2. 声现象

合集 - 初中物理(2)

1.2. 声现象01-03

2.1.机械运动01-03

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2.1 声音的产生与传播

声源

正在发生的物体叫做声源。
固体、液体和气体都能发生，都可以是声源。

发声体	振动部位
钢琴	琴弦
人	声带
鸟	鸣膜
笛子	空气柱
蝉	鼓膜
蟋蟀	翅膀

声音的产生

声音的产生：由于物体的振动，振动停止，发声停止。
转换法 探究声音是由物体振动产生的

序号	转换法示例
1	在物理学中，对于一些看不见、摸不着的东西或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究方法称为转换法
2	将纸屑放入发声的扬声器中，或将发声的音叉放入水中，通过纸屑跳动或溅起的水花反映扬声器或音叉的振动，用的都是转换法。

声音的传播

概念	定义
介质	能够传播声音的物质

真空不能传声：声音的传播需要介质，所以真空不能传声。

声速

概念	定义	公式	常数	影响因素
声速	表示声音传播的快慢	v=s/t	v=340m/s(15℃空气中）	介质的种类和温度

回声

形成：声音在传播过程中遇到障碍物会被反射。
条件：人耳分清前后两个声音的时间间隔大于0.1s。
回声测距：由于回声与原声在均匀介质中都沿直线传播，根公式s=vt，可以利用回声测量距离。

某同学在距离山崖1400m远处高喊一声，8s后听到回音。那么当时的声速是多少？

参考答案

350m/s

听觉的形成

听觉形成路径： 声波——>外耳道——>鼓膜振动——>听小骨——> 耳蜗——>神经末梢——>大脑（产生听觉）

2.1.1 方法清单

理想实验法探究真空不能传声

为了探究真空不能传声这个问题，小明设计了如下实验方案：他把一个正在发声的电铃放在玻璃罩内(如图所示），
逐渐抽出其中的空气，听到的铃声越来越小，最后几乎听不到铃声了。
（1）小明听到的铃声越来越小是因为__,由此小明得出结论，空气__传播空气。
（2）在这个实验中，小明得出结论采用的科学方法是（）
A. 控制变量法
B. 归纳法
C. 类比法
D. 理想实验法
（3）在实验中，小明并没有完全听不到铃声，可能的原因是什么？

参考答案

（1）玻璃罩内的空气越来越稀薄  不能
（2）D
（3）可能是空气没有被抽干净，电铃与固体相接触，固体也能传声。

2.2 声音的特性

音调和频率

概念	定义	影响因素
音调	声音的高低	由发声体振动的频率决定的
频率	表示物体振动快慢的物理量。等于物体1s内振动的次数。频率的单位时赫兹，简称赫，符号时Hz。	-

音调的高低取决于振动的频率。频率越高，音调也越高；频率越低，音调也就越低。

如图所示，7个相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲击他们，可以
发出“1、2、3、4、5、6、7”的声音来。这些声音产生的原因和决
定音调的因素分别是（）
A. 瓶子和水的振动，水的高度
B. 水振动，瓶内空气柱的高度
C. 瓶内空气振动，水的高度
D. 瓶内空气振动，瓶内空气柱的高度

参考答案

A

超声波和次声波

概念	定义	特点
超声波	频率超过20,000Hz的声音	具有定向性好和穿透力强的特点
次声波	频率低于20Hz的声音	具有在传播过程中衰减少、能绕过障碍物、传播距离远、破环性大的特点
人的听觉范围是20~20,000Hz之间的声音。

如图是人和一些动物的发生频率和听觉频率范围，下列说法正确的是（）
A. 人类听不到的次声波，某些动物可能能够听到
B. 人的发声频率在人的听觉频率范围之内，所以人一定能够听到别人发出的声音
C. 大象之间的“交谈”有时用超声波，声音很小，人类听不到，但大象们能听清
D. 因为大象和狗的“发声频率”没有重合区域，所以狗的叫声大象永远也听不见

参考答案

A

响度和振幅

概念	定义	影响因素
响度	声音的强弱（或大小）叫做响度	由发声体振动的幅度决定
振幅	物体振动的幅度，也是物体离开原来位置的最大举例	-

发声体的振幅越大，发出的声音响度就越大；振幅越小，发出的声音响度就越小。

音色

概念	定义	影响因素
音色	音色又叫音品或音质，它反映乐声音的品质和特色	发声体的材料、结构等

2.2.1 方法清单

音调、响度、音色的辨析

如图所示，苗族“鼓舞”是国家首批非物质文化遗产，该舞是围绕“苗鼓”展开的，
下列说法正确的是（）
A. 鼓手敲击鼓的频率越大，鼓的响度越大
B. 有经验的人听下鼓声，就能区别是“苗鼓”还是其他区域鼓，是因鼓声的音色不同
C. 敲鼓的力量越大，鼓声的音调越高
D. 距鼓越远，听到的鼓声频率越低

