学习目标
【课程导入】
将泡沫小球放在扬声器上,播放音乐,小球在不断跳动。将正在发声的音叉插入水里,会看到水花飞溅。
这些现象说明了什么?
一、声音的产生
1、原因:声音由物体振动产生。振动停止,发声也停止。
(1)各类乐器的发声:
(2)常见动物发声部位:
①青蛙——气囊;②蝉——腹部的鸣膜;③蟋蟀——翅膀的摩擦;④哺乳动物——声带;⑤鸟——鸣膜;⑥蚊子——飞翔时翅膀的振动
2、声源:发声的物体。固体、液体和气体均可以为声源。
①气体:风声;②液体:流水哗哗;③固体:敲鼓
3、注意:
①振动停止,发声也停止,但声音不一定立即消失。因为振动停止,只是不再发声,而原来发出的声音可能仍在继续传播。
②物体振动一定发声,但发出的声不一定能听见。如我们慢慢挥动手臂,手臂在振动,我们却听不见声音。③转换法:由于部分声源振动不明显,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象。如在扬声器的纸盆上放纸屑观察纸盆的振动。
二、声音的传播
思考:我们听到声音往往耳朵和声源有一定的距离,那么声音是怎么传播过去的呢?
1、介质
①声音以波的形式传播,称之为声波。
②声音传播需要介质(气体、液体、固体)。
液体:路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人
固体:隔墙有耳,土电话
③真空不能传声。太空中的宇航员通过无线电话交谈。
实验:接通电源,此时能听到电铃发出的声音,用抽气设备逐渐抽出其中的空气,听到的声音会逐渐减小,甚至最后听不到声音。这个实验说明了声音的传播需要介质,真空不能传声。
2、声速
①定义:物体在每秒内传播的距离,单位是m/s。
②因素:
声速和介质的种类有关:V固>V液>V气,声音在15℃空气中的速度为340m/s。
声速和温度有关:通常温度越高,声音传播越快。
回声
①声音在传播过程中遇到障碍物会被反射回来,反射回来的声音叫回声。
②声音遇到障碍物反射回来到达人耳所用的时间要比原声晚0.1s以上,人才能区分开原声和回声。否则,回声与原声混在一起,只能使原声加强。
③利用回声测距离:公式s= vt
【习题训练】
1、将正在发出声音的音叉放入水中,能观察到音叉周围溅起许多水花.这说明( )
A.发出声音的音叉在振动
B.超声波具有能量
C.声音从空气传入水中响度变大
D.声音从空气传入水中速度变小
2、通过学习“声”,你认为下列说法正确的是( )
A.声音在真空中传播速度最大,在水中传播速度最小
B.只要物体在振动,我们就一定能够听到声音
C.只要听到物体在发声,那么物体一定在振动
D.声音在空气中传播的速度随空气温度的升高而变小
3、钓鱼时不能大声喧哗,因为鱼听到人声会被吓走,这说明( )
A.只有空气能传播声音 B.空气和水都能传播声音C.水不能传播声音 D.声音在任何条件下都能传播
4、下列乐器中依靠固体振动发声的是( )
A.大号 B.笛子 C.钢琴 D.唢呐
5、甲乙两个同学研究声音的传播现象,甲同学把耳朵贴在一根很长的钢管上,乙同学在钢管的另一端敲了一下,甲同学能够听到_________次敲击声。
【课程导入】
思考:请两位同学站在门外,让其中一位同学说话,为什么我们能辨别是哪位同学?为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大?我们听不到蝴蝶翅膀振动的声音,为什么却能在晚上听到蚊子在耳边叫呢?
