! E# c3 e' ?7 z7 ^5 r# A
, S7 M/ \* v1 |, @/ A6 a
7 Q3 K6 E% b) D6 f! P
8 [- x4 H6 s; z( E* Z" y. I
人说话,唱歌靠声带的振动发声,婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声,清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声,其振动频率一定在20-20000次/秒之间。
* E4 H3 h4 c- U9 g
《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”,这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。
; s' D0 j. |+ q; \1 b, W
敲打桌子,听到声音,却看不见桌子的振动,你能想出什么办法来证明桌子的振动?不知道的话,就快和包Sir走进“声”的世界咯!
. E' a$ J4 m7 E- z
小编乱入
2 f& z# @6 |, r4 I! d9 `5 { 知识会
6 @2 @- U) n% w& |6 n$ z
知识点1 声音的产生
; g5 B- w! P, d) }$ B
1.探究声音的产生条件
' I( j o& x% M 操作:
/ U' {6 q$ O; l2 p: ` (1)敲击音叉,音叉发声,把正在发声的音叉接触用悬线悬挂的小球,小球被反复弹起,说明:发声的音叉在振动.
6 g4 c, q8 f: C: S
音叉发声时在振动
, `) r4 [% W% S# ~6 \& | (2)将豆子放在发声的喇叭上面,豆子随着音乐“起舞”,说明:发声的喇叭在振动.
0 j! t4 z$ Z) g8 ~2 Y% ^ 喇叭发声时在振动
/ l# y7 j, h. I+ l
(3)把七彩粉末放在鼓面上,敲击鼓面,七彩粉末开启了“颜色盛舞”,说明:发声的鼓面在振动.
H. \6 g4 e" J2 |! k) Z& `
发声的鼓面在振动
5 |) C% T$ V) p, ]5 e& M$ Z- Q
敲黑板
# u& ]8 k# \+ O
实验方法
9 O! C. N$ v4 v" x4 ^ B: j% ~ (1)归纳法
) i5 Y" l: [8 c' c 发声的音叉在振动,发声的喇叭在振动,发声的鼓面在振动……归纳总结得出:一切正在发声的物体都在振动.
! P: j% T' x8 u. Y; u) x (2)转换法
$ @: R( l! \. | T& B! | 发声的音叉肉眼看不到振动,可以通过小球跳起来体现,这种将不易观察的现象通过易观察的现象体现出来,叫转换法.
, y9 t! i" J) p0 v2 \ y% H: \
如叩击桌子,桌面看不到振动,可以通过桌面上水杯内水面的波纹来体现,波纹在实验中起到将微小振动放大的作用.
; \; r) a$ s6 D' |. j# |' [$ @
( a3 L+ q" V$ u# K- Z
5 W1 |) \ I2 E! F M# E3 A' T- _
2. 声源
- e$ S* g6 G7 w0 E* K% I0 C- ?& L8 e 声音是由物体的振动产生的,正在发声的物体叫声源.固体、液体、气体都可以因振动而产生声音,都可以成为声源
5 q/ ^3 t7 ?/ R
如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;
4 g$ M9 T. ~+ @* H% U7 E
% [$ `8 K; I& C$ R+ l" H! I. ~3 ? i
$ m6 b, _6 W! ~: c; |
9 }; i0 k' n2 a4 n7 [# I* A% E
# d3 M) |/ g2 [9 X- o( Q
如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;
2 C- P; x- a. T' t6 ]' d! L+ A4 J
水下开枪,水振动发声
: K- m: x# g. Z, k" h' s 又如传统爆米花机,爆米花出锅时会发出一声“嘭“的声音,就是由于空气振动发声.
9 o9 H3 y0 |2 ^" `: i 空气振动发声
) ^2 r$ D) K- k$ B B" X( Y 敲黑板
3 M8 H9 d' |3 H! j2 f 物体只有振动才能发声,发声的物体必在振动.振动停止,发声也停止,但原来发出的声音仍继续存在并传播,所以一旁的人还能听到声音.
# F# o7 u/ b- g4 q) M 示范例题
/ b. D2 ?8 e l/ e 例题1.(填空题)小丽和小华一起做了几个实验:小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感;小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花.通过对上面两种实验现象的分析,你能得出的结论是:声音是由物体的振动产生的.
1 A0 N. x9 @; r$ q) d
" w r* z4 h* {3 U& X
% V( [- F4 q/ Z6 H' S! _
【答案】声音是由物体的振动产生的
" ^+ _/ k1 @& E 【解析】小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感,小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花,这说明发声的音叉是振动的,故结论为:声音是由物体的振动产生的.
