2.1声音的产生和传播

第二章声现象第1节声音的产生和传播学习目标：1、通过观察和实验，初步认识声音产生和传播的条件，提高学生初步的观察能力并学习初步的研究方法2、知道声音是由物体振动产生的。3、知道声音的传播需要介质，声音在不同介质中传播速度不同。4、通过探究活动，激发学习兴趣和求知欲，并乐于探索自然现象中蕴含的道理。学习重点、难点：声音的产生和传播。学习难点：通过观察和实验，探究声音的产生和传播条件。知识点一、声音的产生1、声音的产生（1）声源：我们通常把振动发声的物体叫做声源。敲锣锣鸣是锣面振动；打鼓鼓响是鼓面在振动；歌唱家是歌唱家的声带振动；小提琴独奏是琴弦在振动；吹唢呐是唢呐内的空气柱在振动。蝈蝈鸣叫是靠翅膀摩擦振动发声。锣面、鼓面、声带、琴弦、空气柱、翅膀就是声源。（2）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，发声也停止。用手按住发音的音叉，发音也停止。（3）声音是由物体振动产生的，但许多发声体的振动并不明显，不容易观察和找到，必须借助轻小的物体将这些发声体的振动进行“放大”才容易找到声源。例题讲解：例1、在“探究声音的产生”的活动中，小明列举了以下四种体验声音产生的方法，其中不正确的是（）A．把发声的音叉的叉股靠到水面，看到水花四溅B．将手指放在喉咙发声处，感受到讲话时声带在振动C．在鼓面上撒些小纸屑，当敲鼓时，小纸屑上下跳动D．一粒石子落入水中后，水波从石子击中处向四周传播解析：把发声的音叉的叉股靠到水面，看到水花四溅，说明发声的物体在振动，A正确，不符合题意。将手指放在喉咙发声处，感觉到讲话时声带在振动，说明发声的物体在振动，B正确，不符合题意。在鼓面上撒一些小纸屑，当敲鼓时，小纸屑上下跳动，说明发声的物体在振动，C正确，不符合题意。一粒石子落入水中后，水波从石子击中处向四周传播，说明声音的传播需要介质，D是错误的，符合题意。答案：D例2、以下几种乐器中，关于其发出乐音的物理原理的说法，正确的是（)①锣②二胡③钢琴④长号A、锣是通过打击锣面，带动空气振动而发声的B、二胡是通过弦的振动而发声的C、钢琴是通过打击木板表面而发出乐音的D、长号发声时，管壁和空气都没有振动解析：以上几种乐器的发生原因分别为：锣：锣面振动；二胡：弦的振动；钢琴：琴弦片的振动；长号:空气柱的振动。答案：B例3、小丽等同学探究声是怎样产生的实验装置如图所示，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。（1）当小丽同学用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察例3题图到____________，通过实验现象得到的结论是____________。（2）乒乓球在实验中起到什么作用？这种思维方法叫做（选填“等效法”“控制变量法”“放大法”或“类比法”）。解析：（1）用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球被弹起；说明发声的物体在振动。（2）乒乓球在实验中起到将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的弹起；这种思维方法叫做放大法。本实验中应用的实验方法是转化法中的放大方法，把一些不易观察的现象，通过转化，间接的观察到。跟踪练习1、除夕夜，热闹的春节文娱晚会进行到午夜时，大家都会等待新年的第一声钟响，在人们敲响大钟后，有同学发现，虽然停止对大钟的撞击，大钟仍“余音不止”，其原因是（）A、一定是大钟的回声B、有余音说明大钟仍在振动C、是人的听觉“延长”了时间D、大钟虽已停止振动，但空气仍在振动2、如下图所示的这些现象说明：正在发声的物体都在________。答案：1、B2、振动知识点二、声音的传播（1）声音要靠介质传播。（2）一切固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质。传声的效果各种介质不同，一般情况下固体的传声效果比液体的传声效果好，液体的传声效果比气体的传声效果好。（3）真空不能传声。