一、音调
1、定义:声音的高低称为音调。
2、探究影响音调的因素:
(1)将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边约1/4,
拨动钢尺听它振动发出的声音,注意钢尺振动的快慢。
(2)改变钢尺伸出桌边的长度,分别约为1/2和3/4,再次用相同的力拨动,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢,并填入表格中
钢尺露出桌面的长度 振动快慢 声音音调的高低
1/4 快 高
1/2 慢 较低
3/4 更慢 更低
实验结论:比较三种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调高低,发现钢尺伸出桌边的长度越长,振动得越慢,钢尺发声的音调越低,因而可知,物体振动得快,发声的音调就高;振动得慢,发声的音调就低。
频率:指1秒内物体振动的次数,表示物体振动的快慢。单位是赫兹(Hz)。波形越密集的频率更高。
4、人耳感受声音频率的范围:20Hz~20000Hz。
5、超声波:频率高于20000Hz的声音叫超声波。
6、次声波:频率低于20Hz声音叫次声波。
注意:
①超声波和次声波也是由物体振动产生的,传播也需要介质,在真空中不能传播。与声音的传播速度相同。
②蝙蝠可发出超声波。地震、海啸、火山喷发、台风时会伴有次声波产生,很多动物都能听到这些声音,例如狗、大象等;有些动物可以发出超声波,例如海豚、蝙蝠等;有些动物可以发出次声波,例如大象。③女高音、男低音中的“高”“低”指音调。
【习题训练】
1、春天里,经常会看到蝴蝶在花丛中飞行,如果其中某只蝴蝶的翅膀在5s内振动了30次,则其振动的频率是_______Hz,人类_________(选填“能”或“不能”)听到这种声音。
2、如图所示,拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,发生明显变化的声音的特征量是________,这说明该特征量跟发声体振动的________有关。
二、响度
1、响度:物理学中声音的强弱叫做响度,俗称音量。
例如:用力击鼓比轻轻击鼓产生的声音大,即响度大。平常我们说的“高声喧哗”“低声细语”都是指响度。
2、探究影响响度的因素:
(1)把系好乒乓球的细线拴在铁架台上,用正在发声的音叉轻触乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度;
(2)用大小不同的力敲击音叉,使音叉发出响度不同的声音,重做上面的实验,观察乒乓球被弹开的幅度。
现象:用较大力敲击音叉时,音叉发出声音的响度大,乒乓球被弹开的幅度大;用较小力敲击音叉时,音叉发出声音的响度小,乒乓球被弹开的幅度小。
结论:响度与振动的幅度有关,发声体振动的幅度越大,声音的响度越大;振动的幅度越小,声音的响度越小。
3、振幅:物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫做振幅。用来描述物体振动的幅度。振幅越大,响度越大。
左边的振幅小,响度小,右边的振幅大,响度大。
4、响度还与声源的距离有关,距声源越近,响度越大。
【习题训练】
1、医生用听诊器听病人的心、肺发出的声音进行诊病,听诊器能( )
A.改变发声体振动的频率,使声音的音调变高
B.改变发声体振动的振幅,使声音的响度增大
C.减少声音的分散,使传入人耳的声音响度增大
D.缩短医生与声源的距离,使传入人耳的声音音调变高
2、下列关于声音的说法中正确的是( )
A.低声细语中的“低”是指声音的音调低
B.引吭高歌中的“高”是指声音的音调高
C.声源振动的频率越高,发出声音的音调越高
D.声源振动的幅度越大,发出声音的音调越高
3、男低音独唱时由女高音轻声伴唱,则男低音比女高音( )
A.音调低,响度大 B.音调低,响度小
C.音调高,响度大 D.音调高,响度小
三、音色
1、音色反映了物体发出声音的品质与特色。
不同的物体的音调、响度尽管都可能相同,但音色却一定不同。
甲乙疏密程度相同,即频率相同;乙丙振动幅度程度相同的,即响度相同。甲乙丙波形不同,即音色不同。
2、决定音色的因素:发声体的材料、结构等自身因素。
①根据音色可以分辨出不同乐器和不同人的声音。
②根据音色变化来辨别瓷器内部是否有裂纹、机器运转是否正常等。
【习题训练】
1、当喇叭里响起“你和我,心连心,共住地球村……”的歌声时,小红大声说:“是刘欢在演唱!”她做出判断的原因是:不同演员的声音的( )
A.音调不同 B.响度不同
C.音速不同 D.音色不同
2、一种新型保险柜安装有声纹锁,只有主人说出事先设定的暗语才能打开,别人即使说出暗语也打不开锁。这种声纹锁辨别主人声音的依据是( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【难点补充】
往8个相同透明玻璃瓶中灌入不同高度、不同颜色的水,用同样大的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的音。发出声音的响度,最右边发出的是________音(选填“1、2、3、4、5、6、7、i”);若分别,分别从瓶口向瓶内吹气,结果发现,不同水量的瓶发出声音的音调是________(选填相同或不同)的,其中最右边发出的是________音(选填“1、2、3、4、5、6、7、i”)
声源 结果
敲击 瓶和水 水少振动快,频率高,音调高
吹气 空气柱 水多空气柱短,振动快,频率高,音调高
答案为:1;不同;i
【课程导入】
用力敲鼓,看到蜡烛熄灭。妈妈听到婴儿的哭声立刻赶来。这些现象都体现了声音的什么作用呢?
