聲現(xiàn)象是最簡單也是中考必考的內(nèi)容,尤其是本章中關(guān)于聲音的產(chǎn)生和傳播、聲音的特征、噪聲的危害和控制等,每年中考必考??碱}往往以選擇題(單選)、填空題、簡答題的形式出現(xiàn),分值一般為2分。雖然分值不高,但,是最容易得分的考題??疾榍榫爸饕菍W(xué)生生活中已有的感性認(rèn)識和課堂上觀察或總結(jié)出的規(guī)律,需要在理解的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確把握,這里注意聲與電磁波的區(qū)別。
一、課標(biāo)要求1.通過實(shí)驗(yàn)探究,初步認(rèn)識聲音的產(chǎn)生與傳播的條件;2.了解聲音的特性;3.了解防治噪聲的途徑;4.了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的應(yīng)用,如超聲波、次聲波在現(xiàn)代技術(shù)中的簡單應(yīng)用等。
1.聲音的產(chǎn)生聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,正在振動(dòng)的物體叫聲源;一切發(fā)聲體都在振動(dòng),振動(dòng)停止,發(fā)聲停止。2.聲源:正在振動(dòng)發(fā)聲的物體叫做聲源。(1)固體、液體、氣體都能發(fā)聲,都可以成為聲源。(2)聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。但是不能說振動(dòng)停止,聲音也消失。因?yàn)檎駝?dòng)停止,只是不再發(fā)聲,但是原來所發(fā)出的聲音還在繼續(xù)向外傳播并存在。
3.探究聲音的產(chǎn)生(1)輕壓喉部:輕捏喉部,然后說話或者唱歌,發(fā)聲時(shí),手指感到喉嚨在振動(dòng);停止發(fā)聲,振動(dòng)停止,聲帶(固體)振動(dòng)發(fā)聲。(2)撥動(dòng)橡皮筋:用手撥動(dòng)張緊的橡皮筋,然后再捏住橡皮筋:撥動(dòng)橡皮筋時(shí),橡皮筋發(fā)出“嗡嗡”聲,能看到橡皮筋在不停地振動(dòng);捏住橡皮筋時(shí),橡皮筋不再振動(dòng),不再發(fā)聲,橡皮筋(固體)振動(dòng)發(fā)聲。(3)吹響笛子:笛子發(fā)聲時(shí),把手放在笛孔處,能感覺到氣流的振動(dòng);停止吹氣,沒有振動(dòng)的氣流,笛聲消失??諝庵怏w)振動(dòng)發(fā)聲。
3.探究聲音的產(chǎn)生(4)用筷子攪動(dòng)水(不要碰觸水盆):水發(fā)出“嘩嘩”的聲音;當(dāng)水面平靜下來,水不再振動(dòng),不再發(fā)出聲音,水(液體)振動(dòng)發(fā)聲。(5)敲鼓:(1)敲鼓時(shí),鼓面上紙屑的跳動(dòng);(2)敲鼓時(shí),鼓面附近的蠟燭火焰晃動(dòng);說明鼓聲是鼓面振動(dòng)產(chǎn)生的。(6)敲擊音叉:敲擊音叉時(shí),音叉附近的乒乓球跳開,說明音叉在振動(dòng)。(7)正在發(fā)聲的音箱:用手按住音箱的紙盆,感覺到紙盆在振動(dòng)。
拓展培優(yōu):探究聲音產(chǎn)生原因?qū)嶒?yàn)中的科學(xué)方法(1)轉(zhuǎn)換法:物理學(xué)中常將一些無法直接感知或不易觀察到的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成人們可以感知或容易觀察到的現(xiàn)象,這種方法就是轉(zhuǎn)換法。例如,觀察鼓面振動(dòng)時(shí),鼓面的振動(dòng)不易觀察到,我們可以在鼓面上撒些碎紙屑或泡沫顆粒,鼓面振動(dòng)時(shí)會(huì)引起紙屑或泡沫顆粒的跳動(dòng),由此可由紙屑或泡沫顆粒是否跳動(dòng)來反映鼓面是否在振動(dòng)。(2)比較法:通過對不同物理現(xiàn)象的比較,發(fā)現(xiàn)它們的不同點(diǎn)和相同點(diǎn),從而得出某種結(jié)論。例如,通過比較物體發(fā)聲和未發(fā)聲時(shí)的區(qū)別,發(fā)現(xiàn)發(fā)聲物體的共同特征—聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。(3)歸納法:通過大量事實(shí)概括得出結(jié)論的方法。例如,根據(jù)“物體振動(dòng)發(fā)聲”的大量事實(shí),總結(jié)得出“發(fā)聲的物體都在振動(dòng)”的結(jié)論。
4.確定聲源:弦樂是琴弦的振動(dòng)產(chǎn)生的;管樂是空氣柱的振動(dòng)產(chǎn)生的;打擊樂是由被打擊樂器的振動(dòng)產(chǎn)生的等。對聲源的理解①聲源可以是固體,也可以是液體和氣體。如“風(fēng)聲雨聲讀書聲”,其中的“風(fēng)聲”、“雨聲”、“讀書聲”分別是由氣體(空氣)、液體(水)、固體(聲帶)振動(dòng)發(fā)出的聲音,此時(shí),空氣、水、聲帶就是聲源。②只有正在發(fā)生的物體才能叫聲源。一個(gè)能夠發(fā)聲但沒有發(fā)聲的物體不能稱為聲源。
發(fā)聲停止≠聲音停止一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng),振動(dòng)停止時(shí),發(fā)聲也停止,注意發(fā)聲停止不是“聲音消失”。因?yàn)檎駝?dòng)停止只是物體不再發(fā)聲,但物體原來發(fā)出的聲音仍然在傳播。例如,發(fā)令槍響后隨即停止振動(dòng)不再發(fā)聲,過一會(huì)終點(diǎn)計(jì)時(shí)員能聽到槍聲,說明雖然聲源的振動(dòng)停止了,但是聲音仍然在空氣中傳播,并沒有消失。
1.聲音的傳播(1)聲音的傳播需要介質(zhì),傳播聲音的介質(zhì)可以是固體、液體和氣體,真空不能傳聲。振動(dòng)停止,發(fā)聲停止,但聲音不會(huì)馬上消失。(2)聲音是以波的形式傳播的,叫聲波。聲波的傳播也伴隨著能量的傳播。注意:有聲音一定有聲源在振動(dòng),有聲源振動(dòng)不一定能聽見聲音。(3)聲音可以在固體、液體和氣體中傳播,但不能在真空中傳播。
2.探究聲音的傳播(1)固體能夠傳聲:一個(gè)同學(xué)輕敲桌子的一端,另一個(gè)同學(xué)把耳朵貼在桌子的另一端的桌面上,能聽到清晰的敲桌子的聲音,聲音能在固體中傳播。
2.探究聲音的傳播(2)液體能夠傳聲:輕敲水族館里的魚缸體,魚聽到敲擊聲后迅速跑開。魚能聽到敲擊聲才迅速跑開,液體能夠傳聲。
2.探究聲音的傳播(3)氣體能夠傳聲:上課時(shí),我們都能聽見老師的講課聲。我們通過空氣聽到了老師講課聲,空氣能傳播聲音。
2.探究聲音的傳播(4)真空不能傳聲:把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩中,逐漸抽出其中的空氣,注意聲音的變化,再向玻璃罩中逐漸充入空氣,注意聲音的變化。隨著空氣被抽出,聲音越來越小,最后聽不到聲音;再充入空氣,隨著空氣越來越多,聲音又越來越大,推理:真空不能傳聲。
