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專題02.1 聲現象單元學案 (原卷版+解析版)【名師導航】備考2025中考物理新課標一輪培優精講學案(全國通用版)

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專題02.1 聲現象單元學案 (原卷版+解析版)【名師導航】備考2025中考物理新課標一輪培優精講學案(全國通用版)

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【名師導航】備考2025中考物理新課標一輪培優精講學案(全國通用版)
專題02.1 聲現象單元學案
課標要求
1. 通過實驗,認識聲的產生和傳播條件。 2. 了解聲音的特性。了解現代技術中聲學知識的一些應用。 知道噪聲的危害及控制方法。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1. 聲音的產生 與傳播 ★★ 聲現象部分,在全國各省市物理試卷里,每年考查1道題,分值為3—5分。一般以考查概念和規律的了解為主。考查的題型有選擇、填空,出現聲現象知識點試題屬于容易題,難度系數為0.8。2025年會考查3個考點中的一個或者2個,以選擇題出現,或者以填空題出現,有的省還可能以實驗探究體出現,一定會注重對物理觀念科學探究素養和解決實際問題能力的考查。跨學科實踐以制作隔音房間模型為素材類的問題將是新時代考查聲現象問題的創新舉措。
考點2. 聲音的特性 ★★
考點3. 噪聲的控制 及聲的利用 ★
★★★代表必考點,★★代表常考點,★星表示中頻考點。
知識點一:聲音的產生與傳播
1. 聲音的產生
(1)聲音是由物體的______產生的。
(2)一切正在發聲的物體都在振動,______停止,發聲也停止。
(3)正在發聲的物體叫聲源。固體、液體和氣體都能______,都可以做聲源。
2. 聲音的傳播
(1)聲的傳播需要物質,這樣的物質叫做_______,因此聲音是靠介質傳播的。
(2)聲能靠一切固體、液體、氣體等介質傳播。
(3)______不能傳聲。
(4)聲以波的形式傳播著,我們把它叫做_______。
3. 聲速
(1)聲音傳播的快慢用_______描述,它的大小等于聲音在每秒內傳播的路程。
(2)聲音在 (15℃) 空氣中傳播速度為______m/s,聲速的大小跟介質溫度有關。
(3)聲音傳播的速度與介質的_____有關,一般情況下:v固>v液>v氣。
4. 回聲
(1)聲音在傳播過程中,如果遇到障礙物,就會被反射回來,反射回來的聲音叫______。
(2)利用回聲可以測量距離、加強原聲。
(3)聽到回聲的條件:回聲到達耳朵比原聲晚0.1s以上,距發聲體至少___m,人耳才能把回聲和原聲分開。
知識點2:聲音的特性
聲音的三大特性:音調、響度、音色
1. 音調。物理學中,聲音的高低叫做______。
(1)頻率的定義:物理學中用每秒內振動的次數。
(2)頻率物理量的符號:f
(3)頻率單位:赫茲,簡稱赫;單位符號:Hz。
(4)物理意義:描述物體振動快慢,若物體每秒振動100次,則其振動頻率為100Hz。
(5)音調低的波形稀疏;音調高的波形密集。
音調是由發聲體振動的頻率決定的。物體振動得越快,頻率越高,音調越高,聲音越尖越細;物體振動得越慢,頻率越低,音調越低,聲音越低沉。
(6)超聲波和次聲波:
A.多數人能聽到的頻率范圍為20~20000Hz。
B.高于20000Hz的聲叫超聲波,超過人類聽覺的上限。(如蝙蝠、海豚)
C.低于20Hz的聲叫次聲波,低于人類聽覺的下限。(如蝴蝶、大象)
2. 響度。物理學中,聲音的強弱叫做______。
(1)振幅定義:振幅是物體振動時偏離原來位置的最大距離。
(2)振幅的物理意義:描述物體振動的幅度,振幅越大,聲音響度越大。
(3)響度不僅與發聲體的振幅有關,還與距離發聲體的遠近有關,距離越大,聽到的聲音越小;與聲音分散的范圍有關,越分散,聽到的聲音越小。
如重擊鼓面,鼓面下凹幅度大,鼓聲大;輕擊鼓面,鼓面下凹幅度小,鼓聲小。
3. 音色
(1)音色定義:_______能反映聲音的品質與特色的。
(2)發聲體的______、結構不同,發出聲音的音色就不同,因此音色的影響因素是發聲體本身。
(3)音色不同,波的_____不同。
知識點三:聲的利用
1. 聲可以傳遞______。如:
(1)回聲定位:利用聲吶探測海洋深度、獲得水中魚群信息等。
(2)利用超聲波獲得人體內部疾病的信息:B超。
2. 聲可以傳播________。如:
(1)利用超聲波在液體中引起的強烈振動,來清洗鐘表等精細的機械。
(2)外科醫生利用超聲波振動除去人體內結石。
3. 次聲波和超聲波在傳播過程中特點
(1)次聲波:能量損失_____,傳播得遠,容易繞過障礙物。
(2)超聲波:能量損失_____,方向性好。
知識點四:噪聲的危害與控制
1. 樂音和噪聲的區分
從環保角度看, 樂音是指________且不影響他人的聲音; 噪聲是指______人們正常休息、學習、工作和交流的聲音。
從物理學角度來看, 樂音是指物體做有規律_____發出的聲音,波形如圖甲; 噪聲是指物體做無規律_______發出的聲音,波形如圖乙。
甲 乙
聯系: (1)樂音和噪聲都是由物體振動產生的;(2)有時樂音會因為干擾其他人而屬于噪聲,例如廣場舞的音樂;(3)物理學角度的噪聲任何情況下都不會稱為樂音
2. 噪聲的來源
(1)交通噪聲: 引擎、排氣管、車胎、喇叭聲 …
(2)建筑噪聲: 機械、拆卸土程 …
(3)工業噪聲: 抽風和空調系統…
(4)生活噪聲: 鬧鐘聲、嬰兒的哭鬧聲、談話聲 …
3. 聲強
(1)聲強的單位:分貝,符號:dB, 表示聲音的_____。
(2)聲強的等級
0dB:人剛能聽到的最微弱的聲音;
30-40dB:較為理想的安靜環境;
70dB:會干擾談話,影響工作;
90dB以上:聽力會受到嚴重影響,產生疾病;
150dB:鼓膜會破裂出血失去聽力。
4. 噪聲的危害
(1)心理效應:使人煩躁、精力不集中,妨礙睡眠和休息。
(2)生理效應:耳聾、頭疼、消化不良、視覺模糊等。嚴重時會使人神志不清、休克乃至死亡。
(3)物理效應:高強度噪聲能損壞物體以及建筑物。為了保護聽力聲音不能超過90dB;為了保證工作和學習,聲音不能超過70dB;為了保證休息和睡眠,聲音不能超過50dB。
5. 控制噪聲。
(1)聲源的振動產生聲音:在______處減弱,防止噪聲產生。
(2)噪聲在介質中傳播:在______減弱,阻斷噪聲傳播。
(3)鼓膜振動引起聽覺:在_____處減弱,防止噪聲進入耳朵。
注意:制作隔音房間模型類問題是今后中考重點關注的方向。
【答案】知識點一:聲音的產生與傳播
1. (1)振動。(2)振動。(3)發聲。
2. (1)介質。(3)真空。(4)聲波。
3. (1)聲速。(2)340。(3)種類。
4. (1)回聲。(3)17m。
知識點2:聲音的特性
1. 音調。
2. 響度。
3. (1)音色(2)材料(3)形狀
知識點三:聲的利用
1. 信息。2. 能量。3. (1)小(2)大
知識點四:噪聲的危害與控制
1. 悅耳動聽; 妨礙。
振動,振動。
3. (1)強弱。
5. (1)聲源。(2)傳播過程中。(3)人耳。
考點1 聲的產生與傳播
1. 發聲的物體一定在振動,但振動的物體不一定發聲,振動停止,發聲也停止。
2. 探究聲音產生原因實驗中的科學方法有轉換法、歸納法、比較法。
3. 聲音的傳播速度決定于介質的性質,一般情況下,聲音在固體中傳播速度最大,在氣體中傳播速度最小。相同的聲音在不同的介質中的傳播速度不同,不同的聲音在同一種 介質中的傳播速度相同,聲音在15℃中的空氣中的傳播速度是340m/s。
4. 探究聲音的傳播涉及固體液體氣體能夠傳播聲音,真空不能傳播聲音。
5.回聲測距:當聲源靜止時,聲音從發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,其中t為從發聲到接收到回聲的時間,v聲為聲音的傳播速度。人們根據這一原理進行距離的測量,如圖乙所示。
考查角度1. 聲的產生
【例題1】(2024湖北)宋代蘇軾在《琴詩》中問道:“若言琴上有琴聲,放在匣中何不鳴?若言聲在指頭上,何不于君指上聽?”詩中的琴聲是由什么振動產生的(  )
A. 琴弦 B. 匣子 C. 指頭 D. 耳朵
【答案】A
【解析】聲音是由物體的振動產生的,振動停止,發聲也停止。蘇東坡的詩句中以設問的形式說明“聲音不是在琴弦上,不是在指頭上,而是手指撥動琴弦使弦振動產生的”。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
【變式練1】(2022江西)在探究“聲是怎樣產生的”實驗中,將正在發聲的音叉緊靠懸線下的乒乓球,發現乒乓球被多次彈開,這樣做是為了(  )
A.使音叉的振動盡快停下來
B.把音叉的微小振動放大,便于觀察
C.延長音叉的振動時間
D.使聲波被多次反射形成回聲
【答案】B
【詳解】正在發聲的音叉與不發聲的音叉的區別在于:正在發聲的音叉在振動,而不發聲的音叉沒有振動;由于音叉振動的幅度過小,人眼無法直接觀察和區分,所以用“轉換法”將這個實驗效果進行放大;當把懸掛的乒乓球緊靠在正在發聲的音叉上時,音叉的振動將乒乓球彈開,即把音叉的微小振動放大成乒乓球的振動,以便于觀察和進一步的研究,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。
【變式練2】(2024湖北二模)小提琴是由兩端固定的琴弦產生振動而發音的,如圖所示.為了研究同一根鋼制琴弦發聲音調與哪些因素有關,可利用圖 2 所示實驗裝置.一塊厚木板上有 A、B 兩個楔支撐著琴弦,其中 A 楔固定,B 楔可沿木板移動以改變琴弦振動部分的長度.將鋼制琴弦的末端固定在木板 O 點,另一端通過滑輪懸掛不同個數的相同重物,重物個數越多,琴弦繃的越緊.輕輕撥動琴弦,在 AB 間產生振動,并用儀器測出發聲頻率.
次數 長度 L/m 重物/個數 頻率 f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 4 265
(1)小組同學得到了表格中的數據,則第____次實驗中琴弦發聲的音調最高;
(2)分析數據可以發現,該小組同學研究的是弦發聲的音調與_______和弦的松緊程度這兩個因素的關系;
(3)當表格中的空格數據應該為_____時,可用 2、3 兩次實驗來研究弦的音調和弦的_____的關系;
(4)分析______兩次實驗數據可以發現:在松緊程度相同時,弦_______,弦的音調越低;
(5)在上述探究的基礎上,他們又選用一根與鋼制弦粗細相同的長為 0.8m 的尼龍弦,來探究音調與弦的材料的關系,則可懸掛重物個數為____個.
【答案】(1)1;(2)長度;(3)0.8;松緊程度;(4)1、2;長度越長;(5)2。
【解析】(1)音調由振動頻率決定,第1次實驗振動頻率最高,所以第1實驗中琴弦發聲的音調最高;
(2)實驗過程中有弦的松緊和長度這兩個變量,所以該小組同學研究的是弦發聲的音調與長度和弦的松緊程度這兩個因素的關系
(3)根據控制變量法,2、3兩次實驗弦的松緊程度不同,因此要保證長度相同,所以當表格中的空格數據為0.8時,用 2、3 兩次實驗來研究弦的音調和弦的松緊程度的關系;
(4)1、2兩次實驗弦的長度不同,但松緊程度相同,因此可以探究在松緊程度相同時,弦的長度對音調的影響,同時根據數據可以發現,在弦的松緊程度相同時,弦長度越長,弦的音調越低;
(5)根據控制變量法,若要探究音調與弦的材料的關系,需保證長度和弦的松緊程度相同,因此則可懸掛重物個數為2個.