声音可以传递信息
利用声音
①听汽车发动机的声音判断故障。
②听敲打铁轨的声音判断螺栓是否松动。
③中医查病时通过“闻”来诊断疾病;听诊器诊病。
利用超声波
①回声定位:蝙蝠探测飞行中的障碍物、发现昆虫,倒车雷达警示障碍物,声呐探测海底深度和地形等。
②B超描绘人体图像。
③超声波探伤仪(锅炉裂缝)、测厚仪、测速仪。
利用次声波
①声学仪器通过收到的次声波判断地震等自然灾害。
②大象靠次声波交流。
声音可以传递信息
医学:用超声波破碎病人体内结石
工业:利用超声波清洗钟表等精密机械。
生活:超声除尘;超声洁牙;飞机场旁边的玻璃被震碎;雪山中不能大声呼喊。
军事:次声波武器(传播路程远、穿透能力强、致死亡)。
【习题训练】
如图所示为音叉共鸣实验:两个频率相同的音叉,用橡皮锤敲击其中一个音叉,另一个未被敲击的音叉也会发出声音。此现象可以说明( )
A.声音能够传递能量 B.声音传播不需要介质
C.声音传播不需要时间 D.物体不振动也可产生声音
1题 2题
2、如图所示,说明了( )
A.鱼能听到火山爆发产生的次声波而人不能
B.鱼能听到火山爆发产生的超声波而人不能
C.鱼能听到火山爆发产生的响度很小的声音而人不能
D.声音不能传递信息
3、声能够传递“信息”和“能量”。下面事例主要利用声传递“能量”的是( )
A.利用超声波给金属工件探伤
B.医生通过听诊器给病人诊病
C.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度
D.利用超声波排除人体内的结石
4、(多选)下列有关声的利用中,属于声能传递信息的是( )
A.听到雷声预知将有一场大雨
B.用超声波清洗精密零件
C.用超声波探测金属内部是否有破损
D.超声波将水变成小水滴形成水雾
5、(多选)下列关于声音的说法中正确的是( )
A.俗话说“隔墙有耳”,说明固体也能传声
B.“震耳欲聋”主要说明声音的音调高
C.“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断
D.用超声波清洗钟表等精密仪器,说明声能传递能量
6、运用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波。如果经4s接收到来自大海底的回波信号.则该处的海深为__________m
(海水中声速是1500m/s)。但是,超声波声呐却不能用于太空测距(比如地球与月球的距离)。这是因为________________________。
【课程导入】
观察泡沫塑料块刮玻璃时产生的波形与响音叉时产生的声音的波形。
它们的波形有何不同?泡沫塑料块刮玻璃时产生的波形是无规则的,音叉的波形是由规则的。
一、噪声的概念
(1)从物理学角度看,噪声来源于杂乱无章的不规则振动。
(2)从环境保护角度看,一切干扰人们学习、休息和工作的声音都是噪声。
例1:在下列场景内,属于噪音的是( )
A.足球场上,球迷们兴奋狂热的吼叫声
B.居民小区内,夜晚震耳欲聋的“坝坝舞”音乐声
C.歌舞厅里,铿锵有力的打击乐声
D.车站里,提醒旅客检票上车的广播声
例2:下列叙述中不属于噪声的是( )
A.音乐厅里演奏的《命运》交响曲
B.夜深人静,用高音喇叭不停地播放《命运》交响曲
C.在飞机场,正在降落的喷气式飞机发出的声音
D.用金属片刮锅底的烟尘发出的响声
二、噪声的等级
声音强弱的等级用分贝(dB)表示
分贝 危害
0 人刚能听到的最弱的声音(听觉下限)
30~40 较为理想的安静环境
超过50 影响休息和睡眠
超过70 影响正常学习、工作
超过90 听力受损,并产生神经衰弱、头痛、高血压等
高达150 可能使鼓膜破裂出血,双耳失去听力
注意:噪声监测仪只能显示噪声的强弱,不能显示噪声的危害,也不能减弱或控制噪声。
例1:如图所示,在城市的繁华路段旁常竖有噪声显示装置——噪声监测仪。图中数字的含义是56.60_______。这样的噪声_______(填“会”或“不会”)影响人们正常的学习和工作。
例2:人刚刚能听到的最微弱的声音是______dB;较为理想的安静环境是______dB;为了保护听力,声音不能超过______dB;为了保证工作和学习,声音不能超过_____dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过_____
dB;如果突然暴露在______dB的噪声中会出现鼓膜破裂出血,双耳完全失去听力。
三、噪声的控制
减弱方法:
1、在声源处减弱:摩托车消音器、调静音、禁止喧哗。
2、在传播过程中减弱:隔音玻璃、植树造林。
3、在人耳处减弱:耳罩、塞棉花。