拓展培優(yōu):真空鈴實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)推理法的應(yīng)用1.在抽氣過程中,罩內(nèi)空氣越來越少,聽到的鈴聲越來越小。于是,我們可以推測:如果把罩內(nèi)抽成真空,那么我們就聽不到聲音了。這種在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出結(jié)論的研究方法叫做實(shí)驗(yàn)推理法。2.不管怎樣向外抽氣,離實(shí)驗(yàn)很近的同學(xué)還是能聽到聲音微弱鈴聲的,這是因?yàn)椴Aд謨?nèi)很難真正抽成真空狀態(tài),總還有少量稀薄的氣體可以傳聲。另外,不管用什么方法固定鬧鐘,鬧鐘總能通過與其相互接觸的物體傳出聲音,但這也從另外一個(gè)角度說明了聲音的傳播需要介質(zhì)。
3.回聲(1)聲波遇到障礙物會(huì)被反射回來,我們聽到的回聲,就是聲波反射形成的。(2)人耳能分辨出回聲和原聲的條件是:反射回來的聲音到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上,即:聲源到障礙物的距離大于17m。(3)回聲的防止:室內(nèi)講話的回聲有時(shí)候會(huì)使人聽到多重聲音,產(chǎn)生重音,嚴(yán)重時(shí)會(huì)對人的聽覺系統(tǒng)造成傷害,所以要規(guī)避回聲帶來的不利影響。
4.聲波(1)聲波:聲音在介質(zhì)中是以波的形式進(jìn)行傳播的,我們把這種波叫做聲波。例如,音叉振動(dòng),引起周圍空氣的振動(dòng),形成了聲波,從而將音叉(聲源)的振動(dòng)傳播到遠(yuǎn)方,如圖所示。(2)聲音的傳播速度:聲音在空氣中的傳播速度是340m/s;在水中傳播比在空氣中快,約為1500m/s;在鋼鐵中更快,速度可達(dá)5200m/s.(3)影響聲速的因素:1)介質(zhì)的種類,一般情況下v固>v液>v氣;2)溫度,同種介質(zhì),溫度越高,聲速越大。
5.人耳如何聽到聲音(1)人耳聽到聲音的過程:發(fā)聲體發(fā)出聲音→介質(zhì)傳聲→耳朵聽聲。(2)聲音可以通過頭骨、頜骨傳到聽覺神經(jīng),物理學(xué)中把這種傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)。(3)聲源到兩只耳朵的距離一般不同,這就造成了聲音傳到兩只耳朵的時(shí)間、強(qiáng)度及其它特征也就不同,這就是雙耳效應(yīng)。正是由于雙耳效應(yīng),人們可以準(zhǔn)確地判斷聲音的方位。(4)聲波在傳播過程中遇到障礙物會(huì)發(fā)生以下情況:一部分聲波在障礙物表面反射;另一部分聲波可能進(jìn)入障礙物,被障礙物吸收甚至穿過障礙物,如隔墻能聽到相鄰房間里的聲音。不同障礙物對聲波的吸收和反射能力不同。通常情況下堅(jiān)硬光滑的表面反射聲音的能力強(qiáng)。
6.回聲的應(yīng)用(1)聲音在傳播過程中,遇到障礙物被反射回來,再傳入人的耳朵,人聽到反射回來的聲音叫回聲。(2)人耳能區(qū)分回聲與原聲的條件回聲到達(dá)人耳比原聲完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17m),會(huì)使聲音聽起來更響亮,因此在物理說話聲比在曠野中聽起來更響亮。
(3)回聲的利用改善音質(zhì):在封閉的空間產(chǎn)生聲音后,聲波就在四壁上不斷反射,即使聲源停止振動(dòng)發(fā)聲,聲音也會(huì)持續(xù)一段時(shí)間,這種現(xiàn)象叫做混響。在建筑方面,設(shè)計(jì)、建造大的廳堂時(shí),可采取必要的措施,例如設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形狀等,以獲得適量的混響,使聲音更為豐滿動(dòng)聽,提高室內(nèi)的音質(zhì),如圖甲所示。
(3)回聲的利用回聲測距:當(dāng)聲源靜止時(shí),聲音從發(fā)出到碰到障礙物反射回聲源處所走過的距離,是聲源到障礙物距離的兩倍,即s=(1/2)v聲t ,其中t為從發(fā)聲到接收到回聲的時(shí)間,v聲為聲音的傳播速度。人們根據(jù)這一原理進(jìn)行距離的測量,如圖乙所示。(4)回聲的防止室內(nèi)講話(比如晚會(huì)、報(bào)告會(huì)等場所)的回聲有時(shí)候會(huì)使人聽到多重聲音,產(chǎn)生重音,嚴(yán)重時(shí)會(huì)對人的聽覺系統(tǒng)造成傷害,所以要規(guī)避回聲帶來的不利影響。如圖所示,劇院的墻壁常常做成凹凸不平的形狀(俗稱燕子泥)就是為了減弱回聲的影響。
考向01 聲音的產(chǎn)生
聲音的產(chǎn)生與傳播是聲現(xiàn)象的基本內(nèi)容,也是聲現(xiàn)象重要知識點(diǎn)。中考題中,考查聲音的產(chǎn)生的考題出現(xiàn)頻率也很高,但一般不會(huì)只考查“聲音的產(chǎn)生”單一知識點(diǎn),結(jié)合對聲音的傳播、聲音的特性、聲音的利用或噪聲控制等內(nèi)容的考題較多。所有聲音都是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,但(聲源)發(fā)聲體是什么,聲音來源于什么物體的振動(dòng)是學(xué)生容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方。有的時(shí)候?yàn)榱嗣曰髮W(xué)生,會(huì)考查一些諸如“高科技產(chǎn)品的聲音不是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”之類的問題,但無論怎么出題、如何表達(dá),所有聲音都是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,這是考生需要牢記的,例如:手機(jī)聲音是手機(jī)膜片振動(dòng)產(chǎn)生的;風(fēng)聲是空氣振動(dòng)產(chǎn)生的等等。當(dāng)然,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,需要結(jié)合生活實(shí)際,多了解一些有關(guān)發(fā)聲體的知識。
【例1】(2023·宜賓)為了陶冶學(xué)生的藝術(shù)情操,學(xué)校開展了豐富多彩的社團(tuán)活動(dòng)。如圖是學(xué)生用古箏表演的情景,其中說法正確的是( ?。?。 A. 琴聲是由手指振動(dòng)產(chǎn)生的 B. 琴聲是由琴弦振動(dòng)產(chǎn)生的C. 琴聲在真空中也能傳播 D. 琴弦的振幅不同音調(diào)也不同
古箏聲是由琴弦的振動(dòng)而產(chǎn)生的
聲可以在固體、液體和氣體等介質(zhì)中傳播,但聲音不能在真空中傳播
琴弦的振幅不同,響度也不同
【變式1-1】(2023·泰州)如圖,古琴演奏家正在演奏名曲《高山流水》,下列說法正確的是(  )。 A. 琴聲響度越大,它在空氣中傳播的速度越大;B. 琴聲是由琴弦振動(dòng)產(chǎn)生的;C. 撥動(dòng)不同的琴弦,主要引起琴聲響度不同;D. 用大小不同的力撥動(dòng)同一根琴弦,琴聲音調(diào)不同
聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,琴聲是由琴弦振動(dòng)產(chǎn)生的
