一、声音的产生与传播
1.声音产生的条件
(1) 声音产生的条件
声音是由物体的振动产生的。
(2) “放大法”探究声音产生的原因
声音是由物体振动产生的,但许多发声体振动不明显,不易观察 或找到,必须借助轻小的物体将这样的发声体的振动进行“放 大”,才容易找到声源。
2.声源
(1) 发声的物体叫声源。声源可以是固体、液体和气体。
(2) 发生的物体 ①固体可以发声:用手刮梳子齿时,梳齿振动发声;人在讲话 或唱歌时,用手指摸颈前喉头分,会感到声带在振动,说明人 发出的声音是由声带的振动产生的:风吹树叶哗哗响,树叶在 振动发声;心脏的跳动声是心脏振动而发出的;用小槌敲击音 叉时,用手接触音叉能感觉到音叉在振动,发声的音叉接触水 面时会水花四溅,再次说明发声的音叉在振动。
②液体可以发声:溪水哗啦啦地响,说明水振动发声。
③气体可以发声:初春时节,柳树发芽,你可以折一根柳条, 把皮和芯拧松,抽出木芯,用刀把嫩皮的两端修齐,就制成 了“笛”,用力吹,聊笛就发出声响,该声音是由于空气柱的振 动而产生的;喇叭能发出声音是由于喇叭内空气柱振动产生 的。
3.声音的传播
(1) 声音传播的方式
声音的传播需要物质,物理学中把这种物质叫介质;声音可以 在固体、液体和气体中传播,不能在真空中传播。
(2) 一般情况下,声音在固体中传得最快,气体中最慢。
(3)人耳听到声音的条件:声波到达人耳,引起鼓膜振动,人就听 到声音。
4.声速
(1) 声音在空气中的传播速度。声音在每秒内传播的距离叫声速, 单位是m/s;声速的计算公式是v=s/t;声音在15℃的空气中的速度 为340m/s。
(2) 回声产生:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射 回来。利用回声测距。
① 回声与原声到达人耳的时间△t:
a.当△t>0.1s时,能区分回声与原声,即能听到回声。
b.当△<0.1s回声与原声混在一起使原声加强,不能脚听到回 声。
② 反射面光滑,反射效果较好,易听到回声;反射面粗糙、疏 凇多孔,声音会被吸收,不易听到回声。
③回声的利用与防止:回声测距与测速(s=vt/2)、电影院的墙 壁。
二、声音的三要素
1.声音的三要素
声音的高低叫音调;声音的强弱响度;不同发声体的材料和结构,发出声音的音色就不同。
2.音调
(1) 音调:音调与发声体的频率有关系,频率越高,音调越高;声 源振动的越快,音调就越低。
用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现:划得快音调高,用 同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现:橡皮筋振动快发 声音调高。
(2) 频率:物理学中用海秒内振动的次数叫频率,其单位是赫兹简 称赫,记作Hz。
(3) 超声波与次声波 ①人耳听见的频率范围。频率在20-20000Hz之间的声波。
②超声波:频率高于20000Hz的声波;次声波:频率低于20Hz 的声波。
3.响度
物理学中把人耳能感觉到声音的强弱做响度,人耳感受到的声音的大小,跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。响度跟发声体的振幅、距离发声体的远近有关系,振幅越大,响度越高,距离发声体越近,响度越大。
(1) 振幅:振动时离开平衡衡位置的幅度。
(2) 用力越大,振幅越大,响度越大。
(3) 响度还跟距离发声体的远近有关,越远越分散,响度越小。 增大响度的主要方法是:减小声音的发散。
4.音色
声音的品质,不同的人或乐器发声的音色都不同。音色与发声体的材料和结构有关。不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。
5.声音三个特性的区别与联系
真题
【真题1】乡村的夏夜,常常听到青蛙“呱呱”的叫声,下列关于“呱呱”声的说法正确的是()
A.它是由青蛙鸣囊振动产生的
B.它的传播不需要介质
C.根据音调可以辨别它是青蛙的声音
D.关闭门窗是在声源处控制它的干扰
【答案】A
【解析】
A.声音是由物体振动产生的,青蛙发出的声音是由青蛙鸣囊振动产生的,故A正确:
B.声音的传播需要介质,我们能够听到的蛙叫声是通过空气传入耳中的,故B错误;
