
致 老師同學(xué)
①視頻講解——《聲現(xiàn)象》②視頻講解——《聲音的特性》
第二章 聲現(xiàn)象 單元復(fù)習(xí)
第1節(jié) 聲音的產(chǎn)生與傳播
知識(shí)一 聲音的產(chǎn)生
1. 聲源:物理學(xué)中,把正在振動(dòng)發(fā)聲的物體叫做聲源。2. 聲音的產(chǎn)生聲音是由物體______產(chǎn)生的,固體、液體、氣體都能發(fā)聲,一切正在發(fā)生的物體都在振動(dòng),振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。3. 探究方法在探究聲音產(chǎn)生的原因時(shí),應(yīng)用了歸納推理、轉(zhuǎn)換法。
知識(shí)二 聲音的傳播
1. 介質(zhì):能傳播聲音的物質(zhì)叫做介質(zhì)。2. 聲音的傳播需要介質(zhì)聲音的傳播需要介質(zhì),固體、液體和氣體都可以傳聲,真空_____傳聲。3. 聲波:聲音在介質(zhì)中是以_____的形式傳播的,這種波叫做聲波。4. 實(shí)驗(yàn)方法一科學(xué)推理法探究真空能否傳聲的實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用了科學(xué)推理法,又稱理想實(shí)驗(yàn)法。
4. 聲速 (1)聲速:聲音每秒內(nèi)傳播的距離叫聲速,計(jì)算公式:______(2)影響聲速大小的因素:介質(zhì)的______和溫度。①聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。一般情況下,聲音在固體、液體、氣體中的傳播速度關(guān)系為:v固> v液> v氣。②聲速大小與介質(zhì)溫度有關(guān)。溫度越高,聲速越大;在15℃時(shí),空氣中的聲速是_________。
5. 回聲 (1)回聲:聲音在傳播過程中,碰到障礙物被反射回來的現(xiàn)象叫回聲。(2)人耳能區(qū)分回聲與原聲的條件回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上時(shí),人耳可以清晰地分辨出原聲和回聲。當(dāng)聲速為340m/s時(shí),障礙物距人耳至少為____m。
聲音0.1s內(nèi)通過的距離 s=vt=340m/s ×0.1s=34m所以人距發(fā)聲體距離至少s0=17m
②加強(qiáng)原聲:回聲與原聲混在一起,人們分辨不出原聲和回聲,會(huì)覺得聲音更響亮。音樂廳中常用這種原理使演奏的效果更好。
(5)小明推測(cè),假如把如圖的裝置放在月球上,敲擊右邊音叉時(shí),與左邊音叉接觸的乒乓球______ 彈起(選填“會(huì)”、“不會(huì)”或“有可能”)。
【例題1】小明在探究聲音傳播條件的實(shí)驗(yàn)中,將正在發(fā)聲的手機(jī)懸掛在密封的廣口瓶?jī)?nèi),用抽氣筒將廣口瓶中的空氣抽出,如圖所示。(1)經(jīng)調(diào)整使器件完好后,用抽氣筒有效地向外抽氣,隨著瓶?jī)?nèi)空氣逐漸減少,小明發(fā)現(xiàn)聽到的手機(jī)聲音______ 。(選填“變大”、“不變”或“變小”(2)如果把廣口瓶?jī)?nèi)空氣完全抽出,我們將______聽到聲音(選填“能”或“不能”);(3)如圖所示,敲擊右邊音叉,左邊完全相同的音叉把乒乓球彈起,這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明聲音可以在______中傳播;(4)乒乓球在實(shí)驗(yàn)中的作用是使現(xiàn)象更容易觀察。這種方法叫做______(選填“等效替代法”或“轉(zhuǎn)換法”);
典例剖析 一、學(xué)科綜合
(1)聲音的傳播需要介質(zhì),空氣可以傳播聲音,用抽氣筒有效地向外抽氣,隨著瓶?jī)?nèi)空氣逐漸減少,傳聲的介質(zhì)減少,發(fā)現(xiàn)聽到的手機(jī)聲音變小。(2)如果把廣口瓶?jī)?nèi)空氣完全抽出,沒有傳聲的介質(zhì),所以我們將不能聽到聲音。(3)敲擊右邊音叉,左邊完全相同的音叉把乒乓球彈起,說明左邊的音叉也在振動(dòng),兩只音叉沒有接觸,它們之間有空氣,說明空氣可以傳播聲音,即這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明聲音可以在空氣中傳播。(4)乒乓球在實(shí)驗(yàn)中的作用是使現(xiàn)象更容易觀察,這種用易觀察的現(xiàn)象來反映不易觀察的現(xiàn)象的方法稱為轉(zhuǎn)換法。(5)小明推測(cè),假如把如圖的裝置放在月球上,敲擊右邊音叉時(shí),與左邊音叉接觸的乒乓球不會(huì)彈起,因?yàn)樵虑蛏蠜]有大氣,不能傳聲。