考查角度2. 聲的傳播
【例題2】(2024山西)如圖所示為科技小組制作的“火焰琴”。展示時,試管中金屬絲和空氣被加熱,堵住或松開塑料管上不同的孔能發出不同聲音。下列說法正確的是(  )
A. 琴聲不是由物體振動產生的 B. 琴聲在真空中傳播速度最大
C. 琴聲是通過空氣傳入人耳的 D. 按壓不同的孔可以改變音色
【答案】C
【解析】A.聲音是由物體振動產生的,所以“火焰琴”的琴聲是由塑料管內空氣柱振動產生的,故A錯誤;
B.聲音的傳播需要介質,聲音琴聲不能在真空中傳播,故B錯誤;
C.聲音的傳播需要介質,因此琴聲是通過空氣傳入人耳的,故C正確;
D.按壓不同的孔,振動的空氣柱長短不同,因此物體振動的頻率不同,所以改變的是聲音的音調,故D錯誤。故選C。
【變式練1】(2024貴州二模)某興趣小組的甲、乙、丙三位同學合作估測常溫下聲音在空氣中的傳播速度。
(1)他們選擇了鼓(含鼓槌)做實驗,除了這種器材外,至少還需要的實驗器材是卷尺和 ;
(2)如圖所示,甲負責敲鼓、乙負責計時、丙負責聽聲。實驗步驟如下,請你將實驗
操作步驟D補充完整:
A.量出200m的直線距離s并做記錄;
B.甲同學用力敲一下鼓,乙同學看到敲鼓的同時開始記時;
C.當負責聽聲的丙同學聽到鼓聲時立即喊“停”;
D.乙同學 ;
E.將測得的時間t記錄下來;
F.重復做上述實驗兩次,計算出三次測量聲音速度v的大小并求出平均值v′。
(3)請寫出造成本實驗誤差的原因之一: 。
【答案】(1)停表;(2)停止計時;(3)時間測量不準確。
【解析】(1)因為速度是表示物體運動快慢的物理量,物體的運動快慢涉及兩個量,一個是運動的路程,一個是運動的時間,因此測量時間用停表(秒表、鐘表);測量路程用卷尺;
(2)當負責聽聲的丙同學聽到鼓聲立即喊“停”時,乙同學立刻停止計時,否則記錄的時間較長,從而影響到實驗效果,誤差會更大;因此乙同學立刻停止計時;
(3)為避免實驗的偶然性,試驗次數最少為3次,由于誤差是客觀存在的,造成測量有誤差的原因一般來說主要是由于客觀和主觀的影響,如測量工具、測量方法、測量者不同,在測量時即使估讀到分度值的下一位,眼睛也不可能估讀得非常正確;測量儀器不可能造得十分精確,環境的溫度、濕度對測量儀器都有影響,這些都是造成誤差的原因。
【變式練2】(2024陜西一模)聲音是怎樣傳播的?針對這一問題,同學們經過認真思考,提出了兩種猜想:
猜想一:聲音的傳播需要介質;
猜想二:聲音的傳播不需要介質。
(1)為了驗證猜想,小明進行了如圖甲所示實驗:抽氣一段時間后,小明發現聽到的手機聲音沒有明顯變化,造成這一現象的原因可能是 ;(填字母)
A.手機聲音的響度太大 B.手機聲音的頻率太高
C.未塞緊瓶塞存在漏氣 D.插入廣口瓶中導管不夠長
(2)經調整使器件完好后,再次用抽氣筒有效地向外抽氣,撥通手機,發現手機鈴聲越來越 。(選填“大”或“小”),由此推理得出猜想一是正確的;
(3)小明根據實驗結論,進一步提出:月球表面是真空的,如果將圖乙所示的實驗移到月球表面進行,則 。(填字母)
A.既能聽到聲音,又能看到乒乓球被彈開
B.不能聽到聲音,但能看到乒乓球被彈開
C.既不能聽到聲音,又不能看到乒乓球被彈開
【答案】(1)C (2)小 (3) B
【解析】(1)聲音的傳播需要介質,抽氣一段時間后,小明發現聽到的手機聲音沒有明顯變化,說明瓶內的空氣沒有被抽出,造成這一現象的原因可能是未塞緊瓶塞存在漏氣,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
(2)用抽氣筒有效地向外抽氣,瓶內的傳聲介質空氣越來越少,所以,撥通手機,發現手機鈴聲越來越小。
(3)如果將圖乙所示的實驗移到月球表面進行,音叉的振動不會停止,所以乒乓球仍會被彈開;聲音的傳播需要介質,月球上是真空,所以不能聽到聲音,故B符合題意,AC不符合題意。故選B。
考查角度3. 聲速及(含回聲測距)計算
【例題3】(2024四川瀘州)2024年4月10日,雪龍號圓滿完成中國第40次南極科考任務。雪龍號在科考活動中經過某海洋區域時,利用回聲定位原理從海面豎直向海底發射超聲波,從發射到接收到回聲所用的時間為4s,若聲音在海水中的傳播速度為,該處海洋的深度為________m;探測器發出的超聲波由聲源的________而產生的;在月球表面不能用超聲波代替激光來探測距離,原因是________。
【答案】 振動 真空不能傳聲
【解析】聲音傳播到海底所用的時間為
該處海洋的深度為
一切聲音都是由于物體振動產生的,探測器發出的超聲波由聲源的振動而產生的。
聲音的傳播需要介質,月球表面沒有空氣,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探測距離。
【變式練1】(2022蘇州)小明暑假外出旅游。他到火車站乘坐復興號列車,進入車廂時,發現旁邊停著一列和諧號列車。行駛過程中,復興號列車以68m/s的速度駛入長1000m的平直隧道,復興號在進入隧道時鳴笛5s,在隧道另一端口的護路工人聽到鳴笛的時間為______s。(空氣中聲速340m/s)
【答案】 4
【解析】鳴笛開頭的聲音到達隧道另一頭所用的時間為
5s內火車在隧道內行駛的距離為
s2=v車t2=68m/s×5s=340m
鳴笛末尾的聲音在隧道內傳播的時間為
在隧道另一頭的工人能聽到鳴笛聲的時間為
【變式練2】(2023安徽)圖示為一種身高測量儀,其頂部的感應器豎直向下發射超聲波信號,經下方物體反射后返回,被感應器接收。某同學站上測高臺,感應器記錄信號從發射到接收所經歷的時間為。已知感應器距測高臺的高度為2.5m,空氣中的聲速取340m/s,則該同學的身高為(  )
A. 1.70m B. 1.65m C. 0.85m D. 0.80m
【答案】B
【解析】由得,該同學頭頂距離感應器的高度是
該同學的身高為
故選B。
考點2 聲音的特性
聲音的三要素
音調 響度 音色
定義 聲音頻率的高低 聲音的大小 聲音的特色
決定因素 頻率 振幅和與發聲體的距離 發聲體本身有關(材料、結構等)
生活實例 男低音、女高音、調琴弦松緊等 調收音機音量、大聲說話、聲音洪亮等 辨析不同的熟人、樂器、聲紋鎖等
白話文:出現高、低,指的是音調; 古文中:出現高低,指的是響度;模仿秀:音色
2. 探究影響音調高低的因素實驗需注意的問題
音調的高低可能與多個因素有關,故探究各個因素對音調高低的影響時,應采用控制變量法。即當探究某個因素對音調高低影響時,控制其他影響因素不變,探究該因素對音調高低的影響,最后再綜合分析音調高低與各個因素之間的關系。
振動發聲的頻率跟發聲體的形狀、尺寸、材料和松緊程度等有關。
(1)弦樂器的音調高低取決于弦的粗細、長短和松緊程度。一般來說,弦樂的弦越細、越短、越緊,其發聲時的音調越高。
(2)管樂音調的高低取決于發聲的空氣柱長短。一般來說,長空氣柱振動發聲的音調低,短空氣柱振動發聲的音調高。
(3)打擊樂以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動得越快,音調越高。
(4)我們日常生活中常說的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音調,一般來說,兒童發聲的音調比成年人高,女聲比男聲音調高。
3. 探究影響響度大小的因素
(1)聲音的響度大小與物體振動的振幅有關。探究會利用控制變量法,改變物體振動的振幅。
(2)聲音的響度也就是聲音的大小,響度是由物體振動振幅決定的,物體振動振幅越大,響度越大,也就是說聲音越大。
考查角度1. 音調、響度與音色的分辨
【例題4】(2024四川南充)“轉軸撥弦三兩聲,未成曲調先有情”,這描寫的是琵琶的聲音,從詩文中可以看出琵琶聲是由琴弦 ________產生,轉軸可以改變琴弦的松緊度,進而改變聲音的 _______(“音調”、“響度”和“音色”)。
【答案】 振動 音調
【解析】由于一切聲音都是由聲源振動產生的,所以琵琶聲是由琴弦的振動產生的。
轉軸可以改變琴弦的松緊度,則琴弦振動的快慢不同,即振動頻率改變了,故發出聲音的音調不同。
【變式練1】(2024陜西)華陰“老腔”是陜西特色的民間藝術,表演者演唱時聲音響亮,使遠處的觀眾也能聽清。“響亮”描述的是聲音的________大。現場觀眾聽到的聲音是以________為介質傳入人耳的。
【答案】 響度 空氣
【解析】響度指聲音的強弱或大小,與振幅和距離有關;坐在遠處和近處的觀眾,他們聽到唱詞聲的響度是不同的,近處的響度大,“響亮”描述的是聲音的響度大,
聲音的傳播需要介質,聲音在介質中以波的形式向外傳播,所以人們聽到的唱詞是通過空氣以波的形式傳入人耳的。
【變式練2】(2024四川宜賓)“五四”青年節到來之際,教室里傳來《光榮啊,中國共青團》的歌聲,小明一聽便知道是小英在唱歌。他能確定是小英,主要是根據聲音的(  )
A. 音調 B. 響度 C. 音色 D. 頻率
【答案】C
【解析】AD.音調指聲音的高低,與振動的頻率有關,故AD不符合題意;
B.響度指聲音的大小,與振幅有關,故B不符合題意;
C.音色反映聲音的品質與特色,不同發聲體的音色不同,小明通過唱歌的聲音能確定是小英,主要是根據聲音的音色,故C符合題意。故選C。
考查角度2. 影響音調高低因素的探究
【例題5】(2024上海)如下圖所示的風鈴有七根長短不同的小棍,物理王興趣的同學在敲打小棍時,發現它們發出的聲音不同,經研究可得:如表一所示是同一鐵棍在不同長度L時敲擊的振動頻率f0。
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤
L(cm) 5 10 15 20 25
f0(Hz) 700 500 400 300 200
(1)判斷同一鐵棍長度L與音調的關系,并說明理由________。
(2)要用這種材料做一個樂器,發出do re mi fa so laxi的音時,re的音小于500Hz,請你判斷該樂器的長度________10cm(選填“大于”或“等于”或“小于”)。
【答案】 (1)L越長音調越低(頻率隨長度增加而減小,頻率小即音調低) (2)大于
【解析】(1)由表格數據可知,當鐵棒的長度越長時,振動的頻率越低,音調越低;當鐵棒的長度越短時,振動的頻率越高,音調越高。
(2)由表格數據知,當鐵棒的長度為10cm時,振動的頻率為500Hz,當鐵棒的長度小于10cm時,振動的頻率大于500Hz,音調高于re;當鐵棒的長度大于10cm時,振動的頻率小于500Hz,音調低于re;所以,要用這種材料做一個樂器,發出do re mi fa so la xi的音時,re的音小于500Hz,該樂器的長度應大于10cm。
【變式練1】(2022山東濰坊)如圖所示,小明想探究“聲音的音調與長度的關系”,他將8個相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔細調節水的高度,敲擊它們,就可以發出不同音調的聲音;而用嘴吹每個瓶子的上端,可以發出哨聲。
(1)從左向右用木棍敲擊瓶子,聽到的音調逐漸 (選填“升高”或“降低”);
(2)從左向右用嘴在瓶子口吹氣,聽到的音調逐漸 (選填“升高”或“降低”);
(3)上述實驗可以得出的結論是:當其他條件相同時,振動物體的長度越長, 。
(4)小明又研究均勻拉緊的琴弦發音頻率與弦長的關系,并記錄了實測的數據(如下表所示)。請你根據記錄表中的有關數據,分析并寫出音名B(7)的頻率 。
音名 C(1) D(2) E(3) F(4) G(5) A(6) B(7) C(i)
唱名(C調) Do Re Mi Fa Sol La Si Do′
頻率/Hz 264 297 330 352 396 440 528
弦長 l
【答案】(1) 升高 (2) 降低 (3) 音調越低 (4) 495
【解析】(1)從左往右瓶內水的質量逐漸減小,從左往右敲擊瓶子時瓶子以及瓶子里的水振動越來越快 (即振動頻率越來越高),所以聲音的音調會變高。
(2)用嘴吹氣時,從左到右瓶內的空氣柱越來越長,用同樣的力去吹瓶口,空氣柱振動越來越慢,音調越來越低。
(3)由實驗可知,其他條件相同時,振動物體越長,振動的越慢,音調越低。
(4)分析表格中頻率和弦長兩行數據可知,均勻拉緊的琴弦發音頻率與弦長近似成反比,由表中C和B可知
所以,音名B(7)的數值為
【變式練2】(2024云南二模)如圖,為了探究音調與什么因素有關,小偉設計了下面幾個實驗。
A.硬紙板接觸齒數不同的齒輪
B.改變鋼尺伸出桌邊的長度
C.改變薄塑料尺滑過梳子的速度
D.改變吹筆帽的力度
(1)圖中所示的實驗不能夠完成此探究目的的實驗是   (選填選項中的字母)。
(2)如圖B所示,將一把鋼尺緊緊按壓在桌面上,一端伸出桌邊。撥動鋼尺,聽它振動發出的聲音:同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度,再次撥動鋼尺。比較兩種情況下發現,第一次鋼尺振動得快,它的音調   (選填“高”或“低”),這說明音調與發聲體振動的頻率有關。當鋼尺伸出桌面超過一定長度時,雖然用同樣的力撥動鋼尺,卻幾乎聽不到聲音了,這是由于   。
(3)另外一組同學做了如圖E所示實驗,敲擊右邊的音叉,左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起,這個現象除說明空氣可以傳聲以外還可以說明聲波可以傳遞   。若將這個實驗移到月球上去做,則   (選填“能”或“不能”)看到泡沫塑料球被彈開。
【答案】(1)D;(2)高;振動頻率低于20Hz,不在人耳的聽覺范圍內;(3)能量;不能。
【解析】(1)聲音三個特性:音調、響度、音色,音調跟頻率有關,頻率越大音調越高,頻率越小音調低;響度跟振幅有關,音色跟材料和結構有關;
(2)聲音是由物體的振動產生的,振動停止,發生也停止;響度跟振幅有關,振幅越大響度越大;人能聽到的頻率范圍是20﹣20000Hz。
(3)聲可以傳遞信息和能量;聲的傳播需要介質,真空不能傳聲。
【解答】(1)A、硬紙板接觸齒數不同的齒輪,振動的頻率不同,發出的聲音的音調不同,符A能夠完成探究目的;
B、改變鋼尺伸出桌邊的長度,振動的頻率不同,發出聲音的音調不同,故B能夠完成探究目的;
C、用塑料尺子在梳子齒上快慢不同的滑動時,梳子齒振動的頻率不同,發出的聲音的音調不同,故C能夠完成探究目的;
D、改變吹筆帽的力度,筆帽振幅不同,響度不同,研究響度跟振幅的關系,故D不能完成探究目的;
故選:D;
(2)改變鋼尺伸出桌面的長度,用同樣大小的力撥動其伸出桌面的一端,第一次鋼尺伸出桌面的長度短,振動得快,發出聲音的音調高,這說明音調與發聲體振動的頻率有關;鋼尺伸出桌面超過一定長度時,振動頻率低于20Hz,不在人耳的聽覺范圍內;
(3)人敲擊右邊的音叉,左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起,這個現象說明聲音可以傳遞能量。如果把這個實驗移到月球上去做,則泡沫塑料球不能被彈起,因為聲音的傳播需要介質。
考查角度3. 影響響度大小因素的探究
【例題6】(2023天津)如圖所示,將正在發聲的音叉,輕觸系在細繩上的乒乓球,乒乓球被彈開。彈開的幅度越大,音叉發出聲音的(  )
A. 音調越高 B. 響度越大 C. 音色越好 D. 速度越大
【答案】B。
【解析】響度是指人耳感覺到的聲音的大小,它跟發聲體的振幅和距離有關,振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越小。故選B。
【變式練1】(2024福建二模)探究聲音的響度與什么因素有關。
