始终可以听见声音，是由于玻璃罩内不能完全达到真空的状态；闹铃下面垫的固体与玻璃罩的底座接触，这些固体和玻璃罩内剩余的极少量空气可以传播声音。
12. （2021·潍坊)一同学从实验室借来带密封条的玻璃罩、抽气泵等器材，分别进行了下列探究，请你根据观察到的实验现象，选择“变大”、“变小”或“不变”填入空格中。
(1)将图甲所示正在响铃的闹钟放入玻璃罩内，抽走罩内气体，闹铃的声音________；
(2)将图乙所示盛有少量热水的烧杯放入玻璃罩内，抽走罩内气体，杯内的水沸腾，杯内水的温度值________；
(3)将图丙所示的装置放入玻璃罩内，抽走罩内气体，试管内外水面的高度差________。
【答案】(1)变小；(2)变小；(3)变小。
【解析】（1）声音的传播需要介质，将图甲正在响铃的闹钟放入玻璃罩内，抽走罩内气体，闹铃的声音会变小；
（2）水的沸点与大气压强有关。将盛有少量热水的烧杯放入玻璃罩内，抽走罩内气体，杯内的气压降低，水的沸点变小，水沸腾，杯内水的温度值将变小；
（3）试管内外水面的高度差是因为大气压强引起的。将图丙所示的装置放入玻璃罩内，抽走罩内气体，气压降低，试管内外水面的高度差变小。
13．（2020•枣庄）小强同学在探究声音的产生与传播时，做了下面的实验；
（1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开，这说明了 。
（2）如图乙所示，将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到响铃的声音 ，并由此推理可以得出 不能传声。
（3）将正在响铃的闹钟用塑料袋包好。放入水中，仍可以听到铃声，说明水可以 。
【答案】（1）声音是由物体的振动产生的；（2）减弱；真空；（3）传声。
【解析】（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹起，则发声的音叉在振动，说明声音是由发声体振动产生的；
（2）将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，由于介质的减少，听到的声音的响度也会减小；玻璃罩内被抽成真空，将听不到铃声，这表明声音的传播需要介质，真空不能传声；
（3）将在响铃的闹钟用塑料袋包好，放入水中，仍可以听到铃声，这表明声音能在水中传播，即液体能够传声。
故答案为：（1）声音是由物体的振动产生的；（2）减弱；真空；（3）传声。
【过关检测】
1.声音在一些介质中的传播情况如图所示，声音在哪种介质中传播速度最慢（ ）。
A．空气B．水C．尼龙D．冰
【答案】A。
【解析】如图所示，声音在空气中的传播速度为340m/s，声音在水中的传播速度为1500m/s，声音在尼龙中的传播速度为2600m/s，声音在冰中的传播速度为3230m/s，则声音在介质中传播速度大小为
可知声音在空气中传播速度最慢，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2.如图所示，在鼓面上撒些纸屑，第一次轻轻敲击一下鼓面，鼓面上的纸屑跳动起来；第二次用力敲击一下鼓面，鼓面上的纸屑跳动得高了一些，并且听到声音比第一次时声音大。两次实验现象可以说明（ ）。
A．声音的响度与振幅有关B．声速与声音的频率有关
C．一切发声物体都在振动D．真空不能传播声音
【答案】A。
【解析】A．根据题意可知，第二次敲击鼓面用的力比第一次敲击鼓面用的力大，第二次纸屑比第一次跳动的高了一些，说明第二次鼓面振动的幅度大，即振幅大。第二次听到的声音比第一次时声音大，说明鼓面的振幅越大，声音越大。声音的大小叫响度，因此可以描述为鼓面的振幅越大，响度越大，所以两次实验现象可以说明声音的响度与振幅有关，故A符合题意；
B．声速与介质的种类及温度有关。声音的音调与发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高。改变音调的方法有改变发声体的长短、粗细、松紧等，题中并未改变鼓面松紧，也没有进行声速的测量，故B不符合题意；
C．一切发声物体都在振动，声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声停止。题中两次敲击鼓面，鼓面均振动，均产生声音，并未给出振动停止，声音停止的实验情景，因此题中两次敲击鼓面不能说明一切发声物体都在振动，故C不符合题意；