5 \! h+ y: {0 x1 a) d9 U 例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )
9 O* ^, R) ^2 f) \9 k1 }
A.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动
9 g! H3 P7 X: z! x$ I B.有声音产生,就一定有物体在振动
" R C" K* M2 K2 n
C.振动停止后,物体停止发声
: B6 V' B0 D: b7 l \+ F D.有时候物体不振动也可以发声
# }3 p9 B+ b Y- i- G 【答案】D
8 {3 e# l: N) \ v t7 o4 i* }' I
【解析】A、C项,声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止,故A、C正确,不符合题意;
4 p! a+ j' C* R+ o) ~+ n
B项,因声音是物体振动产生的,所以有声音产生,就一定有物体在振动,故B正确,不符合题意;
H, k- ~) c8 @$ E: b, r; g0 ?
D项,声音是物体振动产生的,物体不振动就不会发出声音,故D错误,符合题意,故选D.
( }& P) O+ b% N9 W( }
知识点2声音的传播
1 c1 X+ l0 l! R2 S/ \2 {+ ~, S3 ?
1.声音的传播
; d/ e1 J( H7 \# }3 m0 t (1)演唱会上,台下的观众能听到歌手的声音,说明:空气(气体)可以传声.
9 i* W- w9 w2 e$ `& D/ w. t
- ~- _& K/ r; n" g+ Y
/ {$ z$ O: r$ L9 U2 n 气体传声
0 e. |; v* X z
(2)花样游泳运动员在水下能听到音乐起舞,说明:水(液体)可以传声.
/ Q* a8 K- x( |0 N
* m( R& s7 D9 K) n- N% t% Y
, F" L' g0 L2 C E; c' r7 w 液体传声
, ^7 M* y2 a* n. i m' v p (3)人捂着耳朵,也可以听到自己的说话声,说明人身体本身(固体)可以传播声音.据说音乐家贝多芬晚年失聪后,就用牙咬住木棒的一端,另一端抵在钢琴上来听自己演奏的琴声.
- F* }4 P3 Y4 v$ S (4)将正在发声的音响放在玻璃瓶内,并逐渐抽出瓶内的空气,听到的声音逐渐变小,甚至听不到.进一步推理:真空不能传声.
B! a# @* i) k. s# d- K 真空不能传声
" t+ v/ X' J( x% q( \& `7 M3 e5 u 结论:声音的传播需要介质,一切气体、液体、固体都是传播声音的介质,真空不能传声.(且固体传声效果最好,液体次之,气体再次之.)
. F! {2 N( F1 \4 T; ^
敲黑板
" J& f! O3 q) V: k; W 理想实验法
! u8 E; P E/ J) e
随着瓶内空气的不断抽出,听到的声音越来越小,由此推理,如果把罩内空气全部抽出,则听不到声音.其实将瓶内空气全部抽出是不可能的,只是一种假设.
" d; i" `" m& y4 w2 e 这种在实验的基础上,忽略次要因素,进行合理推理,得出结论,达到认识事物本质的目的的方法为理想实验法,又称实验推理法.这是一种重要的实验方法.
3 g, M. M) k; Y0 w# L- W, @9 u
2. 声音的传播方式
& L, ^5 R: t; d3 ~ 声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.
- y# P6 Z* }6 s/ Q% c
8 J' v( B6 ?0 s1 F6 j3 A
4 ?. m* Y, H2 h6 S# F0 {
声波传播的模拟图
]' U5 R7 C# Y/ o 如敲击音叉发声,音叉振动,带动周围的空气振动,形成疏密相间的波动,向远处传播,类似向水中投一个小石子,水波向四周扩散.
( _# |* Y9 O6 i8 x; E
) l; @' j( f# }$ T
! s# D0 T# n/ g; ~( c" {+ b
拓展
/ v& P: g1 K4 O8 K5 N' B; O 人耳听声的过程
: ^: D Y- u' k4 Y' Z' X
+ Z+ t% y! G* U b4 U8 k6 p# V' c
& ]1 g, }8 _# s2 j (1)通常耳朵听声音
6 s. J) p2 w" |% ~7 Z! I+ s1 j
声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑
% R6 r& l1 H1 Y! D0 D& v' u (2)特殊情况下耳朵听声音
4 p! M- r9 n" z( N& V. j+ u+ o+ D9 c
骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.