(1)用系在細線上的乒乓球輕觸正在發聲的音叉,觀察到乒乓球被彈開的現象(如圖1所示);
(2)使音叉發出響度更大的聲音,觀察乒乓球被彈開的幅度______(選填“變大”、“變小”或“不變”);
(3)通過實驗得出的結論:響度與聲源的________有關而且是______越大,響度越______;
(4)探究過程中,乒乓球的作用是將音叉的______放大,從而便于觀察;
(5)如圖2所示,敲擊右邊的音叉,左邊完全相同的音叉把乒乓球彈起,這個現象說明________。
【答案】(2)變大 (3)振幅 振幅 大 (4)振動 (5)聲音可以傳遞能量,空氣可以傳聲
【解析】(2)使同一支音叉發出響度更大的聲音,而聲音的大小叫響度,響度和振幅有關,振幅越大響度越大,重做上面的實驗時,觀察到乒乓球彈起的幅度越大。
(3)通過實驗可以判斷物體振幅不同,響度不同,說明了響度與聲源的振幅有關,而且是振幅越大,響度越大。
(4)兩次實驗中,乒乓球的作用是將音叉的振動放大,從而便于觀察,這種研究方法叫轉換法。
(5)敲擊右面的音叉,左邊完全相同的音叉把乒乓球彈起,說明聲音可以傳遞能量,空氣可以傳聲。
【變式練2】(2024遼寧沈陽二模)學在探究音調和響度分別與什么因素有關系時,做了以下實驗:
(1)如圖甲所示,用硬紙片在鋼鋸齒上滑動,滑動速度越大,硬紙片振動的頻率越高,發出的聲音的音調越 ,這說明音調是由 決定的;
(2)如圖乙所示,用一只手將鋸條壓在桌沿上,用另一只手輕撥鋸條一端,聽其響度;再用力撥鋸條,這時鋸條的振幅 (選填“變大”或“變小”),聲音的響度 (選填“變大”或“變小”),這說明響度與 有關。當鋸條伸出桌面超過一定長度時,雖然用同樣的力撥動鋸條,卻聽不到聲音,這是由于 。
【答案】(1)高 頻率 (2)變大 變大 振幅 聲音的振動頻率低于20Hz
【解析】(1)用硬紙片在鋼鋸齒上滑動,滑動速度越大,硬紙片振動的頻率越高,發出的聲音的音調越高,這說明音調是由頻率決定的,頻率越大,音調越高。
(2)如圖乙所示,用一只手將鋸條壓在桌沿上,用另一只手輕撥鋸條一端,聽其響度;在用力撥鋸條,鋸條的振幅變大,聽其響度變大,這說明響度與振幅有關;
由于人能聽到的頻率范圍是20~20000Hz,鋼尺伸出桌面超過一定長度,雖然用同樣的力撥動鋸條,卻聽不到聲音,這是由于聲音的振動頻率小于20Hz,人耳不到聲音。
考點3 聲音的利用
在聲的利用考題中,主要考察方向是聲音傳遞信息、聲音傳遞能量兩個方面。一般來說,能為人們識別自然界和社會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。
考查角度1. 聲音傳遞信息與聲音傳遞能量
【例題7】(2024江西)在50m短跑測試現場,考生聽到發令聲立刻起跑,說明聲音能傳遞___________(選填“信息”或“能量”),發令聲是由物體的___________產生的。
【答案】 信息 振動
【解析】考生聽到發令聲立刻起跑,這說明聲音能傳遞信息。
根據聲音的產生特點可知,發令聲是由物體的振動產生的。
【變式練1】(2024四川達州)自然界中萬物生靈都有著自己獨特的交流方式,其中聲音是最常見、最有效的方式之一。下列關于聲現象說法正確的是(  )
A. 聲音是由物體振動產生的,一切物體振動產生的聲音人都能聽到
B. 我國“天宮”空間站的宇航員出艙后,在太空中仍能通過聲音直接交流
C. 常見醫用設備B超,是利用超聲波來獲取人體內部臟器信息的
D. 廣場上的噪聲監測儀能在傳播過程中減弱噪聲
【答案】C
【解析】A.聲音是由物體振動產生的,但是如果聲音的頻率不在人耳聽覺范圍內、聲音無法傳播、響度不足等現象,那么人耳是聽不到的,故A錯誤;
B.出艙后,太空中處于真空狀態,而真空不能傳聲,故不能通過聲音直接交流,故B錯誤;
C.B超是利用超聲波能夠穿透人體皮膚組織來獲取內臟信息的,故C正確;
D.噪聲監測儀只能顯示目前的聲音分貝數,但并不能減弱噪聲,故D錯誤。
故選C。
【變式練2】(2024海南一模)如圖所示,發聲的揚聲器能使燭焰晃動,說明聲能傳遞 (選填“信息”或“能量”),請列舉出一例這個知識的應用: 。同學們聽出揚聲器發出了語文老師的聲音,這是根據聲音的 辨別出來的。
【答案】能量 見解析 音色
【解析】圖中發聲的揚聲器能讓旁邊的燭焰不停晃動,說明聲能傳遞能量。
利用超聲波擊碎人體內的結石。
不同的人,發出聲音的音色不同,故這是根據音色來辨別的。
考查角度2. 超聲波與次聲波及其利用
【例題8】(2022廣東一模)閱讀下列短文,回答問題。
超聲波測速
超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波,它具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點,可用于測距、測速等。測距是測速的基礎,如圖甲所示,超聲波測速儀向靜止的汽車發射超聲波信號(簡稱信號),同時開始計時,信號傳播過程中遇到汽車會被反射,測速儀接收到返回的信號就停止計時,根據記錄的時間及其與路程、速度的關系,可計算出汽車與測速儀之間的距離,圖乙是信號傳播過程的s-t圖像,s表示信號與測速儀之間的距離,t表示信號傳播的時間。
則速儀測量汽車速度的原理是:測速儀向運動的汽車先后發射兩次信號,根據汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間,由速度公式可得出汽車的平均速度測速儀在公路上對某跑車進行測速時,向勻速駛來的跑車發射兩次信號,兩次發射信號的時間間隔是1.0s,第一次發射信號到接收用時0.6s,第二次發射信號到接收用時0.3s。經測速儀測定,該跑車超速,駕駛員將受到交警部門處罰。(超聲波速度取340m/s)
(1)人耳_______(選填“能”或“不能”)聽到超聲波。超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、_______等特點;
(2)如圖乙所示,若t0=0.4s,則靜止的汽車與測速儀之間的距離為_______m;
(3)通過計算,在下圖中,大致畫出測速儀對該跑車發射的兩次信號傳播過程的s-t圖像(t從第一次發射信號開始計時)。跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為_______m,跑車的速度大小為_______m/s。
【答案】(1)不能;反射能力強(2)68(3)51 60。
【解析】(1)超聲波是指頻率超過20000Hz的聲音,人的聽覺范圍是20Hz~20000Hz,人耳不能聽到超聲波。
根據文中,超聲波具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點。
(2)如圖乙所示,若t0=0.4s,則靜止的汽車與測速儀之間的距離為
(3)第一次發射信號到接收用時0.6s,跑車遇到信號時,距離測速儀
第二次發射信號到接收用時0.3s,跑車遇到信號時,距離測速儀
跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為
因此測速儀對該跑車發射的兩次信號傳播過程的s-t圖像如圖所示:
跑車遇第一次信號,到測速儀接到信號,時間是接收用時的一半,即0.3s,兩次發射信號的時間間隔是1.0s,因此跑車再走0.4s,才發出第二次信號,到跑車與第二次信號相遇,時間要接收用時的一半,即0.15s,因此跑車二次與信號相遇的間隔時間為
跑車速度為。
【變式練1】2020年11月9日在新疆伊犁州鞏留縣發生了3.1級地震,震源深度13km,有些動物能比人提前感覺到,是因為它們能“聽到”地震時伴隨產生的_____。蜜蜂1min振翅26400次,蝴蝶20s振翅120次,蚊子10s振翅6400次,其中音調最高的是_____(選填“蜜蜂”、“蝴蝶”或“蚊子”)。人耳_____(選填“能”、“不能”)聽到蝴蝶振翅的聲音。
【答案】次聲波;蚊子;不能。
【解析】地震時伴隨著次聲波的產生,有些動物能能聽到次聲波。
蜜蜂每1min翅膀振動26400次,蜜蜂翅膀振動頻率為
蝴蝶每20s翅膀振動120次,蝴蝶翅膀
蚊子每10s翅膀振動6400次,蚊子翅膀振動頻率
因為蚊子翅膀振動頻率>蜜蜂翅膀振動頻率>蝴蝶翅膀振動頻率,所以,蚊子的音調最高。
人耳的聽聲范圍是20~20000Hz,因為蝴蝶翅膀振動頻率小于20Hz,是次聲波,所以人耳聽不到。
【變式練2】(2023江蘇蘇州一模)“B超”機是利用超聲波來診斷病情的,但是人們都聽不到它發出的聲音,這是因為(  )
A.聲音太大 B.聲音頻率大于人能聽到的最大頻率
聲音太小 D.聲音頻率小于人能聽到的最小頻率
【答案】B
【解析】醫用B超利用的是超聲波,不在人的聽覺頻率范圍內,比人的正常聽覺頻率范圍要高,所以人們聽不見。故選B。
考點4 噪聲及其控制
1. 人們用分貝(dB)來劃分聲音等級;聽覺下限0dB。為保護聽力應控制噪聲不超過90dB;為保證工作學習,應控制噪聲不超過70dB;為保證休息和睡眠應控制噪聲不超過50dB。
2. 長期生活在90dB以上的噪聲環境中,聽力會受到嚴重影響并產生神經衰弱、頭疼、高血壓等疾病;
如果突然暴露在高達150dB的噪聲環境中,鼓膜會破裂出血,雙耳完全失去聽力。
3. 控制噪音的方法:(1)防止噪聲的產生;(2)阻斷噪聲的傳播;(3)防止噪聲進入耳朵。
考查角度1. 噪聲與樂音區分
【例題9】(2024四川廣安)中華民族傳統樂器歷史悠久、種類繁多。關于樂器使用所涉及的聲現象,下列分析正確的是(  )
A. 嗩吶表演,模仿鳥兒的叫聲令人愉悅,是樂音
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,告知將士沖鋒或收兵,說明聲音可以傳遞能量
D. 敲擊編鐘,周圍的人能聽到聲音,說明聲音的傳播不需要介質
【答案】A
【解析】A.從物理學角度,發聲體有規則振動發出的是樂音,無規則振動發出的是噪音;從環保角度,凡是影響人們正常工作、學習、休息的聲音,都可能是噪音,嗩吶模仿的鳥兒叫聲令人愉悅,是樂音,故A正確;
B.吹奏時按壓不同位置的氣孔,振動頻率不同,音調不同,故B錯誤;
C.聲音可以傳遞信息和能量,擊鼓鳴鑼,告知將士沖鋒或收兵,說明聲音可以傳遞信息,故C錯誤;
D.敲擊編鐘,周圍的人能聽到聲音,說明聲音可以在空氣中傳播,聲音的傳播需要介質,故D錯誤。
故選A
【變式練1】(2023蘇州)人們能分辨出不同樂器的演奏聲,是因為它們所發聲音的_________不同。小明學習時,聽到鄰居家傳來的鋼琴聲,這屬于_________(樂音/噪聲)。
【答案】音色;噪聲。
【解析】不同樂器由于材料,結構不同,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。
從環保的角度,只要妨礙人們學習,工作、休息的聲音,都屬于噪聲。
【變式練2】(2024大興安嶺一模)噪聲監測器在對環境聲音的監測中,可以提供聲音的部分參數以便采取相關措施。監測器測出的甲、乙兩種聲音的特性如下表,分析表中數據可知(  )
聲音 聲音強弱的等級/dB 頻率/Hz
甲 50 2000
乙 90 500
A.甲、乙兩種聲音一定都屬于噪聲;
B.甲的頻率高,是超聲波,能夠在真空中傳播;
C.在監測器處,甲的響度小于乙的響度;
D.甲每秒的振動次數小于乙每秒的振動次數
【答案】C
【解析】A.甲、乙兩處聲音不一定都屬于噪聲,這要取決于聲音是否妨礙人們正常休息、學習和工作,故A不符合題意;
B.聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲,甲的頻率小于20000Hz不是超聲波,故B不符合題意;
C.甲的響度為50dB,乙的響度為90dB,說明甲聲音的響度小于乙聲音的響度,故C符合題意;
D.由表格中的數據可知,甲的頻率大于乙的頻率,即聲音甲每秒的振動次數大于聲音乙每秒的振動次數,故D不符合題意。故選C。
考查角度2. 噪聲利用與控制
【例題10】(2024天津)發圖是我國航空母艦上兩位甲板引導員引導飛機起飛的情景。他們工作時要配戴防噪聲耳罩,這種控制噪聲的措施屬于(  )
A. 防止噪聲產生 B. 監測噪聲強弱 C. 防止噪聲進入耳朵 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耳罩以保護聽力,這是防止噪聲進入耳朵,因為艦載機起飛時所發出聲音的響度很大,容易對工作人員聽力造成損傷。故選C。
【變式練1】(2023山東煙臺)科學技術是一把雙刃劍,它既可以造福人類,也可能帶來不利影響。生產和生活中產生的噪聲會影響人們的生活,但有些情況下我們也可以利用噪聲。下列現象屬于利用噪聲的
是( )
A.摩托車安裝消聲器
B. 有的道路旁設置隔聲板
C. 工廠工人戴著防噪聲耳罩
D. 飛行員根據發動機轟鳴聲判斷其運轉情況
【答案】D
【解析】A.摩托車安裝消聲器,是在聲源處控制噪聲,故A不符合題意;
B.道路旁設置隔聲板,是在傳播過程中控制噪聲,故B不符合題意;
C.工廠工人戴著防噪聲耳罩,是在人耳處控制噪聲,故C不符合題意;
D.飛行員根據發動機轟鳴聲判斷其運轉情況,這是利用聲音傳遞信息,故D符合題意。故選D。
【變式練2】(2023內蒙古赤峰)教師監考時不能穿硬底鞋,以減小噪聲對考生的干擾。這是( )
A. 在聲源處減弱噪聲 B. 阻斷噪聲傳播途徑
C. 防止噪聲進入耳朵 D. 減小噪聲傳播速度
【答案】A
【解析】減弱噪聲的途徑有:在聲源處減弱噪聲、在傳播過程中減弱噪聲、在人耳處減弱噪聲。中考考場很安靜,若監考的老師穿硬底鞋,則鞋底敲碰地面振動會產生較大的聲音,為避免影響考生答題,監考時規定老師不能穿硬底鞋,這是從聲源處控制噪聲的。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
考點5 跨學科實踐(隔音房間模型制作)
1. 控制噪聲的三個方面分別是:防止噪聲產生、阻斷噪聲傳播、防止噪聲進入人耳。結合日常生活中的各種事例進行思考,人們平時常常從哪個方面著手控制噪聲,為什么?阻斷噪聲傳播,因為很多聲源的發聲是無法避免的,而且人耳接收的聲音有很多種,防止噪聲進入耳朵的同時可能也會阻斷人耳接收有用的聲音信息,而阻斷噪聲傳播既不會阻礙聲音產生,也不會對人們接收有用的聲音信息有很大影響。
2.如果制作一個房間模型來測試其隔音效果,應該重點關注了解(1)房間模型的面積;(2)房間模型的制作材料(3)窗戶的大小和數量等因素可能會對隔音效果產生較大的影響。
考查角度. 隔音效果等模型制作類問題
【例題11】(2024云南) 某同學計劃將自己練琴的房間改造成隔音房間,以免練琴時打擾鄰居。方案實施前,她設計實驗來測評材料的隔音性能。器材有:一個聲級計(測量聲音強弱的儀器)、毛氈布、泡沫板、鬧鐘和兩個相同的盒子。實驗如下:
(1)用相同的方式把毛氈布、泡沫板分別布置在兩個盒子內;
(2)接下來的操作是:_______________,讀出聲級計的示數;
(3)比較兩次聲級計的示數,如果_______________,則說明泡沫板的隔音性能好。
【答案】 (2)見解析 (3)見解析
【解析】(2)將鬧鐘分別放在兩個盒子中,將聲級計放在盒子外面相同距離處測量,讀出聲級計的示數。
(3)如果鬧鐘置于毛氈布內時,聲級計的示數更高,置于泡沫板內時,聲級計的示數更低,則說明泡沫板的隔音性能好。
【變式練1】在比較材料隔音性能的綜合實踐活動中,小明逐步遠離聲源或者用厚度不同的衣服包裹同一機械鬧鐘,他所聽到的聲音響度都會發生改變。小明探究的科學問題是( )
A.響度會隨離聲源的遠近而改變嗎?
