第一章《声现象》知识点 一、学习目标 了解：声音的传播方式；声速及不同介质中的声速特点；超声波和次声波；噪声对环境的影响很大。 掌握：声音的特性、声音的利用和噪声防治方法辨别和分类。 理解：声音是由物体振动产生的；声音的传播及其特点；声音的特性；声音的利用方式；噪声的概念。 会：分辨生活中声音的特性的例子；判断声音的利用类型。 能：通过生活中的实例分析有关现象。 二、思维导图 三、知识梳理 知识点一：声音的产生与传播 1.声音的产生 声音是由物体振动产生的，正在振动的物体叫声源；一切发声体都在振动，振动停止，发声停止。 2.声音的传播 （1）声音的传播需要介质，传播声音的介质可以是固体、液体和气体，真空不能传声。振动停止，发声停止，但声音不会马上消失。 （2）声音是以波的形式传播的，叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。 注意：有声音一定有声源在振动，有声源振动不一定能听见声音。 3.声速 （1）声波在介质中的传播速度叫声速，声速大小跟介质有关。一般情况下，声音在固体中传播最快，液体中较快，气体中最慢。在15℃时，空气中的声速是340m/s。 （2）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，能听到反射回来的声音叫回声。 4.骨传导：声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。把这种传播方式叫做骨传导。 ☆要点诠释： 1.发声的物体一定在振动，但振动的物体不一定发声，振动停止，发声也停止。 2.声音的传播速度决定于介质的性质，相同的声音在不同的介质中的传播速度不同，不同的声音在同一种介质中的传播速度相同，声音在15℃中的空气中的传播速度是340m/s。 3.外界传来的声音引起鼓膜的振动，这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，我们就听到了声音。 ☆知识点二：声音的特性 1.声音的特性：声音的特性有音调、响度和音色三个方面。 2.音调是指声音的高低。音调高低是由声源振动的频率决定的，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 3.响度是指声音的大小。响度与声源振动的振幅有关，振幅越大，响度越大；响度还与距声源的远近有关，距声源越近，响度越大。 4.音色是指声音的品质与特征，它与声源的材料、结构有关。不同物体发出的声音的音调和响度可能相同，但音色却一定不同。 5.人的听觉所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波，低于20Hz叫次声波。 要点诠释： 1.超声波：把频率高于20000Hz的声音称为超声波。超声波的波长短，在均匀介质中能沿直线传播，应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。 2.次声波：通常把频率低于20Hz的声音称为次声波。火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低，其最显著的特点是传播距离远，不容易被吸收。如：印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时，产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度，可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。 知识点三：声音的利用 1.声音能够传递信息。人们说话进行交流，医生用听诊器查病，敲击铁轨判断故障等，都是声音传递信息的例子。 2.声音可以传递能量。飞机起飞时，旁边建筑物玻璃被震响、爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话、超声波碎石机震碎人体内结石等现象，都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。 知识点四：噪声及其防治 1.广义上讲，凡是影响我们正常生活、学习和工作，以及对人们活动产生干扰的声音都叫噪声。 2.噪声的控制主要从噪声的产生、噪声的传播和噪声的接收三方面加以控制。 要点诠释： 人们用分贝（dB）来划分声音等级；听觉下限0dB；为保护听力应控制噪声不超过90dB；为保证工作学习，应控制噪声不超过70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。 四、考点探究 考点一：声音的产生与传播 【备课方略】 1.所有声音都是由物体振动产生的，但发声体是什么，声音来源于什么物体的振动是学生容易出现错误的地方。 有的时候为了迷惑学生，会考查一些诸如“高科技产品的声音不是由物体振动产生的”之类的问题，但无论怎么出题、如何表达，所有声音都是由物体振动产生的。 例如：手机声音是手机膜片振动产生的；风声是空气振动产生的等等。 2.声音以波的形式传播，声音的传播需要有介质；没有介质，即便物体振动，我们也听不到声音。这是声音能不能传播出去和我们能听到声音所必须满足的条件。 为了考查对此知识点的理解，经常会出现太空中宇航员与地面通话，用真空罩罩住发声体，电磁波的传播与声波的传播等考题。