聲音的產(chǎn)生與傳播考查的熱點(diǎn)主要是聲音的產(chǎn)生和傳播條件、與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的探究方法和思維方法。解題的關(guān)鍵應(yīng)把握以下三點(diǎn)。(1)區(qū)分兩個(gè)條件:聲音產(chǎn)生的條件是物體在振動(dòng),一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng);聲音傳播的條件是有傳播聲音的介質(zhì),固體、液體、氣體都可以傳聲,真空不能傳聲。(2)走出一個(gè)誤區(qū):物體振動(dòng)產(chǎn)生聲,但產(chǎn)生的聲人耳不一定能聽到。人耳聽到聲音需滿足四個(gè)條件:①發(fā)聲體在振動(dòng);②有傳播聲音的介質(zhì);③發(fā)聲體振動(dòng)的頻率在人耳的聽覺頻率范圍( 20 ~20000 Hz )之內(nèi);④聽覺正常。(3)掌握四種方法:在探究聲音產(chǎn)生時(shí),應(yīng)用了比較法、轉(zhuǎn)換法和歸納法。在探究“真空不能傳聲”時(shí),應(yīng)用了實(shí)驗(yàn)推理法。
【例題2】某人在長(zhǎng)鐵管一端敲擊一下,在長(zhǎng)鐵管另一端人聽到兩次聲音間隔為1.4s,求長(zhǎng)鐵管的長(zhǎng)度為_____m(聲音在空氣中、鋼鐵中傳播速度分別是340m/s、5100m/s)。
聲音傳播的距離、時(shí)間、速度的關(guān)系是s=vt。這里的s為傳播的距離,v為傳播的速度,t為傳播所用的時(shí)間。利用聲速測(cè)距主要有三種題型:(1)利用聲速計(jì)算打雷處到人的距離。這類問題要注意閃電和雷聲是同時(shí)產(chǎn)生的;(2)利用回聲測(cè)人到障礙物的距離或利用超聲波測(cè)海深。這類問題要注意聲音走了一個(gè)來回;(3)利用聲音在金屬和空氣中傳播速度不同,計(jì)算傳聲時(shí)間之差,或測(cè)算鋼軌或金屬管的長(zhǎng)度等問題。
【例題3】某中學(xué)物理活動(dòng)小組同學(xué)查閱資料,得到聲音在某些物質(zhì)中的傳播速度(見下表)。一根足夠長(zhǎng)且裸露在地面的鐵管,管中充滿水。當(dāng)氣溫為20℃時(shí),小組中的一位同學(xué)在鐵管的一端敲擊一下,另一位同學(xué)在管子另一端聽,如果聽到最后一次敲擊聲離敲擊時(shí)間為2s。(1)另一位同學(xué)在管子另一端可以聽______ 次聲音;(2)并分別說出每次傳播聲音介質(zhì)是什么?_____ ;(3)則這條直鐵管長(zhǎng)約為______ m。
第一次通過鐵管,第二次通過水,第三次通過空氣
典例剖析 二、實(shí)踐應(yīng)用
(1)(2)聲音在固體的傳播速度最快,在氣體中傳播速度最慢,液體中傳播速度在固體和氣體之間。當(dāng)在鐵管一端敲擊時(shí),聲音就會(huì)從鐵管、鐵管里的水和空氣三種介質(zhì)里傳播,所以會(huì)聽到3次聲音。第一聲是通過鐵管傳過來的,第二聲是通過水傳過來的,第三聲是通過空氣傳播過來的。(3)第三聲是通過空氣傳播過來的,聲音在空氣中經(jīng)過2s傳到人耳處,則直鐵管長(zhǎng)約為s=vt=340m/s×2s=680m
【例題4】小明和小聰一起做了幾個(gè)實(shí)驗(yàn):小明把手放在喉頭處,大聲講話,感覺喉頭在振動(dòng).小華把發(fā)聲的音叉插入水中,濺起了水花。(1)他們探究的問題是__________;(2)對(duì)上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,你能得出的結(jié)論是__________;(3)小聰同學(xué)為研究聲音產(chǎn)生的原因,用手使勁敲桌子,發(fā)出很大的響聲,但他看到桌子幾乎沒有振動(dòng),為了使看到的現(xiàn)象更明顯,你的改進(jìn)方法是_______ ;小明、小聰?shù)韧瑢W(xué)在探究出上述問題之后,又提出這樣一個(gè)問題:聲音怎樣從發(fā)聲物體傳播到遠(yuǎn)處?