B.響度為什么會隨離聲源遠近而改變?
C.響度會隨隔音材料的厚度而改變嗎?
D.響度和隔音材料厚度及離聲源遠近有什么關系?
【答案】D
【解析】小明逐步遠離聲源,他所聽到的聲音響度都會發生改變。探究的問題是響度和離聲源遠近有什么關系?小明用厚度不同的衣服包裹同一機械鬧鐘,他所聽到的聲音響度都會發生改變。探究的問題是響度和隔音材料厚度有什么關系?
小明逐步遠離聲源或者用厚度不同的衣服包裹同一機械鬧鐘,他所聽到的聲音響度都會發生改變。探究的問題就是響度和隔音材料厚度及離聲源遠近有什么關系?
【變式練2】在制作隔音房間模型活動中,請你根據生活中的認知與感悟,結合在網絡中學習到的知識,完成下列問題:
(1)如果讓你制作一個房間模型來測試其隔音效果,以下因素中的    可能會對隔音效果產生較大的影響(選填選項前對應的字母,都正確給滿分,部分正確給1分,有錯誤不給分)。
A.房間模型的顏色  B.房間模型的面積 C.房間模型的制作材料 
D.窗戶的大小和數量 E.空氣溫度  F.房間模型的形狀外觀 G.房間模型的擺放位置
(2)從網上查詢到下表所示材料的特點和隔音性能。
材料 特點 隔音性能
聚酯纖維隔音板 重量輕、易安裝、防潮防霉、無毒等 對高頻噪音隔音效果一般
隔音氈 超薄、柔軟、防潮、耐高溫等 具有良好的隔音效果,特別是對中低頻噪音如人聲、交通噪聲等的隔音效果最好
巖棉隔音板 防潮防霉、環保等,但易掉落粉塵,對呼吸道有刺激作用 對高頻噪音有很好的隔音效果
隔音泡沫 質輕且柔軟,但易燃,不適用于高溫或火源環境 隔音效果好
雙層玻璃窗 由內、外窗組成 能有效提供良好的隔音效果
木材 自然環保,易獲得等 隔音效果較差
石膏板 容易安裝等 良好的隔音特性,很受人們的喜愛
通過閱讀表格,我們發現,同種材料對不同    (填“響度”“頻率”或“音色”)的噪聲的隔音效果也是不同的。我們在選購和使用隔音材料時,不僅要考慮材料本身隔音性能的優劣,還要考慮其他的因素,如:    (寫一點即可)。
【答案】(1)BCD
(2)頻率;是否環保(或是否易燃、是否便于安裝、價格是否能夠接受等)
【解析】(1)在日常生活中,我們了解影響隔音房間隔音性能的因素主要包括建筑材料、 施工工藝、 窗戶、 門、 墻體結構以及房間布局。
建筑材料和施工工藝: 現代建筑材料如輕質的空心磚、 水泥磚等, 雖然具有輕質、 高強度、 環保等優點, 但相對于傳統的紅磚, 這些材料的密度較低, 導致隔音性能有所下降。 此外, 現代施工工藝如墻面平整度提高, 反而可能不利于隔音, 因為過于平整的表面減少了聲音的反射和吸收。
窗戶和門: 窗戶和門的密封性和材質對隔音有直接影響。 檢查窗戶和門的密封性, 如果需要, 可以安裝隔音窗或更換密封性更好的門。
墻體結構: 墻體的厚度和材料對隔音有重要影響。 老舊小區的隔墻多為輕體墻, 隔音效果差。 墻體材料的密度、 厚度以及是否包含有效的隔音材料都會影響隔音性能。
房間布局: 合理的房間布局可以提高隔音效果。 例如, 將需要安靜的房間如臥室、 書房布置在遠離噪音源的位置, 并通過增加吸音材料如書架、 裝飾畫等增強室內吸音效果。
綜上所述, 提高房間的隔音性能需要綜合考慮建筑材料的選擇、 施工工藝的改進、 門窗的密封性、 墻體結構的優化以及房間布局的合理設計。
了解這些生活經驗后,就知道本題BCD選項符合題意。
(2)對于隔音氈材料來講,具有良好的隔音效果,特別是對中低頻噪音如人聲、交通噪聲等的隔音效果最好。所以同種材料對不同頻率的噪聲的隔音效果也是不同的。我們在選購和使用隔音材料時,不僅要考慮材料本身隔音性能的優劣,還要考慮其他的因素,如:材料價格、是否安全環保等。
易錯點1. 發聲停止不等于聲音停止
一切發聲的物體都在振動,振動停止時,發聲也停止,注意發聲停止不是“聲音消失”。因為振動停止只是物體不再發聲,但物體原來發出的聲音仍然在傳播。例如,發令槍響后隨即停止振動不再發聲,過一會終點計時員能聽到槍聲,說明雖然聲源的振動停止了,但是聲音仍然在空氣中傳播,并沒有消失。
易錯點2. 對超聲波與次聲波的正確理解
1.超聲波和次聲波也是由物體振動產生的;
2.超聲波和次聲波的傳播也需要介質,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。
易錯點3. 音調、響度和音色之間的區別
音調 響度 音色
定義 聲音的高低 聲音的強弱 聲音的品質
影響因素 聲源的振動頻率,頻率越高音調越高 聲源的振幅,振幅越大響度越大 聲源的結構、材料
聽覺表現 音調高:聲音清脆、尖細;音調低:聲音低沉 響度大:“震耳欲聾”; 響度小:“輕聲細語” 不同聲源的聲音,即使音調、響度相同,聽起來也有差異
【例一】 (2024江蘇無錫市)如圖所示,將正在響鈴的鬧鐘懸掛在與抽氣機相連的密閉玻璃罩內,聽到的聲音是鬧鈴______產生的。用抽氣機抽氣,聽到的鈴聲越來越小,由此推測,聲音不能在______中傳播。
【答案】 振動 真空
【解析】聲音是由于物體振動產生的,鬧鐘發出的響聲是鬧鈴振動產生的。
用抽氣機將玻璃罩內的空氣抽出,空氣越來越少,鈴聲逐漸變小,由此推測,當玻璃罩內的空氣被全部抽走,處于真空狀態時,將聽不到鈴聲,即真空不能傳聲。
【例二】(2024江蘇連云港)在音樂社團活動過程中,樂器發出的聲音通過___________傳到人耳。人耳能區分鋼琴和長笛發出的聲音,是由于它們所發出聲音的___________不同(選填“音調”“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,在水中傳播距離遠等特點制成的。
【答案】 空氣 音色 超聲波
【解析】聲音的傳播需要介質,固體、液體、氣體都可以作為傳播聲音的介質,在音樂社團活動過程中,樂器發出的聲音通過空氣傳到人耳。
不同的發聲體音色不同,人耳能區分鋼琴和長笛發出的聲音,是由于它們所發出聲音的音色不同。
聲吶是利用超聲波具有方向性好,在水中傳播距離遠等特點制成的,利用超聲波能夠傳遞信息。
【例三】(2024山東煙臺)編鐘是我國春秋戰國時期的一種樂器,關于編鐘的說法正確的是(  )
A. 悠揚的鐘聲是由空氣的振動產生的
B. 用相同的力敲擊大小不同的鐘,發聲的音調不同
C. 敲鐘時,用力越大,鐘聲在空氣中的傳播速度越大
D. 通過鐘聲判斷鐘是否破損,利用了聲可以傳遞能量
【答案】B
【解析】A.聲音是由物體的振動產生的,敲鐘時,鐘振動發聲,故A錯誤;
B.用相同的力敲擊大小不同的鐘,發聲的頻率不同,音調不同,故B正確;
C.敲鐘時,用力越大,響度越大,聲音傳播的速度與響度無關,故C錯誤;
D.通過鐘聲能判斷鐘是否破損是利用了聲波可以傳遞信息,故D錯誤。
故選B。
【針對性訓練】
1. (2024河南)甲骨文是中華民族珍貴的文化遺產。如圖,甲骨文“殸”,意指手持長柄,敲擊樂器發聲。這說明古人很早便知道聲音與碰擊有關,蘊含了聲音是由物體______產生的道理。請你寫出一個能表明這一道理的現象:______。
【答案】 振動 正在發聲的音叉可以激起水花
【解析】手持長柄,敲擊樂器時,樂器振動產生聲音,聲音是由物體振動產生的。
將正在發聲的音叉放入水中,音叉可以激起水花,說明正在發聲的音叉在振動,聲音是由物體振動產生的。
2. (2024山東菏澤)課堂上有關聲現象的描述,下列說法錯誤的是(  )
A. 老師講課的聲音是由聲帶振動產生的 B. 通過音色就能判斷是哪位同學在回答問題
C. 老師講課的聲音可以在真空中傳播 D. 同學回答問題時,聲音洪亮說明響度大
【答案】C
【解析】A.聲音是由物體的振動產生的,老師講課的聲音是由老師聲帶的振動發出的,故A正確,不符合題意;
B.音色是由發聲體的材料和結構決定的,每個人的音色都不同,通過音色就能判斷是哪位同學在回答問題,故B正確,不符合題意;
C.聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲,故C錯誤,符合題意;
D.響度指聲音的大小,同學回答問題時,聲音洪亮說明響度大,故D正確,不符合題意。故選C。
3. (2024齊齊哈爾市)中華優秀傳統文化源遠流長。如圖所示是我國古老的傳統彈撥樂器古箏,用古箏演奏樂曲時,下列說法正確的是(  )
A. 古箏通過弦的振動發出悠揚悅耳的聲音
B. 快速撥動弦時,發出的聲音在溫度不變的空氣中傳播速度變大
C. 用大小不同的力撥動同一根弦可以改變發出聲音的音調
D. 古箏與長笛在演奏同一樂曲時發出聲音的音色是相同的
【答案】A
【解析】A.聲音由物體的振動產生,古箏是通過弦的振動發出聲音的,故A正確;
B.聲音的傳播速度與介質種類和溫度有關,與頻率無關,所以快速撥動弦時,發出的聲音在溫度不變的空氣中傳播速度不變,故B錯誤;
C.用大小不同的力撥動同一根弦可以改變弦的振幅,從而改變發出聲音的響度,故C錯誤;
D.古箏與長笛在演奏同一樂曲時發出聲音的音色是不同的,故D錯誤。故選A。
4. (2023湖南長沙一模)如圖所示是汽車利用超聲波輔助倒車的情境,當汽車與障礙物相距較近時,汽車就會發出“嘀嘀嘀”的警報聲。下列關于聲波的說法中,正確的是(  )
A. 超聲波的傳播需要介質;
B. “嘀嘀嘀”的警報聲,就是超聲波;
C. 超聲波在空氣中的傳播速度為:3×108m/s;
D. 警報聲對正在倒車的駕駛員來說是噪聲
【答案】A
【解析】A.聲音的傳播需要介質,超聲波屬于聲波,因此超聲波的傳播需要介質,故A正確;
B.人類聽不到超聲波,故“嘀嘀嘀”的警報聲不是超聲波,故B錯誤;
C.超聲波在空氣中的傳播速度是340m/s,故C錯誤;
D.警報聲對正在倒車的駕駛員來說不是噪聲,故D錯誤。故選A。
5. (2024黑龍江哈爾濱)聲讓我們通過聽覺感知世界,下列說法不正確的是(  )
A. 甲圖:發聲的音叉將乒乓球彈開,說明發聲的物體在振動
B. 乙圖:彈奏古箏時,手在不同的位置按弦,目的是改變發出聲音的音色
C. 丙圖:從玻璃罩里向外抽氣,聽到鈴聲逐漸減小,推理得出真空不能傳聲
D. 丁圖:靜止的燭焰隨音箱發出聲音的變化而“舞動”起來,說明聲音能傳遞能量
【答案】B
【解析】A.發聲的音叉將乒乓球彈開,說明音叉在振動,這表明正在發聲的物體在振動,故A正確,不符合題意;
B.彈奏古箏時,手在不同的位置按弦,目的是改變發出聲音的音調,故B錯誤,符合題意;
C.從玻璃罩里向外抽氣,聽到鈴聲逐漸減小,可以推理假如玻璃罩內是真空,將不能聽到聲音,說明真空不能傳聲,故C正確,不符合題意;
D.靜止的燭焰隨音箱發出聲音的變化而“舞動”起來,火焰獲得了能量,說明聲音能傳遞能量,故D正確,不符合題意。故選B。
6. (2021江蘇揚州)關于聲現象,下列說法正確的是(  )
A. 聲音可在真空中傳播
B. 聲音是由物體振動產生的
C. “輕聲細語”指的是降低聲音的音調
D. 分辨琵琶和小提琴的聲音主要依靠響度
【答案】B
【解析】A.聲音的傳播需要介質,不能在真空中傳播,故A錯誤;
B.聲音是由物體振動產生的,振動停止發生停止,故B正確;
C.“輕聲細語”指是說話的聲音小,是降低聲音的響度,不是降低聲音的音調,故C錯誤;
D.音色是聲音的特有品質,用于區分不同物體發出的聲音,分辨琵琶和小提琴的聲音主要依靠音色,故D錯誤。
7. (2024山東濱州)對下列詩句中蘊含的聲現象,分析正確的是( )
A. “牧童騎黃牛,歌聲振林樾”,“歌聲”是通過空氣傳入人耳的
B. “不敢高聲語,恐驚天上人”,“高聲”是指聲音的音調高
C. “夜深知雪重,時聞折竹聲”,“折竹聲”說明聲音可以傳遞能量
D. “朝來山鳥鬧,驚破睡中天”,“山鳥鬧”一定是樂音
【答案】A
【解析】A.聲音的傳播需要介質,歌聲是通過空氣傳入人耳的,故A正確;
B.高聲是指大聲說話,指聲音的響度大,故B錯誤;
C.聲音可以傳遞信息和能量,聽到“折竹聲”說明聲音可以傳遞信息,故C錯誤;
D.“山鳥鬧”若干擾到人的正常工作、學習和生活,也會成為噪聲,故D錯誤。故選A。
8. (2024江蘇揚州)上課時,老師調節擴音器的音量旋鈕,是為了改變聲音的(  )
A. 音調 B. 響度 C. 音色 D. 傳播速度
【答案】B
【解析】上課時,老師調節擴音器的音量旋鈕,是為了調節聲音的強度,以便使大家都能聽到,所以,是為了改變聲音的響度,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。
1. (2024青海省)月球是地球唯一的天然衛星。1970年,我國第一顆人造衛星東方紅一號成功發射升空,標志著我國踏上了現代航天事業的征程。1978年8月1日,沉睡了2400余年的曾侯乙編鐘(如圖)首次公開奏響,開篇曲目便是大家熟悉的《東方紅》。關于曾侯乙編鐘的說法正確的是(  )
A. 編鐘振動產生聲音 B. 編鐘的聲音一定是樂音
C. 聲音的傳播不需要介質 D. 敲擊力度越大音調越高
【答案】A
【解析】A.聲音是由物體振動產生的,編鐘的振動產生聲音,故A正確;
B.編鐘的聲音如果干擾到人的正常工作、學習和生活,也會成為噪聲,故B錯誤;
