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第01講 聲現(xiàn)象【講義】-【新課標(biāo)新思維】人教版中考物理一輪復(fù)習(xí)四步曲 學(xué)思講測(cè)(通用版)

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第01講 聲現(xiàn)象【講義】-【新課標(biāo)新思維】人教版中考物理一輪復(fù)習(xí)四步曲 學(xué)思講測(cè)(通用版)

資源簡(jiǎn)介

模塊三 聲、光、熱
第01講 聲現(xiàn)象【講義】(1-3分)(原卷版)
目 錄
課標(biāo)透析,考向預(yù)測(cè) 2
思維導(dǎo)圖,知識(shí)領(lǐng)航 2
考點(diǎn)精研,易錯(cuò)明晰 4
考點(diǎn)一 聲音的產(chǎn)生與傳播 4
考點(diǎn)二 聲音的特性 7
考點(diǎn)三 聲音的利用 11
考點(diǎn)四 噪聲的危害和控制 13
考點(diǎn)五 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)綜述 16
考點(diǎn)六 跨學(xué)科實(shí)踐:制作隔音房間模型 21
題型歸納,技巧點(diǎn)撥 23
01 聲音的產(chǎn)生與傳播 23
02 聲速及其相關(guān)計(jì)算 24
03 聲音三特性辨析 25
04 探究影響音調(diào)高低、響度大小的因素 26
05 聲音傳遞信息與傳遞能量的辨析 27
06 超聲波、次聲波及其應(yīng)用 29
07 噪聲與樂(lè)音 29
08 噪聲控制 30
課標(biāo)要求 2.3.1通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)聲的產(chǎn)生和傳播條件; 2.3.2了解聲音的特性。了解現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識(shí)的一些應(yīng)用。知道噪聲的危害及控制方法
考查內(nèi)容 一、聲音的產(chǎn)生與傳播; 二、聲音的特性; 三、聲音的利用; 四、噪聲的危害與控制
考點(diǎn)分布 考查頻率 命題趨勢(shì)
01 聲音的產(chǎn)生與傳播 ☆☆☆ 《聲現(xiàn)象》是最簡(jiǎn)單同時(shí)也是也是中考必考內(nèi)容,尤其是關(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,屬于常考熱點(diǎn)。考題往往以選擇題(單選較多)、填空題、綜合題的形式出現(xiàn),分值一般為2分。雖然分值不高,但,是最容易得分的考題。考查情景主要是學(xué)生生活中已有的感性認(rèn)識(shí)和課堂上觀察或總結(jié)出的規(guī)律,學(xué)生需要在理解的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確把握。 備考過(guò)程,作為典例應(yīng)重點(diǎn)理解以下內(nèi)容: (1)鼓面上放紙屑,敲擊并觀察紙屑的運(yùn)動(dòng);敲擊音叉,觀察與其接觸的物體的運(yùn)動(dòng)。并了解實(shí)驗(yàn)中的物理方法:將微小變化放大的方法(放大法)。21世紀(jì)教育網(wǎng) (2)將發(fā)聲器放入玻璃罩中,逐漸抽出罩內(nèi)空氣,會(huì)聽(tīng)到發(fā)聲器發(fā)出的聲音逐漸變小,分析導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因。 (3)了解超聲波在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究等方面的應(yīng)用,如超聲雷達(dá)、金屬探傷、醫(yī)學(xué)檢查等。 (4)舉例說(shuō)明如何減弱生活環(huán)境中的噪聲,具有保護(hù)自己、關(guān)心他人的意識(shí)。 (5)注意聲波與電磁波的區(qū)別以及應(yīng)用時(shí)的不同
02 聲速及其相關(guān)計(jì)算 ☆
03 聲音三特性辨析 ☆☆☆
04 探究影響音調(diào)高低、響度大小的因素 ☆☆
05 聲音傳遞信息與傳遞能量的辨析 ☆☆☆
06 超聲波、次聲波及其應(yīng)用 ☆☆☆
07 噪聲與樂(lè)音 ☆
08噪聲控制 ☆☆☆
考點(diǎn)一 聲音的產(chǎn)生與傳播
一、聲音的產(chǎn)生
聲音的產(chǎn)生 發(fā)聲體的 一切發(fā)聲體都在振動(dòng), ,
聲源 正在振動(dòng)發(fā)聲的物體叫做 (1)固體、液體、氣體都可以成為聲源; (2)聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,但是不能說(shuō)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(lái)所發(fā)出的聲音還在繼續(xù)向外傳播并存在
探究聲音的產(chǎn)生 物理方法:轉(zhuǎn)換法和放大法 驗(yàn)證聲音產(chǎn)生的常見(jiàn)實(shí)驗(yàn):(1)輕壓喉部說(shuō)話(huà)或唱歌;(2)撥動(dòng)橡皮筋時(shí)用手捏住橡皮筋;(3)吹響笛子時(shí)用手放在笛孔;(4)用筷子攪動(dòng)水(不要碰觸水盆);(5)敲鼓時(shí)觀察鼓面上的紙屑;(6)敲鼓時(shí),觀察鼓面附近的蠟燭火焰;(7)敲擊音叉時(shí)附近的乒乓球跳開(kāi);(8)用手按住正在發(fā)聲的音箱等
確定聲源 只有 物體才叫聲源。一個(gè)能夠發(fā)聲但沒(méi)有發(fā)聲的物體不能稱(chēng)為聲源 弦樂(lè)是琴弦的振動(dòng)產(chǎn)生的;管樂(lè)是空氣柱的振動(dòng)產(chǎn)生的;打擊樂(lè)是由被打擊樂(lè)器的振動(dòng)產(chǎn)生的等21世紀(jì)教育網(wǎng)
聲音的保存 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們記錄聲音的方法也在逐步增多,主要有以下幾種: (1)把聲音的振動(dòng)記錄下來(lái),如早期的機(jī)械唱片。 (2)把聲音的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)記錄下來(lái),如在電影膠卷的邊上有一條透明程度不同的帶,叫聲道,記錄就是聲音的信息。 (3)把聲音的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成磁信號(hào)記錄下來(lái),如電腦硬盤(pán)里面存儲(chǔ)歌曲就是利用這個(gè)方法記錄聲音的
二、聲音的傳播
聲音的傳播 聲音的傳播需要 (1)傳播聲音的介質(zhì)可以是固體、液體和 ,真空不能傳聲; (2)聲音是以 的形式傳播的,叫聲波。聲波的傳播也伴隨著 的傳播。 (3)聲音不能在 中傳播
探究聲音的傳播 探究固體、液體和氣體可以傳聲,但真空不能傳聲 探究聲音傳播的實(shí)驗(yàn): (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(tīng)到清晰的敲桌子的聲音; (2)液體能夠傳聲:輕敲水族館里的魚(yú)缸體,魚(yú)聽(tīng)到敲擊聲后迅速跑開(kāi); (3)氣體能夠傳聲:上課時(shí),我們都能聽(tīng)見(jiàn)老師的講課聲; (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,隨著空氣被抽出,聲音越來(lái)越小,最后聽(tīng)不到聲音;再充入空氣,隨著空氣越來(lái)越多,聲音又越來(lái)越大
回聲 聲波遇到障礙物會(huì)被反射回來(lái) 人耳能分辨出回聲和原聲的條件是:反射回來(lái)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
聲波 聲音在介質(zhì)中是以波的形式進(jìn)行傳播 (1)聲音的傳播速度:在15℃,聲音在空氣中的傳播速度是 ; (2)影響聲速的因素:1)介質(zhì)的種類(lèi),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21世紀(jì)教育網(wǎng)
回聲的應(yīng)用 回聲測(cè)距、回聲定位 (1)回聲定位:蝙蝠、倒車(chē)?yán)走_(dá)等; (2)回聲測(cè)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(guò)的距離,是聲源到障礙物距離的兩倍,即
1.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(lái)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(guò)一會(huì)終點(diǎn)計(jì)時(shí)員能聽(tīng)到槍聲,說(shuō)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(méi)有消失。
2.對(duì)聲音產(chǎn)生條件的理解:聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲。所以,有聲音必然有振動(dòng),但有振動(dòng)并不一定能聽(tīng)到聲音。例如,航天員在太空中通話(huà)時(shí),若不借助于電子通訊設(shè)備,則彼此間無(wú)法交談,原因是缺少傳播聲音的介質(zhì)。
3.類(lèi)比法理解聲波的傳播
水波 聲波
圖示
分析 當(dāng)我們向水平如鏡的水中投入一塊小石子時(shí),水面會(huì)形成一圈一圈的水波,不斷地向外傳播 鼓面向左振動(dòng)時(shí),壓縮鼓左側(cè)的空氣,使其變密,向右振動(dòng)時(shí),又會(huì)使左側(cè)的空氣變疏,所以鼓面的振動(dòng)使周?chē)諝庑纬墒杳芟嚅g的波動(dòng),向遠(yuǎn)處傳播
類(lèi)比 水波是一圈一圈向外傳播的,而聲波是以疏密相間的波動(dòng)形式向外傳播的,水波與聲波具有相似的形式
【例1】【民族傳統(tǒng)文化】(2024·河南)甲骨文是中華民族珍貴的文化遺產(chǎn)。如圖,甲骨文“殸”,意指手持長(zhǎng)柄,敲擊樂(lè)器發(fā)聲。這說(shuō)明古人很早便知道聲音與碰擊有關(guān),蘊(yùn)含了聲音是由物體 產(chǎn)生的道理。請(qǐng)你寫(xiě)出一個(gè)能表明這一道理的現(xiàn)象: 。
【變式1】(2024·青海)月球是地球唯一的天然衛(wèi)星。1970年,我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)成功發(fā)射升空,標(biāo)志著我國(guó)踏上了現(xiàn)代航天事業(yè)的征程。1978年8月1日,沉睡了2400余年的曾侯乙編鐘(如圖)首次公開(kāi)奏響,開(kāi)篇曲目便是大家熟悉的《東方紅》。關(guān)于曾侯乙編鐘的說(shuō)法正確的是(  )。
A.編鐘的振動(dòng)產(chǎn)生聲音 B.編鐘的聲音一定是樂(lè)音
C.聲音的傳播不需要介質(zhì) D.敲擊力度越大音調(diào)越高21世紀(jì)教育網(wǎng)
【變式2】(2024·湖北孝感·一模)在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上小明將長(zhǎng)度不同的吸管一端封閉粘在一起制作成了“排簫”,如圖所示,并在班級(jí)交流會(huì)上進(jìn)行了演奏,得到了同學(xué)們的一致好評(píng)。下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.小明演奏時(shí)發(fā)出的聲音是空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的
B.吸管長(zhǎng)短不同,越短的音調(diào)越低
C.排簫的聲音能傳遞信息,不能傳遞能量
D.排簫的振動(dòng)幅度越大,發(fā)出的音調(diào)會(huì)更高
【變式3】【生活實(shí)踐】下列的實(shí)驗(yàn)和實(shí)例,能說(shuō)明聲音的產(chǎn)生或傳播條件的一組是( )。
①在鼓面上放些碎紙屑,敲鼓時(shí)可觀察到紙屑在不停地跳動(dòng)
②當(dāng)放在真空罩里的手機(jī)來(lái)電時(shí),只見(jiàn)指示燈閃爍,卻聽(tīng)不見(jiàn)鈴聲
③拿一張硬紙片,讓它在木梳齒上劃過(guò),一次快些,一次慢些,比較兩次聲音的不同
④鑼發(fā)聲時(shí)用手按住鑼?zhuān)屄暰拖Я?br/>A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
考點(diǎn)二 聲音的特性
一、音調(diào)、響度和音色概念辨析
知識(shí)點(diǎn) 概念解析 影響因素
音調(diào) 聲音的 叫音調(diào) 聲源振動(dòng)的 (頻率)
響度 聲音的 叫響度21世紀(jì)教育網(wǎng) 聲源振動(dòng)的 決定聲音的響度
音色 音色又叫音品,反映聲音的品質(zhì)與特色 聲源的材料、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
二、聲音三特性
1.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(jiǎn)稱(chēng)赫,用符號(hào)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: 決定聲音的音調(diào)的高低。頻率越高,音調(diào)越高,聲音聽(tīng)起來(lái)越清脆;頻率越低,音調(diào)越低,聲音聽(tīng)起來(lái)越低沉。
(5)音調(diào)高低不同的聲波波形圖
2.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(tīng)到的頻率范圍大約在20Hz—20000Hz之間。物理學(xué)中把人類(lèi)能聽(tīng)到的聲叫聲音
(2)把高于20000Hz的聲叫 ,把低于20Hz的聲叫 。
3.人和動(dòng)物的發(fā)聲和聽(tīng)覺(jué)頻率范圍
(1)人和動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)頻率范圍各不相同。另外,不同人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍也略有不同,即使是同一個(gè)人,在不同年齡段聽(tīng)覺(jué)頻率范圍也不同,所以聽(tīng)覺(jué)頻率范圍20Hz—20000Hz僅僅是理論上的。
(2)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(tīng)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(lèi)聽(tīng)不到的聲音完成交流和捕食。
4.振幅:物理學(xué)中用 來(lái)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)生聲音的響度越小
(2)人聽(tīng)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21世紀(jì)教育網(wǎng)
甲圖振幅大,響度大;乙圖振幅小,響度小。
5.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。
6.音色的利用
(1)根據(jù)音色可以分辨出不同樂(lè)器(發(fā)聲體)和不同人的聲音。在欣賞交響樂(lè)時(shí),人們能根據(jù)音色分辨出不同樂(lè)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(lái)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。
1.音調(diào)、響度和音色之間的區(qū)別如下表:
音調(diào) 響度 音色
定義 聲音的高低 聲音的強(qiáng)弱 聲音的品質(zhì)
影響因素 聲源的振動(dòng)頻率,頻率越高音調(diào)越高 聲源的振幅,振幅越大響度越大 聲源的結(jié)構(gòu)、材料
聽(tīng)覺(jué)表現(xiàn) 音調(diào)高:聲音清脆、尖細(xì); 音調(diào)低:聲音低沉 響度大:“震耳欲聾”; 響度小:“輕聲細(xì)語(yǔ)” 不同聲源的聲音,即使音調(diào)、響度相同,聽(tīng)起來(lái)也有差異
2.超聲波與次聲波21世紀(jì)教育網(wǎng)
(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。
3.對(duì)響度的理解:日常生活中所說(shuō)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(lái)”,這里“高”、“低”指的是音調(diào);而“引吭高歌”、“低聲細(xì)語(yǔ)”,這里的“高”、“低”指的是響度。
【例2】(2024·廣東深圳)2024年6月 10日是我國(guó)傳統(tǒng)節(jié)日端午節(jié),端午節(jié)劃龍舟是傳統(tǒng)的習(xí)俗,弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)文化是我們義不容辭的責(zé)任。端午節(jié)賽龍舟時(shí),賽事激烈,思考樂(lè)財(cái)財(cái)同學(xué)的歡呼聲越來(lái)越大,這個(gè)“越來(lái)越大”是指(  )。
A. 音色 B. 音調(diào) C. 響度 D. 速度
【變式2-1】【民族樂(lè)器】(2024·山東濱州·二模)“石磬(qìng)”是一種中國(guó)古代石制打擊樂(lè)器和禮器,被稱(chēng)為“古樂(lè)之祖”,演奏時(shí)用木槌敲擊,發(fā)出古樸典雅的樂(lè)曲聲,可謂“余音繞梁,三日不絕”。對(duì)于如圖所示的一組“石編磬”,下列分析正確的是( )。
A.演奏時(shí)用木槌敲擊石磬是為了讓木槌振動(dòng)發(fā)聲
B.“余音繞梁”是指石磬停止振動(dòng)也能發(fā)出聲音
C.敲擊大小不同的石磬主要是改變了聲音的響度
D.人們主要依據(jù)音色不同來(lái)辨別石磬與其他樂(lè)器
【變式2-2】【生活實(shí)踐】在音樂(lè)會(huì)上,一男高音歌唱家小聰在放聲歌唱時(shí),一女低音歌唱家小明在輕聲伴唱。下列聲音波形圖中能夠正確反映上述男、女歌唱家歌唱時(shí)的聲音特征的是(縱坐標(biāo)表示振幅,橫坐標(biāo)表示時(shí)間)(  )。