参考答案

B

利用声波图识别声音的特性

如图所示声波的波形图，说法不正确的是（）
A. 甲、乙的音调相同，音色不同
B. 甲、乙的音调不同而响度相同
C. 乙、丁的音调、响度均不同
D. 甲、丁的音调、音色都相同

参考答案

C

2.3 声的利用

声与信息

概念	内容	举例
声音传递信息	是指通过分析声音或回声得到某些信息	（1）听到上课铃声——知道上课时间到了； （2）医生使用听诊器—利用声音诊病； （3）雷声——要下雨了。 （4）声纳——探测海水深度、鱼群位置。

声与能量

概念	内容	举例
声具有能量	传递声音实际就是传递能量得过程	（1）医学——利用超声波去除人体内得结石； （2）工业——利用超声波切割坚硬物体、清洗精细机械、除尘； （3）生活——利用超声波洗牙。

下列对声得应用案例中，主要利用声波传递能量得是（）
A. 瓜农根据拍打西瓜发出得声音就能判断西瓜得生熟
B. 医生利用听诊器可以了解病人心脏跳动得情况
C. 利用声纳测海深
D. 将扬声器对准火焰，播放音乐，火焰跳动

参考答案

D

回声定位与声纳

概念	内容
回声定位	蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫等物体会反射回来，根据回声传来得方位和时间，蝙蝠可以确定目标得位置。蝙蝠采用超声定位得方法叫做回声定位。
声纳	收到蝙蝠回声定位得启发，人们制成了超声雷达，又叫声呐。

2.3.1 方法清单

区分声音传递的是信息还是能量

如图甲所示，击鼓传花是大家熟悉的游戏，游戏的人通过鼓来判断是否停止传花，
这说明鼓声能__;如图乙所示，人对玻璃杯大声喊话，玻璃杯会破裂，这说明声音可以__。

参考答案

传递信息  传递能量

利用回声测距离

汽车沿平直公路匀速驶向一座高山，汽车的速度为10m/s,声速为340m/s,
途中司机按了一声喇叭，2s后听到回声，司机按喇叭时汽车距离山脚多远？

参考答案

350m

2.4 噪音的危害和控制

噪音的产生及其来源

概念	界定	来源
噪音	（1）从物理学角度，发声体做无规则振动时发出的声音就是噪音； （2）从环境保护角度讲，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，都属于噪音。	（1）交通噪音； （2）工业噪音； （3）建筑噪音； （4）社会噪音。

噪音强弱的等级和噪声危害

噪音强弱的等级:以分贝（dB)为单位来白哦是声音强弱的等级。

声音强弱的等级	人的感觉（噪音危害）	声音举例
0dB	人们刚刚能听到的最微弱声音	——
10dB	相当于微风吹树叶的声音	钟表滴答声
30~40dB	叫理想的安静环境	鸟鸣
>50dB	能影响睡眠和休息	一般说话
70dB	会干扰说话，影响工作效率	大声说话
>90dB	听力会受到严重影响，并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病	电锯工作发出的声音
150dB	鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力	火箭、导弹发射的时声音

噪音的控制

序号	控制方法	具体操作
1	防止噪音产生（在声源处减弱）	给机器加橡皮垫来吸收它的震动；给汽车和摩托车安装消声器；手机调成静音等。
2	阻碍噪声传播（在传播过程中减弱）	在马路和住宅间设置屏障或种植树木；关闭门窗后教室外的吵闹声会小很多等。
3	防止噪音进入耳朵（在人耳处减弱）	人在工作时佩戴耳塞、耳罩等。

2.4.1 方法清单

减弱噪音的方法

噪音令人心烦意乱，是四大污染之一。如图所示：图甲是摩托车的消声器；
图乙是穿越北京动物园的“隔音蛟龙”；图丙是工厂用的防噪音耳机。请分
析：“摩托车的消音器”是在__减弱噪音；“隔音蛟龙”是在__减弱噪音；
“防噪音耳机”是在__减弱噪音。

参考答案

声源处 传播过程中 人耳处