例1:为了使教室内的学生上课免受周围环境噪声干扰,采取下面的方法中有效、合理的是( )
A.老师讲话声音大一些
B.每个学生都戴一个防噪声耳罩
C.在教室周围植树
D.教室内安装噪声监测装置
例2:下面列出了人们的一些行为和措施,其中可防止噪声污染的是( )
A.城市垃圾分类收集、集中处理
B.在嘈杂环境中居住的居民,安装双层玻璃
C.超车时,超车司机鸣喇叭
D.张聪同学在晚上听音乐时,将音量开得很大
例3:(多选)关于声音,下列说法中正确的是( )
A.声波具有能量
B.“禁鸣喇叭”是在传播途中控制噪声
C.声音不能在真空中传播
D.只要物体在振动,我们就一定能听到声音
一、选择题
1、新年联欢会,一位同学手持一面小鼓,置于点燃的蜡烛附近,鼓面面对烛火,敲响小鼓,周围同学看到烛火随着鼓声舞动.对这一现象解释不正确的是( )
A.鼓声是由鼓面振动产生的
B.烛火舞动说明声音可以传递能量
C.鼓面振动产生的是超声波
D.周围同学听到的鼓声是由空气传来的
2、古典名著《三国演义》中,猛将张飞单枪立马在长坂坡当阳桥头,一声大喝,吓退十万曹操大军.这个典故形容张飞声音( )
A.频率高 B.音色差 C.音调高 D.响度大
3、二胡是我国民族乐器中的一种,在演奏前需要调整琴弦的松紧程度,这样做的目的是调节琴弦发声时的( )
A.响度 B.音调 C.振幅 D.音色
4、已知声音在铁、水、空气中传播速度为5200米每秒、1500米每秒、340米每秒,人耳能分辨前后两次声音的时间间隔大于0.1秒.有一段长18米的铁管装满水.将你的耳朵贴在装满水的铁管一端,请人在另一端敲击一下,你能听到的敲击声的次数是( )
A.4次 B.3次 C.2次 D.1次
5、(河北)下列关于声现象的说法正确的是( )
A.声音在各种介质中的传播速度一样大
B.只要物体在振动,我们就一定能听到声音
C.减弱噪声的唯一方法是不让物体发出噪声
D.拉二胡时不断地用手指控制琴弦,是为了改变音调
6、下列关于声音的说法中不正确的是( )
①“响鼓也要重锤敲”说明声音是由振动产生的,且振幅越大响度越大;②“震耳欲聋”说明声音的音调高;③“闻其声知其人”,说明可以根据音色来判断说话者;④“隔墙有耳”,说明固体能传声;⑤回音的声速比原来声音的声速要小;⑥成语“震耳欲聋”是指音色好。
A.①③④ B.①⑤⑥ C.②④⑥ D.②⑤⑥
7、古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”.小儿面对路人询问,只是招招手却默不作声,从声音的产生和传播的角度看,以下正确的是( )
A.声音能在水中传播,会惊跑鱼儿
B.回答路人的询问会产生声波,而招手则不会产生声波
C.声音只能在空气中传播,不能在水中传播
D.声波从空气传入水中后,传播速度不变
8、地震前夕,在地球内部某处振动发声,这种“地震征兆”人耳不能察觉,而动物能够观察,那么这种振动的频率范围可能是( )
A.小于每秒20次
B.每秒20次到每秒5000次之间
C.在每秒5000次到每秒20000次之间
D.大于每秒20000次
9、如图是某市区矗立的噪声监测及分贝数显示装置。从装置上显示的分贝数可知( )
A.此处的噪声能使人失去听力
B.此处的噪声能妨碍人们的工作和学习
C.此时的噪声妨碍人们的休息和睡眠
D.此时的噪声是较理想的安静环境
10、站在桥洞里说话时,听不到回声的原因是( )
A.桥洞两端是开口的,不能产生回声
B.桥洞反射产生的回声从洞口跑了
C.桥洞窄小,回声与原声混在一起
D.桥洞两侧的回声正好抵消
二、填空题
1、目前声纹锁在门禁系统得到很好的应用,实现了传说中“芝麻开门”的神话。声纹锁辨别声音主要依据声音的________,声如洪钟是指声音的________大,编钟是我国春秋时代的乐器,用相等的力敲击大小不同的钟能发出不同的_______(选填“音调”、“响度”或“音色”)。隔墙有耳说明了________可以传声。
2、
(1)如图1所示,将正在发声的闹钟放在密闭的玻璃罩内,再用抽气机把罩内的空气逐渐抽出,听到闹钟的铃声将会越来越________(选填“大”或“小”),由此推理可知:________不能传声,声音的传播需要 ________。
(2)下列为录制合成的声音波形图,由图2可知,甲和丙的________相同,甲和丁的________相同(前两空均选填“音调”、“响度”),音色与其他三幅图不同的是________。
3、日常生活中我们常说声音“震耳欲聋”,这是指它的________很大;声音在空气中以__________的形式传播。钢琴中C调do的频率是261.6Hz,钢琴中持续发声的发声体在5s内振动了________次,无声手枪前端的消声器是在________减弱噪声的.