針對(duì)這一問題,他們經(jīng)過認(rèn)真的思考,提出了兩種猜想:①聲音要傳播出去,需要東西作媒介;②聲音要傳播出去,不需要東西作媒介;究竟哪一種猜想是正確的呢?小明他們進(jìn)行了如下兩個(gè)小實(shí)驗(yàn):①兩張課桌緊緊地靠在一起,小麗輕敲桌面,小冬把耳朵貼在另一張桌子上;②兩張桌子拉開,又進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn);(4)小明、小聰發(fā)現(xiàn)兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不同,其不同的地方是______;得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論驗(yàn)證了其中的猜想_______是正確的;
典例剖析 三、拓展創(chuàng)新
聲音產(chǎn)生的原因
第一次能聽到輕敲桌面的聲音,第二次幾乎聽不到
聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的
(1)根據(jù)他們實(shí)驗(yàn)的方式及現(xiàn)象可以說明他們要探討的問題是聲音是如何產(chǎn)生的。(2)講話喉頭振動(dòng),發(fā)聲的音叉也是振動(dòng)的,而正在發(fā)聲的鼓面也是振動(dòng)的,從而說明了物體的振動(dòng)產(chǎn)生聲音。(3)為了把不明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得更易觀察,可以采用轉(zhuǎn)換法,將微小振動(dòng)放大,在桌面上放一些小塑料泡沫(或碎紙屑),觀察小泡沫(或碎紙屑)的跳動(dòng)情況,便于觀察。(4)由于固體的傳聲效果比氣體好,故分析兩次現(xiàn)象,不難看出其不同之處是:第一次聲音響度大,第二次聲音響度小,第一次能聽到輕敲桌面的聲音,第二次幾乎聽不到;即相對(duì)于原來的猜想來說,據(jù)此可知猜想①是正確的。
第2節(jié) 聲音的特性
知識(shí)一 音調(diào)
頻率:物體1s內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率,單位為Hz.
指聲音的_________(聲音的粗細(xì))
音調(diào)由發(fā)聲體____________決定,振動(dòng)頻率越高,音調(diào)就越高,頻率低則音調(diào)低。
(5)超聲波與次聲波①多數(shù)人能聽到的頻率范圍大約在20~________Hz之間。②超聲波與超聲波:把高于 Hz的聲叫超聲波,把低于 Hz的聲叫次聲波。③人和動(dòng)物聽覺頻率范圍各不相同。地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、火山噴發(fā)等一般會(huì)伴有次聲波產(chǎn)生,很多動(dòng)物都能聽到。海豚、蝙蝠等能發(fā)出超聲波。
知識(shí)二 響度
物體振動(dòng)時(shí),偏離原來位置的最大距離叫做振幅。
聲音的________(大小)叫作響度。
響度與發(fā)聲體的________有關(guān),振幅越大,聲音的響度越大;還跟人距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。
知識(shí)三 音色
音色又叫音品,反映聲音的品質(zhì)與特色。
音色與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān);發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出聲音的音色也不相同。
波的疏密程度相同,即______相同;而形狀不同,反映了____不同。
【例題1】如圖是我國(guó)最早的樂器之一“塤”。該樂器吹奏時(shí)能發(fā)出宮、商、角、微、羽五音。五音是指聲音的( )A.音調(diào) B.響度C.音色 D.速度
中國(guó)古樂的五個(gè)基本音階,每個(gè)音階對(duì)應(yīng)的頻率是逐漸增大的,因?yàn)轭l率越高,音調(diào)越高,由此可知,五音實(shí)際上是指聲音的音調(diào),故A符合題意,BCD不符合題意。 故選A。
【例題2】音樂會(huì)上小提琴演奏樂曲時(shí),下列說法不正確的是( )A.演奏前,調(diào)節(jié)小提琴的琴弦松緊可改變聲音的音調(diào)B.演奏時(shí),用不同的力拉小提琴的同一琴弦可增大聲音的響度C.小提琴演奏的樂曲通過空氣傳入聽眾的耳朵D.小提琴的音色和二胡的音色相同