聲音的傳播速度與介質(zhì)的種類、環(huán)境溫度有關(guān),跟響度無關(guān)
琴弦粗細(xì)不同,撥動(dòng)不同的琴弦,振動(dòng)的難易程度不同,從而振動(dòng)頻率不同,主要引起琴聲音調(diào)不同
大小不同的力撥動(dòng)同一根琴弦,琴弦振動(dòng)的幅度不同,琴聲響度不同
【變式1-2】(2023·徐州)制作一組長度不同的PVC管,用膠板拍擊管口就能演奏簡單的音樂,PVC管發(fā)出的聲音是由空氣_____產(chǎn)生的。拍擊不同長度的PVC管,發(fā)出聲音的_____不同,由于和其他樂器的材料、結(jié)構(gòu)不同,PVC管發(fā)出聲音的_____不同。
[1]聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,故PVC管發(fā)出的聲音是由空氣振動(dòng)產(chǎn)生的。
[2]拍擊不同長度的PVC管,管的長短不同,筒內(nèi)空氣柱的長短就不同,振動(dòng)時(shí)頻率就不同,所以發(fā)出聲音的音調(diào)就不同。
[3]音色反映的是聲音的品質(zhì)與特色,它跟發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān),PVC管和其他樂器的材料、結(jié)構(gòu)不同,所以PVC管發(fā)出聲音的音色不同。
考向02 聲音的傳播
聲音以波的形式傳播,聲音的傳播需要有介質(zhì);沒有介質(zhì),即便物體振動(dòng),我們也聽不到聲音。這是聲音能不能傳播出去和我們能聽到聲音所必須滿足的條件。為了考查學(xué)生對此知識點(diǎn)的理解,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)太空中宇航員與地面通話,用真空罩罩住發(fā)聲體,電磁波的傳播與聲波的傳播等考題。對這些問題加以理解和關(guān)注,對解答此類問題大有益處。
【例2】(2023·遂寧)2023年4月22日,中國龍舟大賽四川遂寧站比賽在美麗的觀音湖盛大舉行,吸引了大量觀眾前來為龍舟隊(duì)員吶喊助威,現(xiàn)場鑼鼓喧天、人聲鼎沸。下列對此場景說法正確的是( ?。?。 A. 鑼鼓聲是由空氣振動(dòng)產(chǎn)生的;B. “鑼鼓喧天”是指聲音的音調(diào)高;C. 鑼鼓聲在空氣中傳播速度約為3×108m/s;D. 吶喊聲通過空氣傳播到龍舟隊(duì)員耳中
鑼鼓聲是由鼓面振動(dòng)產(chǎn)生的
“鑼鼓喧天”是指聲音的音量高,即響度大
聲音的傳播需要介質(zhì),因此吶喊聲通過空氣傳播到龍舟隊(duì)員耳中
鑼鼓聲在空氣中傳播速度約為340m/s
【變式2-1】(2023·恩施州)兩位同學(xué)通過用棉線連接的“土電話”進(jìn)行對話。此游戲反映聲音可通過___________傳播,還說明聲可以傳遞___________(選填“信息”或“能量”)。
[1]棉線是固體,兩位同學(xué)通過棉線連接的“土電話”可以對話,說明聲音可以通過棉線傳播,聲音可以通過固體傳播。
[2]使用“土電話”可以進(jìn)行對話,通過聲音交換彼此的信息,說明聲音可以傳遞信息。
【變式2-2】(2022·福建?。┰谔骄柯曇舻膫鞑r(shí),對課本的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),如圖。 (1)為了避免聲音通過底部固體傳出,利用磁懸浮裝置使發(fā)聲體懸浮于空中,A磁體上端為N極,則B磁體下端為______極;(2)將內(nèi)部充有少量空氣的氣球口系緊,并懸掛于玻璃罩內(nèi)壁,實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)氣球體積變大,說明罩內(nèi)氣壓變______;(3)罩內(nèi)空氣不斷減少,最后幾乎聽不到聲音了,但發(fā)聲體上方的輕質(zhì)小球照舊跳動(dòng),說明發(fā)聲體仍在______;(4)本實(shí)驗(yàn)無法抽成絕對真空,需在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步推理得出:真空______傳聲。寫出一個(gè)運(yùn)用類似研究方法的實(shí)驗(yàn):______________________。
(1)[1]磁懸浮裝置是利用同名磁極相互排斥的原理工作的,因此A磁體上端為N極,則與之相對的B磁體下端應(yīng)為N極。
(2)[2]氣球口系緊,氣球內(nèi)部空氣的質(zhì)量一定,當(dāng)體積不變時(shí)氣壓不變,當(dāng)氣球外部氣壓變小時(shí),氣球內(nèi)部氣壓大于外部氣壓,內(nèi)部空氣將氣球向外壓,則氣球的體積變大,因此發(fā)現(xiàn)氣球體積變大時(shí),說明罩內(nèi)氣壓變小。
(3)[3]輕質(zhì)小球放在發(fā)聲體上,由轉(zhuǎn)換法可知,輕質(zhì)小球跳動(dòng)說明發(fā)聲體在振動(dòng)。
(4)[4][5]聲音傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲,實(shí)驗(yàn)中得出此結(jié)論運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)推理法。在研究牛頓第一定律時(shí),得出“一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)”這一結(jié)論,也運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)推理法,因?yàn)椴皇芰Φ奈矬w是不存在的。
考向03 聲速及其計(jì)算
對聲速的考查也曾出現(xiàn),但考查此知識點(diǎn)的考題較少,出現(xiàn)的頻率也不是太高。作為知識點(diǎn)需要考生注意以下幾個(gè)問題:(1)什么是聲速,聲速在不同介質(zhì)中傳播速度不同;(2)在15℃時(shí),空氣中的聲速是340m/s;(3)利用回聲可以測距。
【例3】(2023·菏澤)某中學(xué)運(yùn)動(dòng)會(huì)男子400米比賽時(shí),發(fā)令員在起跑線后方某處,運(yùn)動(dòng)員在各自賽道的起點(diǎn)處等待發(fā)令,如圖所示。發(fā)令槍響同時(shí)有閃光,下列判斷正確的是( )。 A. 槍聲不是振動(dòng)產(chǎn)生的;B. 運(yùn)動(dòng)員中在第8賽道的聽到槍聲最晚;C. 槍聲和閃光都是依靠空氣傳播的;D. 發(fā)令員戴耳塞是在聲源處減弱噪聲
聲音傳播需要介質(zhì),槍聲是通過客氣傳播的;光的傳播不需要介質(zhì)
聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,槍聲是振動(dòng)產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤
由圖可知,第8賽道的運(yùn)動(dòng)員距離發(fā)令員最遠(yuǎn),聲音在各賽道傳播的速度相同,由v=s/t可知,槍聲傳到第8賽道運(yùn)動(dòng)員的時(shí)間最長,故運(yùn)動(dòng)員中在第8賽道的聽到槍聲最晚,故B正確