4、(淄博)弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的 ;利用超声波清洗眼睛说明声波能够传递 。利用声呐系统向海底垂直发射声波,经2 s后收到回波。已知声音在海水的传播速度为1531 m/s,此处海水深度为 m;利用该方法不能测量地球和月球之间的距离,这是因为 。
5、往8个相同透明玻璃瓶中灌入不同高度、不同颜色的水,用同样大的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的音,发出声音的响度 ,最右边发出的是 音(选填1、2、3、4、5、6、7、i);若分别,分别从瓶口向瓶内吹气,结果发现,不同水量的瓶发出声音的音调是 (选填相同或不同)的,其中最右边发出的是 音(选填1、2、3、4、5、6、7、i)。
三、实验题
1、小闵用一把钢尺来探究音调的高低与发声体结构的关系,她把尺子固定在桌面上,先把钢尺伸出桌子边沿多一些,使它振动发声;然后再把尺子伸出桌子边沿少一些,再使其发声,比较两次音调的高低。
(1)在她的两次实验中,应该保持_________不变,实验的结果是:尺子伸出桌子边沿越多,它发声的音调越_________。
(2)她若探究响度与振动幅度的关系,则应该保持___
___________________不变,改变尺子振动的_________,实验后得出的结论是:发声体结构不变时,__________
____________,声音的响度越大。
2、口琴和“土电话”你玩过吗?
(1)口琴如图甲,是用嘴吹或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器,是一种自由簧气鸣乐器,它有上下两排小方格孔,装有多组自由振动的簧片,气流强迫通过时,灵活的金属舌簧振动发声,来回移动,吹吸不同的孔时可以发出不同音调的声音。如图甲所示,是将口琴拆开后其内部的琴芯结构,在琴芯的气孔边分布着长短、
厚薄都不同的一排铜片,A区的较薄、较短,而C区的较长、较厚。
①较厚、较长的铜片发声时振动要比较薄、较短的铜片振动______(填“快”或“慢”)。图中A区是____音区。(填“高”“中”或“低”)
②在同一孔处用不同的力度吹琴时,发生变化的是声音的____(填“音调”“响度”或“音色”);
③当用这种乐器在教室内演奏时,教室外的人也能听出是用口琴演奏的,这是依靠声音的____辨别的。
(2)“土电话”,用细棉线连接了两个纸杯制成了一个“土电话”如图乙:
①他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明
_____________________________________________。
②相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”则听到的就大一些,这实验说明:_______________________________________。
③如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于______________________________________________。
④如果在用“土电话”时,线没有拉直而处于松弛状态,则听的一方通过棉线______(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话。
四、计算题
1、在人与山崖间有一条铁路穿过,当一列火车在人与山崖之间拉响汽笛时,人先看见汽笛冒出的烟,1s后听到汽笛声,又经过2.5s听到山崖反射回来的声音,求人与火车距离多远?人与山崖距离多远?
章节练习答案
选择题
A 2、D 3、B 4、D 5、D 6 D 7A 8A 9C 10C
填空题
1、音色 响度 响度 固体 2、小 真空 介质 响度 音调 乙
3、响度 波 1308次 声源处 4、声调 能量 1531 真空不能传声 5、相同 1 不同 i
三、实验题
1、(1)钢尺振动的幅度;低。
(2)钢尺伸出桌子边沿的长度;幅度;振动的幅度越大。
2、(1)①慢;高;②响度;③音色;(2)①固体可以传声;②金属丝的传声性能比棉线好;③捏住棉线时,棉线停止振动,声音无法传播;④不能。
四、计算题