C.聲音的傳播需要介質(zhì),小提琴演奏的樂曲通過空氣傳入聽眾的耳朵的,故C正確;D.小提琴和二胡是不同的樂器,發(fā)出聲音的音色不同,故D錯(cuò)誤。
A.演奏前,調(diào)節(jié)小提琴的琴弦松緊可改變琴弦振動(dòng)的頻率,即改變了音調(diào),故A正確;B.演奏時(shí),用不同的力拉緊小提琴的同一琴弦,改變琴弦的振幅大,響度大,改變的是響度,故B正確;
音調(diào)、音色、響度,聲音的三特性容易混淆,因而關(guān)于三特性的辨析是必考點(diǎn)。1. 從振動(dòng)的角度理解三特性
(2)響度:增大響度的方法是增大發(fā)聲體的振幅、減小聲音的分散。如喊話時(shí)將手做成喇叭狀、醫(yī)生用的聽診器等。(3)音色:不同物體由于材料、結(jié)構(gòu)及發(fā)聲方式等不同,發(fā)出的聲音會(huì)有不同的特色,也就是其音色是不同的。根據(jù)不同音色,可區(qū)分不同的發(fā)聲體。
(1)音調(diào):物體振動(dòng)的頻率由物體的長(zhǎng)短、粗細(xì)、厚薄、松緊、大小等因素決定。在相同情況下物體越短、越細(xì)、越緊、越輕時(shí),振動(dòng)得越快,頻率越高,音調(diào)越高。
2. 音調(diào)和響度沒有必然的聯(lián)系 (1)音調(diào)高的聲音,響度不一定大。例如,一名男低音歌手正放聲高歌,另一名女高音歌手輕聲為他伴唱,則男歌手的音調(diào)低、響度大,而女歌手的音調(diào)高、響度小。(2)四種方法辨析音調(diào)和響度:
【例題3】小藝是華為手機(jī)內(nèi)置的智慧語音助手,既可以實(shí)現(xiàn)語音啟動(dòng)應(yīng)用及服務(wù),也可以實(shí)現(xiàn)多輪對(duì)話獲取信息發(fā)布指令,手機(jī)的語音助手只有機(jī)主能呼出,這是因?yàn)檎Z音助手能識(shí)別機(jī)主聲音的_______(選填“音調(diào)”、“響度”或“音色”)。
音色是由發(fā)聲體本身決定的一個(gè)特性,不同發(fā)聲體的音色一般不同;手機(jī)的語音助手只有機(jī)主能呼出,這是因?yàn)檎Z音助手能識(shí)別機(jī)主聲音的音色。
【例題4】微信有“聲音鎖”功能。如圖所示,主人只要對(duì)著手機(jī)屏幕讀出上面顯示的一串?dāng)?shù)字,微信就能自動(dòng)解鎖登錄,但其他人讀出這串?dāng)?shù)字,微信則無法解鎖?!奥曇翩i”辨別聲音的主要依據(jù)是( )A.響度B.音調(diào)C.音色D.聲速
不同發(fā)聲體由于結(jié)構(gòu)、材料不同,發(fā)出聲音的音色不同;聲音鎖就是根據(jù)音色來辨別聲音的。故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。
【例題5】分別撥動(dòng)古箏的八、十三號(hào)弦,如圖所示用同一設(shè)置的相機(jī)拍攝到兩弦最左擺到b處,最右擺到c處,靜止時(shí)在a處。測(cè)出每振動(dòng)880次,八號(hào)弦用時(shí)2s,十三號(hào)弦用時(shí)4s,則八號(hào)弦( ) A.發(fā)出聲音響度比十三號(hào)弦大B.在空氣傳播速度比十三號(hào)弦小C.音調(diào)比十三號(hào)弦高D.頻率為220Hz
A.振幅的大小影響聲音的響度,根據(jù)圖示可知,十三號(hào)弦振動(dòng)幅度大,故八號(hào)弦發(fā)出聲音響度比十三號(hào)弦小,故A不符合題意;B.聲音的傳播速度與介質(zhì)的種類和介質(zhì)的溫度有關(guān),故八號(hào)弦在空氣傳播速度與十三號(hào)弦在空氣中的傳播速度相同,故B不符合題意;
CD.每振動(dòng)880次,八號(hào)弦用時(shí)2s,十三號(hào)弦用時(shí)4s,則八號(hào)弦的頻率為f=880/2s=440HZ十三號(hào)弦的頻率f=880/4s=220HZ 頻率決定聲音的音調(diào),八號(hào)弦的頻率大,八號(hào)弦音調(diào)比十三號(hào)弦高,故C符合題意,D不符合題意。