C.不同动物发声都有自己的特色,即不同动物的音色是不同的,故根据音色可以辨别它是青蛙的声音,故C错误;
D.减弱果声有三种途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱和在人耳处减弱。其中关闭门窗是在传 播过程中减弱噪声,故D错误。故选A。
【真题2】如图所示,将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺会发出不同的声音()
A音调 B.音色 C.响度 D.速度
【答案】C
【解析】将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺的振幅变化,则发出声音的响度变化,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【真题3】下列有关声现象的说法中,正确的是
A.声音是由物体振动产生的,以波的形式在真空中传播
B.物体振动的频率越低,响度越大
C.汽车安装倒车雷达是利用声传递信息
D.物体做规侧振动时发出的声音一定不是噪声
【答案】C
【解析】
A.声音是由物体振动产生的,声音的传播需要介质,真空不能传播声音,故A错误;
B.音调的高低与物体振动的频率有关,频率越高,音调越高,故B错误;
C.声音可以传递信息,也可以传递能量,汽车安装倒车雷达是利用超声传递信息,故C正确:
D·从环境保护角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音都属于噪声。所以物体做规则振动时发出的声音不定不是噪声,故D错误。故选C。
【真题4】下列关于声音的说法正确的是()
A.声音是由于物体振动产生的
B.声音可以在真空中传播
C.戴耳罩是为了在声源处减弱声
D.超声加湿器利用了声音能传递信息
【答案】A
【解析】
A.声音是由物体振动产生的,当振动停止,发声也停止,故A正确;
B.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,故B错误;
C.戴耳罩是为了在人耳处减弱声,故C错误;
D.超声加湿器利用了声音能传递能量,故D错误。故选A。
【真题5】下列关于声现象的描述和分析,正确的是()
A.吹笛子时,按住不同的气孔是为了改变声音的音色
B.医生用听诊器为病人检查身体,是利用声音传递信息
C.公路两旁的隔音蛟龙,是在声源处减弱噪声
D.拉奏二胡时,手在不同位置按弦,是为了改变声音的响度
【答案】B
【解析】
A.吹笛子时,按住不同的气孔,空气柱的长短发生了变化,音调会改变,故A错误;
B,声音可传递信息、能量。医生用听诊器为病人检查身体,是利用声音传递信息,故B正确;
C.公路两旁的隔音蛟龙,是在传播过程中减弱声,故C错误;
D.拉奏二胡时,手在不同位置按弦,弦振动的频率改变,音调改变,故D错误。故选B。
【真题6】北京冬奥会开幕式上,一男孩用小号演奏《我和我的祖国》。下列说法正确的是()
A.号声可以在真空中传播
B.号声是由空气柱振动产生的
C.用更大的力气吹奏,可改变声音的音调
D.听号声道所吹奏的乐曲,主要说明声音传递能量
【答案】B
【解析】
A.真空不能传声,号声无法在真空中传播,故A错误;
B.小号是铜管乐器,是空气柱振动发声的,故B正确:
C.换用更大的力吹气改变了小号声音的响度,故C错误;
D.听号声道所吹奏的乐曲,说明声可以传递信息,故D错误。
【真题7】甲、乙音叉的形状差不多,分别标有“25z”、“512z”字样,先后用相同的力度敲击它们,甲、乙两音叉相比()
A.甲响度小
B.甲音调低
C.乙振幅大
D.乙声速小
【答案】B
【解析】
声音的响度与振幅有关,用力越大振幅越大;声音的音调与频率有关,振动频率越高音调越高;由题可知,甲的振动频率低音调低。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【真题8】蓝牙音箱可在一定距离内无线连接手机进行音乐播放,蓝牙音箱播放音乐时,下列说法正确的是()
A.音箱发声不需要振动
B.根据音色可以分辨出不同歌手的声音
C.音箱发出的声音不会成为噪声
D.调节音箱音量大小是改变声音的音调
【答案】B
【解析】
A,声音是由物体的振动产生的,所以蓝牙音箱发声需要振动,故A错误;