D．声音的传播需要介质，真空不能传播声音，题中并未给出探究真空或抽走空气的实验情景，因此题中情景不能说明真空不能传播声音，故D不符合题意。
故选A。
3.科学工作者为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过4s收到回波信号，海洋中该处的深度为________m（声音在海水中传播的速度是1500m/s）。这种方法不能用来测量月亮和地球之间的距离，其原因是_________。
【答案】3000；真空不能传声。
【解析】[1]声音在海水中传播的速度是v＝1500m/s
经过4s收到回波信号，超声波来回总路程s＝vt＝1500m/s×4s＝6000m
该处海水深度h＝s＝×6000m＝3000m
[2]月球表面几乎没有空气，而真空不能传声。即超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离。
4.小提琴优美的琴声是由琴弦的______产生的，琴声是通过______传到人耳。
【答案】振动；空气。
【解析】[1]声音是由物体的振动产生的，小提琴优美的琴声是由琴弦的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质，优美的琴声是通过空气传播到人的耳朵的。
5.如图甲所示，用大小相同的力从左向右敲击水瓶琴，其发出的音调将 ___________（选填“升高”或“降低”）；如图乙所示，将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，音叉产生声音的 ___________（选填“音调”或“响度”）越大，乒乓球被弹开的幅度越大。
【答案】升高；响度。
【解析】[1]用力敲击水瓶琴时，声音是由水和瓶子振动发出的，由于从左向右水的质量越来越小，所以振动越来越快，故发出的音调将升高。
[2]因为响度由振幅决定，将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，音叉产生声音的响度越大，音叉振幅越大，则乒乓球被弹开的幅度越大。
6.高考期间考场周围禁止鸣笛，因为喇叭______而产生的鸣笛声，会通过______传到人耳，干扰考生考试。
【答案】振动；空气。
【解析】[1][2]声音是由物体振动产生的，鸣笛声就是由于喇叭振动而产生的，声音可以通过固体、液体、气体传播，鸣笛声会通过空气传到人耳，干扰考试。
7.如图所示，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开，这个现象说明发声体在______。“闻其声而知其人”是根据声音的______不同来辨别的。
【答案】振动；音色。
【解析】[1] 发现乒乓球被多次弹开，是因为音叉在振动，带动乒乓球振动，故此实验说明发声体在振动。
[2] 闻其声而知其人是因为不同的人发出的声音不同，各具特色，即音色，声音的品质，与发声体的材料有关。
8.小华在观察弦乐团演奏时猜想，在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他找来了各种不同的琴弦，设计探究实验，琴弦的编号及材料、长度、横截面积情况如表所示：
（1）如果想探究发声时音调与弦的粗细的关系，应选用表中编号为___________和___________的琴弦。
（2）通过查询资料，小华知道琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图所示。如果小华的实验无误，则可确定的是编号为___________的琴弦一定比编号为___________的琴弦振动时音调低。
【答案】①；②；⑤； ③。
【解析】[1][2]在弦张紧程度相同的条件下，探究发声时音调与弦的粗细的关系，应控制琴弦的材料长度相等而弦的粗细（横截面积）不同，由表中实验数据可知，应该选用表中编号为①、②的琴弦。
[3][4]音调的高低取决于声源振动的频率，频率越大，音调越高；如图所示，琴弦越长振动频率越低，在研究琴弦的长度与频率的关系时，应控制琴弦的横截面积与材料相同，综上所述，结合数据表可以确定的是编号为⑤的琴弦一定比编号为③的琴弦振动时音调低。
9.请阅读《超声波测速》并回答问题。