【例題6】小雨用一款手機(jī)上的聲音測(cè)試軟件測(cè)試不同樂器發(fā)出的聲音數(shù)據(jù),她先后用鋼琴、吉他和笛子分別奏出不同的聲音,在相同條件下測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表。關(guān)于這三種樂器發(fā)出的聲音,下列分析正確的是( ) A.吉他發(fā)出聲音的響度最大B.吉他和笛子發(fā)出聲音的音色相同C.鋼琴和笛子發(fā)出聲音的音調(diào)相同D.吉他發(fā)出的聲音是超聲波
A.響度看數(shù)據(jù)B,鋼琴響度最大,故A錯(cuò)誤;B.音色由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)決定,吉他和笛子材料、結(jié)構(gòu)不同,音色不同,故B錯(cuò)誤;C.音調(diào)由發(fā)聲體振動(dòng)頻率決定,鋼琴和笛子振動(dòng)頻率都為523Hz,故音調(diào)相同,故C正確;D.吉他發(fā)出的聲音頻率在20Hz到20000Hz之間,不是超聲波,故D錯(cuò)誤。
第3節(jié) 聲的利用
知識(shí) 聲的利用
(1)聲具有能量,聲也可以傳遞能量。 (2)聲傳遞能量的應(yīng)用:超聲波清洗機(jī)、碎石機(jī)、霧化器、金屬探傷儀等、超聲波武器等。
(1)聲音傳遞信息,是指通過分析聲音或回聲可以得到某些信息。(2)聲傳遞信息的應(yīng)用:回聲定位(測(cè)距、倒車?yán)走_(dá)、聲吶) 、“B”超、次聲波預(yù)測(cè)地震等。
【例題1】下列事例中,主要利用了聲傳遞能量的是( ?。〢.用聽診器給病人診病B.用超聲波給工件探傷C.用次聲波預(yù)報(bào)海嘯 D.用超聲波清洗眼鏡
A.用聽診器給病人診病可以知道病人的病情,屬于聲傳遞信息,故A不符合題意;B.用超聲波給工件探傷可以了解工件的質(zhì)量問題,屬于聲波傳遞信息,故B不符合題意;
C.用次聲波預(yù)報(bào)海嘯可以提前預(yù)知災(zāi)害的來臨,做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備,屬于聲波傳遞信息,故C不符合題意;D.用超聲波清洗眼鏡是利用超聲波引起污漬的共振,使其脫離眼鏡,屬于聲波傳遞能量,故D符合題意。
【例題2】白居易的《琵琶行》中“曲終收撥當(dāng)心畫,四弦一聲如裂帛”是對(duì)琵琶聲的形象描述,下列對(duì)琵琶彈奏中涉及到的聲學(xué)知識(shí)描述不正確的是( ?。〢.用力撥動(dòng)琴弦,可以增大琴聲的響度B.琴聲的音調(diào)越高,在空氣中的傳播速度越快C.琴聲引起了詩人的共鳴,說明聲音可以傳遞信息D.琴聲通過空氣傳入詩人的耳朵
A.用力撥動(dòng)琴弦,可以增大琴弦振動(dòng)的幅度,可以增大琴聲的響度,故A正確,不符合題意;B.琴聲的音調(diào)越高,振動(dòng)頻率越快,在空氣中的傳播不變,故B錯(cuò)誤,符合題意;
C.聲音可以傳遞信息和能量,琴聲引起了詩人的共鳴,說明聲音可以傳遞信息,故C正確,不符合題意;D.聲音的傳播需要介質(zhì),琴聲通過空氣傳入詩人的耳朵,故D正確,不符合題意。
區(qū)分兩者的關(guān)鍵是:凡是聲能引起其他物體變化的例子,均屬于聲傳遞能量;聲未能引起其他物體的變化,而是根據(jù)聲對(duì)物體的狀況或某些特征作出判斷,屬于聲傳遞信息。如“雷聲震耳欲聾”說明雷聲具有能量;而“聽到了雷聲預(yù)示著將要下雨”,這是雷聲傳遞信息。
分辨聲傳遞的是信息還是能量
聲的利用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是傳遞信息,如利用音色鑒別物質(zhì)、利用聲速測(cè)量距離(回聲測(cè)距)、B超原理等;二是傳遞能量,如用超聲波清洗鐘表等精密的機(jī)械。
【例題3】地震伴隨產(chǎn)生的次聲波_______(選填“能”或“不能”)在真空中傳播;地震時(shí)同時(shí)產(chǎn)生縱波與橫波,在地殼中縱波傳播速度約為6km/s,破壞性較弱;橫波傳播速度約為3km/s,破壞性較強(qiáng);如圖所示,某次地震震源距監(jiān)測(cè)點(diǎn)60km,距受災(zāi)點(diǎn)90km,監(jiān)測(cè)點(diǎn)在______s后能接收到縱波信號(hào),立即發(fā)出預(yù)警信息;監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)出預(yù)警信息后,經(jīng)過_____ s橫波到達(dá)受災(zāi)點(diǎn),這個(gè)時(shí)間差讓受災(zāi)點(diǎn)群眾獲得應(yīng)急準(zhǔn)備時(shí)間。