A. B.
C. D.
【變式2-3】(2024·湖南長(zhǎng)沙·模擬預(yù)測(cè))賽龍舟不僅是一項(xiàng)體育娛樂(lè)活動(dòng),更體現(xiàn)我國(guó)悠久歷史文化傳承。如圖為龍舟比賽的場(chǎng)景,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.鼓手敲擊鼓面越快,鼓聲在空氣中傳播速度也越快
B.鼓手敲擊鼓面力度越大,鼓聲的音調(diào)越高
C.鼓聲震耳欲聾,說(shuō)明此時(shí)鼓聲的響度大
D.選手能從現(xiàn)場(chǎng)嘈雜聲中分辨出鼓聲,是通過(guò)響度來(lái)辨別的
考點(diǎn)三 聲音的利用
一、聲音的利用辨析
聲音的利用 概念解析 典型事例
聲音傳遞信息 能為人們識(shí)別自然界和社會(huì)中不同事物而提供的“消息”,就是聲音傳遞信息21世紀(jì)教育網(wǎng) 回聲定位、醫(yī)用B超等
聲音傳遞能量 如果利用聲音做某種事情需要通過(guò)一定的“力量”來(lái)完成,這種“力量”一般是能量 超聲波去污、除塵,次聲波武器等
二、聲音的利用常考熱點(diǎn)
聲音傳遞信息 回聲定位 蝙蝠覓食:蝙蝠在飛行過(guò)程中,會(huì)發(fā)出超聲波,這些聲波遇到障礙物或昆蟲(chóng)時(shí)會(huì)反射回來(lái),根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間,蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置
倒車(chē)?yán)走_(dá):利用超聲波探測(cè)汽車(chē)后方障礙物的距離,告知駕駛員周?chē)系K物的情況
聲吶設(shè)備:利用聲波在水中的傳播和反射特性,對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè),廣泛用于魚(yú)群探測(cè)、船舶導(dǎo)航和海底地質(zhì)地貌的勘測(cè)等
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
無(wú)損探傷 工業(yè)上可以利用超聲波透射法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損探測(cè)。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21世紀(jì)教育網(wǎng)
其他案例 遠(yuǎn)處隆隆的雷聲:大雨就要來(lái)了
下課鈴聲:下課時(shí)間到了
鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌,鋼軌發(fā)出異常聲音:有螺栓松動(dòng)了
醫(yī)生用聽(tīng)診器聽(tīng)心臟跳動(dòng)的聲音:判斷人體健康狀況
利用儀器接收次聲波:檢測(cè)地震、臺(tái)風(fēng)的位置及強(qiáng)度
聲音傳遞能量 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
工業(yè) 利用超聲波對(duì)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
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(lái)而不損壞被清洗的物體,可以用來(lái)清洗機(jī)器零件、精密儀器、醫(yī)療設(shè)備等
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
超聲波除塵:?jiǎn)畏聪鄼C(jī)中的超聲波濾鏡,安置在快門(mén)之后,能夠通過(guò)每秒萬(wàn)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
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
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(lái)越多地應(yīng)用在軍事上
1.聲音傳遞信息和傳遞能量辨析聲音傳遞的是信息還是能量的關(guān)鍵:
凡是聲音能引起其他物體變化的例子都是聲音傳遞能量;聲音未引起其他物體的變化,而是人們根據(jù)所聽(tīng)到的聲音做出判斷的例子,屬于聲音傳遞信息。21世紀(jì)教育網(wǎng)
【例3】(2024·江西)在50m短跑測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),考生聽(tīng)到發(fā)令聲立刻起跑,說(shuō)明聲音能傳遞 (選填“信息”或“能量”),發(fā)令聲是由物體的 產(chǎn)生的。
【變式3-1】(2024·山東東營(yíng)·二模)下列四幅圖片與其對(duì)應(yīng)的說(shuō)法,正確的是( )。
A.甲圖中通過(guò)改變尺子伸出桌面的長(zhǎng)度,可以探究響度與振幅的關(guān)系
B.乙圖中兩列聲波的音色相同
C.丙圖中倒車(chē)?yán)走_(dá)是利用聲音傳遞能量的
D.丁圖中工人佩戴防噪聲耳罩是通過(guò)防止噪聲入耳來(lái)控制噪音
【變式3-2】(2024·黑龍江齊齊哈爾)聲在生活中有著廣泛的應(yīng)用。眼鏡店清洗眼鏡的設(shè)備是利用______(選填“超聲波”或“次聲波”)使清洗液發(fā)生劇烈振動(dòng)達(dá)到去污的效果,這是利用了聲可以傳遞______。
【變式3-3】(2024·江蘇常州)如圖所示,將點(diǎn)燃的蠟燭放在發(fā)聲喇叭前方,可以看到燭焰隨著聲音晃動(dòng),喇叭的紙盆由于 產(chǎn)生聲音,聲音通過(guò) 傳播到燭焰處,燭焰晃動(dòng)說(shuō)明聲音具有 。
考點(diǎn)四 噪聲的危害和控制
一、噪聲的概念
樂(lè)音 人們把物體有規(guī)律的振動(dòng)產(chǎn)生的、聽(tīng)起來(lái)感覺(jué)非常舒服的聲音叫樂(lè)音 在音樂(lè)大廳聽(tīng)音樂(lè)
噪聲 從物理學(xué)角度:噪聲通常是指哪些難聽(tīng)刺耳、令人厭煩的聲音,是發(fā)聲體做 振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的
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(duì)人們要聽(tīng)的聲音產(chǎn)生 的聲音,都屬于噪聲
噪聲的來(lái)源 工業(yè)噪聲:紡織廠、印刷廠、機(jī)械車(chē)間的噪聲
施工噪聲:筑路、蓋樓、打樁等
社會(huì)噪聲:家庭噪聲、娛樂(lè)場(chǎng)所、商店、集貿(mào)市場(chǎng)的喧嘩聲
交通運(yùn)輸噪聲:各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車(chē)聲、排氣聲、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)聲等
噪聲強(qiáng)弱的等級(jí) 人們以 為單位來(lái)表示屬于強(qiáng)弱的等級(jí),分貝符號(hào)是dB。0dB是人們剛剛能聽(tīng)到的最微弱的聲音—聽(tīng)覺(jué)下限。 40-50dB屬于較為安靜的環(huán)境
噪聲的危害 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
生理效應(yīng):出現(xiàn)耳聾、頭疼、血壓升高、視覺(jué)模糊等癥狀,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人神志不清、休克甚至死亡
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
噪聲的危害: (1)>90dB,會(huì)破壞聽(tīng)力,引起神經(jīng)衰弱、頭痛高血壓等疾病; (2)>70dB,會(huì)影響學(xué)習(xí)和工作; (3)>50dB,會(huì)影響休息和睡眠
二、控制噪聲
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,安裝消聲裝置
在傳播過(guò)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(kāi)
在接受處控制噪聲 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
【例4】(2024·天津)發(fā)圖是我國(guó)航空母艦上兩位甲板引導(dǎo)員引導(dǎo)飛機(jī)起飛的情景。他們工作時(shí)要配戴防噪聲耳罩,這種控制噪聲的措施屬于(21世紀(jì)教育網(wǎng)  )。
A. 防止噪聲產(chǎn)生 B. 監(jiān)測(cè)噪聲強(qiáng)弱
C. 防止噪聲進(jìn)入耳朵 D. 減小噪聲傳播速度
【變式4-1】(2024·山東菏澤·一模)在與聲有關(guān)的四幅圖中,與控制噪聲無(wú)關(guān)的是( )。
A.居民區(qū)街道禁鳴喇叭
B.飛機(jī)旁的工作人員佩戴有耳罩的頭盔
C.街頭設(shè)置噪聲監(jiān)測(cè)儀
D.高架路某些路段兩側(cè)設(shè)有透明板墻21世紀(jì)教育網(wǎng)
【變式4-2】【中考新考法】(2024·廣東廣州·一模)聲源與監(jiān)測(cè)器1、2在同一直線(xiàn),它們的位置如圖所示.監(jiān)測(cè)器1測(cè)得聲源發(fā)出的甲聲音、監(jiān)測(cè)器2測(cè)得聲源發(fā)出的乙聲音的特性如表下列說(shuō)法正確的是( )。
聲音 聲音強(qiáng)弱的等級(jí)/dB 頻率/Hz
甲 70 1100
乙 55 700
A.乙聲音的音調(diào)較高
B.甲聲音的響度較小
C.聲源在發(fā)出甲聲音時(shí)振動(dòng)幅度一定比發(fā)出乙聲音大
D.聲源在發(fā)出甲聲音時(shí)每秒內(nèi)振動(dòng)次數(shù)一定比發(fā)出乙聲音多
【變式4-3】【跨學(xué)科實(shí)踐】(2024·山東濟(jì)寧)伴隨著城區(qū)內(nèi)環(huán)高架路、魯南高鐵濟(jì)寧北站、大安機(jī)場(chǎng)的建成使用,濟(jì)寧進(jìn)入高鐵、高架、高速、航空的立體交通“快時(shí)代”。結(jié)合圖中的信息,下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.雨霧冰雪提示牌提醒減速慢行,原因是雨雪路面摩擦力消失
B.在高架路旁安裝隔音墻,可以有效地減弱噪聲的傳播
C.設(shè)置安全線(xiàn)的原因是列車(chē)高速行駛時(shí)空氣流速大的地方壓強(qiáng)大
D.車(chē)輛沿坡形通道向上行駛過(guò)程中,其重力勢(shì)能不變
考點(diǎn)五 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)綜述
一、探究聲音的產(chǎn)生與傳播
1.探究聲音的產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 聲音是由物體 產(chǎn)生的;振動(dòng)停止, 也停止。
圖示 觀察 體驗(yàn) 總結(jié)
探究一 輕捏喉部,然后說(shuō)話(huà)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
探究二 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
探究三 吹響笛子21世紀(jì)教育網(wǎng) 笛子發(fā)聲時(shí),把手放在笛孔處,能感覺(jué)到氣流的振動(dòng);停止吹氣,沒(méi)有振動(dòng)的氣流,笛聲消失 空氣柱(氣體)振動(dòng)發(fā)聲
探究四 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(lái),水不再振動(dòng),不再發(fā)出聲音 水(液體)振動(dòng)發(fā)聲
常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有:
(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);
(3)敲擊音叉時(shí),音叉附近的乒乓球跳開(kāi);
(4)敲擊音叉,用音叉接觸水面,觀察水面的變化;
(5)說(shuō)話(huà)時(shí),用手按住聲帶,感受聲帶的振動(dòng);
(6)音箱發(fā)聲時(shí),用手按住音箱的紙盆;
(7)確定聲源:弦樂(lè)是琴弦的振動(dòng)產(chǎn)生的;管樂(lè)是空氣柱的振動(dòng)產(chǎn)生的;打擊樂(lè)是由被打擊樂(lè)器的振動(dòng)產(chǎn)生的等。
2.探究聲音的傳播
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 聲音的傳播需要 ,傳聲的介質(zhì)可以是固體,也可以是液體和氣體; 不能傳聲
探究過(guò)程 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析論證
固體傳聲 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(tīng)到清晰的敲桌子的聲音 聲音能在固體中傳播
氣體傳聲 上課時(shí),我們都能聽(tīng)見(jiàn)老師的講課聲 我們通過(guò)空氣聽(tīng)到了老師講課聲 空氣能傳播聲音
液體傳聲 輕敲水族館里的魚(yú)缸體,魚(yú)聽(tīng)到敲擊聲后迅速跑開(kāi) 魚(yú)能聽(tīng)到敲擊聲才迅速跑開(kāi)21世紀(jì)教育網(wǎng) 液體能夠傳聲
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(lái)越小,最后聽(tīng)不到聲音;再充入空氣,隨著空氣越來(lái)越多,聲音又越來(lái)越大 推理:真空不能傳聲
二、探究影響音調(diào)高低的因素
實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 音調(diào)高低是由聲源振動(dòng) 決定的。物體振動(dòng)得快,發(fā)聲的音調(diào)就 ;振動(dòng)得慢,發(fā)聲的音調(diào)就
探究過(guò)程 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
將一把鋼尺壓緊在桌面上,分別將鋼尺的長(zhǎng)伸出桌面邊緣,用力波動(dòng)鋼尺伸出桌面的部分,使其振動(dòng)發(fā)聲,聽(tīng)聲音高低的變化,觀察鋼尺振動(dòng)快慢情況 鋼尺伸出桌面1/4 音調(diào)高
鋼尺伸出桌面1/2 音調(diào)較低
鋼尺伸出桌面3/4 音調(diào)低
特別提醒
1.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(lè)器的音調(diào)高低取決于弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短和松緊程度。一般來(lái)說(shuō),弦樂(lè)的弦越細(xì)、越短、越緊,其發(fā)聲時(shí)的音調(diào)越高。
(2)管樂(lè)音調(diào)的高低取決于發(fā)聲的空氣柱長(zhǎng)短。一般來(lái)說(shuō),長(zhǎng)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(lè)以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動(dòng)得越快,音調(diào)越高。21世紀(jì)教育網(wǎng)
2.我們?nèi)粘I钪谐Uf(shuō)的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音調(diào),一般來(lái)說(shuō),兒童發(fā)聲的音調(diào)比成年人高,女聲比男聲音調(diào)高。
三、探究影響響度大小的因素
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 聲音的響度與發(fā)聲體振動(dòng)的 有關(guān)。發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越大,產(chǎn)生聲音的響度 ;發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越小,產(chǎn)生聲音的響度越
實(shí)驗(yàn) 如圖所示,把系好的乒乓球細(xì)線(xiàn)拴在鐵架臺(tái)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,重做上面的實(shí)驗(yàn),觀察不同情況下乒乓球被彈開(kāi)的幅度
現(xiàn)象 用加大的力敲擊音叉時(shí),音叉發(fā)出的聲音的響度大,乒乓球被彈開(kāi)的幅度大;用較小的力敲擊音叉時(shí),音叉發(fā)出的聲音的響度小,乒乓球被彈開(kāi)的幅度小
【例5】(2024·黑龍江哈爾濱)聲讓我們通過(guò)聽(tīng)覺(jué)感知世界,下列說(shuō)法不正確的是(  )。
A.甲圖:發(fā)聲的音叉將乒乓球彈開(kāi),說(shuō)明發(fā)聲的物體在振動(dòng)
B.乙圖:彈奏古箏時(shí),手在不同的位置按弦,目的是改變發(fā)出聲音的音色
C.丙圖:從玻璃罩里向外抽氣,聽(tīng)到鈴聲逐漸減小,推理得出真空不能傳聲
D.丁圖:靜止的燭焰隨音箱發(fā)出聲音的變化而“舞動(dòng)”起來(lái),說(shuō)明聲音能傳遞能量
【變式5-1】在物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用日常學(xué)習(xí)中使用的塑料尺進(jìn)行了探究活動(dòng)。
(1)如圖甲所示,用手掌將塑料尺的一端壓在桌面上,用手撥動(dòng)塑料尺伸出桌面的一端進(jìn)行相關(guān)探究,本實(shí)驗(yàn)所研究的聲源是 (填“塑料尺”或“桌面”);
(2)先用較小的力輕撥塑料尺,再用較大的力重?fù)芩芰铣摺7治霰容^兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可探究聲音的響度與聲源振動(dòng)的 有關(guān);
(3)撥動(dòng)塑料尺的力不變,使塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度由短變長(zhǎng),用儀器測(cè)得兩次實(shí)驗(yàn)聲音分別為1.3×102和1.2×102,兩個(gè)數(shù)據(jù)的單位是 (填單位符號(hào));可見(jiàn)隨著塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度變長(zhǎng),觀察到直尺的振動(dòng) (填“變快”“變慢”或“不變”),發(fā)出聲音的 變低;
(4)撥塑料尺的力不變,塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度不變,在塑料尺右端開(kāi)小孔,開(kāi)孔前后兩次發(fā)聲的波形圖象如圖乙、丙所示。可見(jiàn)結(jié)構(gòu)的不同,會(huì)導(dǎo)致發(fā)出聲音的 改變。
【變式5-2】如圖所示,小組同學(xué)完成以下三個(gè)聲現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。
(1)如圖甲所示,該裝置中乒乓球被彈開(kāi),說(shuō)明了發(fā)聲的音叉在振動(dòng);乒乓球在實(shí)驗(yàn)中的作用是將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大,這種實(shí)驗(yàn)方法是 (選填“控制變量”或“轉(zhuǎn)換”)法,該裝置還可以探究聲音響度與 的關(guān)系;
(2)如圖乙所示,隨著抽氣機(jī)不斷向罩外抽氣,小明聽(tīng)到罩內(nèi)鬧鐘鈴聲的 (選填“響度”、“音調(diào)”或“音色”)在不斷變化。如果罩內(nèi)的空氣被完全抽空則不能聽(tīng)到鈴聲,由此我們可以推理得出的結(jié)論是 ;
(3)如圖丙若鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度保持不變,改用更大的力撥動(dòng)鋼尺,則聽(tīng)到聲音的 有變化(選填“響度”、“音調(diào)”或“音色”)。若撥動(dòng)鋼尺的力大小保持不變,逐漸增加鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度,聽(tīng)到聲音的 變低(選填“響度”、“音調(diào)”或“音色”)。當(dāng)鋼尺伸出桌面超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí),雖然用同樣的力撥動(dòng)鋼尺振動(dòng),卻聽(tīng)不到聲音,這是由于 。
【變式5-3】請(qǐng)按要求回答:
(1)如圖,該裝置能探究聲音產(chǎn)生的原因,還能探究聲音的響度和 的關(guān)系;乒乓球在實(shí)驗(yàn)中的作用是: 。該實(shí)驗(yàn)方法是 ;
(2)如圖,抽氣機(jī)不斷向罩外抽氣的過(guò)程中,罩內(nèi)被撥打的手機(jī)的鈴聲越來(lái)越小,直到聽(tīng)不見(jiàn),這說(shuō)明: ,該實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是 ;
(3)如圖,將一把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌面適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,撥動(dòng)鋼尺,就可聽(tīng)到鋼尺振動(dòng)發(fā)出的聲音。保持撥動(dòng)鋼尺的力不變,逐漸增加鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度,鋼尺振動(dòng)發(fā)出聲音的音調(diào)會(huì)逐漸變 (填“高”或“低”),該實(shí)驗(yàn)探究的是音調(diào)和 關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是 ;
(4)如圖,用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒,聽(tīng)到硬卡片產(chǎn)生的聲音發(fā)生變化。這個(gè)實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究 ;
(5)如圖所示,用小錘敲擊右邊音叉,左邊音叉也發(fā)聲,乒乓球彈起,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能說(shuō)明 ;
A.聲音的音調(diào)與振動(dòng)頻率有關(guān) B.聲波可以在空氣中傳播21世紀(jì)教育網(wǎng)
C.聲波能傳遞能量 D.聲音在固體中傳播速度比氣體中快
(6)假設(shè)宇航員在月球上做如圖實(shí)驗(yàn),則左邊音叉邊乒乓球會(huì)不會(huì)彈起?原因是什么?答: 。
考點(diǎn)六 跨學(xué)科實(shí)踐:制作隔音房間模型
項(xiàng)目主題 制作隔音房間模型
項(xiàng)目情景 隨著科技的發(fā)展和社會(huì)生活的進(jìn)步,產(chǎn)生了越來(lái)越多而且越來(lái)越強(qiáng)的噪聲。為了降低噪聲對(duì)我們生活、學(xué)習(xí)的影響與危害,我們必須合理地實(shí)施降噪的措施。比如音樂(lè)教室、歌劇院等建筑在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮降低噪聲,房屋在建造的時(shí)候要實(shí)施降噪措施等,下面請(qǐng)你和曉豫一起通過(guò)制作隔音房間的簡(jiǎn)易模型,初步探究哪種材料的隔音性能好
提出問(wèn)題 問(wèn)題一:哪些物品可以充當(dāng)房間? 問(wèn)題二:選擇哪些聲源比較合適? 問(wèn)題三:隔音材料如何選擇? 問(wèn)題四:隔音材料如何固定和放置? 問(wèn)題五:有哪些評(píng)測(cè)隔音效果的方法?