C.聲音的傳播需要介質,聲音不能在真空中傳播,故C錯誤;
D.敲擊力度越大,編鐘的振幅越大,則響度越大,故D錯誤。
故選A。
2. (2024武漢市)下列關于聲現象的說法正確的是(  )
A. 撥動張緊的橡皮筋,能聽到聲音,說明發聲的物體在振動
B. 逐漸抽出真空罩內的空氣,鬧鐘的鈴聲逐漸增強
C. 用大小不同的力敲擊同一個編鐘,發出聲音的響度相同
D. 超聲波清洗機清洗眼鏡,說明聲可以傳遞信息
【答案】A
【解析】A.用力撥動繃緊的橡皮筋時,橡皮筋會振動,而我們會聽到振動的橡皮筋發出聲音,說明聲音是由物體振動發出的,故A正確;
B.聲音的傳播需要介質,逐漸抽出真空罩內的空氣,真空罩內的空氣減少,鬧鐘的鈴聲逐漸減弱,故B錯誤;
C.響度指聲音的大小,與物體的振動幅度有關,用大小不同的力敲擊同一個編鐘,則物體振動的幅度不同,響度也不同,故C錯誤;
D.聲音可以傳遞信息和能量,超聲波清洗機清洗眼鏡,說明聲可以傳遞能量,故D錯誤。
故選A。
3. (2024山東臨沂)5月25日,2024年全國科技活動周正式啟動,臨沂市部分學校開展了人工智能進校園活動。如圖所示,同學們與智能機器人交流互動時,機器人的聲音(  )
A. 不是由振動產生的 B. 不能在真空中傳播
C. 在氣體中傳播得最快 D. 音調的高低與振幅有關
【答案】B
【解析】A.聲音都是由物體振動產生的,故A不符合題意;
B.聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲,故B符合題意;
C.相同溫度下,聲音在固體中傳播最快,液體次之,氣體最慢,故C不符合題意;
D.聲音的音調與振動頻率有關,故D不符合題意。
故選B。
4. (2024內蒙古包頭)如圖,某款變頻超聲波驅蚊器能夠發出不同頻率的超聲波,干擾蚊子的感覺和行為,達到驅蚊效果。關于驅蚊器發聲的分析,下列說法錯誤的是( )
A. 驅蚊器發聲體通過振動發出聲音
B. 驅蚊器發出的聲音能夠在空氣中傳播
C. 驅蚊器發出的聲音可以被人聽到
D. 調高驅蚊器振動頻率,聲音的音調變高
【答案】C
【解析】A.聲音是由物體振動產生的,驅蚊器發聲體通過振動發出聲音,故A正確,不符合題意;
B.聲音的傳播需要介質,驅蚊器發出的聲音能夠在空氣中傳播,故B正確,不符合題意;
C.驅蚊器能夠發出不同頻率的超聲波,而超聲波不在人的聽覺范圍之內,故C錯誤,符合題意;
D.聲音的音調決定于振動的頻率。調高驅蚊器振動頻率,聲音的音調變高,故D正確,不符合題意。
故選C。
5. (2024蘇州)如圖所示,將鋼尺一端緊壓在桌邊上,保持伸出桌邊長度不變,用大小不同的力撥動,發出的聲音不同的是(  )
A. 響度 B. 音調 C. 音色 D. 速度
【答案】A
【解析】將鋼尺一端緊壓在桌面上,另一端伸出桌面,保持鋼尺伸出桌面的長度相同,用大小不同的力撥動鋼尺;用大的力撥動鋼尺時,鋼尺的振幅大,發出聲音的響度大;改用小的力撥動鋼尺時,鋼尺的振幅小,發出聲音的響度變小,即鋼尺會發出響度不同的聲音。故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
6. (2024北京)北京的鴿哨制作精致,圖中所示的是用多個管狀哨連接成的一個“連筒類”鴿哨。當鴿子攜帶鴿哨飛行時,哨聲既有高音、也有低音,主要是因為各筒的長短會影響發出聲音的(  )
A. 音調 B. 音色 C. 響度 D. 傳播速度
【答案】A
【解析】A.音調指的是聲音的高低,與振動頻率有關,各筒的長短不同,空氣振動頻率不同,音調不同,故A符合題意;
B.音色指的是聲音的特色,與發生的材料和結構有關,與各筒的長短無關,故B不符合題意;
C.響度指的是聲音的強弱,影響因素是振動的幅度,與各筒的長短無關,故C不符合題意;
D.傳播速度與介質、溫度有關,與各筒的長短無關,故D不符合題意。故選A。
7. (2024山東濰坊)某新款AI(人工智能)音箱可以識別主人說出的“指令”,進而調控家庭物聯網中的設施,而當別人說出同樣的“指令”時,卻無法調控相關設施,該功能主要依據聲音的( )
A. 音調 B. 響度 C. 音色 D. 聲速
【答案】C
【解析】每個人的聲帶結構不同,發出聲音的音色就不同,音箱可以識別主人說出的“指令”,進而調控家庭物聯網中的設施,而當別人說出同樣的“指令”時,卻無法調控相關設施,該功能主要依據聲音的音色,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
8. (2024遼寧)東漢哲學家王充在《論衡》中提到:“天將雨,琴弦緩”。環境潮濕時,琴弦振動變慢,琴聲的音調變______,琴聲通過______傳至人耳。
【答案】 低 空氣
【解析】琴弦振動變慢,頻率降低,則琴聲的音調變低;悠揚的琴聲是通過空氣傳入人的耳朵。
9. (2024牡丹江)軍隊中號聲就是命令,關于號聲下列說法正確的是(  )
A. 號聲是由司號員的聲帶振動產生的 B. 士兵通過聲音的響度分辨出號聲
C. 司號員利用號聲傳遞信息 D. 號聲屬于超聲波
【答案】C
【解析】A.在軍隊中,號聲是由司號員吹響軍號時,軍號內的空氣柱振動產生的,而不是司號員的聲帶振動產生的。故A錯誤;
B.士兵能夠分辨出號聲,主要是依據聲音的音色,即不同樂器或發聲體發出的聲音具有獨特的音質和音色特征;響度是聲音的大小或強弱,與士兵分辨號聲無關。故B錯誤;
C.在軍隊中,號聲被用作傳遞命令和信息的方式,司號員通過吹響不同的號聲來傳達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到的聲音頻率范圍(即20Hz到20000Hz)的聲波,號聲的頻率在這個范圍內,因此它是人耳能聽到的可聽聲,而不是超聲波。故D錯誤。故選C。
10.(2022江蘇徐州)小明等同學在“探究聲音的相關問題”實驗中,將系在細線上的乒乓球靠近音叉。
(1)當用小槌敲擊音叉時,在聽到聲音的同時,觀察到乒乓球 ,乒乓球在實驗中起到的作用是 ;
(2)小明敲擊同一個音叉,并通過示波器,在相同時間內截取敲擊時的二列聲波圖,如圖甲和乙,從圖中可以看出這兩次聲音的 (選填“響度”或“音調”)不同;
(3)小明還找到兩個同種材料制成的音叉,如圖丙和丁,均敲擊音叉的頂端, (選填“丙”或“丁”)圖音叉振動的頻率更高;
(4)將一只正在發聲的鬧鐘放進密封的玻璃罩中,然后逐漸往外抽氣,我們聽到鬧鐘聲越來越 (選填“強”或“弱”),在此基礎上我們可以推理得出結論: 。
【答案】 (1)被彈開 將音叉微小的振動放大 (2) 響度 (3)丁 (4) 弱 真空不能傳聲
【解析】(1)探究聲音的產生時,我們將音叉的振動通過放大的方法,轉換為乒乓球是否被彈開,故在聽到聲音的同時,觀察到乒乓球被彈開,乒乓球的作用是將音叉微小的振動放大。
(2)在波形圖中,波的疏密程度表示振動的頻率,波峰或波谷的長度表示振幅;從圖中可以看出這兩次聲音的波峰或波谷的長度不同,故響度不同。
(3)由題意和圖示可知,兩個音叉的材料是相同的,丁的質量小于丙的質量,敲擊音叉時,丁音叉振動較快,即丁的振動頻率高。
(4)將一只鬧鐘放進密封的玻璃罩中,然后逐漸往外抽氣,我們聽到鬧鐘聲越來越弱;由此我們可以得出聲音的傳播需要介質,聲音在真空中無法傳播。中小學教育資源及組卷應用平臺
【名師導航】備考2025中考物理新課標一輪培優精講學案(全國通用版)
專題02.1 聲現象單元學案
課標要求
1. 通過實驗,認識聲的產生和傳播條件。 2. 了解聲音的特性。了解現代技術中聲學知識的一些應用。 知道噪聲的危害及控制方法。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1. 聲音的產生 與傳播 ★★ 聲現象部分,在全國各省市物理試卷里,每年考查1道題,分值為3—5分。一般以考查概念和規律的了解為主。考查的題型有選擇、填空,出現聲現象知識點試題屬于容易題,難度系數為0.8。2025年會考查3個考點中的一個或者2個,以選擇題出現,或者以填空題出現,有的省還可能以實驗探究體出現,一定會注重對物理觀念科學探究素養和解決實際問題能力的考查。跨學科實踐以制作隔音房間模型為素材類的問題將是新時代考查聲現象問題的創新舉措。
考點2. 聲音的特性 ★★
考點3. 噪聲的控制 及聲的利用 ★
★★★代表必考點,★★代表常考點,★星表示中頻考點。
知識點一:聲音的產生與傳播
1. 聲音的產生
(1)聲音是由物體的______產生的。
(2)一切正在發聲的物體都在振動,______停止,發聲也停止。
(3)正在發聲的物體叫聲源。固體、液體和氣體都能______,都可以做聲源。
2. 聲音的傳播
(1)聲的傳播需要物質,這樣的物質叫做_______,因此聲音是靠介質傳播的。
(2)聲能靠一切固體、液體、氣體等介質傳播。
(3)______不能傳聲。
(4)聲以波的形式傳播著,我們把它叫做_______。
3. 聲速
(1)聲音傳播的快慢用_______描述,它的大小等于聲音在每秒內傳播的路程。
(2)聲音在 (15℃) 空氣中傳播速度為______m/s,聲速的大小跟介質溫度有關。
(3)聲音傳播的速度與介質的_____有關,一般情況下:v固>v液>v氣。
4. 回聲
(1)聲音在傳播過程中,如果遇到障礙物,就會被反射回來,反射回來的聲音叫______。
(2)利用回聲可以測量距離、加強原聲。
(3)聽到回聲的條件:回聲到達耳朵比原聲晚0.1s以上,距發聲體至少___m,人耳才能把回聲和原聲分開。
知識點2:聲音的特性
聲音的三大特性:音調、響度、音色
1. 音調。物理學中,聲音的高低叫做______。
(1)頻率的定義:物理學中用每秒內振動的次數。
(2)頻率物理量的符號:f
(3)頻率單位:赫茲,簡稱赫;單位符號:Hz。
(4)物理意義:描述物體振動快慢,若物體每秒振動100次,則其振動頻率為100Hz。
(5)音調低的波形稀疏;音調高的波形密集。
音調是由發聲體振動的頻率決定的。物體振動得越快,頻率越高,音調越高,聲音越尖越細;物體振動得越慢,頻率越低,音調越低,聲音越低沉。
(6)超聲波和次聲波:
A.多數人能聽到的頻率范圍為20~20000Hz。
B.高于20000Hz的聲叫超聲波,超過人類聽覺的上限。(如蝙蝠、海豚)
C.低于20Hz的聲叫次聲波,低于人類聽覺的下限。(如蝴蝶、大象)
2. 響度。物理學中,聲音的強弱叫做______。
(1)振幅定義:振幅是物體振動時偏離原來位置的最大距離。
(2)振幅的物理意義:描述物體振動的幅度,振幅越大,聲音響度越大。
(3)響度不僅與發聲體的振幅有關,還與距離發聲體的遠近有關,距離越大,聽到的聲音越小;與聲音分散的范圍有關,越分散,聽到的聲音越小。
如重擊鼓面,鼓面下凹幅度大,鼓聲大;輕擊鼓面,鼓面下凹幅度小,鼓聲小。
3. 音色
(1)音色定義:_______能反映聲音的品質與特色的。
(2)發聲體的______、結構不同,發出聲音的音色就不同,因此音色的影響因素是發聲體本身。
(3)音色不同,波的_____不同。
知識點三:聲的利用
1. 聲可以傳遞______。如:
(1)回聲定位:利用聲吶探測海洋深度、獲得水中魚群信息等。
(2)利用超聲波獲得人體內部疾病的信息:B超。
2. 聲可以傳播________。如:
(1)利用超聲波在液體中引起的強烈振動,來清洗鐘表等精細的機械。
(2)外科醫生利用超聲波振動除去人體內結石。
3. 次聲波和超聲波在傳播過程中特點
(1)次聲波:能量損失_____,傳播得遠,容易繞過障礙物。
(2)超聲波:能量損失_____,方向性好。
知識點四:噪聲的危害與控制
1. 樂音和噪聲的區分
從環保角度看, 樂音是指________且不影響他人的聲音; 噪聲是指______人們正常休息、學習、工作和交流的聲音。
從物理學角度來看, 樂音是指物體做有規律_____發出的聲音,波形如圖甲; 噪聲是指物體做無規律_______發出的聲音,波形如圖乙。
甲 乙
聯系: (1)樂音和噪聲都是由物體振動產生的;(2)有時樂音會因為干擾其他人而屬于噪聲,例如廣場舞的音樂;(3)物理學角度的噪聲任何情況下都不會稱為樂音
2. 噪聲的來源
(1)交通噪聲: 引擎、排氣管、車胎、喇叭聲 …
(2)建筑噪聲: 機械、拆卸土程 …
(3)工業噪聲: 抽風和空調系統…
(4)生活噪聲: 鬧鐘聲、嬰兒的哭鬧聲、談話聲 …
3. 聲強
(1)聲強的單位:分貝,符號:dB, 表示聲音的_____。
(2)聲強的等級
0dB:人剛能聽到的最微弱的聲音;
30-40dB:較為理想的安靜環境;
70dB:會干擾談話,影響工作;
90dB以上:聽力會受到嚴重影響,產生疾病;
150dB:鼓膜會破裂出血失去聽力。
4. 噪聲的危害
(1)心理效應:使人煩躁、精力不集中,妨礙睡眠和休息。
(2)生理效應:耳聾、頭疼、消化不良、視覺模糊等。嚴重時會使人神志不清、休克乃至死亡。
(3)物理效應:高強度噪聲能損壞物體以及建筑物。為了保護聽力聲音不能超過90dB;為了保證工作和學習,聲音不能超過70dB;為了保證休息和睡眠,聲音不能超過50dB。