5 g, ~" \1 S# v/ @8 ?) E6 o
示范例题
" u0 b: ~; o( f2 w 例题1.(单选题)在月球的表面主要有岩石和尘埃,有人说,飞来的流星打在月球表面的岩石上,会像无声电影一样,在其附近听不到一点声响,这是因为( )
% w" Z0 }7 ^/ S A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声
0 Y2 v! q+ g; P i7 I4 X B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到
+ u5 |. W. T7 G7 i2 S2 U1 t
C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质
$ \9 G# f5 X V+ o0 ?# K D.原因不明
3 Q7 j( t/ s4 O% O" ]
【答案】C
7 j+ f4 u: L# s3 ~' K+ u5 r 【解析】月球表面的岩石受到流星的撞击能发声,只是缺少传播声音的介质,人耳才无法听到,故C正确.
" \, R, B: G; E" X 点拨
' C" Q* g; Z/ B, u8 e
抓住声音产生和传播的条件,振动产生声音,有传声介质才能传播,最后有健康的耳朵,才能听到声音.
P5 A+ ~* i) Q: Z1 G* v 例题2.(填空题)音乐会上,演员正在台上吹奏笛子,笛子发声是因为笛子内的空气柱在振动,笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.
( F" e9 R0 Y l
! B6 t6 c& C+ E+ M) k$ h5 m
& s# p/ J% F9 k k* N; e$ r
【答案】振动;空气
4 |2 D h% o$ [ 【解析】声音是由物体的振动产生的,笛子发声是因为空气柱在振动;笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.
$ x1 ?$ g6 k/ d8 a* g 知识点3声速
9 s5 B G, V3 H: `7 s 1. 声速及其影响因素
- q8 q' F7 n4 k9 T& Q" M 声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类和温度有关.
1 V9 L6 s* O6 k3 n# `0 ^# p9 c' A
8 [' b6 S7 [8 J5 i9 O2 q7 Q
/ x T+ W: m% [; R* @
一些介质中的声速
2 o2 P# j" c& C6 F$ @4 E (1)不同介质中,声音的传播速度不同.一般情况下,在固体、液体、气体中的声速大小关系为:v固>v液>v气.
1 y# p6 b: G' U/ W3 P) D! g; y (2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.
" D+ d+ n; a( z
赤日炎炎,在沙漠或戈壁滩,即使相距不大远的人也难以听清对方的大声喊叫.
" l2 t# N/ |) n( e4 H 这是因为:气温影响空气密度,气温高,空气密度小,则声速大,由此产生声音不一定由声源沿着直线传播的情况.晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播较上层快,于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的.
: V* {" s, L. |! X* ^0 ]6 t
2. 回声及回声测距
: {9 Q7 W4 c1 E7 u" m! ~/ n 2-1 回声
8 z0 m" h$ Q" D& M& G. L, q D
在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声.
/ G' p7 r2 z! \" U
回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳才能把回声跟原声区分开来.
4 v+ F. E1 o$ P S
2-2 回声的应用
; w7 Q' }5 F" w! l t2 s! k
加强原声
' ?5 j: H3 @0 G) @9 ]
如果离障碍物太近,声波很快(小于0.1s)被反射回来,人耳无法区分回声和原声,回声和原声混在一起,相互加强,会觉得声音更响亮.如在室内说话比在旷野中说话更响亮.
& _8 m8 v1 K/ x
如北京天坛的圜丘,位于天坛的最南端,外面有二层圆形围墙,中间是三层圆形石坛,上层台面四周环砌台面石,中心一块圆形石板称“天心石”.站在天心石上发声说话,会觉得自己的声音特别洪亮,这是因为从天心石上发出的声音传到四周的石栏和墙受阻以后,就同时从四周向天心石反射回来,总共只有0.07 s,说话的人几乎无法辨出原音与回声,所以听起来十分洪亮.
* Q8 ?2 H. Z: L
* n" }$ j* i& Y i: Q* \$ k4 r3 |/ G
1 I, a! X' ?# z. Q2 |
天坛圜丘
1 r4 D$ N. X E 回声测距
@) u* t0 U0 K4 }: B
利用回声可以测量声源到障碍物的距离.当声源位置不变时,声音所走过的距离是声源距障碍物距离的两倍,即v声t=2s,故s=,其中t为从发声到接收到回声的时间间隔,v声为声音在介质中传播的速度.