B.不同人发出声音的音色不同,根据音色可以分辨出不同歌手发出的声音,故B正确;
C,音箱发出的乐音,如果妨碍人们正常工作、学习和休息,也会成为噪声,故C错误;
D,调节音箱音量大小是为了改变声音的响度,故D错误。故选B。
【真题9】高速公路通过村庄密集区时,在高速公路两侧安装玻璃隔声板,能有效降低噪声。下列减弱噪声的途径与之相同的是()
A.禁止鸣笛
B.机场跑道工作人员戴防噪声耳罩
C.街道上安装噪声监测仪
D.学校周围植树
【答案】D
【解析】高速公路通过村庄密集区时,在高速公路两侧安装玻璃隔声板,能有效降低噪声,这是在传播过程中减弱声;
A.禁止鸣笛,使控制噪声的产生,是在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B,机场跑道工作人员戴防声耳罩,是防止声音进入耳朵,是在人耳处减弱声,故B不符合题意
C.街道上安装噪声监测仪,只能测量噪声的大小,不能减弱声,故C不符合题意;
D.学校周围植树,树能吸收一部分声音,使噪音减弱,是在传播过程中减弱噪声,故D符合题意。故选D。
【真题10】湘西苗族鼓舞流传在湘西自治州境内的吉首、凤凰、泸溪、保靖、花垣和古丈等县市,每逢佳节,苗族同胞击鼓同庆,鼓声震天。这里描述的声音特征是指()
A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
【答案】A
【解析】鼓声震天描述的是声音比较大,即响度大,故A符合题意,BCD不符合题意;故选A。
【真题11】编钟是我国春秋战国时代的乐器,显示了中国古代音乐文化的先进水平。敲击大小不同的钟,发出的声音()
A.音调不同,响度一定相同
B.音调相同,响度一定相同
C.音调不同,响度可能相同
D,音调相同,响度可能相同
【答案】C
【解析】物理学中把声音的高低称为音调,音调的高低与发声体的振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高;人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度与声音的振幅有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小。
敲击大小不同的钟,编钟的质量不同,体积不同,振动的难易不同,频率不同,音调不同:由于不知道敲击力度的大小,所以无法判定响度的大小,故C正确。
【真题12】钢琴的琴声是由琴弦( )产生的;琴声是能够通过( )传播的,为了不打扰他人,弹琴时应关闭门窗。
【答案】
振动 空气
【解析】
声音是由物体振动产生的,所以钢琴的琴声是由琴弦的振动产生生的。
声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声,所以琴声能的多通过空气传播的。
【真题13】通过观察下列的声音波形图,( )的音调相同,( )的响度相同。
【答案】
ABD ABC
【解析】
由图可知,在相同时间内A、B、D图中的声波振动频率相同,因此ABD的音调相同。
其中A、B、C波形偏离原位置的幅度相同,因此振幅相同,故ABC响度相同。
【真题14】物理课堂上,老师给同学们表演“狮吼功”:他竭尽全力发出“狮吼声”震碎了酒杯。他发出的声音是由声带的( )产生的,酒杯被震碎说明声能向够传递( )(选填“信息”或“能量”)
【答案】
振动 能量
【解析】
一切发生的物体都在振动,老师能发出声音是由于他的声带在振动。
声音可以传递信息和能量,酒杯被声音震碎说明声音在传递能量。
【真题15】在2022年北京冬奥会开幕式上,一名小男孩用铜管乐器(小号)深情演奏《我和我的祖国》(如图),小号内空气柱振动产生的声音通过( )传入现场观众耳朵中;小男孩吹奏时用手按下不同的按键,是为了改变声音的( )(选填声音的特性),开幕式现场附近,禁止车鸣笛,是为了从( )处控制噪声。
【答案】空气 音调 声源
【解析】
小号内空气柱振动产生的声音通过空气传入观众耳朵,声音的传播需要介质,介质可以是固体、液体,也可以是气体,而声源和人耳之间的介质是空气,故小号内空气柱振动产生的声音通过空气传入观众耳朵。
小男孩吹奏时用手按下不同的按键,空气柱长短不同,空气柱振动的频率不同,音调不同。禁止车辆鸣笛,是在声源处控制噪声。