5. 控制噪聲。
(1)聲源的振動產生聲音:在______處減弱,防止噪聲產生。
(2)噪聲在介質中傳播:在______減弱,阻斷噪聲傳播。
(3)鼓膜振動引起聽覺:在_____處減弱,防止噪聲進入耳朵。
注意:制作隔音房間模型類問題是今后中考重點關注的方向。
考點1 聲的產生與傳播
1. 發聲的物體一定在振動,但振動的物體不一定發聲,振動停止,發聲也停止。
2. 探究聲音產生原因實驗中的科學方法有轉換法、歸納法、比較法。
3. 聲音的傳播速度決定于介質的性質,一般情況下,聲音在固體中傳播速度最大,在氣體中傳播速度最小。相同的聲音在不同的介質中的傳播速度不同,不同的聲音在同一種 介質中的傳播速度相同,聲音在15℃中的空氣中的傳播速度是340m/s。
4. 探究聲音的傳播涉及固體液體氣體能夠傳播聲音,真空不能傳播聲音。
5.回聲測距:當聲源靜止時,聲音從發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,其中t為從發聲到接收到回聲的時間,v聲為聲音的傳播速度。人們根據這一原理進行距離的測量,如圖乙所示。
考查角度1. 聲的產生
【例題1】(2024湖北)宋代蘇軾在《琴詩》中問道:“若言琴上有琴聲,放在匣中何不鳴?若言聲在指頭上,何不于君指上聽?”詩中的琴聲是由什么振動產生的(  )
A. 琴弦 B. 匣子 C. 指頭 D. 耳朵
【答案】A
【解析】聲音是由物體的振動產生的,振動停止,發聲也停止。蘇東坡的詩句中以設問的形式說明“聲音不是在琴弦上,不是在指頭上,而是手指撥動琴弦使弦振動產生的”。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
【變式練1】(2022江西)在探究“聲是怎樣產生的”實驗中,將正在發聲的音叉緊靠懸線下的乒乓球,發現乒乓球被多次彈開,這樣做是為了(  )
A.使音叉的振動盡快停下來
B.把音叉的微小振動放大,便于觀察
C.延長音叉的振動時間
D.使聲波被多次反射形成回聲
【變式練2】(2024湖北二模)小提琴是由兩端固定的琴弦產生振動而發音的,如圖所示.為了研究同一根鋼制琴弦發聲音調與哪些因素有關,可利用圖 2 所示實驗裝置.一塊厚木板上有 A、B 兩個楔支撐著琴弦,其中 A 楔固定,B 楔可沿木板移動以改變琴弦振動部分的長度.將鋼制琴弦的末端固定在木板 O 點,另一端通過滑輪懸掛不同個數的相同重物,重物個數越多,琴弦繃的越緊.輕輕撥動琴弦,在 AB 間產生振動,并用儀器測出發聲頻率.
次數 長度 L/m 重物/個數 頻率 f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 4 265
(1)小組同學得到了表格中的數據,則第____次實驗中琴弦發聲的音調最高;
(2)分析數據可以發現,該小組同學研究的是弦發聲的音調與_______和弦的松緊程度這兩個因素的關系;
(3)當表格中的空格數據應該為_____時,可用 2、3 兩次實驗來研究弦的音調和弦的_____的關系;
(4)分析______兩次實驗數據可以發現:在松緊程度相同時,弦_______,弦的音調越低;
(5)在上述探究的基礎上,他們又選用一根與鋼制弦粗細相同的長為 0.8m 的尼龍弦,來探究音調與弦的材料的關系,則可懸掛重物個數為____個.
考查角度2. 聲的傳播
【例題2】(2024山西)如圖所示為科技小組制作的“火焰琴”。展示時,試管中金屬絲和空氣被加熱,堵住或松開塑料管上不同的孔能發出不同聲音。下列說法正確的是(  )
A. 琴聲不是由物體振動產生的 B. 琴聲在真空中傳播速度最大
C. 琴聲是通過空氣傳入人耳的 D. 按壓不同的孔可以改變音色
【答案】C
【解析】A.聲音是由物體振動產生的,所以“火焰琴”的琴聲是由塑料管內空氣柱振動產生的,故A錯誤;
B.聲音的傳播需要介質,聲音琴聲不能在真空中傳播,故B錯誤;
C.聲音的傳播需要介質,因此琴聲是通過空氣傳入人耳的,故C正確;
D.按壓不同的孔,振動的空氣柱長短不同,因此物體振動的頻率不同,所以改變的是聲音的音調,故D錯誤。故選C。
【變式練1】(2024貴州二模)某興趣小組的甲、乙、丙三位同學合作估測常溫下聲音在空氣中的傳播速度。
(1)他們選擇了鼓(含鼓槌)做實驗,除了這種器材外,至少還需要的實驗器材是卷尺和 ;
(2)如圖所示,甲負責敲鼓、乙負責計時、丙負責聽聲。實驗步驟如下,請你將實驗
操作步驟D補充完整:
A.量出200m的直線距離s并做記錄;
B.甲同學用力敲一下鼓,乙同學看到敲鼓的同時開始記時;
C.當負責聽聲的丙同學聽到鼓聲時立即喊“停”;
D.乙同學 ;
E.將測得的時間t記錄下來;
F.重復做上述實驗兩次,計算出三次測量聲音速度v的大小并求出平均值v′。
(3)請寫出造成本實驗誤差的原因之一: 。【變式練2】(2024陜西一模)聲音是怎樣傳播的?針對這一問題,同學們經過認真思考,提出了兩種猜想:
猜想一:聲音的傳播需要介質;
猜想二:聲音的傳播不需要介質。
(1)為了驗證猜想,小明進行了如圖甲所示實驗:抽氣一段時間后,小明發現聽到的手機聲音沒有明顯變化,造成這一現象的原因可能是 ;(填字母)
A.手機聲音的響度太大 B.手機聲音的頻率太高
C.未塞緊瓶塞存在漏氣 D.插入廣口瓶中導管不夠長
(2)經調整使器件完好后,再次用抽氣筒有效地向外抽氣,撥通手機,發現手機鈴聲越來越 。(選填“大”或“小”),由此推理得出猜想一是正確的;
(3)小明根據實驗結論,進一步提出:月球表面是真空的,如果將圖乙所示的實驗移到月球表面進行,則 。(填字母)
A.既能聽到聲音,又能看到乒乓球被彈開
B.不能聽到聲音,但能看到乒乓球被彈開
C.既不能聽到聲音,又不能看到乒乓球被彈開
考查角度3. 聲速及(含回聲測距)計算
【例題3】(2024四川瀘州)2024年4月10日,雪龍號圓滿完成中國第40次南極科考任務。雪龍號在科考活動中經過某海洋區域時,利用回聲定位原理從海面豎直向海底發射超聲波,從發射到接收到回聲所用的時間為4s,若聲音在海水中的傳播速度為,該處海洋的深度為________m;探測器發出的超聲波由聲源的________而產生的;在月球表面不能用超聲波代替激光來探測距離,原因是________。
【答案】 振動 真空不能傳聲
【解析】聲音傳播到海底所用的時間為
該處海洋的深度為
一切聲音都是由于物體振動產生的,探測器發出的超聲波由聲源的振動而產生的。
聲音的傳播需要介質,月球表面沒有空氣,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探測距離。
【變式練1】(2022蘇州)小明暑假外出旅游。他到火車站乘坐復興號列車,進入車廂時,發現旁邊停著一列和諧號列車。行駛過程中,復興號列車以68m/s的速度駛入長1000m的平直隧道,復興號在進入隧道時鳴笛5s,在隧道另一端口的護路工人聽到鳴笛的時間為______s。(空氣中聲速340m/s)
【變式練2】(2023安徽)圖示為一種身高測量儀,其頂部的感應器豎直向下發射超聲波信號,經下方物體反射后返回,被感應器接收。某同學站上測高臺,感應器記錄信號從發射到接收所經歷的時間為。已知感應器距測高臺的高度為2.5m,空氣中的聲速取340m/s,則該同學的身高為(  )
A. 1.70m B. 1.65m C. 0.85m D. 0.80m
考點2 聲音的特性
聲音的三要素
音調 響度 音色
定義 聲音頻率的高低 聲音的大小 聲音的特色
決定因素 頻率 振幅和與發聲體的距離 發聲體本身有關(材料、結構等)
生活實例 男低音、女高音、調琴弦松緊等 調收音機音量、大聲說話、聲音洪亮等 辨析不同的熟人、樂器、聲紋鎖等
白話文:出現高、低,指的是音調; 古文中:出現高低,指的是響度;模仿秀:音色
2. 探究影響音調高低的因素實驗需注意的問題
音調的高低可能與多個因素有關,故探究各個因素對音調高低的影響時,應采用控制變量法。即當探究某個因素對音調高低影響時,控制其他影響因素不變,探究該因素對音調高低的影響,最后再綜合分析音調高低與各個因素之間的關系。
振動發聲的頻率跟發聲體的形狀、尺寸、材料和松緊程度等有關。
(1)弦樂器的音調高低取決于弦的粗細、長短和松緊程度。一般來說,弦樂的弦越細、越短、越緊,其發聲時的音調越高。
(2)管樂音調的高低取決于發聲的空氣柱長短。一般來說,長空氣柱振動發聲的音調低,短空氣柱振動發聲的音調高。
(3)打擊樂以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動得越快,音調越高。
(4)我們日常生活中常說的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音調,一般來說,兒童發聲的音調比成年人高,女聲比男聲音調高。
3. 探究影響響度大小的因素
(1)聲音的響度大小與物體振動的振幅有關。探究會利用控制變量法,改變物體振動的振幅。
(2)聲音的響度也就是聲音的大小,響度是由物體振動振幅決定的,物體振動振幅越大,響度越大,也就是說聲音越大。
考查角度1. 音調、響度與音色的分辨
【例題4】(2024四川南充)“轉軸撥弦三兩聲,未成曲調先有情”,這描寫的是琵琶的聲音,從詩文中可以看出琵琶聲是由琴弦 ________產生,轉軸可以改變琴弦的松緊度,進而改變聲音的 _______(“音調”、“響度”和“音色”)。
【答案】 振動 音調
【解析】由于一切聲音都是由聲源振動產生的,所以琵琶聲是由琴弦的振動產生的。
轉軸可以改變琴弦的松緊度,則琴弦振動的快慢不同,即振動頻率改變了,故發出聲音的音調不同。
【變式練1】(2024陜西)華陰“老腔”是陜西特色的民間藝術,表演者演唱時聲音響亮,使遠處的觀眾也能聽清。“響亮”描述的是聲音的________大。現場觀眾聽到的聲音是以________為介質傳入人耳的。
【變式練2】(2024四川宜賓)“五四”青年節到來之際,教室里傳來《光榮啊,中國共青團》的歌聲,小明一聽便知道是小英在唱歌。他能確定是小英,主要是根據聲音的(  )
A. 音調 B. 響度 C. 音色 D. 頻率
考查角度2. 影響音調高低因素的探究
【例題5】(2024上海)如下圖所示的風鈴有七根長短不同的小棍,物理王興趣的同學在敲打小棍時,發現它們發出的聲音不同,經研究可得:如表一所示是同一鐵棍在不同長度L時敲擊的振動頻率f0。
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤
L(cm) 5 10 15 20 25
f0(Hz) 700 500 400 300 200
(1)判斷同一鐵棍長度L與音調的關系,并說明理由________。
(2)要用這種材料做一個樂器,發出do re mi fa so laxi的音時,re的音小于500Hz,請你判斷該樂器的長度________10cm(選填“大于”或“等于”或“小于”)。
【答案】 (1)L越長音調越低(頻率隨長度增加而減小,頻率小即音調低) (2)大于
【解析】(1)由表格數據可知,當鐵棒的長度越長時,振動的頻率越低,音調越低;當鐵棒的長度越短時,振動的頻率越高,音調越高。
(2)由表格數據知,當鐵棒的長度為10cm時,振動的頻率為500Hz,當鐵棒的長度小于10cm時,振動的頻率大于500Hz,音調高于re;當鐵棒的長度大于10cm時,振動的頻率小于500Hz,音調低于re;所以,要用這種材料做一個樂器,發出do re mi fa so la xi的音時,re的音小于500Hz,該樂器的長度應大于10cm。
【變式練1】(2022山東濰坊)如圖所示,小明想探究“聲音的音調與長度的關系”,他將8個相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔細調節水的高度,敲擊它們,就可以發出不同音調的聲音;而用嘴吹每個瓶子的上端,可以發出哨聲。
(1)從左向右用木棍敲擊瓶子,聽到的音調逐漸 (選填“升高”或“降低”);
(2)從左向右用嘴在瓶子口吹氣,聽到的音調逐漸 (選填“升高”或“降低”);
(3)上述實驗可以得出的結論是:當其他條件相同時,振動物體的長度越長, 。
(4)小明又研究均勻拉緊的琴弦發音頻率與弦長的關系,并記錄了實測的數據(如下表所示)。請你根據記錄表中的有關數據,分析并寫出音名B(7)的頻率 。
音名 C(1) D(2) E(3) F(4) G(5) A(6) B(7) C(i)
唱名(C調) Do Re Mi Fa Sol La Si Do′
頻率/Hz 264 297 330 352 396 440 528
弦長 l
【變式練2】(2024云南二模)如圖,為了探究音調與什么因素有關,小偉設計了下面幾個實驗。
A.硬紙板接觸齒數不同的齒輪
B.改變鋼尺伸出桌邊的長度
C.改變薄塑料尺滑過梳子的速度
D.改變吹筆帽的力度
(1)圖中所示的實驗不能夠完成此探究目的的實驗是   (選填選項中的字母)。