# m( s! l5 o3 @
. X- G1 r! P# B" n8 z$ k% P$ ?. F
+ x+ O) `% P; m0 A% f
海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图
) n. [2 y6 W# j2 d# A# J 示范例题
4 m2 T" d, f8 c) q
例题1.(单选题)有一根很长的正在送水的钢管,一个工人从管的一端用锤子敲了一下,则关于另一个工人在管子的另一端听到响声,下列说法正确的是( )
4 N3 c! }. s3 b0 o9 D
A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的
M+ R; w" Z" i7 W3 P% J, g6 I
B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的
& | f! p* f: E; M
C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
" h& _1 l6 {8 S- i
D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的
( O+ z, O& r5 _% }5 j
【答案】C
. d+ R3 f G( e" H
【解析】根据对声速规律的理解,声音在钢管、水、空气三种介质的传播速度依次减小,由速度的变形公式可知,发声处与听者距离一定,声速不同,传播时间不同,且钢管较长,所以听到三次声音,依次是钢管、水、空气传来的.
7 T: B% b# o8 L
点拨
, ]1 M' f' C: b (1)知道声音在固体、液体和气体中传播速度的大小关系是解题的关键.本题情境中听到三次声的前提是钢管足够长,如果太短,两次声音的时间间隔小于0.1s,人耳是分辨不出两声的,
y" U- R; A, j: r9 t1 f2 F) y* s
(2)另外注意题意中所说的管子里面是否装水,如果装水听到三次声,如果没装水听到两次声.
3 o$ D) N% T: z( p/ V K重难
, Z. z$ O4 I" e. U& d+ G U: w 要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】
* B6 X6 x/ d# N9 t( P8 `
在一些问题中,常常将声音的产生与传播事例组合起来,让我们分析哪些属于探究声音的产生条件,哪些属于探究声音的传播条件.解决这类问题,需要我们对声音的产生条件和声音的传播条件了熟于心.
( `, l* j# J+ J& B
(1)声音的产生往往围绕“振动”两个字,近几年以转换法为热点,如扬声器纸屑实验、乒乓球音叉实验等,考查体现振动的方法、看到的现象、实验的目的、纸屑和乒乓球的作用等.
- w7 L( i v5 |. K0 o& p (2)关于声音的传播事例分析,重点找到反映声音在传播的关键词语.真空罩内放入闹铃的实验常是出题热点,重点是考查理想实验法的推理思维.也有联系生活实际的问题,如真空玻璃、空心砖的声学优点等.
8 C: Z' M: \- y+ W# Z
示范例题
- _9 R, u2 v5 ?/ v+ `$ |% s 例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
: @2 i( r, X& b% l
# f" C$ \8 H1 Q; M5 V% o: v
. d& h' U- M5 l5 C
A.图A
. a) K- C5 A' v% j! Z B.图B
( b0 M4 ^5 A$ m) r C.图C
6 Z) [2 T; _3 g
D.图D
5 P) D y3 ?. f; b( F* S5 k4 S; w 【答案】C
. `6 }7 O m. P4 f" H% O7 ~; t 【解析】声音由物体的振动产生,敲击水瓶,水瓶会由于振动产生声音,故A不符合题意;
& h: A# Q5 t& \7 T. ?; n
响铃的闹铃正在振动,能发声,只是由于没有介质(空气)不能传播而已,故B不符合题意;
' b2 j; I R& a$ D 关闭收音机后,收音机不再振动,故不能产生声音,故C符合题意;
# h7 J( |; |8 s, n: F5 z0 [
吹着的吸管笛,是空气柱在振动,能够产生声音,故D不符合题意.
: F, d5 q5 g2 b+ i3 ]6 | 例题2.(填空题)如图所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会多次被弹开,说明音叉在振动,在此实验中乒乓球的作用是把音叉的微小振动放大,便于观察,这种研究方法叫转换法.
$ @) o# @8 L. _5 Q3 w
V& O9 X9 t, Y- e
/ g: h2 x' T2 q5 g
【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法
( ?( P( t0 J, i$ j n 【解析】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乒乓球,发现乒乓球多次被弹开,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;该实验方法是转换法.
' S! ]% t0 j2 J5 I. y+ ~ 声明:以上内容摘自包学习APP_动态教辅《全息解读·物理|八年级上》,欢迎来包学习和更多小伙伴一起学习更多知识吧。
7 R' C4 f) a0 Z$ x
" J, u. {% f$ F$ Y2 j