由于聲音不能在真空中傳播,次聲波是振動(dòng)頻率低于20Hz的聲波,所以次聲波不能在真空中傳播。 若震源距監(jiān)測(cè)點(diǎn)60km,縱波到達(dá)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間距離受災(zāi)群眾90km,地震發(fā)生后,橫波到達(dá)受災(zāi)群眾的時(shí)間 收到縱波信號(hào)后,地震局立即發(fā)出預(yù)警,忽略電磁波在空氣中的傳播時(shí)間,則受災(zāi)群眾在收到預(yù)警信息后,可供做應(yīng)急準(zhǔn)備的時(shí)間
【例題4】如圖所示為戶外大型樂器——“鳴響樹”,它是一種由不同長(zhǎng)度和方向的鋼管制成的。它發(fā)出的聲音是由________振動(dòng)產(chǎn)生的,由于鋼管的長(zhǎng)度不同,發(fā)出聲音的______不同,周圍的人們根據(jù)樂器發(fā)出的聲音可以判斷風(fēng)向和等級(jí),說明聲音可以傳遞_______。
聲音是物體振動(dòng)產(chǎn)生的。鋼管發(fā)出的聲音是由鋼管中的空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的;由于鋼管的長(zhǎng)度不同,空氣柱振動(dòng)的頻率不同,所以發(fā)出聲音的音調(diào)不同。人們根據(jù)樂器發(fā)出的聲音信息可以判斷風(fēng)向和等級(jí)說明聲音可以傳遞信息。
【例題5】冬季氣候干燥,小林家添置了超聲波空氣加濕器。 其工作原理如圖,它內(nèi)部有一個(gè)超聲波發(fā)生器,發(fā)生器會(huì)通過高頻的______ 產(chǎn)生超聲波。 超聲波傳遞到鈦膜上方的水面上,由于超聲波具有______,能使水面產(chǎn)生波紋和細(xì)小顆粒,這些直徑在1-5微米的顆粒漂浮在水面形成水霧。通過循環(huán)風(fēng)扇將水霧與干燥空氣混合,形成自然清新的空氣,小林想到自己的電動(dòng)牙刷,通過查看圖乙中牙刷參數(shù)可以發(fā)現(xiàn),他的牙刷工作時(shí)發(fā)出的聲波______(是/不是)超聲波。
能量
聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,超聲波發(fā)生器通過高頻的振動(dòng)產(chǎn)生超聲波。聲音可以傳遞信息和能量,超聲波傳遞到鈦膜上方的水面上,由于超聲波具有能量,能使水面產(chǎn)生波紋和細(xì)小顆粒。振動(dòng)頻率大于20000Hz的聲音叫做超聲波,而牙刷工作時(shí)發(fā)出的聲波的振動(dòng)頻率為f=30000次/分鐘=500次/秒=500Hz小于20000Hz,所以他的牙刷工作時(shí)發(fā)出的聲波不是超聲波。
【例題6】我們知道,聲音是由于物體______ 產(chǎn)生的。聲音傳入話筒中,能變?yōu)殡娦盘?hào),可以用示波器______ (選填“能”或“不能”)直觀地顯示出聲波的波形。如圖所示,先后在話筒前敲響兩個(gè)音叉,示波器顯示出波形,可判斷甲音叉發(fā)出聲音的______ (填聲音的特性)更_____(選填“高”或“低”)。示波器還能探測(cè)出超聲波的信號(hào),超聲波______ (選填“能”或“不能”)在真空中傳播。超聲波的頻率高于______ Hz。利用超聲波清洗眼鏡是利用聲音傳播______ 。
能
發(fā)聲時(shí),物體在振動(dòng),聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。聲音是以聲波的形式傳播的,聲音傳入話筒中,能變?yōu)殡娦盘?hào),可以用示波器能直觀地顯示出聲波的波形。由甲、乙兩音叉發(fā)出的波形可以看出,甲音叉發(fā)出聲音的波形疏,說明振動(dòng)頻率低,音調(diào)低。聲音的傳播需要借助,無論是可聽聲、超聲還是次聲都不能在真空中傳播。頻率大于20000Hz的聲音是超聲,故超聲波的頻率高于20000Hz。超聲波能傳播信息,也能傳播能量,利用超聲波清洗眼鏡是利用聲音可以傳播能量。
第4節(jié) 噪聲的危害和控制
知識(shí)一 噪聲與樂音
凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,以及對(duì)人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音,都屬于噪聲.