項(xiàng)目實(shí)施 1.選擇普通鞋盒充當(dāng)房間; 2.選擇一只鬧鐘放在距離鞋盒適當(dāng)位置充當(dāng)聲源; 3.選擇幾種合適的隔音材料:隔音板、隔音棉、硬紙板; 4.將隔音板、隔音棉、硬紙板剪裁為合適尺寸,用雙面膠在鞋盒的內(nèi)壁; 5.分別測(cè)量不同隔音材料中聲音的響度并制作數(shù)據(jù)表格
問(wèn)題解決 1.各種材料隔音效果不同,隔音房不追求把聲音完全隔絕,只要能將響度降低到一定程度,以不打擾周?chē)渌思纯伞?2.過(guò)大的聲音會(huì)損壞聽(tīng)力,為了自己也為了他人,即使有了隔音房,也要控制聲音的大小; 3.嘗試制作一個(gè)防治社區(qū)噪聲或交通噪聲的倡議書(shū),詳細(xì)介紹噪聲對(duì)身體健康的危害,并提出解決方案,為控制噪聲做出貢獻(xiàn)
【例6】一場(chǎng)大雪過(guò)后,人們會(huì)感到外面萬(wàn)籟俱靜。究其原因,你認(rèn)為正確的是(  )。
A.可能是大雪蓬松且多孔,對(duì)噪聲有吸收作用
B.可能是大雪后,行駛的車(chē)輛減少,噪聲減小
C.可能是大雪后,大地銀裝素裹,噪聲被反射
D.可能是大雪后氣溫較低,噪聲傳播速度變慢
【變式6-1】教科書(shū)中對(duì)于聲音有這樣一段描述:不同的障礙物表面對(duì)聲波的反射和吸收能力不同。堅(jiān)硬光滑的表面反射聲波的能力強(qiáng),松軟多孔的表面吸收聲波的能力強(qiáng)。小華學(xué)了該知識(shí)后,對(duì)于材料的隔音性能很感興趣,于是他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①先搜集各種材料,如衣服、報(bào)紙、平裝書(shū)、塑料袋、襪子;
②把鬧鐘放到盒子里,將衣服蓋在鐘上方,逐漸遠(yuǎn)離盒子直到聽(tīng)不到嘀嗒聲,記下此時(shí)人離盒子的距離;
③依次將各種材料蓋在鬧鐘上方重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),得到如下表的數(shù)據(jù)。
材料 衣服 報(bào)紙 平裝書(shū) 塑料袋 襪子
聽(tīng)不見(jiàn)鐘聲的距離/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
請(qǐng)你回答問(wèn)題:
(1)小華設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)利用了離聲源越遠(yuǎn),聽(tīng)到的聲音響度越______(填“大”或“小”)的原理;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),待測(cè)材料隔音性能由好到差的順序?yàn)開(kāi)______;
(3)根據(jù)小華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,你能夠得到的結(jié)論是______。
【變式6-2】【跨學(xué)科實(shí)踐】(2024·湖北武漢)綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色,為了更好踐行綠色發(fā)展和“雙碳目標(biāo)”,武漢市區(qū)某高架橋上修建了一段全封閉“光伏聲屏障”試驗(yàn)路段,如圖所示。“光伏聲屏障”既可以控制噪聲,又可以提供電能,比傳統(tǒng)的聲屏障設(shè)備更節(jié)能環(huán)保。
(1)“光伏聲屏障”是通過(guò)阻斷噪聲______的方式來(lái)控制噪聲的;
(2)“光伏聲屏障”路段的每一塊玻璃上貼滿(mǎn)了81個(gè)小光伏電池板,這些光伏電池板利用太陽(yáng)能的方式是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____。這段“光伏聲屏障”試驗(yàn)路段每年發(fā)電約,相當(dāng)于完全燃燒______kg的無(wú)煙煤釋放的能量。(無(wú)煙煤的熱值為)
【變式6-3】(2024·廣東肇慶·二模)同學(xué)們?cè)谝魳?lè)教室排練文藝節(jié)目,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.為了減少對(duì)外界的干擾,常關(guān)閉門(mén)窗是在聲源處減弱噪聲
B.用力撥動(dòng)古箏的琴弦,可以提高琴聲的音調(diào)
C.同學(xué)們的笑聲越大,笑聲在空氣中傳播的速度就越快
D.美妙的歌聲是通過(guò)空氣傳入人耳的
01 聲音的產(chǎn)生與傳播
【點(diǎn)撥】 (1)聲音的產(chǎn)生: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(lái)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(lèi)的問(wèn)題,但無(wú)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。當(dāng)然,學(xué)生在備考過(guò)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(shí)。 (2)聲音的傳播: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(shí)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、聲音的傳播”單一知識(shí)點(diǎn),把對(duì)聲音的特性、聲音的利用或噪聲控制等內(nèi)容結(jié)合起來(lái)的考題較多。21世紀(jì)教育網(wǎng)
1.【民族樂(lè)器】(2024·湖南長(zhǎng)沙·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,古箏是中華民族古老的民族樂(lè)器,下列對(duì)古箏演奏的相關(guān)描述正確的是( )。
A.優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的琴聲一定不是噪聲 B.用力撥動(dòng)琴弦是為了提高聲音的音調(diào)
C.琴聲越響,在空氣中的傳播速度越快 D.演奏者聽(tīng)到的琴聲是通過(guò)空氣傳播到耳中的
2.【結(jié)合生活實(shí)際】(2024·四川成都)在成都地鐵3號(hào)線(xiàn)磨子橋站出口,行人走上“琴鍵”臺(tái)階(如圖),臺(tái)階亮燈并響起音樂(lè)。關(guān)于上述情景,下列說(shuō)法正確的是(  )。
A.該音樂(lè)聲由行人振動(dòng)產(chǎn)生 B.該音樂(lè)聲不能在真空中傳播
C.樂(lè)曲的音色與行人的心情有關(guān) D.樂(lè)曲的音調(diào)越高響度一定越大
02 聲速及其相關(guān)計(jì)算
【點(diǎn)撥】 對(duì)聲速的考查也曾出現(xiàn),但考查此知識(shí)點(diǎn)的考題較少,出現(xiàn)的頻率也不是太高。作為知識(shí)點(diǎn)需要考生注意以下幾個(gè)問(wèn)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(cè)距。
3.【回聲測(cè)距】(2024·四川瀘州)2024年4月10日,雪龍?zhí)枅A滿(mǎn)完成中國(guó)第40次南極科考任務(wù)。雪龍?zhí)栐诳瓶蓟顒?dòng)中經(jīng)過(guò)某海洋區(qū)域時(shí),利用回聲定位原理從海面豎直向海底發(fā)射超聲波,從發(fā)射到接收到回聲所用的時(shí)間為4s,若聲音在海水中的傳播速度為,該處海洋的深度為 m;探測(cè)器發(fā)出的超聲波由聲源的 而產(chǎn)生的;在月球表面不能用超聲波代替激光來(lái)探測(cè)距離,原因是 。
4.【跨學(xué)科實(shí)踐】(24-25八年級(jí)上·湖南婁底·階段練習(xí))如圖所示,一輛汽車(chē)以72km/h的速度勻速駛向正前方的山崖,鳴笛3s后聽(tīng)到回聲,已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s,請(qǐng)問(wèn):
(1)3s內(nèi)聲音傳播的距離是多少?
(2)3s內(nèi)汽車(chē)行駛的路程是多少?
(3)汽車(chē)聽(tīng)到回聲時(shí)到山崖的距離是多少?
03 聲音三特性辨析
【點(diǎn)撥】 聲音三特性辨析屬于常考熱點(diǎn),其主要特點(diǎn)是對(duì)聲現(xiàn)象的描述進(jìn)行辨析。題型大多數(shù)以選擇題形式出現(xiàn),甚至有的考題單考聲音三特性,多數(shù)選擇題有一到兩個(gè)選項(xiàng)考查三特性。 辨別聲音三個(gè)特性的方法 明概念響度指聲音的強(qiáng)弱,音調(diào)指聲音的高低,音色指聲音的品質(zhì)21世紀(jì)教育網(wǎng)知因素聲源的振幅影響聲音的響度大小,聲源振動(dòng)的頻率影響聲音的音調(diào),聲源的材料、結(jié)構(gòu)影響音色曉聽(tīng)覺(jué)響度的聽(tīng)覺(jué)的感覺(jué)是聲音的大小,音調(diào)的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)是聲音尖細(xì)或低沉,音色的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)是聲音品質(zhì)的差異
5.【民族傳統(tǒng)文化】(2024·湖南)考古人員用兩千多年前楚國(guó)的編鐘演奏《茉莉花》時(shí),用大小不同的力敲擊如圖所示編鐘的相同位置,主要改變了聲音的(  )。
A.傳播速度 B.響度 C.音調(diào) D.音色
6.【新科技新情境】(2024·山東濰坊)某新款A(yù)I(人工智能)音箱可以識(shí)別主人說(shuō)出的“指令”,進(jìn)而調(diào)控家庭物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)施,而當(dāng)別人說(shuō)出同樣的“指令”時(shí),卻無(wú)法調(diào)控相關(guān)設(shè)施,該功能主要依據(jù)聲音的( )。
A.音調(diào) B.響度 C.音色 D.聲速
7.(2024·吉林·模擬預(yù)測(cè))小明同學(xué)用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴,如圖所示,并用小木棒敲擊瓶口,為同學(xué)們演奏美妙樂(lè)曲。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.敲擊水瓶琴發(fā)出的樂(lè)曲聲是由玻璃瓶和水振動(dòng)產(chǎn)生的
B.敲擊時(shí)最左側(cè)瓶子發(fā)出聲音的音調(diào)最高
C.用不同的力敲擊同一個(gè)瓶子口可以改變聲音的音調(diào)
D.同學(xué)們聽(tīng)到的樂(lè)曲聲是通過(guò)水傳播的21世紀(jì)教育網(wǎng)
04 探究影響音調(diào)高低、響度大小的因素
【點(diǎn)撥】 1.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(duì)音調(diào)高低的影響時(shí),應(yīng)采用控制變量法。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(lè)器的音調(diào)高低取決于弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短和松緊程度。一般來(lái)說(shuō),弦樂(lè)的弦越細(xì)、越短、越緊,其發(fā)聲時(shí)的音調(diào)越高。 (2)管樂(lè)音調(diào)的高低取決于發(fā)聲的空氣柱長(zhǎng)短。一般來(lái)說(shuō),長(zhǎng)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(lè)以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動(dòng)得越快,音調(diào)越高。 2.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(shuō)聲音越大。21世紀(jì)教育網(wǎng)
8.(2024·江蘇常州)如圖所示,撥尺發(fā)聲實(shí)驗(yàn)中,多次改變尺伸出桌面的長(zhǎng)度,用相同的力撥動(dòng)尺端,尺發(fā)出不同的聲音,不同的聲音主要指其( )。
A.響度不同 B.音調(diào)不同 C.音色不同 D.聲速不同
9.【新科技新情境】(2024·上海)如下圖所示的風(fēng)鈴有七根長(zhǎng)短不同的小棍,物理王興趣的同學(xué)在敲打小棍時(shí),發(fā)現(xiàn)它們發(fā)出的聲音不同,經(jīng)研究可得:如表一所示是同一鐵棍在不同長(zhǎng)度L時(shí)敲擊的振動(dòng)頻率f0。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) ① ② ③ ④ ⑤
L(cm) 5 10 15 20 25
F0(Hz) 700 500 400 300 200
(1)判斷同一鐵棍長(zhǎng)度L與音調(diào)的關(guān)系,并說(shuō)明理由 。
(2)要用這種材料做一個(gè)樂(lè)器,發(fā)出do re mi fa so laxi的音時(shí),re的音小于500Hz,請(qǐng)你判斷該樂(lè)器的長(zhǎng)度 10cm(選填“大于”或“等于”或“小于”)。
10.【中考新考法】(2024·廣東廣州·一模)如圖,手機(jī)與音叉位置保持不變,先后兩次敲擊音叉發(fā)聲過(guò)程中用手機(jī)軟件測(cè)出音叉發(fā)聲的數(shù)據(jù)如表,第2次敲擊的音叉振動(dòng)比第1次( )。
記錄時(shí)間 頻率/Hz 聲音的強(qiáng)弱等級(jí)/dB
第1次 256 70
第2次 256 50
A.振幅小 B.振幅大 C.振動(dòng)快 D.振動(dòng)慢
05 聲音傳遞信息與傳遞能量的辨析
【點(diǎn)撥】 聲信息與聲能量的判斷技巧: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?jī)蓚€(gè)方面。一般來(lái)說(shuō),能為人們識(shí)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(guò)一定的“力量”來(lái)完成,這種“力量”一般是能量。 聲音傳遞信息常見(jiàn)的有:回聲定位、醫(yī)用“B”超、回聲測(cè)距、無(wú)損探傷等;21世紀(jì)教育網(wǎng) 聲音傳遞能量主要有:超聲波去除結(jié)石、超聲去污、超聲除塵、超聲焊接、次聲波武器等。
11.(2024·黑龍江牡丹江)軍隊(duì)中號(hào)聲就是命令,關(guān)于號(hào)聲下列說(shuō)法正確的是(  )。
A.號(hào)聲是由司號(hào)員的聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的
B.士兵通過(guò)聲音的響度分辨出號(hào)聲
C.司號(hào)員利用號(hào)聲傳遞信息
D.號(hào)聲屬于超聲波
12. (2024·湖北武漢)列關(guān)于聲現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是(  )。
A. 撥動(dòng)張緊的橡皮筋,能聽(tīng)到聲音,說(shuō)明發(fā)聲的物體在振動(dòng)
B. 逐漸抽出真空罩內(nèi)的空氣,鬧鐘的鈴聲逐漸增強(qiáng)
C. 用大小不同的力敲擊同一個(gè)編鐘,發(fā)出聲音的響度相同
D. 超聲波清洗機(jī)清洗眼鏡,說(shuō)明聲可以傳遞信息
13.(2024·山西朔州·三模)五月份的太原迎澤公園春和景明,惠風(fēng)和暢,花香四溢,不僅吸引了大量的蜜蜂(如圖),也吸引了人們紛紛踏青出游,感受春天的美好。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.蜜蜂的“嗡嗡”聲是空氣振動(dòng)產(chǎn)生的
B.蜜蜂的“嗡嗡”聲在任何時(shí)候都不會(huì)成為噪聲
C.蜜蜂的“嗡嗡”聲屬于超聲波
D.蜜蜂可以通過(guò)“嗡嗡”聲呼喚同伴,說(shuō)明聲音能傳遞信息
06 超聲波、次聲波及其應(yīng)用
【點(diǎn)撥】 超聲波與次聲波的比較 (1)超聲波在生活中有著廣泛的應(yīng)用,概括起來(lái)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(cè)厚、測(cè)距等;2)利用超聲波傳遞能量:超聲波清洗、超聲波加工等。 (2)次聲波可以檢測(cè)海嘯、地震等自然災(zāi)害。
14.【中考新考法】(2024·廣東廣州)監(jiān)測(cè)器測(cè)得某次鳥(niǎo)鳴和貓叫的聲音信息如下表,則(  )。
聲音 鳥(niǎo)鳴 貓叫
聲音的頻率/Hz 5000 800
聲音強(qiáng)弱的等級(jí)/dB 30 60
A. 鳥(niǎo)鳴的響度大 B. 貓叫是超聲波
C. 鳥(niǎo)鳴的頻率高 D. 貓叫的音調(diào)高
15.(2024·廣東珠海·一模)關(guān)于聲現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.甲圖把響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),抽出其中的空氣,仍能聽(tīng)到較小鈴聲,說(shuō)明真空可以傳聲
B.乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是為了改變響度
C.圖丙中禁止鳴笛是在傳播過(guò)程中減弱噪聲
D.圖丁中B超診斷儀是利用超聲波可以傳遞信息的特性工作的
16.(2024·江蘇連云港)在音樂(lè)社團(tuán)活動(dòng)過(guò)程中,樂(lè)器發(fā)出的聲音通過(guò) 傳到人耳。人耳能區(qū)分鋼琴和長(zhǎng)笛發(fā)出的聲音,是由于它們所發(fā)出聲音的 不同(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)。聲吶是利用 (選填“超聲波”或“次聲波”)具有方向性好,在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)制成的。
07 噪聲與樂(lè)音
【點(diǎn)撥】 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(duì)噪聲污染的重視程度越來(lái)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(shì)。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(duì)噪聲的認(rèn)識(shí)兩個(gè)方面。21世紀(jì)教育網(wǎng) 對(duì)噪聲的認(rèn)識(shí)從以下方面理解: (1)物理學(xué)角度:振動(dòng)雜亂無(wú)章,波形圖無(wú)規(guī)則的聲音; (2)環(huán)保角度:對(duì)人們的正常活動(dòng)產(chǎn)生影響的聲音; (3)樂(lè)音可能成為噪聲,但噪聲永遠(yuǎn)不會(huì)成為樂(lè)音。