对这些问题加以理解和关注，对解答此类问题大有益处。 对声速的考查也曾出现，但考查此知识点的考题较少，出现的频率也不是太高。作为知识点需要考生注意以下几个问题： （1）什么是声速，声速在不同介质中传播速度不同； （2）在15℃时，空气中的声速是340m/s； （3）利用回声可以测距。 3.验证声音的产生： （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。 考点二：声音的特性 【备考方略】 声音的特性是声现象的主要内容，也是声现象重要知识点。中考题中，考查声音特性考题出现频率很高。 在声音特性三个主要知识点中，考查音调和音色较多，主要关注点是音调与物体振动频率有关、与物体的结构有关，同一物体，当其结构发生变化时，其振动频率也相应跟着变化，也就是说音调也会发生变化（如乐器的演奏、瓶中水量多少等）。 对于音色，音色是不同物体所独有的特征，相同材料和结构的两个物体，发出的声音音色不会相同，就像人的指纹一样，每个物体都有自己的音色，所以辨别不同物体声音靠的是音色，在中考考题中此类问题出现的频率很高。至于响度也会出现在考题中，但相比前两个考点，响度出现的概率稍低。 （1）音调是由物体振动的频率决定的；响度是由物体振动的幅度（振幅）决定的；音色是发声体所特有声音特征，通过音色不同可以辨别发声体的类型。 （2）物体的大小、粗细、结构发生变化，其振动频率发生变化；如：用手指按压琴弦不同位置、拨动不同粗细的琴弦、用手指堵住笛子的不同气孔、拨动伸出桌子不同长度的钢板尺等都会改变声音的音调。 （3）敲击或拨动发声体的力量不同，会影响到声音的响度。 （4）辨识发声体、声纹锁等都是利用的音色。 （5）和音调有关词语有：歇斯底里、尖叫、男高音、女高音、声音低沉等等。 （6）和响度有关的描述词语，常见的有：声音洪亮、高声、大声、声如洪钟、低声（响度）细语（音调）等。 考点三：声音的利用 【备考方略】 （1）在声音传递信息方面，出现频率较高的内容有：B超利用B型超声遇到障碍物反射回来成像原理，利用声音反射测距，听诊器利用声音信号诊病，蝙蝠利用超声辨别物体和障碍物，倒车雷达利用超声测距，听声辨识人或物，利用超声波探伤等。 （2）在声音传递能量方面，出现频率较高的考题内容有：利用超声波碎石为病人治病，利用超声波清洗牙齿污物，利用超声波清洗首饰，爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话等。 考点四：噪声与噪声防治 【备考方略】 （1）对噪声的认识方面：所谓噪声就是影响人们正常生活、工作和学习的无用的声音。有的人总认为悠扬的乐声、轻声的说话声或有规律的声音不是噪声，这是对噪声认识的误区。在考题中此类问题也会出现，希望考生能多加注意。 （2）在噪声防治方面： 噪声的防治与控制有三个方面，一是在声源处控制或减弱噪声；二是在噪声传播过程中控制噪声；三是在接收处（人耳）控制或减弱噪声接收。尤其是在传播过程中控制噪声传播出现的概率更大。 （3）不让大声喧哗、禁止鸣笛、给排气筒安装消音器等是在声源处防治噪声；城市道路两旁安装隔音墙、公路旁植树、给窗户安装双层玻璃等，是在噪声传播过程中防治噪声；车间个人带耳罩等是在人耳（接收处）处防治噪声。 五、经典例题讲解 1．如图所示，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，如果能分别吹出“1”“2”“3”“4”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是（ ） A．甲乙丙丁 B．丁丙乙甲 C．丙乙甲丁 D．丁甲乙丙 2．邮电局的长途电话亭大都是用玻璃制造的，隔音效果好，这主要是因为玻璃（ ） A．能较好地吸收声音 B．能够发出声音 C．不能传播声音 D．能较好地反射声音 3．牛的叫声和蚊子发出的声音相比，下列说法正确的是（ ） A．牛的叫声更响，说明牛的声带振动的频率高 B．蚊子发出的声音音调更高，说明蚊子翅膀振动的幅度较大 C．牛的叫声音调更低，说明牛声带振动的频率较低 D．蚊子发出的声音音调更低，说明蚊子翅膀振动的振幅较小 4．超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。下列不是利用超声波的是（ ） A．排除人体内的结石? B．用声呐确定潜艇的位置? C．探测核爆炸的强度? D．检测锅炉有没有裂纹 5．下列关于声音的说法不正确的是（ ） A．一切发声的物体都在震动。 B．振动的空气柱一定在发声。 C．在10m2的小房间里说话听不到回声，是因为“空间小，没有产生回声”。 D．在同一宇宙飞船的太空舱内，两名宇航员可以直接对话。 6．甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前，两人之间相距102m，且距离墙壁均为68m，如图所示，甲开了一枪后，乙先后听到两声枪响的时间间隔为（ ）（已知空气中声音的传播速度为340m/s） A．0.1? B．0.2? C．0.38? D．0.4 7．人们在空气中唱歌或说话，对于声音的传播速度，以下说法正确的是（　　） A．用力喊出的声音音量很大，它传播得就快，小声说出的声音传播得就慢 B．声音尖也就是音调高的声音传播得快，声音粗也就是音调低的声音传播得慢 C．音量越大、音调越高的声音传播得越快 D．在温度相同的空气中，任何声音的传播速度都相同 8．