月球上没有空气，所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电话交谈，因为无线电波在真空中也能传播，无线电波的传播速度是3×108m/s。（4）声音以声波的形式向外传播，传播的具体过程是：振动的物体带动周围的介质产生相应的振动，这些随发声体振动的介质，又带动其他介质振动，使振动向外传播，发声体产生的振动，由近及远地传播就形成声波。声音是一种波，我们称它为声波，声波虽然不能被看见，但它的形成和传播与水波相似，将声波和水波进行类比（如下表）：水波（石块落入水中）声波（以喇叭为例）振动源被击处的水面振动的纸盆传播介质水空气现象形成一圈一圈的波动向远处传播形成疏密相间的波动向远处传播类比法：我们根据两个对象（水波和声波）之间在某些方面的相同或者相似，而推断出它们在其他方面也可能相同或者相似，这种推理方法叫类比法。（5）一般情况下，我们听到的声音是由空气传播的。1题图例题讲解：例1、如图，将一只带有电铃的电子闹钟（以下简称为电铃）放在了玻璃罩内，在电铃与玻璃罩底部相连的部分垫一块泡沫，接通电路，可清楚地听到铃声，用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气，将会发生（）A、电铃逐渐停止振动B、听到的铃声越来越响C、听到的铃声越来越轻D、听到的铃声保持不变解析：空气被抽出的过程中，空气越来越稀薄，铃声会越来越小，如果能将空气全部抽出，形成真空，则不会再有声音从罩内传播出来，本实验的目的是要证明声音的传播需要介质，真空不能传播声音。在研究介质传播声音而设计的实验中，电铃发出的声音开始通过空气传声效果好，空气稀薄时传声效果差，推理到真空不能传播声音，这里的探究实验中合理应用了科学推理。答案：C例2、太阳上面时时刻刻都在进行剧烈的大爆炸，但是我们却丝毫听不到这巨大的爆炸声，其原因是（）A、太阳离我们太远了B、真空不能传声C、我们平时没有注意听D、以上答案都不对解析：声音的传播需要介质，声音可以气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播．因为大气层随着高度的增加越来越稀薄，即太阳周围没有空气，因此太阳时刻发生剧烈大爆炸，由于真空不能传声，所以我们丝毫听不到巨大的爆炸声．答案：B．例3、(2015.东营)“掩耳盗铃”是大家熟悉的成语故事。从物理学角度分析，盗贼所犯的错误是：既没有阻止声音的__________，又没有阻止声音的______________。解析：盗贼的目的是在盗铃的时候不让别人听见，要达到目的，就需要不让铃响，也就是不让声音产生，没有做到；或者不让声音传播，传不到别人的耳朵中，他只是把自已的耳朵捂住了，没有达到目的。答案：产生传播跟踪练习：1、如图，两个小纸盒、一根铜线做成的“土电话”表明（）A、气体能够传声B、固体能够传声C、电流能够传声D、只有纸盒能够传声2、下列四种环境不能传声的是（）A、有浓雾的早晨B、冰天雪地的北极C、宇航员走出飞船进入太空D、潜水员潜入海水中答案：1、B．2、C．知识点三、声速（1）声音每秒内传播的距离叫做声速，声速跟传播声音的介质的种类和温度有关。（2）声音在15℃的空气中速度约为340m/s。（3）不同介质中，声音的传播速度一般不同，一般情况声音在介质中的速度固体＞液体＞气体。（4）声音在介质中传播的时候，若遇到障碍物时会被反射回来，形成回声。若回声到达人耳的时间比原声到达人耳的时间晚0.1秒以上，人耳能把回声和原声区分开；若不到0.1秒，回声和原声混在一起，使原声加强。（5）回声的重要应用是测距。测量原理：s=vt，其中t为从发声听到回声的时间的一半。空气（15℃）340海水（25℃）15311题图例题讲解：例1、请看下列声速表中几种物质中的声速（m/s）分析上表你可以得出的结论有（写出3个）：(1)(2)(3)解析：影响声速的因素有两种：介质种类和介质温度．根据表格中的声速数据，可以得出结论答案：（1）声速与介质的温度有关，在同种介质中，温度越高，声速越大．（2）不同的介质中声速不同，一般情况下，固体中最快，液体次之，气体最慢（3）在15℃的空气中的声速为340m/s．