(2)如圖B所示,將一把鋼尺緊緊按壓在桌面上,一端伸出桌邊。撥動鋼尺,聽它振動發出的聲音:同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度,再次撥動鋼尺。比較兩種情況下發現,第一次鋼尺振動得快,它的音調   (選填“高”或“低”),這說明音調與發聲體振動的頻率有關。當鋼尺伸出桌面超過一定長度時,雖然用同樣的力撥動鋼尺,卻幾乎聽不到聲音了,這是由于   。
(3)另外一組同學做了如圖E所示實驗,敲擊右邊的音叉,左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起,這個現象除說明空氣可以傳聲以外還可以說明聲波可以傳遞   。若將這個實驗移到月球上去做,則   (選填“能”或“不能”)看到泡沫塑料球被彈開。
考查角度3. 影響響度大小因素的探究
【例題6】(2023天津)如圖所示,將正在發聲的音叉,輕觸系在細繩上的乒乓球,乒乓球被彈開。彈開的幅度越大,音叉發出聲音的(  )
A. 音調越高 B. 響度越大 C. 音色越好 D. 速度越大
【答案】B。
【解析】響度是指人耳感覺到的聲音的大小,它跟發聲體的振幅和距離有關,振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越小。故選B。
【變式練1】(2024福建二模)探究聲音的響度與什么因素有關。
(1)用系在細線上的乒乓球輕觸正在發聲的音叉,觀察到乒乓球被彈開的現象(如圖1所示);
(2)使音叉發出響度更大的聲音,觀察乒乓球被彈開的幅度______(選填“變大”、“變小”或“不變”);
(3)通過實驗得出的結論:響度與聲源的________有關而且是______越大,響度越______;
(4)探究過程中,乒乓球的作用是將音叉的______放大,從而便于觀察;
(5)如圖2所示,敲擊右邊的音叉,左邊完全相同的音叉把乒乓球彈起,這個現象說明________。
【變式練2】(2024遼寧沈陽二模)學在探究音調和響度分別與什么因素有關系時,做了以下實驗:
(1)如圖甲所示,用硬紙片在鋼鋸齒上滑動,滑動速度越大,硬紙片振動的頻率越高,發出的聲音的音調越 ,這說明音調是由 決定的;
(2)如圖乙所示,用一只手將鋸條壓在桌沿上,用另一只手輕撥鋸條一端,聽其響度;再用力撥鋸條,這時鋸條的振幅 (選填“變大”或“變小”),聲音的響度 (選填“變大”或“變小”),這說明響度與 有關。當鋸條伸出桌面超過一定長度時,雖然用同樣的力撥動鋸條,卻聽不到聲音,這是由于 。
考點3 聲音的利用
在聲的利用考題中,主要考察方向是聲音傳遞信息、聲音傳遞能量兩個方面。一般來說,能為人們識別自然界和社會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。
考查角度1. 聲音傳遞信息與聲音傳遞能量
【例題7】(2024江西)在50m短跑測試現場,考生聽到發令聲立刻起跑,說明聲音能傳遞___________(選填“信息”或“能量”),發令聲是由物體的___________產生的。
【答案】 信息 振動
【解析】考生聽到發令聲立刻起跑,這說明聲音能傳遞信息。
根據聲音的產生特點可知,發令聲是由物體的振動產生的。
【變式練1】(2024四川達州)自然界中萬物生靈都有著自己獨特的交流方式,其中聲音是最常見、最有效的方式之一。下列關于聲現象說法正確的是(  )
A. 聲音是由物體振動產生的,一切物體振動產生的聲音人都能聽到
B. 我國“天宮”空間站的宇航員出艙后,在太空中仍能通過聲音直接交流
C. 常見醫用設備B超,是利用超聲波來獲取人體內部臟器信息的
D. 廣場上的噪聲監測儀能在傳播過程中減弱噪聲
【變式練2】(2024海南一模)如圖所示,發聲的揚聲器能使燭焰晃動,說明聲能傳遞 (選填“信息”或“能量”),請列舉出一例這個知識的應用: 。同學們聽出揚聲器發出了語文老師的聲音,這是根據聲音的 辨別出來的。
考查角度2. 超聲波與次聲波及其利用
【例題8】(2022廣東一模)閱讀下列短文,回答問題。
超聲波測速
超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波,它具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點,可用于測距、測速等。測距是測速的基礎,如圖甲所示,超聲波測速儀向靜止的汽車發射超聲波信號(簡稱信號),同時開始計時,信號傳播過程中遇到汽車會被反射,測速儀接收到返回的信號就停止計時,根據記錄的時間及其與路程、速度的關系,可計算出汽車與測速儀之間的距離,圖乙是信號傳播過程的s-t圖像,s表示信號與測速儀之間的距離,t表示信號傳播的時間。
則速儀測量汽車速度的原理是:測速儀向運動的汽車先后發射兩次信號,根據汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間,由速度公式可得出汽車的平均速度測速儀在公路上對某跑車進行測速時,向勻速駛來的跑車發射兩次信號,兩次發射信號的時間間隔是1.0s,第一次發射信號到接收用時0.6s,第二次發射信號到接收用時0.3s。經測速儀測定,該跑車超速,駕駛員將受到交警部門處罰。(超聲波速度取340m/s)
(1)人耳_______(選填“能”或“不能”)聽到超聲波。超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、_______等特點;
(2)如圖乙所示,若t0=0.4s,則靜止的汽車與測速儀之間的距離為_______m;
(3)通過計算,在下圖中,大致畫出測速儀對該跑車發射的兩次信號傳播過程的s-t圖像(t從第一次發射信號開始計時)。跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為_______m,跑車的速度大小為_______m/s。
【答案】(1)不能;反射能力強(2)68(3)51 60。
【解析】(1)超聲波是指頻率超過20000Hz的聲音,人的聽覺范圍是20Hz~20000Hz,人耳不能聽到超聲波。
根據文中,超聲波具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點。
(2)如圖乙所示,若t0=0.4s,則靜止的汽車與測速儀之間的距離為
(3)第一次發射信號到接收用時0.6s,跑車遇到信號時,距離測速儀
第二次發射信號到接收用時0.3s,跑車遇到信號時,距離測速儀
跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為
因此測速儀對該跑車發射的兩次信號傳播過程的s-t圖像如圖所示:
跑車遇第一次信號,到測速儀接到信號,時間是接收用時的一半,即0.3s,兩次發射信號的時間間隔是1.0s,因此跑車再走0.4s,才發出第二次信號,到跑車與第二次信號相遇,時間要接收用時的一半,即0.15s,因此跑車二次與信號相遇的間隔時間為
跑車速度為。
【變式練1】2020年11月9日在新疆伊犁州鞏留縣發生了3.1級地震,震源深度13km,有些動物能比人提前感覺到,是因為它們能“聽到”地震時伴隨產生的_____。蜜蜂1min振翅26400次,蝴蝶20s振翅120次,蚊子10s振翅6400次,其中音調最高的是_____(選填“蜜蜂”、“蝴蝶”或“蚊子”)。人耳_____(選填“能”、“不能”)聽到蝴蝶振翅的聲音。
【變式練2】(2023江蘇蘇州一模)“B超”機是利用超聲波來診斷病情的,但是人們都聽不到它發出的聲音,這是因為(  )
A.聲音太大 B.聲音頻率大于人能聽到的最大頻率
聲音太小 D.聲音頻率小于人能聽到的最小頻率
考點4 噪聲及其控制
1. 人們用分貝(dB)來劃分聲音等級;聽覺下限0dB。為保護聽力應控制噪聲不超過90dB;為保證工作學習,應控制噪聲不超過70dB;為保證休息和睡眠應控制噪聲不超過50dB。
2. 長期生活在90dB以上的噪聲環境中,聽力會受到嚴重影響并產生神經衰弱、頭疼、高血壓等疾病;
如果突然暴露在高達150dB的噪聲環境中,鼓膜會破裂出血,雙耳完全失去聽力。
3. 控制噪音的方法:(1)防止噪聲的產生;(2)阻斷噪聲的傳播;(3)防止噪聲進入耳朵。
考查角度1. 噪聲與樂音區分
【例題9】(2024四川廣安)中華民族傳統樂器歷史悠久、種類繁多。關于樂器使用所涉及的聲現象,下列分析正確的是(  )
A. 嗩吶表演,模仿鳥兒的叫聲令人愉悅,是樂音
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,告知將士沖鋒或收兵,說明聲音可以傳遞能量
D. 敲擊編鐘,周圍的人能聽到聲音,說明聲音的傳播不需要介質
【答案】A
【解析】A.從物理學角度,發聲體有規則振動發出的是樂音,無規則振動發出的是噪音;從環保角度,凡是影響人們正常工作、學習、休息的聲音,都可能是噪音,嗩吶模仿的鳥兒叫聲令人愉悅,是樂音,故A正確;
B.吹奏時按壓不同位置的氣孔,振動頻率不同,音調不同,故B錯誤;
C.聲音可以傳遞信息和能量,擊鼓鳴鑼,告知將士沖鋒或收兵,說明聲音可以傳遞信息,故C錯誤;
D.敲擊編鐘,周圍的人能聽到聲音,說明聲音可以在空氣中傳播,聲音的傳播需要介質,故D錯誤。
故選A
【變式練1】(2023蘇州)人們能分辨出不同樂器的演奏聲,是因為它們所發聲音的_________不同。小明學習時,聽到鄰居家傳來的鋼琴聲,這屬于_________(樂音/噪聲)。
【變式練2】(2024大興安嶺一模)噪聲監測器在對環境聲音的監測中,可以提供聲音的部分參數以便采取相關措施。監測器測出的甲、乙兩種聲音的特性如下表,分析表中數據可知(  )
聲音 聲音強弱的等級/dB 頻率/Hz
甲 50 2000
乙 90 500
A.甲、乙兩種聲音一定都屬于噪聲;
B.甲的頻率高,是超聲波,能夠在真空中傳播;
C.在監測器處,甲的響度小于乙的響度;
D.甲每秒的振動次數小于乙每秒的振動次數
考查角度2. 噪聲利用與控制
【例題10】(2024天津)發圖是我國航空母艦上兩位甲板引導員引導飛機起飛的情景。他們工作時要配戴防噪聲耳罩,這種控制噪聲的措施屬于(  )
A. 防止噪聲產生 B. 監測噪聲強弱 C. 防止噪聲進入耳朵 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耳罩以保護聽力,這是防止噪聲進入耳朵,因為艦載機起飛時所發出聲音的響度很大,容易對工作人員聽力造成損傷。故選C。
【變式練1】(2023山東煙臺)科學技術是一把雙刃劍,它既可以造福人類,也可能帶來不利影響。生產和生活中產生的噪聲會影響人們的生活,但有些情況下我們也可以利用噪聲。下列現象屬于利用噪聲的
是( )
A.摩托車安裝消聲器
B. 有的道路旁設置隔聲板
C. 工廠工人戴著防噪聲耳罩
D. 飛行員根據發動機轟鳴聲判斷其運轉情況
【變式練2】(2023內蒙古赤峰)教師監考時不能穿硬底鞋,以減小噪聲對考生的干擾。這是( )
A. 在聲源處減弱噪聲 B. 阻斷噪聲傳播途徑
C. 防止噪聲進入耳朵 D. 減小噪聲傳播速度
考點5 跨學科實踐(隔音房間模型制作)
1. 控制噪聲的三個方面分別是:防止噪聲產生、阻斷噪聲傳播、防止噪聲進入人耳。結合日常生活中的各種事例進行思考,人們平時常常從哪個方面著手控制噪聲,為什么?阻斷噪聲傳播,因為很多聲源的發聲是無法避免的,而且人耳接收的聲音有很多種,防止噪聲進入耳朵的同時可能也會阻斷人耳接收有用的聲音信息,而阻斷噪聲傳播既不會阻礙聲音產生,也不會對人們接收有用的聲音信息有很大影響。
2.如果制作一個房間模型來測試其隔音效果,應該重點關注了解(1)房間模型的面積;(2)房間模型的制作材料(3)窗戶的大小和數量等因素可能會對隔音效果產生較大的影響。
考查角度. 隔音效果等模型制作類問題
【例題11】(2024云南) 某同學計劃將自己練琴的房間改造成隔音房間,以免練琴時打擾鄰居。方案實施前,她設計實驗來測評材料的隔音性能。器材有:一個聲級計(測量聲音強弱的儀器)、毛氈布、泡沫板、鬧鐘和兩個相同的盒子。實驗如下:
(1)用相同的方式把毛氈布、泡沫板分別布置在兩個盒子內;
(2)接下來的操作是:_______________,讀出聲級計的示數;
(3)比較兩次聲級計的示數,如果_______________,則說明泡沫板的隔音性能好。
【答案】 (2)見解析 (3)見解析
【解析】(2)將鬧鐘分別放在兩個盒子中,將聲級計放在盒子外面相同距離處測量,讀出聲級計的示數。
(3)如果鬧鐘置于毛氈布內時,聲級計的示數更高,置于泡沫板內時,聲級計的示數更低,則說明泡沫板的隔音性能好。
【變式練1】在比較材料隔音性能的綜合實踐活動中,小明逐步遠離聲源或者用厚度不同的衣服包裹同一機械鬧鐘,他所聽到的聲音響度都會發生改變。小明探究的科學問題是( )
A.響度會隨離聲源的遠近而改變嗎?