超声波测速
能引起人的听觉的声音频率在20Hz～20000Hz范围内，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。
测距是测速的基础，如图1所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图2甲是信号传播过程的s-t图像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的速度。测速仪在公路上对运动的汽车进行测速时，向匀速驶来的汽车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s，两次信号传播过程的s-t图像如图2乙所示（t从第一次发射信号开始计时）。 超声波速度取340m/s。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）人耳______（选填“能”或“不能”）听到超声波；
（2）如图2甲所示，若t=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为______ m；
（3）匀速运动的汽车在两次遇到信号之间通过的路程为______ m；
（4）匀速运动汽车的速度大小为______m/s。
【答案】不能；68；51；60。
【解析】（1）[1] 人的听觉的声音频率在20Hz～20000Hz范围内，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，所以人耳不能听到超声波。
（2）[2] 如图2甲所示，t=0.4s，超声波遇到汽车并返回的路程为s=vt=340m/s×0.4s=136m
则静止的汽车与测速仪之间的距离为
（3）[3] 第一次发射信号汽车与测速仪之间的距离为s1=vt1=340m/s×0.3s=102m
第二次发射信号汽车与测速仪之间的距离为s2=vt2=340m/s×0.15s=51m
匀速运动的汽车在两次遇到信号之间通过的路程为s车=102m-51m=51m
（4）[4] 匀速运动的汽车在两次遇到信号之间行驶所用的时间t车=0.3s+0.4s+0.15s=0.85s
匀速运动汽车的速度大小为。图示
观察
体验
总结
探究一
轻捏喉部，然后说话或者唱歌
发生时，手指感到喉咙在振动；停止发声，振动停止
声带（固体）振动发声
探究二
用手拨动张紧的橡皮筋，然后再捏住橡皮筋
拨动橡皮筋时，橡皮筋发出“嗡嗡”声，能看到橡皮筋在不停地振动；捏住橡皮筋时，橡皮筋不再振动，不再发声
橡皮筋（固体）振动发声
探究三
吹响笛子
笛子发声时，把手放在笛孔处，能感觉到气流的振动；停止吹气，没有振动的气流，笛声消失
空气柱（气体）振动发声
探究四
用筷子搅动水（不要碰触水盆）
水发出“哗哗”的声音；当水面平静下来，水不再振动，不再发出声音
水（液体）振动发声
探究过程
实验现象
分析论证
固体传声
一个同学轻敲桌子的一端，另一个同学把耳朵贴在桌子的另一端的桌面上
能听到清晰的敲桌子的声音
声音能在固体中传播
气体传声
上课时，我们都能听见老师的讲课声
我们通过空气听到了老师讲课声
空气能传播声音
液体传声
轻敲水族馆里的鱼缸体，鱼听到敲击声后迅速跑开
鱼能听到敲击声才迅速跑开
液体能够传声
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，声音越来越小，最后听不到声音；再充入空气，随着空气越来越多，声音又越来越大
推理：真空不能传声
水波
水波
图示
分析
当我们向水平如镜的水中投入一块小石子时，水面会形成一圈一圈的水波，不断地向外传播
鼓面向左振动时，压缩鼓左侧的空气，使其变密，向右振动时，又会使左侧的空气变疏，所以鼓面的振动使周围空气形成疏密相间的波动，向远处传播
类比
水波是一圈一圈向外传播的，而声波是以疏密相间的波动形式向外传播的，水波与声波具有相似的形式
介质
水（0℃）
水（15℃）
水（20℃）
冰（0℃）
软橡胶
软木
钢铁
v/（m•s-1）
1440
1470
1480
3230
45
500
5200
编号
弦的材料
长度/㎝
横截面积/mm2
①
钢
30
0.3
②
钢
30
0.6
③
尼龙丝
40
0.5
④
铜
50
0.5
⑤
尼龙丝
50
0.5