發(fā)聲體做_______振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音
知識(shí)二 噪聲的危害
是人們剛剛能聽到的最微弱的聲音—聽覺下限
30~40dB是較為理想的安靜環(huán)境
為了保證休息和睡眠,聲音不能超過50dB
為了保證工作和學(xué)習(xí),聲音不能超過70dB
為了保護(hù)聽力,聲音不能超過90dB
使人煩躁、精力不集中,妨礙工作、學(xué)習(xí)和休息。
使人出現(xiàn)耳聾、頭疼、血壓升高、視覺模糊等癥狀,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人神志不清、休克甚至死亡。
高強(qiáng)度噪聲能損壞建筑物,使儀表和設(shè)備不能正常工作。如超音速飛機(jī)的轟鳴聲、巨大的爆炸聲等。
知識(shí)三 噪聲的控制
在________控制。如高考期間禁止工地施工,在車輛的排氣管上安裝消聲器等。
在__________控制。例如,高架路兩側(cè)安裝隔音墻;門窗采用雙層玻璃等。
在_______控制。例如,工廠里的工人帶防噪聲耳塞、隔音帽等。
控制噪聲(消聲、隔聲和吸聲)
【例題1】如圖是聲音輸入到同一示波器上時(shí)顯示振動(dòng)隨時(shí)間關(guān)系的波形.下列說法錯(cuò)誤的是( ?。〢.甲和乙的聲的音調(diào)相同B.乙和丙的聲的音調(diào)相同C.甲和乙的聲的振動(dòng)頻率相同D.丁是噪聲
C.甲和乙的聲的振動(dòng)頻率相同,音調(diào)相同,振動(dòng)的幅度不同,響度不同,故C正確,不符合題意;D.丁是物體的無規(guī)則振動(dòng)產(chǎn)生的波形,是噪聲,故D正確,不符合題意。
A.由甲和乙的波形可知,相同時(shí)間甲、乙振動(dòng)的頻率相同,聲的音調(diào)相同,故A正確,不符合題意; B.乙和丙相同時(shí)間物體振動(dòng)的頻率不同,聲的音調(diào)不相同,丙的音調(diào)高,故B錯(cuò)誤,符合題意;
【例題2】中國(guó)文化博大精深。下列有關(guān)描述聲音的成語中,敘述正確的是( ?。〢.“繪聲繪色”——模仿聲音的高低B.“鑼鼓喧天”——振動(dòng)使物體發(fā)聲C.“人聲鼎沸”——指聲音的音調(diào)高D.“屏聲息氣”——切斷噪聲的傳播途徑
A.“繪聲繪色”是模仿聲音的音色,故A錯(cuò)誤;B.“鑼鼓喧天”,要讓鑼鼓發(fā)聲,必須敲擊鑼鼓,說明振動(dòng)使物體發(fā)聲,故B正確;C.“人聲鼎沸”是指聲音的響度大,故C錯(cuò)誤;D.“屏聲息氣”是在聲源處控制噪聲,故D錯(cuò)誤。
樂音與噪聲是根據(jù)人的感覺劃分的,并無明顯界限。判斷聲音是否屬于噪聲要把握兩點(diǎn):一是從物理學(xué)的角度,也就是看看發(fā)聲體的振動(dòng)有沒有規(guī)則;二是從環(huán)境保護(hù)的角度,看聽者是否需要。
(1)“掩耳盜鈴”指在人耳處減弱噪聲。(2)“震耳欲聾”“聲如洪鐘”“引吭高歌”指聲音響度大;“低聲細(xì)語”“輕聲慢語”指聲音的響度小。(3)“曲高和寡”“尖聲細(xì)嗓”指音調(diào)高。(4)“悅耳動(dòng)聽”指音色好,“聞其聲知其人”是指利用音色識(shí)人。(5)“隔墻有耳”是指固體可以傳聲。(6)“余音繞梁”是指聲音多次發(fā)生反射形成的回聲。
【例題3】隨著城市化進(jìn)程的加快,噪聲污染問題日益凸顯。有關(guān)噪聲及降噪手段,下列說法中正確的是( )A.建筑工人將噪聲較大的機(jī)械置于全封閉隔音棚中,是為了在聲源處防止噪聲產(chǎn)生B.住戶將窗戶的普通單層玻璃改用雙層真空玻璃,是利用了真空不能傳聲,阻礙噪聲的傳播C.冬奧高鐵專列“踏雪無聲”采用粒子阻尼減振降噪技術(shù),減小了振動(dòng)部位的振動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)在聲源處減弱噪聲,避免噪聲音調(diào)過高影響乘車體驗(yàn)D.噪聲是以聲波的形式傳播的,但只能傳遞能量,不能傳遞信息
A.將噪聲較大的機(jī)械放置在全封閉隔音棚中,是為了在聲源處減弱噪聲,其并不能防止噪聲產(chǎn)生,故A錯(cuò)誤;B.聲音的傳播需要介質(zhì),聲音不能在真空中傳播,雙層真空玻璃是利用真空中不能傳聲的原理,在傳播過程中減弱噪聲,所以它的隔音效果比單層玻璃要好很多,故B正確;C.由題意可知,粒子阻尼減振降噪技術(shù),減小了高鐵列車振動(dòng)部位振動(dòng)的幅度,發(fā)聲體的振幅變小,則產(chǎn)生聲音的響度變小,從而實(shí)現(xiàn)在聲源處減弱噪聲,避免噪音響度過高影響乘車體驗(yàn),故C錯(cuò)誤;D.聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,以聲波的形式傳播,聲音能傳遞能量和信息,故D錯(cuò)誤。故選B。