17.(2024·四川廣安)中華民族傳統(tǒng)樂(lè)器歷史悠久、種類(lèi)繁多。關(guān)于樂(lè)器使用所涉及的聲現(xiàn)象,下列分析正確的是(  )。
A.嗩吶表演,模仿鳥(niǎo)兒的叫聲令人愉悅,是樂(lè)音
B.笛子演奏,按壓不同位置的氣孔,主要改變聲音的響度
C.擊鼓鳴鑼?zhuān)嬷獙⑹繘_鋒或收兵,說(shuō)明聲音可以傳遞能量
D.敲擊編鐘,周?chē)娜四苈?tīng)到聲音,說(shuō)明聲音的傳播不需要介質(zhì)
18. (2024·山東濱州)對(duì)下列詩(shī)句中蘊(yùn)含的聲現(xiàn)象,分析正確的是( )。
A. “牧童騎黃牛,歌聲振林樾”,“歌聲”是通過(guò)空氣傳入人耳的
B. “不敢高聲語(yǔ),恐驚天上人”,“高聲”是指聲音的音調(diào)高
C. “夜深知雪重,時(shí)聞?wù)壑衤暋保罢壑衤暋闭f(shuō)明聲音可以傳遞能量
D. “朝來(lái)山鳥(niǎo)鬧,驚破睡中天”,“山鳥(niǎo)鬧”一定是樂(lè)音
08 噪聲控制
19.(2024·黑龍江牡丹江)考場(chǎng)周?chē)枰察o的環(huán)境,車(chē)輛從考場(chǎng)附近駛過(guò)時(shí),聲音會(huì)通過(guò) 傳入人耳。考場(chǎng)附近禁止鳴笛,這是從 處減弱噪聲。
20.【從生活走向物理】(2024·廣東江門(mén)·一模)小明假期從江門(mén)站乘坐復(fù)興號(hào)高鐵外出旅游,從江門(mén)站往南行駛幾分鐘,小明看到一道泛著金屬光澤的藍(lán)灰色拱形長(zhǎng)廊覆蓋在鐵路上,如圖所示,他了解到這是為了讓近在800米外“小鳥(niǎo)天堂”不聞車(chē)聲,讓小鳥(niǎo)不受列車(chē)運(yùn)行的干擾,這在噪聲控制中屬于( )。
A.在產(chǎn)生處減弱噪聲
B.在傳播過(guò)程中減弱噪聲
C.在接收處減弱噪聲
D.以上三種方式都用到了
21. (2024·廣西)中考期間,為了給考生營(yíng)造一個(gè)安靜的環(huán)境,各地紛紛“禁噪”。“禁噪”是(  )。
A. 防止噪聲的產(chǎn)生 B. 使噪聲變成樂(lè)音
C. 阻斷噪聲的傳播 D. 防止噪聲進(jìn)入人耳
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)模塊一 聲、光、熱
第01講 聲現(xiàn)象【講義】(1-3分)(原卷版)
目 錄
課標(biāo)透析,考向預(yù)測(cè) 2
思維導(dǎo)圖,知識(shí)領(lǐng)航 2
考點(diǎn)精研,易錯(cuò)明晰 4
考點(diǎn)一 聲音的產(chǎn)生與傳播 4
考點(diǎn)二 聲音的特性 8
考點(diǎn)三 聲音的利用 12
考點(diǎn)四 噪聲的危害和控制 15
考點(diǎn)五 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)綜述 19
考點(diǎn)六 跨學(xué)科實(shí)踐:制作隔音房間模型 25
題型歸納,技巧點(diǎn)撥 28
01 聲音的產(chǎn)生與傳播 28
02 聲速及其相關(guān)計(jì)算 29
03 聲音三特性辨析 30
04 探究影響音調(diào)高低、響度大小的因素 32
05 聲音傳遞信息與傳遞能量的辨析 34
06 超聲波、次聲波及其應(yīng)用 36
07 噪聲與樂(lè)音 37
08 噪聲控制 38
課標(biāo)要求 2.3.1通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)聲的產(chǎn)生和傳播條件; 2.3.2了解聲音的特性。了解現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識(shí)的一些應(yīng)用。知道噪聲的危害及控制方法
考查內(nèi)容 一、聲音的產(chǎn)生與傳播; 二、聲音的特性; 三、聲音的利用; 四、噪聲的危害與控制
考點(diǎn)分布 考查頻率 命題趨勢(shì)
01 聲音的產(chǎn)生與傳播 ☆☆☆ 《聲現(xiàn)象》是最簡(jiǎn)單同時(shí)也是也是中考必考內(nèi)容,尤其是關(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,屬于常考熱點(diǎn)。考題往往以選擇題(單選較多)、填空題、綜合題的形式出現(xiàn),分值一般為2分。雖然分值不高,但,是最容易得分的考題。考查情景主要是學(xué)生生活中已有的感性認(rèn)識(shí)和課堂上觀察或總結(jié)出的規(guī)律,學(xué)生需要在理解的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確把握。 備考過(guò)程,作為典例應(yīng)重點(diǎn)理解以下內(nèi)容: (1)鼓面上放紙屑,敲擊并觀察紙屑的運(yùn)動(dòng);敲擊音叉,觀察與其接觸的物體的運(yùn)動(dòng)。并了解實(shí)驗(yàn)中的物理方法:將微小變化放大的方法(放大法)。 (2)將發(fā)聲器放入玻璃罩中,逐漸抽出罩內(nèi)空氣,會(huì)聽(tīng)到發(fā)聲器發(fā)出的聲音逐漸變小,分析導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因。 (3)了解超聲波在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究等方面的應(yīng)用,如超聲雷達(dá)、金屬探傷、醫(yī)學(xué)檢查等。 (4)舉例說(shuō)明如何減弱生活環(huán)境中的噪聲,具有保護(hù)自己、關(guān)心他人的意識(shí)。 (5)注意聲波與電磁波的區(qū)別以及應(yīng)用時(shí)的不同
02 聲速及其相關(guān)計(jì)算 ☆
03 聲音三特性辨析 ☆☆☆
04 探究影響音調(diào)高低、響度大小的因素 ☆☆
05 聲音傳遞信息與傳遞能量的辨析 ☆☆☆
06 超聲波、次聲波及其應(yīng)用 ☆☆☆
07 噪聲與樂(lè)音 ☆
08噪聲控制 ☆☆☆
考點(diǎn)一 聲音的產(chǎn)生與傳播
一、聲音的產(chǎn)生
聲音的產(chǎn)生 發(fā)聲體的振動(dòng) 一切發(fā)聲體都在振動(dòng),振動(dòng)停止,發(fā)聲停止
聲源 正在振動(dòng)發(fā)聲的物體叫做聲源 (1)固體、液體、氣體都可以成為聲源; (2)聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,但是不能說(shuō)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(lái)所發(fā)出的聲音還在繼續(xù)向外傳播并存在
探究聲音的產(chǎn)生 物理方法:轉(zhuǎn)換法和放大法 驗(yàn)證聲音產(chǎn)生的常見(jiàn)實(shí)驗(yàn):(1)輕壓喉部說(shuō)話(huà)或唱歌;(2)撥動(dòng)橡皮筋時(shí)用手捏住橡皮筋;(3)吹響笛子時(shí)用手放在笛孔;(4)用筷子攪動(dòng)水(不要碰觸水盆);(5)敲鼓時(shí)觀察鼓面上的紙屑;(6)敲鼓時(shí),觀察鼓面附近的蠟燭火焰;(7)敲擊音叉時(shí)附近的乒乓球跳開(kāi);(8)用手按住正在發(fā)聲的音箱等
確定聲源 只有正在發(fā)聲物體才叫聲源。一個(gè)能夠發(fā)聲但沒(méi)有發(fā)聲的物體不能稱(chēng)為聲源 弦樂(lè)是琴弦的振動(dòng)產(chǎn)生的;管樂(lè)是空氣柱的振動(dòng)產(chǎn)生的;打擊樂(lè)是由被打擊樂(lè)器的振動(dòng)產(chǎn)生的等
聲音的保存 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們記錄聲音的方法也在逐步增多,主要有以下幾種: (1)把聲音的振動(dòng)記錄下來(lái),如早期的機(jī)械唱片。 (2)把聲音的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)記錄下來(lái),如在電影膠卷的邊上有一條透明程度不同的帶,叫聲道,記錄就是聲音的信息。 (3)把聲音的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成磁信號(hào)記錄下來(lái),如電腦硬盤(pán)里面存儲(chǔ)歌曲就是利用這個(gè)方法記錄聲音的
二、聲音的傳播
聲音的傳播 聲音的傳播需要介質(zhì) (1)傳播聲音的介質(zhì)可以是固體、液體和氣體,真空不能傳聲; (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。 (3)聲音不能在真空中傳播
探究聲音的傳播 探究固體、液體和氣體可以傳聲,但真空不能傳聲 探究聲音傳播的實(shí)驗(yàn): (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(tīng)到清晰的敲桌子的聲音; (2)液體能夠傳聲:輕敲水族館里的魚(yú)缸體,魚(yú)聽(tīng)到敲擊聲后迅速跑開(kāi); (3)氣體能夠傳聲:上課時(shí),我們都能聽(tīng)見(jiàn)老師的講課聲; (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,隨著空氣被抽出,聲音越來(lái)越小,最后聽(tīng)不到聲音;再充入空氣,隨著空氣越來(lái)越多,聲音又越來(lái)越大
回聲 聲波遇到障礙物會(huì)被反射回來(lái) 人耳能分辨出回聲和原聲的條件是:反射回來(lái)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
聲波 聲音在介質(zhì)中是以波的形式進(jìn)行傳播 (1)聲音的傳播速度:在15℃,聲音在空氣中的傳播速度是340m/s; (2)影響聲速的因素:1)介質(zhì)的種類(lèi),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
回聲的應(yīng)用 回聲測(cè)距、回聲定位 (1)回聲定位:蝙蝠、倒車(chē)?yán)走_(dá)等; (2)回聲測(cè)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(guò)的距離,是聲源到障礙物距離的兩倍,即
1.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(lái)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(guò)一會(huì)終點(diǎn)計(jì)時(shí)員能聽(tīng)到槍聲,說(shuō)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(méi)有消失。
2.對(duì)聲音產(chǎn)生條件的理解:聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲。所以,有聲音必然有振動(dòng),但有振動(dòng)并不一定能聽(tīng)到聲音。例如,航天員在太空中通話(huà)時(shí),若不借助于電子通訊設(shè)備,則彼此間無(wú)法交談,原因是缺少傳播聲音的介質(zhì)。
3.類(lèi)比法理解聲波的傳播
水波 聲波
圖示
分析 當(dāng)我們向水平如鏡的水中投入一塊小石子時(shí),水面會(huì)形成一圈一圈的水波,不斷地向外傳播 鼓面向左振動(dòng)時(shí),壓縮鼓左側(cè)的空氣,使其變密,向右振動(dòng)時(shí),又會(huì)使左側(cè)的空氣變疏,所以鼓面的振動(dòng)使周?chē)諝庑纬墒杳芟嚅g的波動(dòng),向遠(yuǎn)處傳播
類(lèi)比 水波是一圈一圈向外傳播的,而聲波是以疏密相間的波動(dòng)形式向外傳播的,水波與聲波具有相似的形式
【例1】【民族傳統(tǒng)文化】(2024·河南)甲骨文是中華民族珍貴的文化遺產(chǎn)。如圖,甲骨文“殸”,意指手持長(zhǎng)柄,敲擊樂(lè)器發(fā)聲。這說(shuō)明古人很早便知道聲音與碰擊有關(guān),蘊(yùn)含了聲音是由物體 產(chǎn)生的道理。請(qǐng)你寫(xiě)出一個(gè)能表明這一道理的現(xiàn)象: 。
【答案】振動(dòng);正在發(fā)聲的音叉可以激起水花
【解析】[1]手持長(zhǎng)柄,敲擊樂(lè)器時(shí),樂(lè)器振動(dòng)產(chǎn)生聲音,聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。
[2]將正在發(fā)聲的音叉放入水中,音叉可以激起水花,說(shuō)明正在發(fā)聲的音叉在振動(dòng),聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。
【變式1-1】(2024·青海)月球是地球唯一的天然衛(wèi)星。1970年,我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)成功發(fā)射升空,標(biāo)志著我國(guó)踏上了現(xiàn)代航天事業(yè)的征程。1978年8月1日,沉睡了2400余年的曾侯乙編鐘(如圖)首次公開(kāi)奏響,開(kāi)篇曲目便是大家熟悉的《東方紅》。關(guān)于曾侯乙編鐘的說(shuō)法正確的是(  )。
A.編鐘的振動(dòng)產(chǎn)生聲音 B.編鐘的聲音一定是樂(lè)音
C.聲音的傳播不需要介質(zhì) D.敲擊力度越大音調(diào)越高
【答案】A。
【解析】A.聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,編鐘的振動(dòng)產(chǎn)生聲音,故A正確;
B.編鐘的聲音如果干擾到人的正常工作、學(xué)習(xí)和生活,也會(huì)成為噪聲,故B錯(cuò)誤;
C.聲音的傳播需要介質(zhì),聲音不能在真空中傳播,故C錯(cuò)誤;
D.敲擊力度越大,編鐘的振幅越大,則響度越大,故D錯(cuò)誤。故選A。
【變式1-2】(2024·湖北孝感·一模)在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上小明將長(zhǎng)度不同的吸管一端封閉粘在一起制作成了“排簫”,如圖所示,并在班級(jí)交流會(huì)上進(jìn)行了演奏,得到了同學(xué)們的一致好評(píng)。下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.小明演奏時(shí)發(fā)出的聲音是空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的
B.吸管長(zhǎng)短不同,越短的音調(diào)越低
C.排簫的聲音能傳遞信息,不能傳遞能量
D.排簫的振動(dòng)幅度越大,發(fā)出的音調(diào)會(huì)更高
【答案】A。
【解析】A.管樂(lè)器是靠空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的,所以小明演奏時(shí)發(fā)出的聲音是空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的,故A正確;
B.吸管長(zhǎng)短不同,越短的,振動(dòng)頻率高,音調(diào)越高,故B錯(cuò)誤;
C.聲音可以傳遞信息和能量,所以排簫的聲音能傳遞信息,能傳遞能量,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)響度和振幅的關(guān)系可知,排簫的振動(dòng)幅度越大,發(fā)出的響度會(huì)更大,故D錯(cuò)誤。
故選A。
【變式1-3】【生活實(shí)踐】下列的實(shí)驗(yàn)和實(shí)例,能說(shuō)明聲音的產(chǎn)生或傳播條件的一組是( )。
①在鼓面上放些碎紙屑,敲鼓時(shí)可觀察到紙屑在不停地跳動(dòng)
②當(dāng)放在真空罩里的手機(jī)來(lái)電時(shí),只見(jiàn)指示燈閃爍,卻聽(tīng)不見(jiàn)鈴聲
③拿一張硬紙片,讓它在木梳齒上劃過(guò),一次快些,一次慢些,比較兩次聲音的不同
④鑼發(fā)聲時(shí)用手按住鑼?zhuān)屄暰拖Я?br/>A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】D。
【解析】①在鼓面上放些碎紙屑,敲鼓時(shí)可觀察到紙屑在不停地跳動(dòng),這是通過(guò)紙屑的跳動(dòng)來(lái)顯示鼓面的振動(dòng),表明正在發(fā)聲的鼓面在振動(dòng),這是研究聲音的產(chǎn)生的條件;
②放在真空罩里的手機(jī)當(dāng)來(lái)電時(shí),只見(jiàn)指示燈閃爍,說(shuō)明真空不能傳播聲音,這是研究聲音傳播條件;
③拿一張硬紙片,讓它在木梳齒上劃過(guò),一次快些,一次慢些,第一次木梳齒的振動(dòng)頻率比第二次快,所以第一次比第二次聽(tīng)到的聲音高,說(shuō)明音調(diào)高低和發(fā)聲體的振動(dòng)頻率有關(guān);
④鑼發(fā)聲時(shí)用手按住鑼?zhuān)屄暰拖Я耍屆嬲駝?dòng)發(fā)出聲音,振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止,這是研究聲音的產(chǎn)生條件。
綜上所述,能說(shuō)明聲音產(chǎn)生或傳播條件的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是①②④。故選D。
考點(diǎn)二 聲音的特性
一、音調(diào)、響度和音色概念辨析
知識(shí)點(diǎn) 概念解析 影響因素
音調(diào) 聲音的高低叫音調(diào) 聲源振動(dòng)的快慢(頻率)
響度 聲音的強(qiáng)度(大小)叫響度 聲源振動(dòng)的振幅決定聲音的響度
音色 音色又叫音品,反映聲音的品質(zhì)與特色 聲源的材料、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
二、聲音三特性
1.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(jiǎn)稱(chēng)赫,用符號(hào)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(tīng)起來(lái)越清脆;頻率越低,音調(diào)越低,聲音聽(tīng)起來(lái)越低沉。
(5)音調(diào)高低不同的聲波波形圖
2.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(tīng)到的頻率范圍大約在20Hz—20000Hz之間。物理學(xué)中把人類(lèi)能聽(tīng)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)物的發(fā)聲和聽(tīng)覺(jué)頻率范圍
(1)人和動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)頻率范圍各不相同。另外,不同人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍也略有不同,即使是同一個(gè)人,在不同年齡段聽(tīng)覺(jué)頻率范圍也不同,所以聽(tīng)覺(jué)頻率范圍20Hz—20000Hz僅僅是理論上的。
(2)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(tīng)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(lèi)聽(tīng)不到的聲音完成交流和捕食。