發(fā)令員戴耳塞是在人耳處減弱噪聲
【變式3-1】(2023·錦州)關(guān)于聲現(xiàn)象,下列說法中正確的是( ?。?。A. 只要物體振動(dòng),我們就能聽到聲音;B. 聲音在真空中傳播的速度最快;C. 戴耳罩是在聲源處減弱噪聲;D. 利用音色能區(qū)分鋼琴和笛子發(fā)出的聲音
物體振動(dòng)可以產(chǎn)生聲音,如果沒有傳播聲音的介質(zhì),我們不能聽到聲音
真空不能傳播聲音,聲音在真空中傳播的速度為0;戴耳罩是在人耳處減弱噪聲
不同樂器發(fā)出聲音的音色不同,故區(qū)分鋼琴和笛子這兩種樂器發(fā)出的聲音是因?yàn)樗鼈儼l(fā)出聲音的音色不同
【變式3-2】(2023·山西)在2023年春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)上,“一帶一路”沿線國家的藝術(shù)家與中國音樂家一起相聚云端,共同演唱《一帶繁花一路歌》,唱出了“一帶一路”的團(tuán)結(jié)與繁榮。下列說法正確的是(  )。A. 歌聲是由聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的;B. 不同藝術(shù)家發(fā)出聲音的音色相同;C. 歌聲可以在真空中傳播;D. 歌聲在空氣中的傳播速度是3×108m/s
不同人發(fā)聲的音色一般不同,可據(jù)音色區(qū)別不同藝術(shù)家的發(fā)聲
聲音的傳播需要介質(zhì),歌聲不能在真空中傳播
聲音由物體的振動(dòng)產(chǎn)生,歌聲是由聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的
歌聲在空氣中的傳播速度約為340m/s,光在真空中的傳播速度為3×108m/s
1.音調(diào):聲音的高低叫音調(diào)。(1)頻率:物體每秒振動(dòng)的次數(shù)叫頻率。用字母f表示。(2)頻率的單位:赫茲,簡稱赫,用符號Hz表示。2.音調(diào)與聲源振動(dòng)頻率的關(guān)系:頻率決定聲音的音調(diào)的高低。頻率越高,音調(diào)越高,聲音聽起來越清脆;頻率越低,音調(diào)越低,聲音聽起來越低沉。
3.頻率(1)定義:物體每秒振動(dòng)的次數(shù)叫頻率。用字母f表示。(2)物理意義:描述物體振動(dòng)快慢的物理量。(3)單位:赫茲,簡稱赫,用符號Hz表示。如果一個(gè)物體在1s時(shí)間內(nèi)振動(dòng)100次,它的頻率就是100Hz,表示f=100Hz。(4)音調(diào)與聲源振動(dòng)頻率的關(guān)系:頻率決定聲音的音調(diào)的高低。頻率越高,音調(diào)越高,聲音聽起來越清脆;頻率越低,音調(diào)越低,聲音聽起來越低沉。(5)音調(diào)高低不同的聲波波形圖
4.探究影響音調(diào)高低的因素觀察鋼板尺的振動(dòng):將一把鋼板尺壓緊在桌面上,分別將鋼板尺的不同長度伸出桌面邊緣,用力波動(dòng)鋼板尺伸出桌面的部分,使其振動(dòng)發(fā)聲,聽聲音高低的變化,觀察鋼板尺振動(dòng)快慢情況。鋼板尺伸出桌邊的長度越長,鋼尺振動(dòng)得越慢,發(fā)聲的音調(diào)越低。因而可知,物體振動(dòng)得快,發(fā)聲的音調(diào)就高;振動(dòng)得慢,發(fā)聲的音調(diào)就低。
5.超聲波與次聲波(1)人能感知的聲音頻率有一定的范圍。多數(shù)人能聽到的頻率范圍大約在20Hz—20000Hz之間。物理學(xué)中把人類能聽到的聲叫聲音(2)把高于20000Hz的聲叫超聲波,把低于20Hz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。
1.超聲波和次聲波也是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的;2.超聲波和次聲波的傳播也需要介質(zhì),在真空中不能傳播;3.在相同條件下,超聲波和次聲波的傳播速度與聲音的傳播速度相同。
6.人和動(dòng)物的發(fā)聲和聽覺頻率范圍(1)人和動(dòng)物聽覺頻率范圍各不相同。另外,不同人的聽覺頻率范圍也略有不同,即使是同一個(gè)人,在不同年齡段聽覺頻率范圍也不同,所以聽覺頻率范圍20Hz—20000Hz僅僅是理論上的。(2)地震、海嘯、臺風(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,如狗、大象等。(3)海豚、蝙蝠等能發(fā)出超聲波,而大象能發(fā)出次聲波,它們可以用人類聽不到的聲音完成交流和捕食。
1.響度:物理學(xué)中,聲音的強(qiáng)度(大?。┙许懚?。
(1)日常生活中所說的聲音的“高”、“低”,有時(shí)候指的是音調(diào),有時(shí)候指的是響度。例如,“高音我唱不上去”、“低音我唱不來”,這里“高”、“低”指的是音調(diào);而“引吭高歌”、“低聲細(xì)語”,這里的“高”、“低”指的是響度。(2)管樂音調(diào)的高低取決于發(fā)聲的空氣柱長短。一般來說,長空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的音調(diào)低,短空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的音調(diào)高。
2.振幅:物理學(xué)中用振幅來描述物體振動(dòng)的幅度。(1)聲音的響度與發(fā)聲體振動(dòng)的幅度有關(guān)。發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越大,產(chǎn)生聲音的響度大;發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越小,產(chǎn)生聲音的響度越?。?)人聽到的聲音是否響亮,除了跟發(fā)聲體發(fā)聲時(shí)的振幅有關(guān)外,還跟人距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。(3)振幅與波形示意圖 甲圖振幅大,響度大;乙圖振幅小,響度小。
3.影響人聽到聲音是否響亮的因素人聽到的聲音是否響亮,除了跟發(fā)聲體發(fā)聲時(shí)的振幅有關(guān)外,還跟人距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。
4.減少聲音分散的方法(1)將手做成喇叭狀或用喇叭形的傳聲筒喊話,可以減少聲音的分散,使處于喇叭前方的聽到的聲音更響亮,也可以使聲音傳播得更遠(yuǎn);(2)利用管狀物(例如聽診器),也能減少聲音的分散,增強(qiáng)傳聲效果。5.探究響度與哪些因素有關(guān)把系好的乒乓球細(xì)線拴在鐵架臺上,用正在發(fā)聲的音叉輕觸乒乓球;用大小不同的力敲擊音叉,使音叉發(fā)出響度不同的聲音。6.放大法:在上述實(shí)驗(yàn)中,我們通過音叉彈開乒乓球的距離來間接反映音叉振動(dòng)幅度的大小,這種方法叫放大法。放大法是轉(zhuǎn)換法的一種。