B.響度為什么會隨離聲源遠近而改變?
C.響度會隨隔音材料的厚度而改變嗎?
D.響度和隔音材料厚度及離聲源遠近有什么關系?
【變式練2】在制作隔音房間模型活動中,請你根據生活中的認知與感悟,結合在網絡中學習到的知識,完成下列問題:
(1)如果讓你制作一個房間模型來測試其隔音效果,以下因素中的    可能會對隔音效果產生較大的影響(選填選項前對應的字母,都正確給滿分,部分正確給1分,有錯誤不給分)。
A.房間模型的顏色  B.房間模型的面積 C.房間模型的制作材料 
D.窗戶的大小和數量 E.空氣溫度  F.房間模型的形狀外觀 G.房間模型的擺放位置
(2)從網上查詢到下表所示材料的特點和隔音性能。
材料 特點 隔音性能
聚酯纖維隔音板 重量輕、易安裝、防潮防霉、無毒等 對高頻噪音隔音效果一般
隔音氈 超薄、柔軟、防潮、耐高溫等 具有良好的隔音效果,特別是對中低頻噪音如人聲、交通噪聲等的隔音效果最好
巖棉隔音板 防潮防霉、環保等,但易掉落粉塵,對呼吸道有刺激作用 對高頻噪音有很好的隔音效果
隔音泡沫 質輕且柔軟,但易燃,不適用于高溫或火源環境 隔音效果好
雙層玻璃窗 由內、外窗組成 能有效提供良好的隔音效果
木材 自然環保,易獲得等 隔音效果較差
石膏板 容易安裝等 良好的隔音特性,很受人們的喜愛
通過閱讀表格,我們發現,同種材料對不同    (填“響度”“頻率”或“音色”)的噪聲的隔音效果也是不同的。我們在選購和使用隔音材料時,不僅要考慮材料本身隔音性能的優劣,還要考慮其他的因素,如:    (寫一點即可)。
易錯點1. 發聲停止不等于聲音停止
一切發聲的物體都在振動,振動停止時,發聲也停止,注意發聲停止不是“聲音消失”。因為振動停止只是物體不再發聲,但物體原來發出的聲音仍然在傳播。例如,發令槍響后隨即停止振動不再發聲,過一會終點計時員能聽到槍聲,說明雖然聲源的振動停止了,但是聲音仍然在空氣中傳播,并沒有消失。
易錯點2. 對超聲波與次聲波的正確理解
1.超聲波和次聲波也是由物體振動產生的;
2.超聲波和次聲波的傳播也需要介質,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。
易錯點3. 音調、響度和音色之間的區別
音調 響度 音色
定義 聲音的高低 聲音的強弱 聲音的品質
影響因素 聲源的振動頻率,頻率越高音調越高 聲源的振幅,振幅越大響度越大 聲源的結構、材料
聽覺表現 音調高:聲音清脆、尖細;音調低:聲音低沉 響度大:“震耳欲聾”; 響度小:“輕聲細語” 不同聲源的聲音,即使音調、響度相同,聽起來也有差異
【例一】 (2024江蘇無錫市)如圖所示,將正在響鈴的鬧鐘懸掛在與抽氣機相連的密閉玻璃罩內,聽到的聲音是鬧鈴______產生的。用抽氣機抽氣,聽到的鈴聲越來越小,由此推測,聲音不能在______中傳播。
【答案】 振動 真空
【解析】聲音是由于物體振動產生的,鬧鐘發出的響聲是鬧鈴振動產生的。
用抽氣機將玻璃罩內的空氣抽出,空氣越來越少,鈴聲逐漸變小,由此推測,當玻璃罩內的空氣被全部抽走,處于真空狀態時,將聽不到鈴聲,即真空不能傳聲。
【例二】(2024江蘇連云港)在音樂社團活動過程中,樂器發出的聲音通過___________傳到人耳。人耳能區分鋼琴和長笛發出的聲音,是由于它們所發出聲音的___________不同(選填“音調”“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,在水中傳播距離遠等特點制成的。
【答案】 空氣 音色 超聲波
【解析】聲音的傳播需要介質,固體、液體、氣體都可以作為傳播聲音的介質,在音樂社團活動過程中,樂器發出的聲音通過空氣傳到人耳。
不同的發聲體音色不同,人耳能區分鋼琴和長笛發出的聲音,是由于它們所發出聲音的音色不同。
聲吶是利用超聲波具有方向性好,在水中傳播距離遠等特點制成的,利用超聲波能夠傳遞信息。
【例三】(2024山東煙臺)編鐘是我國春秋戰國時期的一種樂器,關于編鐘的說法正確的是(  )
A. 悠揚的鐘聲是由空氣的振動產生的
B. 用相同的力敲擊大小不同的鐘,發聲的音調不同
C. 敲鐘時,用力越大,鐘聲在空氣中的傳播速度越大
D. 通過鐘聲判斷鐘是否破損,利用了聲可以傳遞能量
【答案】B
【解析】A.聲音是由物體的振動產生的,敲鐘時,鐘振動發聲,故A錯誤;
B.用相同的力敲擊大小不同的鐘,發聲的頻率不同,音調不同,故B正確;
C.敲鐘時,用力越大,響度越大,聲音傳播的速度與響度無關,故C錯誤;
D.通過鐘聲能判斷鐘是否破損是利用了聲波可以傳遞信息,故D錯誤。
故選B。
【針對性訓練】
1. (2024河南)甲骨文是中華民族珍貴的文化遺產。如圖,甲骨文“殸”,意指手持長柄,敲擊樂器發聲。這說明古人很早便知道聲音與碰擊有關,蘊含了聲音是由物體______產生的道理。請你寫出一個能表明這一道理的現象:______。
2. (2024山東菏澤)課堂上有關聲現象的描述,下列說法錯誤的是(  )
A. 老師講課的聲音是由聲帶振動產生的 B. 通過音色就能判斷是哪位同學在回答問題
C. 老師講課的聲音可以在真空中傳播 D. 同學回答問題時,聲音洪亮說明響度大
3. (2024齊齊哈爾市)中華優秀傳統文化源遠流長。如圖所示是我國古老的傳統彈撥樂器古箏,用古箏演奏樂曲時,下列說法正確的是(  )
A. 古箏通過弦的振動發出悠揚悅耳的聲音
B. 快速撥動弦時,發出的聲音在溫度不變的空氣中傳播速度變大
C. 用大小不同的力撥動同一根弦可以改變發出聲音的音調
D. 古箏與長笛在演奏同一樂曲時發出聲音的音色是相同的
4. (2023湖南長沙一模)如圖所示是汽車利用超聲波輔助倒車的情境,當汽車與障礙物相距較近時,汽車就會發出“嘀嘀嘀”的警報聲。下列關于聲波的說法中,正確的是(  )
A. 超聲波的傳播需要介質;
B. “嘀嘀嘀”的警報聲,就是超聲波;
C. 超聲波在空氣中的傳播速度為:3×108m/s;
D. 警報聲對正在倒車的駕駛員來說是噪聲
5. (2024黑龍江哈爾濱)聲讓我們通過聽覺感知世界,下列說法不正確的是(  )
A. 甲圖:發聲的音叉將乒乓球彈開,說明發聲的物體在振動
B. 乙圖:彈奏古箏時,手在不同的位置按弦,目的是改變發出聲音的音色
C. 丙圖:從玻璃罩里向外抽氣,聽到鈴聲逐漸減小,推理得出真空不能傳聲
D. 丁圖:靜止的燭焰隨音箱發出聲音的變化而“舞動”起來,說明聲音能傳遞能量
6. (2021江蘇揚州)關于聲現象,下列說法正確的是(  )
A. 聲音可在真空中傳播
B. 聲音是由物體振動產生的
C. “輕聲細語”指的是降低聲音的音調
D. 分辨琵琶和小提琴的聲音主要依靠響度
7. (2024山東濱州)對下列詩句中蘊含的聲現象,分析正確的是( )
A. “牧童騎黃牛,歌聲振林樾”,“歌聲”是通過空氣傳入人耳的
B. “不敢高聲語,恐驚天上人”,“高聲”是指聲音的音調高
C. “夜深知雪重,時聞折竹聲”,“折竹聲”說明聲音可以傳遞能量
D. “朝來山鳥鬧,驚破睡中天”,“山鳥鬧”一定是樂音
8. (2024江蘇揚州)上課時,老師調節擴音器的音量旋鈕,是為了改變聲音的(  )
A. 音調 B. 響度 C. 音色 D. 傳播速度
1. (2024青海省)月球是地球唯一的天然衛星。1970年,我國第一顆人造衛星東方紅一號成功發射升空,標志著我國踏上了現代航天事業的征程。1978年8月1日,沉睡了2400余年的曾侯乙編鐘(如圖)首次公開奏響,開篇曲目便是大家熟悉的《東方紅》。關于曾侯乙編鐘的說法正確的是(  )
A. 編鐘振動產生聲音 B. 編鐘的聲音一定是樂音
C. 聲音的傳播不需要介質 D. 敲擊力度越大音調越高
2. (2024武漢市)下列關于聲現象的說法正確的是(  )
A. 撥動張緊的橡皮筋,能聽到聲音,說明發聲的物體在振動
B. 逐漸抽出真空罩內的空氣,鬧鐘的鈴聲逐漸增強
C. 用大小不同的力敲擊同一個編鐘,發出聲音的響度相同
D. 超聲波清洗機清洗眼鏡,說明聲可以傳遞信息
3. (2024山東臨沂)5月25日,2024年全國科技活動周正式啟動,臨沂市部分學校開展了人工智能進校園活動。如圖所示,同學們與智能機器人交流互動時,機器人的聲音(  )
A. 不是由振動產生的 B. 不能在真空中傳播
C. 在氣體中傳播得最快 D. 音調的高低與振幅有關
4. (2024內蒙古包頭)如圖,某款變頻超聲波驅蚊器能夠發出不同頻率的超聲波,干擾蚊子的感覺和行為,達到驅蚊效果。關于驅蚊器發聲的分析,下列說法錯誤的是( )
A. 驅蚊器發聲體通過振動發出聲音
B. 驅蚊器發出的聲音能夠在空氣中傳播
C. 驅蚊器發出的聲音可以被人聽到
D. 調高驅蚊器振動頻率,聲音的音調變高
5. (2024蘇州)如圖所示,將鋼尺一端緊壓在桌邊上,保持伸出桌邊長度不變,用大小不同的力撥動,發出的聲音不同的是(  )
A. 響度 B. 音調 C. 音色 D. 速度
6. (2024北京)北京的鴿哨制作精致,圖中所示的是用多個管狀哨連接成的一個“連筒類”鴿哨。當鴿子攜帶鴿哨飛行時,哨聲既有高音、也有低音,主要是因為各筒的長短會影響發出聲音的(  )
A. 音調 B. 音色 C. 響度 D. 傳播速度
7. (2024山東濰坊)某新款AI(人工智能)音箱可以識別主人說出的“指令”,進而調控家庭物聯網中的設施,而當別人說出同樣的“指令”時,卻無法調控相關設施,該功能主要依據聲音的( )
A. 音調 B. 響度 C. 音色 D. 聲速
8. (2024遼寧)東漢哲學家王充在《論衡》中提到:“天將雨,琴弦緩”。環境潮濕時,琴弦振動變慢,琴聲的音調變______,琴聲通過______傳至人耳。
9. (2024牡丹江)軍隊中號聲就是命令,關于號聲下列說法正確的是(  )
A. 號聲是由司號員的聲帶振動產生的 B. 士兵通過聲音的響度分辨出號聲
C. 司號員利用號聲傳遞信息 D. 號聲屬于超聲波
10.(2022江蘇徐州)小明等同學在“探究聲音的相關問題”實驗中,將系在細線上的乒乓球靠近音叉。
(1)當用小槌敲擊音叉時,在聽到聲音的同時,觀察到乒乓球 ,乒乓球在實驗中起到的作用是 ;
(2)小明敲擊同一個音叉,并通過示波器,在相同時間內截取敲擊時的二列聲波圖,如圖甲和乙,從圖中可以看出這兩次聲音的 (選填“響度”或“音調”)不同;
(3)小明還找到兩個同種材料制成的音叉,如圖丙和丁,均敲擊音叉的頂端, (選填“丙”或“丁”)圖音叉振動的頻率更高;
(4)將一只正在發聲的鬧鐘放進密封的玻璃罩中,然后逐漸往外抽氣,我們聽到鬧鐘聲越來越 (選填“強”或“弱”),在此基礎上我們可以推理得出結論: 。

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