4.振幅:物理學(xué)中用振幅來(lái)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)生聲音的響度越小
(2)人聽(tīng)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。
5.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。
6.音色的利用
(1)根據(jù)音色可以分辨出不同樂(lè)器(發(fā)聲體)和不同人的聲音。在欣賞交響樂(lè)時(shí),人們能根據(jù)音色分辨出不同樂(lè)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(lái)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。
1.音調(diào)、響度和音色之間的區(qū)別如下表:
音調(diào) 響度 音色
定義 聲音的高低 聲音的強(qiáng)弱 聲音的品質(zhì)
影響因素 聲源的振動(dòng)頻率,頻率越高音調(diào)越高 聲源的振幅,振幅越大響度越大 聲源的結(jié)構(gòu)、材料
聽(tīng)覺(jué)表現(xiàn) 音調(diào)高:聲音清脆、尖細(xì); 音調(diào)低:聲音低沉 響度大:“震耳欲聾”; 響度小:“輕聲細(xì)語(yǔ)” 不同聲源的聲音,即使音調(diào)、響度相同,聽(tīng)起來(lái)也有差異
2.超聲波與次聲波
(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。
3.對(duì)響度的理解:日常生活中所說(shuō)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(lái)”,這里“高”、“低”指的是音調(diào);而“引吭高歌”、“低聲細(xì)語(yǔ)”,這里的“高”、“低”指的是響度。
【例2】(2024·廣東深圳)2024年6月 10日是我國(guó)傳統(tǒng)節(jié)日端午節(jié),端午節(jié)劃龍舟是傳統(tǒng)的習(xí)俗,弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)文化是我們義不容辭的責(zé)任。端午節(jié)賽龍舟時(shí),賽事激烈,思考樂(lè)財(cái)財(cái)同學(xué)的歡呼聲越來(lái)越大,這個(gè)“越來(lái)越大”是指(  )。
A. 音色 B. 音調(diào) C. 響度 D. 速度
【答案】C。
【解析】響度是指聲音的大小,同學(xué)的歡呼聲越來(lái)越大,說(shuō)明聲音較大,聲音的響度大。故選C。
【變式2-1】【民族樂(lè)器】(2024·山東濱州·二模)“石磬(qìng)”是一種中國(guó)古代石制打擊樂(lè)器和禮器,被稱(chēng)為“古樂(lè)之祖”,演奏時(shí)用木槌敲擊,發(fā)出古樸典雅的樂(lè)曲聲,可謂“余音繞梁,三日不絕”。對(duì)于如圖所示的一組“石編磬”,下列分析正確的是( )。
A.演奏時(shí)用木槌敲擊石磬是為了讓木槌振動(dòng)發(fā)聲
B.“余音繞梁”是指石磬停止振動(dòng)也能發(fā)出聲音
C.敲擊大小不同的石磬主要是改變了聲音的響度
D.人們主要依據(jù)音色不同來(lái)辨別石磬與其他樂(lè)器
【答案】D。
【解析】A.演奏時(shí)用木槌敲擊石磬,石磬振動(dòng)發(fā)聲,故A錯(cuò)誤;
B.“余音繞梁”是指聲音遇到“梁”、“墻”等障礙物,從而反射回來(lái)形成回聲,故B錯(cuò)誤;
C.敲擊大小不同的石磬,石磬振動(dòng)的頻率不同,主要是改變了聲音的音調(diào),故C錯(cuò)誤;
D.不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同,人們主要依據(jù)音色不同來(lái)辨別石磬與其他樂(lè)器,故D正確。故選D。
【變式2-2】【生活實(shí)踐】在音樂(lè)會(huì)上,一男高音歌唱家小聰在放聲歌唱時(shí),一女低音歌唱家小明在輕聲伴唱。下列聲音波形圖中能夠正確反映上述男、女歌唱家歌唱時(shí)的聲音特征的是(縱坐標(biāo)表示振幅,橫坐標(biāo)表示時(shí)間)(  )。
A. B.
C. D.
【答案】B。
【解析】聲源的振幅越大,響度越大;頻率越高,音調(diào)越高。男高音歌唱家的聲音音調(diào)高、響度大,女低音歌唱家的聲音音調(diào)低、響度小,所以,B圖能反映上述男高音、女低音歌唱家歌唱時(shí)的聲音特征,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。
【變式2-3】(2024·湖南長(zhǎng)沙·模擬預(yù)測(cè))賽龍舟不僅是一項(xiàng)體育娛樂(lè)活動(dòng),更體現(xiàn)我國(guó)悠久歷史文化傳承。如圖為龍舟比賽的場(chǎng)景,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.鼓手敲擊鼓面越快,鼓聲在空氣中傳播速度也越快
B.鼓手敲擊鼓面力度越大,鼓聲的音調(diào)越高
C.鼓聲震耳欲聾,說(shuō)明此時(shí)鼓聲的響度大
D.選手能從現(xiàn)場(chǎng)嘈雜聲中分辨出鼓聲,是通過(guò)響度來(lái)辨別的
【答案】C。
【解析】A.鼓手敲擊鼓面越快,聽(tīng)到的鼓聲越密集,但是鼓聲在空氣中傳播速度不變,故A錯(cuò)誤;
B.鼓手敲擊鼓面力度越大,鼓面振動(dòng)幅度越大,鼓聲的響度越大,故B錯(cuò)誤;
C.鼓聲震耳欲聾,說(shuō)明此時(shí)鼓聲很強(qiáng)烈,即鼓聲的響度大,故C正確;
D.選手能從現(xiàn)場(chǎng)嘈雜聲中分辨出鼓聲,是通過(guò)音色來(lái)辨別的,故D錯(cuò)誤。故選C。
考點(diǎn)三 聲音的利用
一、聲音的利用辨析
聲音的利用 概念解析 典型事例
聲音傳遞信息 能為人們識(shí)別自然界和社會(huì)中不同事物而提供的“消息”,就是聲音傳遞信息 回聲定位、醫(yī)用B超等
聲音傳遞能量 如果利用聲音做某種事情需要通過(guò)一定的“力量”來(lái)完成,這種“力量”一般是能量 超聲波去污、除塵,次聲波武器等
二、聲音的利用常考熱點(diǎn)
聲音傳遞信息 回聲定位 蝙蝠覓食:蝙蝠在飛行過(guò)程中,會(huì)發(fā)出超聲波,這些聲波遇到障礙物或昆蟲(chóng)時(shí)會(huì)反射回來(lái),根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間,蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置
倒車(chē)?yán)走_(dá):利用超聲波探測(cè)汽車(chē)后方障礙物的距離,告知駕駛員周?chē)系K物的情況
聲吶設(shè)備:利用聲波在水中的傳播和反射特性,對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè),廣泛用于魚(yú)群探測(cè)、船舶導(dǎo)航和海底地質(zhì)地貌的勘測(cè)等
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
無(wú)損探傷 工業(yè)上可以利用超聲波透射法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損探測(cè)。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
其他案例 遠(yuǎn)處隆隆的雷聲:大雨就要來(lái)了
下課鈴聲:下課時(shí)間到了
鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌,鋼軌發(fā)出異常聲音:有螺栓松動(dòng)了
醫(yī)生用聽(tīng)診器聽(tīng)心臟跳動(dòng)的聲音:判斷人體健康狀況
利用儀器接收次聲波:檢測(cè)地震、臺(tái)風(fēng)的位置及強(qiáng)度
聲音傳遞能量 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
工業(yè) 利用超聲波對(duì)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
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(lái)而不損壞被清洗的物體,可以用來(lái)清洗機(jī)器零件、精密儀器、醫(yī)療設(shè)備等
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
超聲波除塵:?jiǎn)畏聪鄼C(jī)中的超聲波濾鏡,安置在快門(mén)之后,能夠通過(guò)每秒萬(wàn)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
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
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(lái)越多地應(yīng)用在軍事上
1.聲音傳遞信息和傳遞能量辨析聲音傳遞的是信息還是能量的關(guān)鍵:
凡是聲音能引起其他物體變化的例子都是聲音傳遞能量;聲音未引起其他物體的變化,而是人們根據(jù)所聽(tīng)到的聲音做出判斷的例子,屬于聲音傳遞信息。
【例3】(2024·江西)在50m短跑測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),考生聽(tīng)到發(fā)令聲立刻起跑,說(shuō)明聲音能傳遞 (選填“信息”或“能量”),發(fā)令聲是由物體的 產(chǎn)生的。
【答案】信息;振動(dòng)。
【解析】[1]考生聽(tīng)到發(fā)令聲立刻起跑,這說(shuō)明聲音能傳遞信息。
[2]根據(jù)聲音的產(chǎn)生特點(diǎn)可知,發(fā)令聲是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
【變式3-1】(2024·山東東營(yíng)·二模)下列四幅圖片與其對(duì)應(yīng)的說(shuō)法,正確的是( )。
A.甲圖中通過(guò)改變尺子伸出桌面的長(zhǎng)度,可以探究響度與振幅的關(guān)系
B.乙圖中兩列聲波的音色相同
C.丙圖中倒車(chē)?yán)走_(dá)是利用聲音傳遞能量的
D.丁圖中工人佩戴防噪聲耳罩是通過(guò)防止噪聲入耳來(lái)控制噪音
【答案】D。
【解析】A.甲圖中通過(guò)改變尺子伸出桌面的長(zhǎng)度,可以探究音調(diào)和頻率的關(guān)系,尺子振動(dòng)越快,頻率越高,音調(diào)就越高,故A錯(cuò)誤;
B.乙圖中兩列聲波的波形不同故音色不相同,故B錯(cuò)誤;
C.聲音可以傳遞信息和能量,丙圖中倒車(chē)?yán)走_(dá)是利用聲音傳遞信息的,故C錯(cuò)誤;
D.控制噪聲的方式有在聲源處、在傳播過(guò)程中、在人耳處,丁圖中工人佩戴防噪聲耳罩是通過(guò)防止噪聲入耳來(lái)控制噪音,故D正確。故選D。
【變式3-2】(2024·黑龍江齊齊哈爾)聲在生活中有著廣泛的應(yīng)用。眼鏡店清洗眼鏡的設(shè)備是利用______(選填“超聲波”或“次聲波”)使清洗液發(fā)生劇烈振動(dòng)達(dá)到去污的效果,這是利用了聲可以傳遞______。
【答案】①. 超聲波;②. 能量。
【解析】[1][2]聲音可以傳遞信息和能量。眼鏡店清洗眼鏡的設(shè)備是利用超聲波使清洗液發(fā)生劇烈振動(dòng)達(dá)到去污的效果,這是利用了聲可以傳遞能量。
【變式3-3】(2024·江蘇常州)如圖所示,將點(diǎn)燃的蠟燭放在發(fā)聲喇叭前方,可以看到燭焰隨著聲音晃動(dòng),喇叭的紙盆由于 產(chǎn)生聲音,聲音通過(guò) 傳播到燭焰處,燭焰晃動(dòng)說(shuō)明聲音具有 。
【答案】①振動(dòng);②空氣;③能量。
【解析】[1][2][3]聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,喇叭的紙盆由于振動(dòng)產(chǎn)生聲音;聲音的傳播需要介質(zhì),聲音通過(guò)空氣傳播到燭焰處;聲音可以傳遞信息,聲音可以傳遞能量,燭焰晃動(dòng)說(shuō)明聲音具有能量。
考點(diǎn)四 噪聲的危害和控制
一、噪聲的概念
樂(lè)音 人們把物體有規(guī)律的振動(dòng)產(chǎn)生的、聽(tīng)起來(lái)感覺(jué)非常舒服的聲音叫樂(lè)音 在音樂(lè)大廳聽(tīng)音樂(lè)
噪聲 從物理學(xué)角度:噪聲通常是指哪些難聽(tīng)刺耳、令人厭煩的聲音,是發(fā)聲體做無(wú)規(guī)則振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的
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(duì)人們要聽(tīng)的聲音產(chǎn)生干擾的聲音,都屬于噪聲
噪聲的來(lái)源 工業(yè)噪聲:紡織廠、印刷廠、機(jī)械車(chē)間的噪聲
施工噪聲:筑路、蓋樓、打樁等
社會(huì)噪聲:家庭噪聲、娛樂(lè)場(chǎng)所、商店、集貿(mào)市場(chǎng)的喧嘩聲
交通運(yùn)輸噪聲:各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車(chē)聲、排氣聲、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)聲等
噪聲強(qiáng)弱的等級(jí) 人們以分貝為單位來(lái)表示屬于強(qiáng)弱的等級(jí),分貝符號(hào)是dB。0dB是人們剛剛能聽(tīng)到的最微弱的聲音—聽(tīng)覺(jué)下限。 40-50dB屬于較為安靜的環(huán)境
噪聲的危害 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
生理效應(yīng):出現(xiàn)耳聾、頭疼、血壓升高、視覺(jué)模糊等癥狀,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人神志不清、休克甚至死亡
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
噪聲的危害: (1)>90dB,會(huì)破壞聽(tīng)力,引起神經(jīng)衰弱、頭痛高血壓等疾病; (2)>70dB,會(huì)影響學(xué)習(xí)和工作; (3)>50dB,會(huì)影響休息和睡眠
二、控制噪聲
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,安裝消聲裝置
在傳播過(guò)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(kāi)
在接受處控制噪聲 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
【例4】(2024·天津)發(fā)圖是我國(guó)航空母艦上兩位甲板引導(dǎo)員引導(dǎo)飛機(jī)起飛的情景。他們工作時(shí)要配戴防噪聲耳罩,這種控制噪聲的措施屬于(  )。
A. 防止噪聲產(chǎn)生 B. 監(jiān)測(cè)噪聲強(qiáng)弱
C. 防止噪聲進(jìn)入耳朵 D. 減小噪聲傳播速度
【答案】C。
【解析】航母甲板上的工作人員都要佩戴防護(hù)耳罩以保護(hù)聽(tīng)力,這是防止噪聲進(jìn)入耳朵,因?yàn)榕炤d機(jī)起飛時(shí)所發(fā)出聲音的響度很大,容易對(duì)工作人員聽(tīng)力造成損傷。故選C。
【變式4-1】(2024·山東菏澤·一模)在與聲有關(guān)的四幅圖中,與控制噪聲無(wú)關(guān)的是( )。
A.居民區(qū)街道禁鳴喇叭
B.飛機(jī)旁的工作人員佩戴有耳罩的頭盔
C.街頭設(shè)置噪聲監(jiān)測(cè)儀
D.高架路某些路段兩側(cè)設(shè)有透明板墻
【答案】C。
【解析】A.居民區(qū)街道禁鳴喇叭,是在聲源處減弱噪聲,故A不符合題意;
B.飛機(jī)旁的工作人員佩戴有耳罩的頭盔,在人耳處減弱噪聲,故B不符合題意;
C.街頭設(shè)置的噪聲監(jiān)測(cè)儀,只能起監(jiān)測(cè)作用,不能控制噪聲,故C符合題意;
D.高架路某些路段兩側(cè)設(shè)有透明板墻,在傳播過(guò)程中減弱噪聲,故D不符合題意。故選C。
【變式4-2】【中考新考法】(2024·廣東廣州·一模)聲源與監(jiān)測(cè)器1、2在同一直線(xiàn),它們的位置如圖所示.監(jiān)測(cè)器1測(cè)得聲源發(fā)出的甲聲音、監(jiān)測(cè)器2測(cè)得聲源發(fā)出的乙聲音的特性如表下列說(shuō)法正確的是( )。
聲音 聲音強(qiáng)弱的等級(jí)/dB 頻率/Hz
甲 70 1100
乙 55 700
A.乙聲音的音調(diào)較高
B.甲聲音的響度較小
C.聲源在發(fā)出甲聲音時(shí)振動(dòng)幅度一定比發(fā)出乙聲音大
D.聲源在發(fā)出甲聲音時(shí)每秒內(nèi)振動(dòng)次數(shù)一定比發(fā)出乙聲音多
【答案】D。
【解析】A.音調(diào)與頻率有關(guān),甲的頻率為1100Hz,乙的頻率為700Hz,乙聲音的音調(diào)較低,故A錯(cuò)誤;
B.聲音的強(qiáng)弱的等級(jí)反映聲音的響度大小,甲的強(qiáng)弱的等級(jí)為70dB,乙的強(qiáng)弱的等級(jí)為55dB,甲聲音的響度較大,故B錯(cuò)誤;
C.響度大小與聲源的振幅、遠(yuǎn)近、分散程度等有關(guān),甲聲音的響度較大,由多因素決定,在發(fā)出甲聲音時(shí)振動(dòng)幅度不一定比發(fā)出乙聲音大,故C錯(cuò)誤;
D.聲音頻率與聲源振動(dòng)的快慢有關(guān),即每秒振動(dòng)的次數(shù),聲音在傳播過(guò)程中頻率一般保持不變,甲聲音的音調(diào)較高,故在發(fā)出甲聲音時(shí)每秒內(nèi)振動(dòng)次數(shù)一定比發(fā)出乙聲音多,故D正確。故選D。
【變式4-3】【跨學(xué)科實(shí)踐】(2024·山東濟(jì)寧)伴隨著城區(qū)內(nèi)環(huán)高架路、魯南高鐵濟(jì)寧北站、大安機(jī)場(chǎng)的建成使用,濟(jì)寧進(jìn)入高鐵、高架、高速、航空的立體交通“快時(shí)代”。結(jié)合圖中的信息,下列說(shuō)法中正確的是( )。
A.雨霧冰雪提示牌提醒減速慢行,原因是雨雪路面摩擦力消失
B.在高架路旁安裝隔音墻,可以有效地減弱噪聲的傳播
C.設(shè)置安全線(xiàn)的原因是列車(chē)高速行駛時(shí)空氣流速大的地方壓強(qiáng)大
D.車(chē)輛沿坡形通道向上行駛過(guò)程中,其重力勢(shì)能不變
【答案】B。
【解析】A.雨雪路面粗糙程度較小,摩擦力減小,所以要減速慢行,但摩擦力不會(huì)消失,故A錯(cuò)誤;
B.在高架路旁安裝隔音墻,阻擋了聲音的傳播,是在傳播過(guò)程中減弱噪聲,故B正確;
C.設(shè)置安全線(xiàn)的原因是列車(chē)高速行駛時(shí)空氣流速大的地方壓強(qiáng)小,人容易被推向列車(chē)發(fā)生危險(xiǎn),故C錯(cuò)誤;
