科学探究声音的产生与传播知识讲解

科学探究：声音的产生与传播责编：冯保国【学习目标】1.知道声音是由物体的振动产生的；2.知道声音的传播需要介质，声音在不同的介质中传播速度不同；3.会利用声速、回声进行简单计算；4.了解人耳的结构，知道人类听到声音的过程。【要点梳理】要点一、声音的产生声音是由物体振动产生的。要点诠释：1.振动停止，发声也停止，但是不能说振动停止，声音也消失。因为振动停止，只是不再发声，但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在。2.固体、液体、气体振动都可以发声。自然界中凡是发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。要点二、声音的传播1.声音的传播：声音可以在空气中传播，但不能在真空中传播。2.人耳听到声音的过程:发声体发出声音→介质传声→耳朵听声。其中任何一个阶段被阻断，都将听不到声音。人耳听觉障碍如果是传导障碍，一般可用骨传导来帮助听到声音。如果是神经性耳聋，不易治愈。3.声音的传播速度：声音在不同介质中的传播速度是不同的。15℃时空气中的声速是340m/s，平常我们讲的声速，指的就是此值。4.回音：声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来，这种现象是声音的反射，通常称为回音（或回声）。要点诠释：1.声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播。2.影响声速的因素：（1）介质的种类，一般情况下v固＞v液＞v气；（2）温度，同种介质，温度越高，声速越大。3.人耳能分辨出回声和原声的条件是：反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1s以上，即：声源到障碍物的距离大于17m。4.物体振动产生的声音在气体、液体、固体中以波的形式传播。【典型例题】类型一、声音的产生1.（2015•江门二模）如图所示小华将正在发声的音叉触及面颊，而不直接观察音叉是否振动的原因是___________。当小华用手捂住正在发声的音叉后，小华___________（填“能”、或“不能”）听到音叉发出的声音，这是因为______________________。【思路点拨】声音是由振动产生的，实验中可以利用“转化法”把微小的振动转化成容易感知的现象，进行实验探究。【答案】音叉振动幅度小；不能；振动停止，发声就停止【解析】小华将正在发声的音叉触及面颊，而不直接观察音叉是否振动的原因是音叉振动幅度小；当小华用手捂住正在发声的音叉后，小华不能听到音叉发出的声音，这是因为振动停止，发声就停止。【总结升华】题目考查了声音是由振动产生的，有些振动是看不到的，我们就利用“转化法”来感知。如：说话时虽然看不到声带的振动，但是可以用手触摸声带来感觉，拍桌子时虽然看不到桌面在振动，但是可以在桌面上放细小的物理，观察到细小物体的振动。举一反三：【变式】如右图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开。这个实验是我们在学习《声现象》一章时经常做的实验，它说明了（）A.发声的音叉正在振动B．声音可以在真空中传播C．声音的传播不需要介质D．声音在空气中的传播速度最快【答案】A类型二、声音的传播2.（多选）关于声音的传播，下面说法中正确的是（）A．声音借助介质以波动形式传播B．声音在真空中以很小的速度传播C．声音在介质中传播的速度随温度降低而增大D．声音在介质中的传播速度随着介质的不同而不同【答案】AD【解析】声音在传播过程中必须借助于介质，真空中没有传播声音的介质，故A对，B错；声音在不同介质中传播时传播速度是不同的，一般情况在固体中传播得最快，在气体中最慢，故D对；查表可知：声音在空气中的传播速度随温度升高而增大，故C不对。【总结升华】题目主要考察了声音的传播需要介质，不同的介质中声音的传播速度不同，声音的传播速度还与温度有关，声音在真空中不能传播。举一反三：【变式】（2015春•葫芦岛校级月考）一人敲击长长的空铁管一端，另一人在管的另一端听到两次响声，第一次听到的响声是由_________传来的，第二次是_________传来的。【答案】铁管；空气类型三、利用声速计算3.声音在海水中传播的速度约为1530m/s，为了开辟新航道，探测船的船底装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图所示，探测船发出的声音信号经0.6s被探测仪接收，求障碍物到探测船的距离。【思路点拨】探测仪接收到的声音信号，是遇到障碍物返回来的信号。声音信号到障碍物的时间为0.3s，再根据速度公式s=vt计算障碍物到探测船的距离。【答案与解析】∵发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收，声音信号从探测船到障碍物，然后返回探测船的时间是0.6S。∴超声波从船所在的位置到障碍物的时间：10.60.32tss障碍物到船的距离：1530/0.3459svtmssm答：海底障碍物到探测船舱底的距离是459m。【总结升华】题目是利用回声计算两地的距离，要注意回声是传过去，再返回来。所以时间是传过去的时间，或是返回来的时间。4.甲、乙两个同学分别站在一根很长的为居民输送生活用水的自来水管的两端，如果甲用小铁锤敲一下水管，站在另一端的乙同学将会听到多次敲击声，则听到的敲击声次数为（）A．1次B．2次C．3次D．4次【答案】C【解析】声在不同介质中的传播速度不同，传播相同的距离所用的时间也就不同，水管、水、空气共有三种介质，因为自来水管较长，声音先后经过水管、水和空气传来，所以能听到三次声音。【总结升华】问题情境中听到三次声的前提是水管足够长，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，就可能只听到一次声音。举一反三：【变式1】甲同学把耳朵贴在长铁管的一端,乙同学在另一端敲一下铁管,甲同学听到两响声,这是因为（）A.声音在空气中传播速度比在铁中的大B.有回声C.声音在空气中传播速度比在铁中的小D.无法判断【答案】C【变式2】有一段长为18m的装满水的铁管，将耳朵贴在装满水的铁管一端，在另一端敲一下，能听到几次声音？（已知：声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s、1500m/s和340m/s。人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s）（）A．1次B．2次C．3次D．4次【答案】A【解析】声音在铁、水、空气中传播路程是18m所用的时间分别为：11180.0035200/smtsvms22180.0121500/smtsvms；33180.053340/smtsvms。由三次时间比较可以看出，时间间隔相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音。