1.音色:音色又叫音品,反映聲音的品質(zhì)與特色。我們能區(qū)分不同人、不同物體發(fā)出的聲音,主要就是根據(jù)音色不同。2.影響音色的因素:音色與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān),不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出聲音的音色也不相同。3.不同音色的聲音的波形圖 甲圖是音叉發(fā)出的聲音的音色,乙圖是鋼琴發(fā)出聲音的音色。
4.音色的利用(1)根據(jù)音色可以分辨出不同樂器(發(fā)聲體)和不同人的聲音。在欣賞交響樂時(shí),人們能根據(jù)音色分辨出不同樂器發(fā)出的聲音;“聞其聲而知其人”也是因?yàn)椴煌税l(fā)出的聲音的因素不同。(2)同一發(fā)聲體,如果其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,音色也將發(fā)生變化。因此,可以根據(jù)音色來辨別瓷器內(nèi)部是否產(chǎn)生了裂痕、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常等。
音調(diào)、響度和音色之間的區(qū)別如下表所示:
考向01 聲音三特性辨析
聲音的特性是聲現(xiàn)象的高頻考點(diǎn)。中考中,聲音三特性辨析屬于??純?nèi)容和題型。辨別聲音三個(gè)特性的方法
【例1】(2023·金昌)公共場所標(biāo)示的“請勿大聲喧嘩”的溫馨提示,是指控制聲音的(?。?。A. 音調(diào) B. 響度 C. 音色 D. 頻率
請勿大聲喧嘩,是為了防止響度較大的聲音對他人造成干擾,控制聲音的響度,故B符合題意,ACD不符合題意
【變式1-1】(2023·永州)唐詩《楓橋夜泊》中的詩句“姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船”,客船上的人能辨別出傳來的是鐘聲,是根據(jù)聲音的( ?。?。A. 音色 B. 響度 C. 音調(diào) D. 頻率
音色是發(fā)聲體的聲音品質(zhì),由發(fā)聲體本身的特征決定,是區(qū)別聲音的重要標(biāo)志,客船上的人能辨別出傳來的是鐘聲,是根據(jù)聲音的音色來判斷的
【變式1-2】(2023·連云港)我們能辨別出熟悉同學(xué)的聲音,從物理學(xué)角度講,這主要是因?yàn)樗麄兟曇舻模? )。A. 響度不同B. 音調(diào)不同C. 頻率不同D. 音色不同
音色是發(fā)聲體的聲音品質(zhì),由發(fā)聲體本身的特征決定,我們能辨別出熟悉同學(xué)的聲音,這主要是因?yàn)樗麄兟曇舻囊羯煌?br/>考向02 探究影響音調(diào)高低的因素
音調(diào)的高低可能與多個(gè)因素有關(guān),故探究各個(gè)因素對音調(diào)高低的影響時(shí),應(yīng)采用控制變量法。即當(dāng)探究某個(gè)因素對音調(diào)高低影響時(shí),控制其他影響因素不變,探究該因素對音調(diào)高低的影響,最后再綜合分析音調(diào)高低與各個(gè)因素之間的關(guān)系。振動(dòng)發(fā)聲的頻率跟發(fā)聲體的形狀、尺寸、材料和松緊程度等有關(guān)。(1)弦樂器的音調(diào)高低取決于弦的粗細(xì)、長短和松緊程度。一般來說,弦樂的弦越細(xì)、越短、越緊,其發(fā)聲時(shí)的音調(diào)越高。(2)管樂音調(diào)的高低取決于發(fā)聲的空氣柱長短。一般來說,長空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的音調(diào)低,短空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的音調(diào)高。(3)打擊樂以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動(dòng)得越快,音調(diào)越高。(4)我們?nèi)粘I钪谐Uf的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音調(diào),一般來說,兒童發(fā)聲的音調(diào)比成年人高,女聲比男聲音調(diào)高。
【例2】(2023·營口)如圖所示,在8個(gè)完全相同的玻璃瓶中,灌入不同高度的水,仔細(xì)調(diào)節(jié)水的高度。用一根木棒敲擊它們,發(fā)出聲音的特性一定不同的是(  )。 A. 音調(diào)B. 響度C. 音色D. 音色和響度
用一根木棒敲擊它們,水越少越容易振動(dòng),則振動(dòng)的頻率越快,則音調(diào)越高,因此發(fā)出聲音的特性一定不同的是音調(diào)
【變式2-1】(2023·阿壩州)如圖所示,將一把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌邊,撥動(dòng)鋼尺,聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音。若增加鋼尺伸出桌面的長度,則聽到的聲音(?。?A. 頻率不變,音調(diào)變高 B. 頻率變高,音調(diào)變低C. 頻率變低,音調(diào)變高 D. 頻率變低,音調(diào)變低
增加鋼尺伸出桌面的長度,用大小相同的力度撥動(dòng)鋼尺,鋼尺振動(dòng)的幅度相同,則聽到的聲音響度相同;振動(dòng)的快慢變低了,即頻率變低,則聽到的聲音音調(diào)變低
【變式2-2】(2023·成都)繃緊在紙盒上的兩條橡皮筋,粗細(xì)不同(如圖),用手撥動(dòng)橡皮筋可發(fā)出聲音。下列說法正確的是( )。 A. 撥動(dòng)橡皮筋發(fā)出的聲音,不是振動(dòng)產(chǎn)生的;B. 手撥動(dòng)越快,橡皮筋發(fā)出的聲音傳播越快;C. 撥動(dòng)兩條橡皮筋,發(fā)出聲音的響度一定不同;D. 撥動(dòng)不同橡皮筋,可探究音調(diào)與振動(dòng)頻率的關(guān)系
聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。撥動(dòng)橡皮筋發(fā)出的聲音,也是振動(dòng)產(chǎn)生的
手撥動(dòng)越快,橡皮筋振動(dòng)得越快,發(fā)出的聲音音調(diào)越高,不是傳播越快,聲音傳播的快慢與介質(zhì)種類和溫度有關(guān)
撥動(dòng)兩條橡皮筋,因?yàn)橄鹌そ畲旨?xì)不同,發(fā)出聲音的音調(diào)不同,但響度可能不同,當(dāng)撥動(dòng)的力度相同時(shí),響度相同
撥動(dòng)不同橡皮筋,因?yàn)橄鹌そ畲旨?xì)不同,發(fā)出聲音的頻率不同,音調(diào)不同,所以可探究音調(diào)與振動(dòng)頻率的關(guān)系
考向03 探究影響響度大小的因素
聲音的響度大小與物體振動(dòng)的振幅有關(guān)。探究會(huì)利用控制變量法,改變物體振動(dòng)的振幅。聲音的響度也就是聲音的大小,響度是由物體振動(dòng)振幅決定的,物體振動(dòng)振幅越大,響度越大,也就是說聲音越大。和響度有關(guān)的描述詞語,常見的有:聲音洪亮、高聲、大聲、聲如洪鐘、低聲(響度)細(xì)語(音調(diào))等。