下面是探究声现象的四个实验情景，请回答相关问题： （1）如图甲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，这说明______________；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球______（选填“能”或“不能”）弹开。以上两个实验中用到的物理研究方法是_______（选填“控制变量法”或“转换法”）。图甲装置还可以探究______（选填序号）； ①响度与振幅的关系 ②音调和频率的关系 （2）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，用相同大小的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的_______（选填“频率”或“振幅”）和发声的_______（选填“音调”或“响度”）。若钢尺伸出桌面超过一定长度，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于____________________； （3）如图丁所示，在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。用相同大小的力向瓶内吹气，就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音中，音调最高的是______瓶（选填瓶子序号）；若是敲击瓶子，发声体为_______（选填“空气柱”、“瓶和瓶内的水”）。 9．下列为录制合成的声音波形图，由图可知，甲和丙的______相同，甲和丁的______相同（选填“音调”、“响度”）。 10．周末，小王一家开车到郊外的山上游玩.如图是小王开车到山前的示意图，一条笔直的公路通到山崖下，小王在公路上开车向着山崖的方向匀速行驶，他车上速度表显示此时的车速是54km/h.小王开车到A处时，按响了汽笛，汽车向前行驶了60m到B处时，小王听到了汽笛的回声。请你用所学的知识帮小王了解一下.B处距离山崖还有多远__________?（声速是340m/s） 11．一辆汽车以 20m/s 的速度向一座山崖行驶，司机经过某处时鸣笛，4 秒钟后听到回声。（当时声速为 340 m/ s）求： （1）这段时间内汽车的行驶的路程； （2）鸣笛处距山崖的距离； （2）听到笛声后汽车还需要多长时间到达山崖。 参考答案 1、C 【解析】当用嘴向瓶内吹气时，瓶内的空气柱振动发声，随着瓶内水位的升高，瓶内的空气柱越来越短，振动的频率越来越高，因此音调也会越来越高，由图知：四个瓶子的水位，从低到高分别是：丙、乙、甲、丁，因此对应的四个音阶是“1”“2”“3”“4”四个音阶。故选C。 2、D 【解析】A. 玻璃坚硬光滑，不能较好地吸收声音，故A错误； B. 玻璃没有振动，不能够发出声音，也不是隔音好的原因，故B错误； C. 因、液、气都可以传播声音，所以玻璃也能传播声音，故C错误； D. 玻璃表面坚硬光滑，能较好地反射声音，减小声音向外和向内的传播，即隔音效果好，故D正确；故选D。 3、C 【解析】A. 牛的叫声更响，说明牛的声带振动的幅度大，而不是频率高，故A错误； B. 蚊子发出的声音音调更高，说明蚊子翅膀振动的频率较高，故B错误； C. 牛的叫声音调更低，而音调由振动频率决定，所以说明牛声带振动的频率较低，故C正确； D. 蚊子发出的声音音调更高，说明蚊子翅膀振动的频率高，故D错误；故选C。 【点睛】注意区分清楚音调和响度及其决定因素，即音调由振动频率决定，而响度就是指声音的大小，由振幅决定。 4、C 【解析】A．排除人体内的结石是利用了超声波传递能量，不合题意； B．用声呐确定潜艇的位置，是利用了超声波传递信息，不合题意； C．核爆炸伴有次声波的产生，所以探测核爆炸的强度利用了次声波，符合题意； D．检测锅炉有没有裂纹，是利用了超声波传递信息的特点，不合题意。故选C。 【点睛】超声波和次声波都是人耳听不到的，它们可以传递信息也可以传递能量，根据其具体的应用可做出判断，多了解一些超声波和次声波的应用。 5、C 【解析】AB．声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在震动，故AB正确，不符合题意； C．首先 10m小房间可能有回声，但是原声与回声只差了约0.1s，二者叠加在一起，只是感觉不到回声而已，故C选项错误； D．因为是同一宇宙飞船的太空舱，所以太空舱内有气体，宇航员可以面对面直接说话交流，故D选项正确，不符合题意。 【点睛】注意太空舱内有气体，宇航员可以面对面直接说话交流，因为月球上是没有空气的，而声音的传播需要介质，在真空中不能传播，所以在太空舱外要靠无线电来对话交谈。 6、B 7、D 【分析】声音传播需要介质，声音在不同介质中的传播速度不同，一般说，声音在固体中传播的最快，在液体中次之，在气体中最慢，真空不能传声；声音的传播速度还与介质的温度有关。 【解析】声音的传播速度与介质的种类有关，一般说，声音在固体中传播的最快，在液体中次之，在气体中最慢，声音的传播速度还与介质的温度有关，与声音的音调、响度、音色无关，故ABC错误，D正确。故选D。 8、声音是由物体的振动产生的 不能 转换法 ① 频率 音调 发声频率低于人耳的可听频率?a?瓶和瓶内的水 9、响度 音调 10、650m 11、（1）80m （2）720m （3）32s