例2、有一根很长的正在送水的钢管，一农民从管的一端用锄头敲了一下，另一农民在管的另一端听到了次响声，这几次响声依次是由传来的。解析：这里传播声音的物质有钢、水、空气。钢管是固体，水是液体，空气是气体，声音在钢管中的传播速度最快，在空气中传播得最慢，题目中又指明这根管道很长，所以，在管子的另一端能听到3次响声，响声依先后次序是钢管、水、空气。答案：3次钢管、水、空气例3：汽车行驶的正前方有一座高山，汽车以15m/s的速度匀速行驶。汽车鸣笛4s后司机听到回声，则此时汽车距离高山m，汽车鸣笛时距离高山m。（声音在空气中的传播速度为340m/s）解析：假设汽车鸣笛时距离高山为S，则2S＝S车＋S声，S＝710m，此时汽车距离高山S/＝S－S车＝650m答案：650；710跟踪练习：1、运用声呐系统可以探测海洋的深度，在与海平面垂直的方向上，声呐向海底发射超声波。如果经过4s接收到来自海底的回波信号，则该处的海深为m（海水中的声速是1500m/s）。但是，超声波声呐却不能用于太空测距，比如地球到月球的距离，这是因为：___________________________。2、如图所示，在鱼缸边拍手，金鱼受惊离开，关于这种现象下列说法正确的是（）A、只能说明水可以传声B、只能说明玻璃可以传声C、只能说明空气可以传声D、不能说明玻璃一定传声3、声音从空气传到水中，它的传播速度将（）A、变大B、变小C、不变D、不能确定答案：1、3000月球上没有空气，不能传声2、D。3、A课后练习：1、喇叭在“唱歌”的时候，会看到喇叭纸盆上的小纸屑上下跳动，这个现象说明喇叭发声的时候，纸盆在不停地。2、（2014无锡）敲击鼓面，人们可以听到鼓声，鼓声是由于鼓面而产生的，然后通过传播到人耳的。空气（25℃）346铜（棒）3750煤油1324大理石3810蒸馏水1497铁（棒）52002题图小窍门：物体发声要振动，真空不能把声传；介质传声有快慢，通常声速三百四。3、把耳朵贴在铁轨上能够较早地听到远处开来的火车声，是因为声音在中比在中传播得快。4、传声途径：声靠传播。声音在金属中传播比在液体中传播得，在液体中比空气中传播得。中不能传声。在15℃的空气中，声音的传播速度为。5、（2014福建福州）把正在发声的音叉插人水中，会看到如图1所示的现象.说明声音是山物休的_产生的。如图2所示，把正在发声的闹钟放在玻璃罩内.逐渐抽出其中的空气，听到的铃声越来越小.由此推理可以得出:不能传声。6、锣发声时，用手按住锣面，，锣声消失；月球上没有空气，登上月球的宇航员即使相距很近，也听不到对方讲话的声音，这是因为______不能传声。7、（2015•北京）在驰名中外的北京天坛里，有三处堪称奇观的声学建筑；回音壁、三音石和圜丘。如图9所示，当游客在圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的反射，使与原声混在一起，声音得到加强造成的音响效果。8、发生地震时，小明被困在废墟里，他处事不惊，通过敲击附近铁制管道，被救援人员发现而获救，小明这种做法是利用铁管能够（）A、传声B、传热C、导电D、通风9、关于声的现象，下列说法正确的是()A、声音在不同介质中的传播速度相同B、人说话是靠舌头振动发声的C、只要物体在振动，我们人耳就能听到声音D、一切正在发声的物体都在振动10、下列说法中错误的是()A、凡是振动的物体一定能发出我们可以听得见的声音B、凡是我们可以听得见的声音一定是由物体振动产生的C、不振动的物体一定不会发出声音D、物体振动一定发出声音，但我们不一定听得见11、在一个玻璃罩内放一响铃，现将罩内的空气逐渐抽掉，则声音会()A、保持不变B、逐渐变小C、逐渐变大D、完全消失12、运动会上进行百米赛跑，如果计时员听到枪声才开始计时，所记录的成绩比看到枪冒烟就开始计时的成绩()A、少记2.94sB、多记0.294sC、少记0.294sD、无法计算13、（2012山东菏泽）2012年春节联欢晚会上，山西绛州鼓乐团表演的《鼓韵龙腾》气势磅礴。下面有关说法中错误的是（）A、鼓乐声主要是由鼓面振动产生的B、鼓乐声主要是由鼓内空气振动产生的C、鼓乐声是经过空气传到现场观众耳朵的D、由于设计师对剧场