【例3】(2023·天津)如圖所示,將正在發(fā)聲的音叉,輕觸系在細(xì)繩上的乒乓球,乒乓球被彈開。彈開的幅度越大,音叉發(fā)出聲音的( ?。?。 A. 音調(diào)越高 B. 響度越大 C. 音色越好 D. 速度越大
響度是指人耳感覺到的聲音的大小,它跟發(fā)聲體的振幅和距離有關(guān),振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越小
【變式3-1】(2023·上海)調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量,是為了改變聲音的( )。A. 音調(diào)B. 響度C. 音色D. 頻率
響度表示音量的大小,音調(diào)與頻率有關(guān);音色指聲音的感覺特性,我們就可以通過音色的不同去分辨不同的人的說話聲。所以改變音量就是改變響度的大小
【變式3-2】(2022·東營)在“小實(shí)驗(yàn)、小制作”比賽活動(dòng)中,物理興趣小組利用身邊的小玻璃瓶、單孔橡皮塞、兩端開口的透明吸管、水,展示了如下實(shí)驗(yàn)。 (1)“敲擊實(shí)驗(yàn)”。如圖甲,用筆桿敲擊使空玻璃瓶發(fā)生___________,產(chǎn)生聲音,加大敲擊的力量,聲音的___________(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)發(fā)生了改變;(2)自制溫度計(jì)。如圖乙,將玻璃瓶放入熱水中,觀察到吸管中的液面___________(選填“上升”“下降”或“不變”),驗(yàn)證了溫度計(jì)是根據(jù)液體___________的規(guī)律制成的;
(1)[1]用筆桿敲擊使空玻璃瓶,使玻璃瓶發(fā)生振動(dòng),從而產(chǎn)生聲音,說明聲音由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的
[2]響度與發(fā)聲體的振幅有關(guān),振幅越大,響度越大,用更大的力敲擊玻璃瓶,玻璃瓶振動(dòng)的幅度改變,故聲音的響度發(fā)生改變
(3)自制水氣壓計(jì)。如圖丙,提著瓶子從一樓走到四樓,觀察到吸管中的液面上升,說明了大氣壓強(qiáng)隨海拔高度升高而___________(選填“增大”“減小”或“不變”);(4)自制“噴霧器”,如圖丁,往B管中吹氣,可以看到A管中的液面___________(選填“上升”“下降”或“不變”),這表明,在氣體中,流速越大的位置壓強(qiáng)___________(選填“越大”“越小”或“不變”)。
(2)[3][4]將玻璃瓶放入熱水中,玻璃瓶中液體吸收熱量,體積膨脹,所以吸管中的液面上升,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮的規(guī)律制成的。
(3)[5]大氣壓不是固定不變的,隨著高度的升高而減小,所以提著瓶子從一樓走到四樓,觀察到吸管中的液面上升。
(4)[6][7]往B管中吹氣,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹氣,吸管A上方空氣的流速變大,壓強(qiáng)減小,A管中液體受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),所以A管水上升。表面在氣體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
1.回聲定位(1)蝙蝠覓食:蝙蝠在飛行過程中,會(huì)發(fā)出超聲波,這些聲波遇到障礙物或昆蟲時(shí)會(huì)反射回來,根據(jù)回事到來的方位和時(shí)間,蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置。(2)倒車?yán)走_(dá):利用超聲波探測汽車后方障礙物的距離,告知駕駛員周圍障礙物的情況。(3)聲吶設(shè)備:利用聲波在水中的傳播和反射特性,對水下目標(biāo)進(jìn)行探測,廣泛用于魚群探測、船舶導(dǎo)航和海底地質(zhì)地貌的勘測等。
2.醫(yī)用B超醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,超聲波遇到組織的分界面(不同內(nèi)臟器官的分界處、內(nèi)臟與骨骼分界處以及異物與組織的交界處)時(shí)會(huì)發(fā)生反射,根據(jù)反射波滯后于發(fā)射波的時(shí)間,可以知道分界面在體內(nèi)的深度等信息,并轉(zhuǎn)換成影像,幫助醫(yī)生判斷人體內(nèi)的組織器官是否正常。
3.無損探傷工業(yè)上可以利用超聲波透射法對產(chǎn)品進(jìn)行無損探測。如果產(chǎn)品內(nèi)部有缺陷,超聲波會(huì)在缺損處發(fā)生反射,根據(jù)接收到的聲波信息可以鑒定產(chǎn)品是否合格。
4.聲音傳遞信息的其他應(yīng)用
1.實(shí)驗(yàn)探究—聲波能傳遞能量(1)探究過程:如圖所示,將音箱對準(zhǔn)火焰,播放音樂。 (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:觀察到火焰隨音樂“舞動(dòng)”。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:聲音能傳遞能量。2.醫(yī)療:醫(yī)生利用超聲波碎石機(jī)去除病人體內(nèi)的結(jié)石。3.工業(yè):(1)利用超聲波對鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅(jiān)硬物體進(jìn)行鉆孔和切削加工;(2)超聲波去污:利用超聲波使清洗液劇烈振動(dòng),把物體上的污垢清洗下來而不損壞被清洗的物體,可以用來清洗機(jī)器零件、精密儀器、醫(yī)療設(shè)備等;
3.工業(yè):(3)超聲波焊接:利用超聲波的熱效應(yīng),人們研制了超聲波焊接機(jī),利用這種焊接機(jī)可以焊接塑料制品、縫制化纖紡織品等;(4)超聲波除塵:單反相機(jī)中的超聲波濾鏡,安置在快門之后,能夠通過每秒萬次的高速振動(dòng),將吸附在感光器上的灰塵碎屑震落,達(dá)到除塵的目的;(5)日常生活:利用超聲波清洗牙齒、利用超聲波出去人體內(nèi)結(jié)石等。(6)次聲波武器:由于次聲波傳播的距離遠(yuǎn)、穿透能力強(qiáng),且較低頻率的次聲波達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)可以致人死亡,因而次聲波正越來越多地應(yīng)用在軍事上。
考向01 聲音傳遞信息與傳遞能量的辨析
聲信息與聲能量的判斷技巧:聲的利用是聲現(xiàn)象的主要內(nèi)容,同樣也是聲現(xiàn)象重要內(nèi)容,聲的利用和生活聯(lián)系緊密。在中考題中,聲的利用有關(guān)問題出現(xiàn)頻率也較高。在聲的利用考題中,主要考察方向是聲音傳遞信息、聲音傳遞能量兩個(gè)方面。一般來說,能為人們識別自然界和社會(huì)中不同事物而提供的“消息”,就是信息。如果某種事情需要通過一定的“力量”來完成,這種“力量”一般是能量。(1)在聲音傳遞信息方面有:B超利用B型超聲遇到障礙物反射回來成像原理,利用聲音反射測距,聽診器利用聲音信號診病,蝙蝠利用超聲辨別物體和障礙物,倒車?yán)走_(dá)利用超聲測距,聽聲辨識人或物,利用超聲波探傷等。(2)在聲音傳遞能量方面有:利用超聲波碎石為病人治病,利用超聲波清洗牙齒污物,利用超聲波清洗首飾,爆炸聲震碎玻璃、雪山中不能高聲說話等。