【例題4】我們戴上如圖所示的降噪耳機(jī),就可以在嘈雜的環(huán)境中降低外界噪音,欣賞美妙的音樂。下列與此情境有關(guān)的說法不正確的是( ?。〢.從物理角度看,噪聲一般是指發(fā)聲物體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音B.降噪耳機(jī)采用硅膠耳塞等隔音材料來阻擋外界噪聲,這是在人耳處減弱噪聲C.降噪耳機(jī)降低了傳入人耳中噪聲的音調(diào)D.耳機(jī)中的揚(yáng)聲器播放音樂時(shí),將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成了聲信號(hào)
A.從物理角度看,樂音是物體有規(guī)律振動(dòng)產(chǎn)生的聲音,噪聲一般是指發(fā)聲物體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音,故A正確,不符合題意;B.降噪耳機(jī)采用硅膠耳塞等隔音材料來阻擋外界噪聲,防止噪聲進(jìn)入耳朵,這是在人耳處減弱噪聲,故B正確,不符合題意;C.降噪耳機(jī)降低了傳入人耳中噪聲的響度,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.耳機(jī)中的揚(yáng)聲器播放音樂時(shí),將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成了聲信號(hào),將聲音還原出來,故D正確,不符合題意。
【例題5】2023年9月,小米自研聲音算法取得重大突破,識(shí)聲性能居國(guó)際前列。小米公司的智能設(shè)備能夠識(shí)別廣泛的環(huán)境聲音,比如嬰兒啼哭聲、動(dòng)物叫聲、汽車引擎聲、爆炸聲、煙霧報(bào)警聲、門鈴聲、水流聲等,并將環(huán)境中的聲音以文字等模態(tài)表達(dá),不僅提高了用戶體驗(yàn),也為聽障人士提供了更多可能性。以下關(guān)于聲音的說法,錯(cuò)誤的是( )A.小米手機(jī)能區(qū)分嬰兒啼哭和水聲,是因?yàn)閮烧咭羯煌珺.在15攝氏度的空氣中,水聲的傳播速度是340m/sC.小米音箱播放出優(yōu)美的音樂,這個(gè)聲音一定是樂音D.小米音箱識(shí)別到煙霧報(bào)警聲,并以文字的形式通過手機(jī)告知業(yè)主,說明了聲音可以傳遞信息
A.音色反映了聲音的品質(zhì)和特色,小米手機(jī)能區(qū)分嬰兒啼哭和水聲,是因?yàn)閮烧咭羯煌蔄正確,不符合題意;B.在15攝氏度的空氣中,水聲的傳播速度是340m/s,故B正確,不符合題意;C.凡是影響人們工作學(xué)習(xí)休息的聲音都屬于噪音,小米音箱播放出優(yōu)美的音樂,這個(gè)聲音也可能是噪音,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.聲音可以傳遞信息和能量,小米音箱識(shí)別到煙霧報(bào)警聲,并以文字的形式通過手機(jī)告知業(yè)主,說明了聲音可以傳遞信息,故D正確,不符合題意。
【例題6】近幾年,許多城市道路由從前的水泥路面變成了瀝青路面。小齊同學(xué)發(fā)現(xiàn)汽車駛過時(shí)產(chǎn)生的噪音好像比從前小了很多,那么汽車行駛的噪音是否與路面的材料結(jié)構(gòu)有關(guān)呢?于是,善于利用資源的小齊同學(xué)就在互聯(lián)網(wǎng)上查到了同一輛轎車在不同路面行駛時(shí)噪聲的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如表:(1)由表格信息填空:轎車速度72km/h=____ m/s。在表格中出現(xiàn)了一個(gè)不足之處:沒有寫出噪音的單位;人們以_____為單位來表示聲音強(qiáng)弱的等級(jí)。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),你可以得出的結(jié)論:① ________________ ;② _________________。(3)由數(shù)據(jù)可知,轎車行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的噪音,為了減弱噪聲對(duì)人們生活的影響,請(qǐng)你說出一種減弱公路噪音的方法:___________ 。
普通瀝青路面比多空瀝青路面噪音大
在公路的兩旁栽種樹木等
汽車速度越大產(chǎn)生的噪音越大
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