D.車(chē)輛沿坡形通道向上行駛過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度變大,其重力勢(shì)能變大,故D錯(cuò)誤。故選B。
考點(diǎn)五 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)綜述
一、探究聲音的產(chǎn)生與傳播
1.探究聲音的產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的;振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。
圖示 觀察 體驗(yàn) 總結(jié)
探究一 輕捏喉部,然后說(shuō)話(huà)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
探究二 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
探究三 吹響笛子 笛子發(fā)聲時(shí),把手放在笛孔處,能感覺(jué)到氣流的振動(dòng);停止吹氣,沒(méi)有振動(dòng)的氣流,笛聲消失 空氣柱(氣體)振動(dòng)發(fā)聲
探究四 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(lái),水不再振動(dòng),不再發(fā)出聲音 水(液體)振動(dòng)發(fā)聲
常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有:
(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);
(3)敲擊音叉時(shí),音叉附近的乒乓球跳開(kāi);
(4)敲擊音叉,用音叉接觸水面,觀察水面的變化;
(5)說(shuō)話(huà)時(shí),用手按住聲帶,感受聲帶的振動(dòng);
(6)音箱發(fā)聲時(shí),用手按住音箱的紙盆;
(7)確定聲源:弦樂(lè)是琴弦的振動(dòng)產(chǎn)生的;管樂(lè)是空氣柱的振動(dòng)產(chǎn)生的;打擊樂(lè)是由被打擊樂(lè)器的振動(dòng)產(chǎn)生的等。
2.探究聲音的傳播
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 聲音的傳播需要介質(zhì),傳聲的介質(zhì)可以是固體,也可以是液體和氣體;真空不能傳聲
探究過(guò)程 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析論證
固體傳聲 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(tīng)到清晰的敲桌子的聲音 聲音能在固體中傳播
氣體傳聲 上課時(shí),我們都能聽(tīng)見(jiàn)老師的講課聲 我們通過(guò)空氣聽(tīng)到了老師講課聲 空氣能傳播聲音
液體傳聲 輕敲水族館里的魚(yú)缸體,魚(yú)聽(tīng)到敲擊聲后迅速跑開(kāi) 魚(yú)能聽(tīng)到敲擊聲才迅速跑開(kāi) 液體能夠傳聲
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(lái)越小,最后聽(tīng)不到聲音;再充入空氣,隨著空氣越來(lái)越多,聲音又越來(lái)越大 推理:真空不能傳聲
二、探究影響音調(diào)高低的因素
實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 音調(diào)高低是由聲源振動(dòng)快慢決定的。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
探究過(guò)程 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
將一把鋼尺壓緊在桌面上,分別將鋼尺的長(zhǎng)伸出桌面邊緣,用力波動(dòng)鋼尺伸出桌面的部分,使其振動(dòng)發(fā)聲,聽(tīng)聲音高低的變化,觀察鋼尺振動(dòng)快慢情況 鋼尺伸出桌面1/4 音調(diào)高
鋼尺伸出桌面1/2 音調(diào)較低
鋼尺伸出桌面3/4 音調(diào)低
特別提醒
1.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(lè)器的音調(diào)高低取決于弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短和松緊程度。一般來(lái)說(shuō),弦樂(lè)的弦越細(xì)、越短、越緊,其發(fā)聲時(shí)的音調(diào)越高。
(2)管樂(lè)音調(diào)的高低取決于發(fā)聲的空氣柱長(zhǎng)短。一般來(lái)說(shuō),長(zhǎng)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(lè)以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動(dòng)得越快,音調(diào)越高。
2.我們?nèi)粘I钪谐Uf(shuō)的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音調(diào),一般來(lái)說(shuō),兒童發(fā)聲的音調(diào)比成年人高,女聲比男聲音調(diào)高。
三、探究影響響度大小的因素
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 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)生聲音的響度越小
實(shí)驗(yàn) 如圖所示,把系好的乒乓球細(xì)線(xiàn)拴在鐵架臺(tái)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,重做上面的實(shí)驗(yàn),觀察不同情況下乒乓球被彈開(kāi)的幅度
現(xiàn)象 用加大的力敲擊音叉時(shí),音叉發(fā)出的聲音的響度大,乒乓球被彈開(kāi)的幅度大;用較小的力敲擊音叉時(shí),音叉發(fā)出的聲音的響度小,乒乓球被彈開(kāi)的幅度小
【例5】(2024·黑龍江哈爾濱)聲讓我們通過(guò)聽(tīng)覺(jué)感知世界,下列說(shuō)法不正確的是(  )。
A.甲圖:發(fā)聲的音叉將乒乓球彈開(kāi),說(shuō)明發(fā)聲的物體在振動(dòng)
B.乙圖:彈奏古箏時(shí),手在不同的位置按弦,目的是改變發(fā)出聲音的音色
C.丙圖:從玻璃罩里向外抽氣,聽(tīng)到鈴聲逐漸減小,推理得出真空不能傳聲
D.丁圖:靜止的燭焰隨音箱發(fā)出聲音的變化而“舞動(dòng)”起來(lái),說(shuō)明聲音能傳遞能量
【答案】B。
【解析】A.發(fā)聲的音叉將乒乓球彈開(kāi),說(shuō)明音叉在振動(dòng),這表明正在發(fā)聲的物體在振動(dòng),故A正確,不符合題意;
B.彈奏古箏時(shí),手在不同的位置按弦,目的是改變發(fā)出聲音的音調(diào),故B錯(cuò)誤,符合題意;
C.從玻璃罩里向外抽氣,聽(tīng)到鈴聲逐漸減小,可以推理假如玻璃罩內(nèi)是真空,將不能聽(tīng)到聲音,說(shuō)明真空不能傳聲,故C正確,不符合題意;
D.靜止的燭焰隨音箱發(fā)出聲音的變化而“舞動(dòng)”起來(lái),火焰獲得了能量,說(shuō)明聲音能傳遞能量,故D正確,不符合題意。故選B。
【變式5-1】在物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用日常學(xué)習(xí)中使用的塑料尺進(jìn)行了探究活動(dòng)。
(1)如圖甲所示,用手掌將塑料尺的一端壓在桌面上,用手撥動(dòng)塑料尺伸出桌面的一端進(jìn)行相關(guān)探究,本實(shí)驗(yàn)所研究的聲源是 (填“塑料尺”或“桌面”);
(2)先用較小的力輕撥塑料尺,再用較大的力重?fù)芩芰铣摺7治霰容^兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可探究聲音的響度與聲源振動(dòng)的 有關(guān);
(3)撥動(dòng)塑料尺的力不變,使塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度由短變長(zhǎng),用儀器測(cè)得兩次實(shí)驗(yàn)聲音分別為1.3×102和1.2×102,兩個(gè)數(shù)據(jù)的單位是 (填單位符號(hào));可見(jiàn)隨著塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度變長(zhǎng),觀察到直尺的振動(dòng) (填“變快”“變慢”或“不變”),發(fā)出聲音的 變低;
(4)撥塑料尺的力不變,塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度不變,在塑料尺右端開(kāi)小孔,開(kāi)孔前后兩次發(fā)聲的波形圖象如圖乙、丙所示。可見(jiàn)結(jié)構(gòu)的不同,會(huì)導(dǎo)致發(fā)出聲音的 改變。
【答案】塑料尺;振幅;Hz;變慢;音調(diào);音色。
【解析】(1)[1]撥動(dòng)塑料尺,塑料尺振動(dòng)發(fā)聲,本實(shí)驗(yàn)所研究的聲源是塑料尺。
(2)[2]先用較小的力輕撥塑料尺,塑料尺振動(dòng)幅度小,發(fā)出聲音的響度小,用較大的力重?fù)芩芰铣撸芰铣哒駝?dòng)幅度大,發(fā)出聲音的響度大,可探究聲音的響度與聲源振動(dòng)的振幅有關(guān)。
(3)[3][4][5]撥動(dòng)塑料尺的力不變,即保持塑料尺的振動(dòng)幅度不變,塑料尺伸出越長(zhǎng),振動(dòng)變慢,發(fā)出聲音的音調(diào)變低,頻率的單位是Hz,兩次實(shí)驗(yàn)聲音分別為1.3×102和1.2×102,兩個(gè)數(shù)據(jù)的單位是Hz。
(4)[6]開(kāi)孔前后物體結(jié)構(gòu)不同,物體振動(dòng)發(fā)出的聲音的音色不同。
【變式5-2】如圖所示,小組同學(xué)完成以下三個(gè)聲現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。
(1)如圖甲所示,該裝置中乒乓球被彈開(kāi),說(shuō)明了發(fā)聲的音叉在振動(dòng);乒乓球在實(shí)驗(yàn)中的作用是將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大,這種實(shí)驗(yàn)方法是 (選填“控制變量”或“轉(zhuǎn)換”)法,該裝置還可以探究聲音響度與 的關(guān)系;
(2)如圖乙所示,隨著抽氣機(jī)不斷向罩外抽氣,小明聽(tīng)到罩內(nèi)鬧鐘鈴聲的 (選填“響度”、“音調(diào)”或“音色”)在不斷變化。如果罩內(nèi)的空氣被完全抽空則不能聽(tīng)到鈴聲,由此我們可以推理得出的結(jié)論是 ;
(3)如圖丙若鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度保持不變,改用更大的力撥動(dòng)鋼尺,則聽(tīng)到聲音的 有變化(選填“響度”、“音調(diào)”或“音色”)。若撥動(dòng)鋼尺的力大小保持不變,逐漸增加鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度,聽(tīng)到聲音的 變低(選填“響度”、“音調(diào)”或“音色”)。當(dāng)鋼尺伸出桌面超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí),雖然用同樣的力撥動(dòng)鋼尺振動(dòng),卻聽(tīng)不到聲音,這是由于 。
【答案】轉(zhuǎn)換;振幅;響度;真空不能傳播聲音;響度;音調(diào);發(fā)聲頻率低于20Hz。
【解析】(1)[1]圖甲中,乒乓球接觸發(fā)聲的音叉被彈開(kāi),說(shuō)明發(fā)聲音叉在振動(dòng)。通過(guò)乒乓球被彈起將音叉微小的振動(dòng)放大,這種實(shí)驗(yàn)方法叫做轉(zhuǎn)換法。
[2]通過(guò)乒乓球被彈起說(shuō)明物體發(fā)聲時(shí)在振動(dòng);如果改變用力大小,乒乓球彈起的越高,振幅越大,響度越大,該實(shí)驗(yàn)可以探究響度跟振幅的關(guān)系。
(2)[3][4]圖乙中,抽氣機(jī)不斷向罩外抽氣的過(guò)程中,空氣越來(lái)越少,罩內(nèi)被撥打的手機(jī)的鈴聲越來(lái)越小,即響度越來(lái)越小,直到聽(tīng)不見(jiàn),這說(shuō)明:聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲。
(3)[5]一端伸出桌面適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,撥動(dòng)鋼尺,鋼尺振動(dòng)可以發(fā)出聲音。用更大的力撥動(dòng)鋼尺,鋼尺的振幅變大,則聽(tīng)到聲音的響度變大。
[6]改變鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度,用同樣大小的力撥動(dòng)其伸出桌面的一端,這樣會(huì)導(dǎo)致鋼尺振動(dòng)的快慢不同,即發(fā)出聲音的音調(diào)不同。
[7]當(dāng)鋼尺伸出桌面超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí),雖然用同樣的力撥動(dòng)鋼尺振動(dòng),卻聽(tīng)不到聲音,這是由于發(fā)聲頻率低于20Hz。
【變式5-3】請(qǐng)按要求回答:
(1)如圖,該裝置能探究聲音產(chǎn)生的原因,還能探究聲音的響度和 的關(guān)系;乒乓球在實(shí)驗(yàn)中的作用是: 。該實(shí)驗(yàn)方法是 ;
(2)如圖,抽氣機(jī)不斷向罩外抽氣的過(guò)程中,罩內(nèi)被撥打的手機(jī)的鈴聲越來(lái)越小,直到聽(tīng)不見(jiàn),這說(shuō)明: ,該實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是 ;
(3)如圖,將一把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌面適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,撥動(dòng)鋼尺,就可聽(tīng)到鋼尺振動(dòng)發(fā)出的聲音。保持撥動(dòng)鋼尺的力不變,逐漸增加鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度,鋼尺振動(dòng)發(fā)出聲音的音調(diào)會(huì)逐漸變 (填“高”或“低”),該實(shí)驗(yàn)探究的是音調(diào)和 關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是 ;
(4)如圖,用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒,聽(tīng)到硬卡片產(chǎn)生的聲音發(fā)生變化。這個(gè)實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究 ;
(5)如圖所示,用小錘敲擊右邊音叉,左邊音叉也發(fā)聲,乒乓球彈起,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能說(shuō)明 ;
A.聲音的音調(diào)與振動(dòng)頻率有關(guān) B.聲波可以在空氣中傳播
C.聲波能傳遞能量 D.聲音在固體中傳播速度比氣體中快
(6)假設(shè)宇航員在月球上做如圖實(shí)驗(yàn),則左邊音叉邊乒乓球會(huì)不會(huì)彈起?原因是什么?答: 。
【答案】(1)振幅;便于觀察發(fā)聲的音叉在振動(dòng);轉(zhuǎn)換法;(2)聲音的傳播需要介質(zhì);理想推理法;(3)低;頻率;轉(zhuǎn)換法;(4)音調(diào)與頻率之間的關(guān)系;(5)C;(6)真空不能傳聲,因此左邊音叉邊乒乓球不會(huì)彈起。
【解析】(1)[1][2][3]利用該實(shí)驗(yàn)裝置,可以探究響度與振幅之間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察小球振動(dòng)的幅度和音叉發(fā)生響度的大小,可以探究響度與振幅之間的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。
(2)[1][2]抽氣機(jī)不斷向罩外抽氣的過(guò)程中,罩內(nèi)空氣逐漸變小,罩內(nèi)被撥打的手機(jī)的鈴聲越來(lái)越小,說(shuō)明聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲,運(yùn)用了理想推理法。
(3)[1][2][3]逐漸增加鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度,發(fā)聲體的長(zhǎng)度變長(zhǎng),發(fā)聲體振動(dòng)的頻率減小,音調(diào)會(huì)降低,因此該實(shí)驗(yàn)探究的是音調(diào)和頻率之間的關(guān)系,運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。
(4)用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒,發(fā)聲體振動(dòng)的頻率不同,發(fā)聲的音調(diào)會(huì)發(fā)生改變,因此這個(gè)實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究音調(diào)和頻率之間的關(guān)系。
(5)用小錘敲擊右邊音叉,左邊音叉也發(fā)聲,乒乓球彈起,說(shuō)明聲音能夠傳遞能量,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。
(6)宇航員在月球上做如圖實(shí)驗(yàn),因?yàn)檎婵詹荒軅髀暎虼俗筮呉舨孢吰古仪虿粫?huì)彈起。
考點(diǎn)六 跨學(xué)科實(shí)踐:制作隔音房間模型
項(xiàng)目主題 制作隔音房間模型
項(xiàng)目情景 隨著科技的發(fā)展和社會(huì)生活的進(jìn)步,產(chǎn)生了越來(lái)越多而且越來(lái)越強(qiáng)的噪聲。為了降低噪聲對(duì)我們生活、學(xué)習(xí)的影響與危害,我們必須合理地實(shí)施降噪的措施。比如音樂(lè)教室、歌劇院等建筑在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮降低噪聲,房屋在建造的時(shí)候要實(shí)施降噪措施等,下面請(qǐng)你和曉豫一起通過(guò)制作隔音房間的簡(jiǎn)易模型,初步探究哪種材料的隔音性能好
提出問(wèn)題 問(wèn)題一:哪些物品可以充當(dāng)房間? 問(wèn)題二:選擇哪些聲源比較合適? 問(wèn)題三:隔音材料如何選擇? 問(wèn)題四:隔音材料如何固定和放置? 問(wèn)題五:有哪些評(píng)測(cè)隔音效果的方法?