【例1】(2023·綏化)為了使教室內(nèi)的學(xué)生免受環(huán)境噪聲干擾,我們在教學(xué)樓周圍植樹,這是在 減弱噪聲(選填“聲源處”、“傳播過程中”或“人耳處”);外科醫(yī)生常利用超聲波振動(dòng)除去人體內(nèi)結(jié)石,這是利用了聲波能傳遞______。
[1]在教學(xué)樓周圍植樹,濃密的樹葉可以吸收或反射噪聲,這是在傳播過程中減弱噪聲
[2]由于超聲波具有方向性好、能量易于集中的特點(diǎn),可以利用超聲波振動(dòng)除去人體內(nèi)結(jié)石,這是利用了聲波能傳遞能量
【變式1-1】(2023·深圳)下列說法正確的是( ?。?。A. 在學(xué)校內(nèi)禁止鳴笛,這是在聲音的傳播過程中減弱噪音;B. 響鈴聲音大是因?yàn)橐粽{(diào)高;C. 校內(nèi)廣播屬于信息傳播;D. 同學(xué)們“唰唰”寫字的聲音是次聲波
在學(xué)校內(nèi)禁止鳴笛,是禁止聲源發(fā)出聲音,這是在聲源處減弱噪音
響鈴聲音大是指聲音的音量大,即響度大
校內(nèi)廣播是通過聲音告訴學(xué)生信息,故屬于信息傳播
次聲波是人類聽覺范圍以外的聲音,同學(xué)們“唰唰”寫字的聲音能被聽見,所以不是次聲波
【變式1-2】(2023·恩施州)兩位同學(xué)通過用棉線連接的“土電話”進(jìn)行對話。此游戲反映聲音可通過___________傳播,還說明聲可以傳遞___________(選填“信息”或“能量”)。
[1]棉線是固體,兩位同學(xué)通過棉線連接的“土電話”可以對話,說明聲音可以通過棉線傳播,聲音可以通過固體傳播
[2]使用“土電話”可以進(jìn)行對話,通過聲音交換彼此的信息,說明聲音可以傳遞信息
考向02 超聲波、次聲波及其應(yīng)用
考查超聲波與超聲波問題也曾出現(xiàn),但概率較低。了解超聲波、超聲波的知識以及人的聽覺頻率范圍,也是非常重要的,希望也不要漏掉這些簡單的問題。超聲波與次聲波的比較超聲波在生活中有著廣泛的應(yīng)用,概括起來主要有以下兩個(gè)方面:(1)利用超聲波傳遞信息:超聲波探傷、測厚、測距等;(2)利用超聲波傳遞能量:超聲波清洗、超聲波加工等。
【例2】(2023·隨州)如圖是生活中的兩個(gè)情境,左圖是居民小區(qū)噪聲監(jiān)測器,顯示環(huán)境噪聲為55. 5分貝。右圖是鋼琴調(diào)音師正在用手機(jī)上的一個(gè)調(diào)音軟件播放音叉256、512、1024、2048(Hz)的標(biāo)準(zhǔn)音來校準(zhǔn)琴音。下列說法正確的是( ?。?。 A. 人們以分貝為單位來表示聲音強(qiáng)弱的等級;B. 分貝是音調(diào)的單位;C. 2048Hz的音屬于次聲波;D. 256Hz的音和2048Hz的音比較,256Hz的聲音音調(diào)更高
聲音的強(qiáng)弱用響度表示,分貝(dB)是聲音強(qiáng)弱等級的單位
頻率低于20Hz的聲波是次聲波,頻率高于20000HZ的聲波是超聲波,2048Hz的音不屬于次聲波
聲音振動(dòng)的頻率越高,音調(diào)越高,256Hz的音和2048Hz的音比較,2048Hz的聲音音調(diào)更高
【變式2-1】(2023·株洲)圖為094型核潛艇,它是我國國防力量的重要組成部分。它在水下航行時(shí)是通過聲吶系統(tǒng)發(fā)出的超聲波感知附近海域的情況。下列說法正確的是( ?。?。 A. 超聲波不是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生B. 超聲波的傳播不需要介質(zhì)C. 感知附近海域情況是利用超聲波傳遞信息D. 潛艇上的艦員能夠聽見超聲波
聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,超聲波也是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生
聲音的傳播都需要介質(zhì),超聲波也是聲波,它的傳播也需要介質(zhì)
感知附近海域情況是利用聲吶系統(tǒng)發(fā)出的超聲波在傳遞信息
超聲波是振動(dòng)頻率大于20000Hz的聲音,超出了人的感知范圍,潛艇上的艦員不能夠聽見
【變式2-2】(2023·瀘州)如圖所示是汽車?yán)贸暡ㄝo助倒車的情境,當(dāng)汽車與障礙物相距較近時(shí),汽車就會(huì)發(fā)出“嘀嘀嘀”的警報(bào)聲。下列關(guān)于聲波的說法中,正確的是( ?。?A. 超聲波的傳播需要介質(zhì);B. “嘀嘀嘀”的警報(bào)聲,就是超聲波;C. 超聲波在空氣中的傳播速度為:3×108m/s;D. 警報(bào)聲對正在倒車的駕駛員來說是噪聲
聲音的傳播需要介質(zhì),超聲波屬于聲波,因此超聲波的傳播需要介質(zhì)
人類聽不到超聲波,故“嘀嘀嘀”的警報(bào)聲不是超聲波
超聲波在空氣中的傳播速度是340m/s
警報(bào)聲對正在倒車的駕駛員來說不是噪聲
1.樂音:人們把物體有規(guī)律的振動(dòng)產(chǎn)生的、聽起來感覺非常舒服的聲音叫樂音。2.噪聲(1)從物理學(xué)角度:噪聲通常是指哪些難聽刺耳、令人厭煩的聲音,是發(fā)聲體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。(2)從環(huán)保的角度:凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音,都屬于噪聲。
3.噪聲的來源 (1)工業(yè)噪聲:紡織廠、印刷廠、機(jī)械車間的噪聲;(2)施工噪聲:筑路、蓋樓、打樁等;(3)社會(huì)噪聲:家庭噪聲、娛樂場所、商店、集貿(mào)市場的喧嘩聲;(4)交通運(yùn)輸噪聲:各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車聲、排氣聲、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)聲等。
4.噪聲強(qiáng)弱的等級(1)人們以分貝為單位來表示屬于強(qiáng)弱的等級,分貝符號是dB。0dB是人們剛剛能聽到的最微弱的聲音—聽覺下限。(2)一些聲音的聲級和人們相應(yīng)的主觀感覺
5.噪聲的危害(1)心里效應(yīng):使人煩躁、精力不集中,妨礙工作、學(xué)習(xí)和休息。(2)生理效應(yīng):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。(3)物理效應(yīng):高強(qiáng)度噪聲能損壞建筑物,并使一些儀表和設(shè)備不能正常工作。如超音速飛機(jī)的轟鳴聲、巨大的爆炸聲會(huì)將建筑物的玻璃震碎等。(4)噪聲的危害(1)>90dB,會(huì)破壞聽力,引起神經(jīng)衰弱、頭痛高血壓等疾??;(2)>70dB,會(huì)影響學(xué)習(xí)和工作;(3)>50dB,會(huì)影響休息和睡眠。
特別提醒(1)0分貝是人們聽到的最微弱的聲音,而不是沒有聲音。(2)過于安靜的環(huán)境會(huì)使人煩躁不安,情緒失常,故較為理想的安靜環(huán)境不是0dB,而是30—40dB。(3)為了保護(hù)聽力,聲音不能超過70dB;為了保證休息和睡眠,聲音不能超過50dB。
噪聲一些人們的身心健康,是當(dāng)今社會(huì)的四大公害之一,因此控制噪聲非常重要??刂圃肼曇话銖姆乐乖肼暤漠a(chǎn)生、阻斷噪聲的傳播、防止噪聲進(jìn)入耳朵這三個(gè)方面著手。1.在聲源處控制噪聲:噪聲大的機(jī)器或換用噪聲小的設(shè)備,貨架一些消聲裝置;如:在聲源處加防護(hù)罩、在內(nèi)然機(jī)或摩托車排氣管處加消聲器。
2.在傳播過程中控制噪聲:傳輸?shù)穆窂缴细綦x和吸收聲波:用隔音或吸音材料把噪聲聲源與外界隔離開;如:在馬路和住宅間設(shè)立屏障或植樹造林。
3.在接收處控制噪聲:阻止噪聲進(jìn)入人耳。戴防噪聲耳塞、耳罩、防聲頭盔,或用手指塞住耳朵等。
考向01 噪聲與樂音
噪聲危害和控制在聲現(xiàn)象中占據(jù)重要位置,也是考試的主要方向。噪聲污染也是環(huán)境污染的一種,在重視環(huán)境污染的今天,人們對噪聲污染的重視程度越來越大,噪聲治理也逐漸走進(jìn)了我們的生活。為此,在中考中,有關(guān)噪聲危害和控制的試題出現(xiàn)的頻率呈逐年增加趨勢。噪聲危害和控制方面的試題主要集中在如何控制噪聲和對噪聲的認(rèn)識兩個(gè)方面。對噪聲的認(rèn)識從以下方面理解:(1)物理學(xué)角度:振動(dòng)雜亂無章,波形圖無規(guī)則的聲音;(2)環(huán)保角度:對人們的正常活動(dòng)產(chǎn)生影響的聲音;(3)樂音可能成為噪聲,但噪聲永遠(yuǎn)不會(huì)成為樂音。
【例1】(2023·蘇州)人們能分辨出不同樂器的演奏聲,是因?yàn)樗鼈兯l(fā)聲音的_________不同。小明學(xué)習(xí)時(shí),聽到鄰居家傳來的鋼琴聲,這屬于_________(樂音/噪聲)。
[1]不同樂器由于材料,結(jié)構(gòu)不同,故音色不同,即人們能分辨不同樂器 演奏聲是由于音色不同
[2]從環(huán)保的角度,只要妨礙人們學(xué)習(xí),工作、休息的聲音,都屬于噪聲
【變式1-1】(2023·撫順、鐵嶺)2023年5月28日,如圖所示的國產(chǎn)大飛機(jī)C919首次執(zhí)飛,此次航班從上海起飛,在首都機(jī)場平穩(wěn)降落。中國大飛機(jī)飛出安全、更飛出志氣和希望。乘客聽到的轟鳴聲是發(fā)動(dòng)機(jī)___________產(chǎn)生的,為了安靜地休息,乘客帶上了耳罩,這是在___________減弱噪聲。周圍觀看的人們聽到飛機(jī)的聲音是由___________傳過來的。
[1]聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生,乘客聽到的轟鳴聲是發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的
[2]減弱噪聲的途徑有:聲源處、傳播過程中、人耳處。所以為了安靜地休息,乘客帶上了耳罩,這是在人耳處減弱噪聲
[3]聲音的傳播需要介質(zhì),人們聽到飛機(jī)的聲音是由空氣傳過來的
【變式1-2】(2023·達(dá)州)下列有關(guān)聲現(xiàn)象的說法正確的是(  )。 A. 如圖甲所示,在汽車排氣管上安裝消音器,是為了在傳播過程中減弱噪聲;B. 如圖乙所示,a、b兩個(gè)音叉的波形圖不同,但音調(diào)相同;C. 如圖丙所示,噪聲監(jiān)測儀既可以監(jiān)測噪聲的強(qiáng)弱,又可以防止噪聲的產(chǎn)生;D. 如圖丁所示,漁民通過聲吶捕魚,利用了聲音可以傳遞信息的特性
從圖乙可知,在相同時(shí)間內(nèi),a、b兩個(gè)音叉振動(dòng)的次數(shù)不同,即振動(dòng)頻率不同,則音調(diào)不同
根據(jù)噪聲監(jiān)測儀的作用可知,在噪聲監(jiān)測儀上可以直接讀出分貝數(shù),即可以監(jiān)測噪聲的強(qiáng)弱,但不能防止噪聲的產(chǎn)生
噪聲可以在聲源處、傳播過程中以及人耳處進(jìn)行減弱,在汽車排氣管上安裝消音器,是為了在聲源處減弱噪聲
聲音可以傳遞信息和能量,漁民通過聲吶捕魚,是利用聲音可以傳遞信息的特性
噪聲的控制一般從三個(gè)方面入手:(1)產(chǎn)生:在聲源處減弱或防止噪聲的產(chǎn)生;(2)傳播:噪聲傳播途中采用吸音、隔音的辦法減弱或隔斷噪聲;(3)入耳:在人耳處采用吸音、隔音的辦法阻止噪聲進(jìn)入人耳。
【例2】(2023·哈爾濱)我們生活在有聲的世界里,下列有關(guān)聲現(xiàn)象說法不正確的是( ) A. 甲圖:優(yōu)美的琴聲來自于琴弦的振動(dòng);B. 乙圖:撥動(dòng)粗細(xì)不同繃緊的橡皮筋,發(fā)聲的音調(diào)不同;C. 丙圖:因真空不能傳聲,航天員間利用電磁波通話;D. 丁圖:在公路旁設(shè)置聲音屏障,是在人耳處減弱噪聲
聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,鋼琴的琴聲是由于琴弦的振動(dòng)
撥動(dòng)粗細(xì)不同繃緊的橡皮筋,橡皮筋的振動(dòng)頻率不同,發(fā)聲的音調(diào)也不同
聲音的傳播需要介質(zhì),太空中是真空環(huán)境,聲音不能傳播,所以航天員間利用電磁波通話
在公路旁設(shè)置聲音屏障,可以減弱噪聲的傳播,是在傳播過程中減弱噪聲
【變式2-1】(2023·大慶)下列關(guān)于聲現(xiàn)象的說法正確的是(  )。A. 聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度相同;B. 摩托車安裝消聲器,是在聲源處減弱噪聲;C. “女高音”“男低音”中的“高”“低”指的是聲音的響度;D. 醫(yī)生用B超查看胎兒的發(fā)育情況是利用聲音傳遞能量
聲音的傳播速度與介質(zhì)種類、介質(zhì)的溫度有關(guān),聲音在不同介質(zhì)中傳播聲音的速度一般不同
噪聲減弱途徑有:聲源處、傳播過程中以及人耳處。在摩托車上安裝消聲器是在聲源處減弱噪聲
聲音音調(diào)的高低與物體振動(dòng)的快慢有關(guān),“女高音”“男低音”中的“高”“低”指的是聲音的音調(diào)
聲音可以傳遞信息和能量,醫(yī)生用B超查看胎兒的發(fā)育情況是利用聲音傳遞信息
【變式2-2】(2023·丹東)關(guān)于聲現(xiàn)象,下列描述正確的是( ?。? A. 甲圖:乒乓球被正在發(fā)聲 音叉彈開,表明音叉正在振動(dòng);B. 乙圖:刻度尺振動(dòng)得越快,發(fā)出聲音的響度越大;C. 丙圖:用大小不同的力敲擊鼓面,發(fā)出聲音的音調(diào)不同;D. 丁圖:工人戴防噪聲耳罩,是通過防止噪聲的產(chǎn)生來控制噪聲
發(fā)聲的音叉將乒乓球彈開,該現(xiàn)象說明發(fā)聲的物體在振動(dòng)
刻度尺振動(dòng)得越快,頻率越高,發(fā)出聲音的音調(diào)越高
用大小不同的力敲擊鼓面,鼓面的振幅不同,響度不同
工人戴防噪聲耳罩,屬于在人耳處減弱噪聲

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