項(xiàng)目實(shí)施 1.選擇普通鞋盒充當(dāng)房間; 2.選擇一只鬧鐘放在距離鞋盒適當(dāng)位置充當(dāng)聲源; 3.選擇幾種合適的隔音材料:隔音板、隔音棉、硬紙板; 4.將隔音板、隔音棉、硬紙板剪裁為合適尺寸,用雙面膠在鞋盒的內(nèi)壁; 5.分別測(cè)量不同隔音材料中聲音的響度并制作數(shù)據(jù)表格
問(wèn)題解決 1.各種材料隔音效果不同,隔音房不追求把聲音完全隔絕,只要能將響度降低到一定程度,以不打擾周?chē)渌思纯伞?2.過(guò)大的聲音會(huì)損壞聽(tīng)力,為了自己也為了他人,即使有了隔音房,也要控制聲音的大小; 3.嘗試制作一個(gè)防治社區(qū)噪聲或交通噪聲的倡議書(shū),詳細(xì)介紹噪聲對(duì)身體健康的危害,并提出解決方案,為控制噪聲做出貢獻(xiàn)
【例6】一場(chǎng)大雪過(guò)后,人們會(huì)感到外面萬(wàn)籟俱靜。究其原因,你認(rèn)為正確的是(  )。
A.可能是大雪蓬松且多孔,對(duì)噪聲有吸收作用
B.可能是大雪后,行駛的車(chē)輛減少,噪聲減小
C.可能是大雪后,大地銀裝素裹,噪聲被反射
D.可能是大雪后氣溫較低,噪聲傳播速度變慢
【答案】A。
【解析】下雪后,地表被大雪覆蓋,而堆積的雪具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),它有吸聲的效果。所以在雪天,人會(huì)感覺(jué)噪聲減小,非常的安靜。故選A。
【變式6-1】教科書(shū)中對(duì)于聲音有這樣一段描述:不同的障礙物表面對(duì)聲波的反射和吸收能力不同。堅(jiān)硬光滑的表面反射聲波的能力強(qiáng),松軟多孔的表面吸收聲波的能力強(qiáng)。小華學(xué)了該知識(shí)后,對(duì)于材料的隔音性能很感興趣,于是他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①先搜集各種材料,如衣服、報(bào)紙、平裝書(shū)、塑料袋、襪子;
②把鬧鐘放到盒子里,將衣服蓋在鐘上方,逐漸遠(yuǎn)離盒子直到聽(tīng)不到嘀嗒聲,記下此時(shí)人離盒子的距離;
③依次將各種材料蓋在鬧鐘上方重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),得到如下表的數(shù)據(jù)。
材料 衣服 報(bào)紙 平裝書(shū) 塑料袋 襪子
聽(tīng)不見(jiàn)鐘聲的距離/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
請(qǐng)你回答問(wèn)題:
(1)小華設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)利用了離聲源越遠(yuǎn),聽(tīng)到的聲音響度越______(填“大”或“小”)的原理;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),待測(cè)材料隔音性能由好到差的順序?yàn)開(kāi)______;
(3)根據(jù)小華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,你能夠得到的結(jié)論是______。
【答案】小;襪子、衣服、報(bào)紙、平裝書(shū)、塑料袋;表面粗糙多孔的材料隔音性能好。
【解析】(1)[1]在實(shí)驗(yàn)中,離聲源越遠(yuǎn),聲音的響度會(huì)越小。
(2)[2]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知,聽(tīng)不見(jiàn)鐘聲的距離由遠(yuǎn)到近的是:塑料袋、平裝書(shū)、報(bào)紙、衣服和襪子。那么待測(cè)材料隔音性能由好到差的順序是襪子、衣服、報(bào)紙、平裝書(shū)、塑料袋。
(3)[3]由以上實(shí)驗(yàn)探究知,所用的實(shí)驗(yàn)材料中,襪子的表面最粗糙且多孔,其隔音效果最好,說(shuō)明表面粗糙多孔的材料隔音性能好。
【變式6-2】【跨學(xué)科實(shí)踐】(2024·湖北武漢)綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色,為了更好踐行綠色發(fā)展和“雙碳目標(biāo)”,武漢市區(qū)某高架橋上修建了一段全封閉“光伏聲屏障”試驗(yàn)路段,如圖所示。“光伏聲屏障”既可以控制噪聲,又可以提供電能,比傳統(tǒng)的聲屏障設(shè)備更節(jié)能環(huán)保。
(1)“光伏聲屏障”是通過(guò)阻斷噪聲______的方式來(lái)控制噪聲的;
(2)“光伏聲屏障”路段的每一塊玻璃上貼滿(mǎn)了81個(gè)小光伏電池板,這些光伏電池板利用太陽(yáng)能的方式是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____。這段“光伏聲屏障”試驗(yàn)路段每年發(fā)電約,相當(dāng)于完全燃燒______kg的無(wú)煙煤釋放的能量。(無(wú)煙煤的熱值為)
【答案】①. 傳播;②. 電能;③. 。
【解析】(1)[1]“光伏聲屏障”是在聲音的傳播過(guò)程中減弱噪聲的,通過(guò)阻斷噪聲傳播的方式來(lái)控制噪聲的。
(2)[2]光伏電池板利用太陽(yáng)能發(fā)電,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。
[3]釋放的能量
完全燃燒無(wú)煙煤的質(zhì)量
完全燃燒無(wú)煙煤的質(zhì)量為。
【變式6-3】(2024·廣東肇慶·二模)同學(xué)們?cè)谝魳?lè)教室排練文藝節(jié)目,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.為了減少對(duì)外界的干擾,常關(guān)閉門(mén)窗是在聲源處減弱噪聲
B.用力撥動(dòng)古箏的琴弦,可以提高琴聲的音調(diào)
C.同學(xué)們的笑聲越大,笑聲在空氣中傳播的速度就越快
D.美妙的歌聲是通過(guò)空氣傳入人耳的
【答案】D。
【解析】A.關(guān)閉門(mén)窗是在傳播過(guò)程中減弱噪聲,故A錯(cuò)誤;
B.用力撥動(dòng)琴弦,增大了琴弦的振動(dòng)幅度,可以提高琴聲的響度,故B錯(cuò)誤;
C.聲音的傳播速度與聲音響度大小無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.聲音可以通過(guò)氣體傳播,歌聲是通過(guò)空氣傳入人耳的,故D正確。故選D。
01 聲音的產(chǎn)生與傳播
【點(diǎn)撥】 (1)聲音的產(chǎn)生: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(lái)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(lèi)的問(wèn)題,但無(wú)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。當(dāng)然,學(xué)生在備考過(guò)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(shí)。 (2)聲音的傳播: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(shí)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、聲音的傳播”單一知識(shí)點(diǎn),把對(duì)聲音的特性、聲音的利用或噪聲控制等內(nèi)容結(jié)合起來(lái)的考題較多。
1.【民族樂(lè)器】(2024·湖南長(zhǎng)沙·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,古箏是中華民族古老的民族樂(lè)器,下列對(duì)古箏演奏的相關(guān)描述正確的是( )。
A.優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的琴聲一定不是噪聲 B.用力撥動(dòng)琴弦是為了提高聲音的音調(diào)
C.琴聲越響,在空氣中的傳播速度越快 D.演奏者聽(tīng)到的琴聲是通過(guò)空氣傳播到耳中的
【答案】D。
【解析】A.優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的琴聲如果干擾了人們的休息、學(xué)習(xí)和工作,就是噪聲,故A錯(cuò)誤;
B.用力撥動(dòng)琴弦,振幅增大,是為了提高聲音的響度,故B錯(cuò)誤;
C.聲音在空氣中傳播的速度與聲音響度大小無(wú)關(guān),不論響度多大,在空氣中的傳播速度不變,故C錯(cuò)誤;
D.演奏者聽(tīng)到琴聲是通過(guò)空氣傳播到耳中的,故D正確。故選D。
2.【結(jié)合生活實(shí)際】(2024·四川成都)在成都地鐵3號(hào)線(xiàn)磨子橋站出口,行人走上“琴鍵”臺(tái)階(如圖),臺(tái)階亮燈并響起音樂(lè)。關(guān)于上述情景,下列說(shuō)法正確的是(  )。
A.該音樂(lè)聲由行人振動(dòng)產(chǎn)生 B.該音樂(lè)聲不能在真空中傳播
C.樂(lè)曲的音色與行人的心情有關(guān) D.樂(lè)曲的音調(diào)越高響度一定越大
【答案】B。
【解析】A.聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,該音樂(lè)聲由“琴鍵”臺(tái)階振動(dòng)產(chǎn)生,故A錯(cuò)誤;
B.聲音的傳播需要介質(zhì),因此該音樂(lè)聲不能在真空中傳播,故B正確;
C.樂(lè)曲的音色與“琴鍵”臺(tái)階的結(jié)構(gòu)等有關(guān),與行人的心情無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.樂(lè)曲的音調(diào)越高,是指聲音的頻率大,而響度與聲音的振幅有關(guān),故D錯(cuò)誤。故選B。
02 聲速及其相關(guān)計(jì)算
【點(diǎn)撥】 對(duì)聲速的考查也曾出現(xiàn),但考查此知識(shí)點(diǎn)的考題較少,出現(xiàn)的頻率也不是太高。作為知識(shí)點(diǎn)需要考生注意以下幾個(gè)問(wèn)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(cè)距。
3.【回聲測(cè)距】(2024·四川瀘州)2024年4月10日,雪龍?zhí)枅A滿(mǎn)完成中國(guó)第40次南極科考任務(wù)。雪龍?zhí)栐诳瓶蓟顒?dòng)中經(jīng)過(guò)某海洋區(qū)域時(shí),利用回聲定位原理從海面豎直向海底發(fā)射超聲波,從發(fā)射到接收到回聲所用的時(shí)間為4s,若聲音在海水中的傳播速度為,該處海洋的深度為 m;探測(cè)器發(fā)出的超聲波由聲源的 而產(chǎn)生的;在月球表面不能用超聲波代替激光來(lái)探測(cè)距離,原因是 。
【答案】;振動(dòng);真空不能傳聲。
【解析】[1]聲音傳播到海底所用的時(shí)間為
該處海洋的深度為
[2]一切聲音都是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的,探測(cè)器發(fā)出的超聲波由聲源的振動(dòng)而產(chǎn)生的。
[3]聲音的傳播需要介質(zhì),月球表面沒(méi)有空氣,是真空,真空不能傳聲,所以,在月球表面不能用超聲波代替激光來(lái)探測(cè)距離。
4.【跨學(xué)科實(shí)踐】(24-25八年級(jí)上·湖南婁底·階段練習(xí))如圖所示,一輛汽車(chē)以72km/h的速度勻速駛向正前方的山崖,鳴笛3s后聽(tīng)到回聲,已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s,請(qǐng)問(wèn):
(1)3s內(nèi)聲音傳播的距離是多少?
(2)3s內(nèi)汽車(chē)行駛的路程是多少?
(3)汽車(chē)聽(tīng)到回聲時(shí)到山崖的距離是多少?
【答案】(1)1020m;(2)60m;(3)480m。
【解析】(1)由可得,鳴笛聲從發(fā)出到聽(tīng)到回聲這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程
s2=v2t2=340m/s×3s=1020m
(2)已知汽車(chē)速度v1=72km/h=20m/s
由可得,3s內(nèi)汽車(chē)行駛的路程s1=v1t1=20m/s×3s=60m
(3)聽(tīng)到回聲時(shí)車(chē)離山崖距離。
03 聲音三特性辨析
【點(diǎn)撥】 聲音三特性辨析屬于常考熱點(diǎn),其主要特點(diǎn)是對(duì)聲現(xiàn)象的描述進(jìn)行辨析。題型大多數(shù)以選擇題形式出現(xiàn),甚至有的考題單考聲音三特性,多數(shù)選擇題有一到兩個(gè)選項(xiàng)考查三特性。 辨別聲音三個(gè)特性的方法 明概念響度指聲音的強(qiáng)弱,音調(diào)指聲音的高低,音色指聲音的品質(zhì)知因素聲源的振幅影響聲音的響度大小,聲源振動(dòng)的頻率影響聲音的音調(diào),聲源的材料、結(jié)構(gòu)影響音色曉聽(tīng)覺(jué)響度的聽(tīng)覺(jué)的感覺(jué)是聲音的大小,音調(diào)的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)是聲音尖細(xì)或低沉,音色的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)是聲音品質(zhì)的差異
5.【民族傳統(tǒng)文化】(2024·湖南)考古人員用兩千多年前楚國(guó)的編鐘演奏《茉莉花》時(shí),用大小不同的力敲擊如圖所示編鐘的相同位置,主要改變了聲音的(  )。
A.傳播速度 B.響度 C.音調(diào) D.音色
【答案】B。
【解析】由題意知,用大小不同的力敲擊如圖所示編鐘的相同位置,編鐘振動(dòng)的幅度不同,因此改變的是聲音的響度。故選B。
6.【新科技新情境】(2024·山東濰坊)某新款A(yù)I(人工智能)音箱可以識(shí)別主人說(shuō)出的“指令”,進(jìn)而調(diào)控家庭物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)施,而當(dāng)別人說(shuō)出同樣的“指令”時(shí),卻無(wú)法調(diào)控相關(guān)設(shè)施,該功能主要依據(jù)聲音的( )。
A.音調(diào) B.響度 C.音色 D.聲速
【答案】C。
【解析】每個(gè)人的聲帶結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出聲音的音色就不同,音箱可以識(shí)別主人說(shuō)出的“指令”,進(jìn)而調(diào)控家庭物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)施,而當(dāng)別人說(shuō)出同樣的“指令”時(shí),卻無(wú)法調(diào)控相關(guān)設(shè)施,該功能主要依據(jù)聲音的音色,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。
7.(2024·吉林·模擬預(yù)測(cè))小明同學(xué)用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴,如圖所示,并用小木棒敲擊瓶口,為同學(xué)們演奏美妙樂(lè)曲。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.敲擊水瓶琴發(fā)出的樂(lè)曲聲是由玻璃瓶和水振動(dòng)產(chǎn)生的
B.敲擊時(shí)最左側(cè)瓶子發(fā)出聲音的音調(diào)最高
C.用不同的力敲擊同一個(gè)瓶子口可以改變聲音的音調(diào)
D.同學(xué)們聽(tīng)到的樂(lè)曲聲是通過(guò)水傳播的
【答案】A。
【解析】A.敲擊有水玻璃瓶時(shí),聲音是由玻璃瓶和水振動(dòng)產(chǎn)生的,故A正確;
B.敲擊時(shí),瓶?jī)?nèi)的水越少振動(dòng)頻率越高,音調(diào)越高,所以,最左側(cè)瓶子發(fā)出聲音的音調(diào)最低,故B錯(cuò)誤;
C.用不同的力敲擊同一個(gè)瓶子口,它們振動(dòng)的幅度不同,響度不同,故C錯(cuò)誤;
D.同學(xué)們聽(tīng)到的樂(lè)曲聲是通過(guò)空氣傳播的,故D錯(cuò)誤。故選A。
04 探究影響音調(diào)高低、響度大小的因素
【點(diǎn)撥】 1.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(duì)音調(diào)高低的影響時(shí),應(yīng)采用控制變量法。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(lè)器的音調(diào)高低取決于弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短和松緊程度。一般來(lái)說(shuō),弦樂(lè)的弦越細(xì)、越短、越緊,其發(fā)聲時(shí)的音調(diào)越高。 (2)管樂(lè)音調(diào)的高低取決于發(fā)聲的空氣柱長(zhǎng)短。一般來(lái)說(shuō),長(zhǎng)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(lè)以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動(dòng)得越快,音調(diào)越高。 2.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(shuō)聲音越大。
8.(2024·江蘇常州)如圖所示,撥尺發(fā)聲實(shí)驗(yàn)中,多次改變尺伸出桌面的長(zhǎng)度,用相同的力撥動(dòng)尺端,尺發(fā)出不同的聲音,不同的聲音主要指其( )。
A.響度不同 B.音調(diào)不同 C.音色不同 D.聲速不同
【答案】B。
【解析】改變刻度尺伸出桌面的長(zhǎng)度,用同樣大小的力撥動(dòng),刻度尺振動(dòng)的振幅相同,刻度尺振動(dòng)的快慢不同,頻率不同,音調(diào)不同,探究的是聲音的音調(diào)與頻率的關(guān)系。故選B。
9.【新科技新情境】(2024·上海)如下圖所示的風(fēng)鈴有七根長(zhǎng)短不同的小棍,物理王興趣的同學(xué)在敲打小棍時(shí),發(fā)現(xiàn)它們發(fā)出的聲音不同,經(jīng)研究可得:如表一所示是同一鐵棍在不同長(zhǎng)度L時(shí)敲擊的振動(dòng)頻率f0。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) ① ② ③ ④ ⑤
L(cm) 5 10 15 20 25
F0(Hz) 700 500 400 300 200
(1)判斷同一鐵棍長(zhǎng)度L與音調(diào)的關(guān)系,并說(shuō)明理由 。
(2)要用這種材料做一個(gè)樂(lè)器,發(fā)出do re mi fa so laxi的音時(shí),re的音小于500Hz,請(qǐng)你判斷該樂(lè)器的長(zhǎng)度 10cm(選填“大于”或“等于”或“小于”)。
【答案】L越長(zhǎng)音調(diào)越低(頻率隨長(zhǎng)度增加而減小,頻率小即音調(diào)低);大于。
【解析】(1)[1]由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)鐵棒的長(zhǎng)度越長(zhǎng)時(shí),振動(dòng)的頻率越低,音調(diào)越低;當(dāng)鐵棒的長(zhǎng)度越短時(shí),振動(dòng)的頻率越高,音調(diào)越高。
(2)[2]由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)鐵棒的長(zhǎng)度為10cm時(shí),振動(dòng)的頻率為500Hz,當(dāng)鐵棒的長(zhǎng)度小于10cm時(shí),振動(dòng)的頻率大于500Hz,音調(diào)高于re;當(dāng)鐵棒的長(zhǎng)度大于10cm時(shí),振動(dòng)的頻率小于500Hz,音調(diào)低于re;所以,要用這種材料做一個(gè)樂(lè)器,發(fā)出do re mi fa so la xi的音時(shí),re的音小于500Hz,該樂(lè)器的長(zhǎng)度應(yīng)大于10cm。
10.【中考新考法】(2024·廣東廣州·一模)如圖,手機(jī)與音叉位置保持不變,先后兩次敲擊音叉發(fā)聲過(guò)程中用手機(jī)軟件測(cè)出音叉發(fā)聲的數(shù)據(jù)如表,第2次敲擊的音叉振動(dòng)比第1次( )。
記錄時(shí)間 頻率/Hz 聲音的強(qiáng)弱等級(jí)/dB
第1次 256 70
第2次 256 50
A.振幅小 B.振幅大 C.振動(dòng)快 D.振動(dòng)慢
【答案】A。
【解析】利用手機(jī)軟件測(cè)出音叉發(fā)出的聲音從70dB變?yōu)?0dB,表明響度變小了,決定響度大小的因素是振幅和距離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近,手機(jī)與音叉的位置保持不變,響度變小,說(shuō)明振幅變小;頻率不變,說(shuō)明振動(dòng)的快慢不變。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
05 聲音傳遞信息與傳遞能量的辨析
【點(diǎn)撥】 聲信息與聲能量的判斷技巧: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?jī)蓚€(gè)方面。一般來(lái)說(shuō),能為人們識(shí)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(guò)一定的“力量”來(lái)完成,這種“力量”一般是能量。 聲音傳遞信息常見(jiàn)的有:回聲定位、醫(yī)用“B”超、回聲測(cè)距、無(wú)損探傷等; 聲音傳遞能量主要有:超聲波去除結(jié)石、超聲去污、超聲除塵、超聲焊接、次聲波武器等。
11.(2024·黑龍江牡丹江)軍隊(duì)中號(hào)聲就是命令,關(guān)于號(hào)聲下列說(shuō)法正確的是(  )。
A.號(hào)聲是由司號(hào)員的聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的
B.士兵通過(guò)聲音的響度分辨出號(hào)聲
C.司號(hào)員利用號(hào)聲傳遞信息
D.號(hào)聲屬于超聲波
【答案】C。
【解析】A.在軍隊(duì)中,號(hào)聲是由司號(hào)員吹響軍號(hào)時(shí),軍號(hào)內(nèi)的空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的,而不是司號(hào)員的聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的。故A錯(cuò)誤;
B.士兵能夠分辨出號(hào)聲,主要是依據(jù)聲音的音色,即不同樂(lè)器或發(fā)聲體發(fā)出的聲音具有獨(dú)特的音質(zhì)和音色特征;響度是聲音的大小或強(qiáng)弱,與士兵分辨號(hào)聲無(wú)關(guān)。故B錯(cuò)誤;
C.在軍隊(duì)中,號(hào)聲被用作傳遞命令和信息的方式,司號(hào)員通過(guò)吹響不同的號(hào)聲來(lái)傳達(dá)特定的指令或信息給士兵。故C正確;
D.超聲波是頻率高于人耳能聽(tīng)到的聲音頻率范圍(即20Hz到20000Hz)的聲波,號(hào)聲的頻率在這個(gè)范圍內(nèi),因此它是人耳能聽(tīng)到的可聽(tīng)聲,而不是超聲波。故D錯(cuò)誤。故選C。
12. (2024·湖北武漢)列關(guān)于聲現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是(  )。
A. 撥動(dòng)張緊的橡皮筋,能聽(tīng)到聲音,說(shuō)明發(fā)聲的物體在振動(dòng)
B. 逐漸抽出真空罩內(nèi)的空氣,鬧鐘的鈴聲逐漸增強(qiáng)
C. 用大小不同的力敲擊同一個(gè)編鐘,發(fā)出聲音的響度相同
D. 超聲波清洗機(jī)清洗眼鏡,說(shuō)明聲可以傳遞信息
【答案】A。
【解析】A.用力撥動(dòng)繃緊的橡皮筋時(shí),橡皮筋會(huì)振動(dòng),而我們會(huì)聽(tīng)到振動(dòng)的橡皮筋發(fā)出聲音,說(shuō)明聲音是由物體振動(dòng)發(fā)出的,故A正確;
B.聲音的傳播需要介質(zhì),逐漸抽出真空罩內(nèi)的空氣,真空罩內(nèi)的空氣減少,鬧鐘的鈴聲逐漸減弱,故B錯(cuò)誤;
C.響度指聲音的大小,與物體的振動(dòng)幅度有關(guān),用大小不同的力敲擊同一個(gè)編鐘,則物體振動(dòng)的幅度不同,響度也不同,故C錯(cuò)誤;
D.聲音可以傳遞信息和能量,超聲波清洗機(jī)清洗眼鏡,說(shuō)明聲可以傳遞能量,故D錯(cuò)誤。故選A。
13.(2024·山西朔州·三模)五月份的太原迎澤公園春和景明,惠風(fēng)和暢,花香四溢,不僅吸引了大量的蜜蜂(如圖),也吸引了人們紛紛踏青出游,感受春天的美好。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.蜜蜂的“嗡嗡”聲是空氣振動(dòng)產(chǎn)生的
B.蜜蜂的“嗡嗡”聲在任何時(shí)候都不會(huì)成為噪聲
C.蜜蜂的“嗡嗡”聲屬于超聲波
D.蜜蜂可以通過(guò)“嗡嗡”聲呼喚同伴,說(shuō)明聲音能傳遞信息
【答案】D。
【解析】A.蜜蜂的“嗡嗡”聲是由蜜蜂翅膀振動(dòng)產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤;
B.蜜蜂的“嗡嗡”聲有時(shí)候會(huì)成為噪聲,故B錯(cuò)誤;
C.超聲波人耳聽(tīng)不見(jiàn),但人能聽(tīng)到蜜蜂的“嗡嗡”聲,所以“嗡嗡”聲不屬于超聲波,故C錯(cuò)誤;
D.蜜蜂可以通過(guò)“嗡嗡”聲傳遞信息,呼喚同伴,故D正確。故選D。
06 超聲波、次聲波及其應(yīng)用
【點(diǎn)撥】 超聲波與次聲波的比較 (1)超聲波在生活中有著廣泛的應(yīng)用,概括起來(lái)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(cè)厚、測(cè)距等;2)利用超聲波傳遞能量:超聲波清洗、超聲波加工等。 (2)次聲波可以檢測(cè)海嘯、地震等自然災(zāi)害。
14.【中考新考法】(2024·廣東廣州)監(jiān)測(cè)器測(cè)得某次鳥(niǎo)鳴和貓叫的聲音信息如下表,則(  )。
聲音 鳥(niǎo)鳴 貓叫
聲音的頻率/Hz 5000 800
聲音強(qiáng)弱的等級(jí)/dB 30 60
A. 鳥(niǎo)鳴的響度大 B. 貓叫是超聲波
C. 鳥(niǎo)鳴的頻率高 D. 貓叫的音調(diào)高
【答案】C。
【解析】A.分析數(shù)據(jù)可知,貓叫的聲音強(qiáng)弱的等級(jí)大于鳥(niǎo)鳴的聲音強(qiáng)弱的等級(jí),所以貓叫的響度大,故A不符合題意;
B.超聲波的頻率大于20000Hz,貓叫聲音的頻率為800Hz,不是超聲波,故B不符合題意;
CD.鳥(niǎo)鳴的頻率為5000Hz,貓叫的頻率為800Hz,所以鳥(niǎo)鳴的頻率高,音調(diào)高,故C符合題意,D不符合題意。故選C。
15.(2024·廣東珠海·一模)關(guān)于聲現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.甲圖把響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),抽出其中的空氣,仍能聽(tīng)到較小鈴聲,說(shuō)明真空可以傳聲
B.乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是為了改變響度
C.圖丙中禁止鳴笛是在傳播過(guò)程中減弱噪聲
D.圖丁中B超診斷儀是利用超聲波可以傳遞信息的特性工作的
【答案】D。
【解析】A.真空不可以傳聲,甲圖把響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),抽出其中的空氣,仍能聽(tīng)到較小鈴聲是因?yàn)闊o(wú)法抽出所有空氣,故A錯(cuò)誤;
B.乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是為了改變音調(diào),故B錯(cuò)誤;
C.圖丙中禁止鳴笛是在聲源處減弱噪聲,故C錯(cuò)誤;
D.聲音能傳遞信息、能量,圖丁中B超診斷儀是利用超聲波可以傳遞信息的特性工作的,故D正確。
故選D。
16.(2024·江蘇連云港)在音樂(lè)社團(tuán)活動(dòng)過(guò)程中,樂(lè)器發(fā)出的聲音通過(guò) 傳到人耳。人耳能區(qū)分鋼琴和長(zhǎng)笛發(fā)出的聲音,是由于它們所發(fā)出聲音的 不同(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)。聲吶是利用 (選填“超聲波”或“次聲波”)具有方向性好,在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)制成的。
【答案】空氣;音色;超聲波。
【解析】[1]聲音的傳播需要介質(zhì),固體、液體、氣體都可以作為傳播聲音的介質(zhì),在音樂(lè)社團(tuán)活動(dòng)過(guò)程中,樂(lè)器發(fā)出的聲音通過(guò)空氣傳到人耳。
[2]不同的發(fā)聲體音色不同,人耳能區(qū)分鋼琴和長(zhǎng)笛發(fā)出的聲音,是由于它們所發(fā)出聲音的音色不同。
[3]聲吶是利用超聲波具有方向性好,在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)制成的,利用超聲波能夠傳遞信息。
07 噪聲與樂(lè)音
【點(diǎn)撥】 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(duì)噪聲污染的重視程度越來(lái)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(shì)。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(duì)噪聲的認(rèn)識(shí)兩個(gè)方面。 對(duì)噪聲的認(rèn)識(shí)從以下方面理解: (1)物理學(xué)角度:振動(dòng)雜亂無(wú)章,波形圖無(wú)規(guī)則的聲音; (2)環(huán)保角度:對(duì)人們的正常活動(dòng)產(chǎn)生影響的聲音; (3)樂(lè)音可能成為噪聲,但噪聲永遠(yuǎn)不會(huì)成為樂(lè)音。
17.(2024·四川廣安)中華民族傳統(tǒng)樂(lè)器歷史悠久、種類(lèi)繁多。關(guān)于樂(lè)器使用所涉及的聲現(xiàn)象,下列分析正確的是(  )。
A.嗩吶表演,模仿鳥(niǎo)兒的叫聲令人愉悅,是樂(lè)音
B.笛子演奏,按壓不同位置的氣孔,主要改變聲音的響度
C.擊鼓鳴鑼?zhuān)嬷獙⑹繘_鋒或收兵,說(shuō)明聲音可以傳遞能量
D.敲擊編鐘,周?chē)娜四苈?tīng)到聲音,說(shuō)明聲音的傳播不需要介質(zhì)
【答案】A。
【解析】A.從物理學(xué)角度,發(fā)聲體有規(guī)則振動(dòng)發(fā)出的是樂(lè)音,無(wú)規(guī)則振動(dòng)發(fā)出的是噪音;從環(huán)保角度,凡是影響人們正常工作、學(xué)習(xí)、休息的聲音,都可能是噪音,嗩吶模仿的鳥(niǎo)兒叫聲令人愉悅,是樂(lè)音,故A正確;
B.吹奏時(shí)按壓不同位置的氣孔,振動(dòng)頻率不同,音調(diào)不同,故B錯(cuò)誤;
C.聲音可以傳遞信息和能量,擊鼓鳴鑼?zhuān)嬷獙⑹繘_鋒或收兵,說(shuō)明聲音可以傳遞信息,故C錯(cuò)誤;
D.敲擊編鐘,周?chē)娜四苈?tīng)到聲音,說(shuō)明聲音可以在空氣中傳播,聲音的傳播需要介質(zhì),故D錯(cuò)誤。
故選A。
18. (2024·山東濱州)對(duì)下列詩(shī)句中蘊(yùn)含的聲現(xiàn)象,分析正確的是( )。
A. “牧童騎黃牛,歌聲振林樾”,“歌聲”是通過(guò)空氣傳入人耳的
B. “不敢高聲語(yǔ),恐驚天上人”,“高聲”是指聲音的音調(diào)高
C. “夜深知雪重,時(shí)聞?wù)壑衤暋保罢壑衤暋闭f(shuō)明聲音可以傳遞能量
D. “朝來(lái)山鳥(niǎo)鬧,驚破睡中天”,“山鳥(niǎo)鬧”一定是樂(lè)音
【答案】A。
【解析】A.聲音的傳播需要介質(zhì),歌聲是通過(guò)空氣傳入人耳的,故A正確;
B.高聲是指大聲說(shuō)話(huà),指聲音的響度大,故B錯(cuò)誤;
C.聲音可以傳遞信息和能量,聽(tīng)到“折竹聲”說(shuō)明聲音可以傳遞信息,故C錯(cuò)誤;
D.“山鳥(niǎo)鬧”若干擾到人的正常工作、學(xué)習(xí)和生活,也會(huì)成為噪聲,故D錯(cuò)誤。故選A。
08 噪聲控制
19.(2024·黑龍江牡丹江)考場(chǎng)周?chē)枰察o的環(huán)境,車(chē)輛從考場(chǎng)附近駛過(guò)時(shí),聲音會(huì)通過(guò) 傳入人耳。考場(chǎng)附近禁止鳴笛,這是從 處減弱噪聲。
【答案】①空氣;②聲源。
【解析】[1]聲音的傳播需要介質(zhì),考場(chǎng)周?chē)枰察o的環(huán)境,車(chē)輛從考場(chǎng)附近駛過(guò)時(shí),聲音會(huì)通過(guò)空氣傳入人耳。
[2]生活中噪聲的控制可以從聲源處、聲音的傳播過(guò)程中、聲音的接收處三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)控制,禁止鳴笛是在聲源處減弱噪聲。
20.【從生活走向物理】(2024·廣東江門(mén)·一模)小明假期從江門(mén)站乘坐復(fù)興號(hào)高鐵外出旅游,從江門(mén)站往南行駛幾分鐘,小明看到一道泛著金屬光澤的藍(lán)灰色拱形長(zhǎng)廊覆蓋在鐵路上,如圖所示,他了解到這是為了讓近在800米外“小鳥(niǎo)天堂”不聞車(chē)聲,讓小鳥(niǎo)不受列車(chē)運(yùn)行的干擾,這在噪聲控制中屬于( )。
A.在產(chǎn)生處減弱噪聲
B.在傳播過(guò)程中減弱噪聲
C.在接收處減弱噪聲
D.以上三種方式都用到了
【答案】B。
【解析】控制噪聲有三種途徑,分別是:在聲源處防止噪聲產(chǎn)生、在傳播過(guò)程中阻斷噪聲傳播、在人耳處防止噪聲進(jìn)入耳朵。藍(lán)灰色拱形長(zhǎng)廊覆蓋在鐵路上,這在噪聲控制中屬于在傳播過(guò)程中阻斷噪聲傳播。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。
21. (2024·廣西)中考期間,為了給考生營(yíng)造一個(gè)安靜的環(huán)境,各地紛紛“禁噪”。“禁噪”是(  )。
A. 防止噪聲的產(chǎn)生 B. 使噪聲變成樂(lè)音
C. 阻斷噪聲的傳播 D. 防止噪聲進(jìn)入人耳
【答案】A。
【解析】聲音的控制可以從三個(gè)環(huán)節(jié),分別是聲源、傳播過(guò)程中、和人耳接收處,各地紛紛“禁噪”,比如考場(chǎng)附近禁止車(chē)輛鳴笛,禁止施工,限制娛樂(lè)場(chǎng)所的音量等,這是在聲源處控制噪聲,故A符合題意,ACD不符合題意。故選A。
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