1、模块一 力学专题01 声现象*知识与方法一、声的产生与传播1.一切发声的物体都在振动。振动停止，发声也停止。正在发声的物体叫声源。说明：不能理解为“振动停止，声音消失”，因为振动停止，只是不再发声，但原来发出的声音的传播仍然存在，会继续传播。2.声音的传播需要介质，真空不能传声。声以波的形式传播，它具有能量，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。3.声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，v固 v液 v气。声速的大小还与温度有关，同种介质，温度越高，声速越大。声音在15 空气中的传播速度是340m/s。4.回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚
2、0.1s以上人耳就能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。回声的应用：测量距离（海水的深度、车到山的距离、船到冰山的距离等）。5.双耳效应：双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应。声音强弱不同时，可感受出声源与听音者之间的距离。二、乐音的三要素1.乐音是物体做有规律振动时发出的声音。2.音调：表示声音的高低，由声源振动频率的高低决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。超声波和次声波：我们把频率高于20000Hz的声叫做超声波，低于20Hz的声叫做次声波，人能够感受到的声音频率范围为2020000Hz，超声波和次声波人类都听不见。判断音调高低
3、的步骤：（1）确定声源类型：常见声源有弦、玻璃瓶、空气柱、鼓面等。（2）判断振动快慢：一般情况下，声源的长度越短，振动得越快，音调越高。对于弦乐器，弦越细、越紧、越短，音调越高。对于鼓，鼓皮绷得越紧，音调越高。对于空气柱振动发声的，空气柱越短，音调越高。3.响度：表示声音的强弱，发出声音的响度与振幅有关。物体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大，响度越大。增大响度的主要方法是：增大振幅，减小声音的发散，减小距离。4.音色：由发声体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。5.区分乐音三要素：听声辨人依据不同人的音色来判定；振聋发聩指响度大；曲高和寡指音调高。三、噪声的危害和控制1
4、.物理学角度看，噪声是指发声体做无规律的、杂乱无章的振动发出的声音；环境保护的角度看噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。2.噪声的等级：用分贝为单位来计量声音的强弱，符号是dB。听觉下限0dB；为保护听力应控制噪声不超过90dB；为保证工作学习，应控制噪声不超过70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。3.减弱噪声的方法：（1）在声源处防止噪声产生：摩托车装有消声器；某路段禁止鸣笛等。（2）在传播过程中阻断噪声的传播：公路两旁植树；市内高速公路道路两侧装有隔音板；居民楼安装隔音门窗等。（3）在人耳处防止噪声进入人耳：带耳塞，隔音耳罩。四、
5、声的利用1.声可以传递信息：人们说话交流；回声定位；B 超诊断病情；超声波金属探伤；次声波监测地震、海啸等。2.声可以传递能量：发声的扬声器能“吹动”烛焰；超声波碎石；超声波清洗；次声波武器等。声现象中常用的物理方法：（1）转换法、放大法：把不容易感知的现象转换成容易感知或观察的现象，这种方法叫做转换法；把不容易观察到的现象，用具体的方法使它放大便于观察，这种方法叫做放大法。例如：用正在发声的音叉接触竖直悬挂的乒乓球，可以观察到乒乓球被弹开；向鼓面上撒碎纸屑，敲击鼓面，可以观察到纸屑跳起；将正在发声的音叉插入水中，可以观察到音叉周围溅起水花。（2）推理法：在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规
6、律的一种研究问题的方法。例如：把正在响铃的闹钟放入玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到铃声逐渐变小，进而推断真空不能传声。*针对训练一、单选题1（2023秋河北保定八年级统考期末）如图所示，现在买东西可以用声波支付了。声波支付的原理是用户通过手机向售货机发出一段超声波，售货机“听”到这段声波后进行自动处理，用户再在自己手机上输入密码，售货机就会“吐”出商品，下列相关说法正确的是（）A超声波在空气中的传播速度是3108m/sB手机声波支付功能不能在真空环境中使用C手机发出的超声波不是由物体振动产生的D只要环境安静，人耳就能听到超声波2（2023秋湖北黄石八年级统考期末）端午节是中国的传统节日之
7、一，如图所示，是在大冶湖举行龙舟比赛场景。下列说法正确的是（）A龙舟上的鼓手敲击鼓面越快，鼓声的响度越大B鼓声的响度越大，鼓声在空气中传播的速度也越大C现场观众通过音色来辨别各种嘈杂声中的鼓声D选手听到鼓声齐心划船，说明声波能传递能量3（安徽省淮北市五校联考2022-2023学年八年级上学期第一次月考物理试题）声波能直观地反映声音的特性。如图所示的是四种声音的波形图，下列说法中正确的是（）A甲和乙的音色相同B甲和丙的音调相同C乙和丙的响度相同D乙和丁的响度相同4（2023秋河北廊坊八年级统考期末）大千世界，声音无处不在，关于声现象的说法正确的是（）A“声纹锁”开门，辨别声音的主要依据是响度B住
8、宅窗户安装双层玻璃是在传播过程中减弱噪声C电动牙刷能发出次声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服D看电视时调节音量，改变的是声音的音调5（2023秋四川绵阳八年级统考期末）为了降低噪声对周围居民生活的影响，在绵阳一些穿越住宅区、学校的高架桥上，会安装如图所示的数米高的挡板。下列方法中与这种控制噪声的方法相同的是（）A睡眠时带上防噪耳塞B午休时关闭房间的门窗C市区内严禁车辆鸣笛D开会手机调成静音模式6（2023秋湖北襄阳八年级统考期末）通过对“声现象”的学习，你认为下列说法中正确的是（）A在校园内植树可减弱校外传来的噪声B“声如洪钟”说明声音的音调高C一切正在发声的物体都在振动，真
9、空能传声D超声波的频率很低，所以人听不到二、多选题7（2023秋辽宁大连八年级统考期末）如图所示是古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后，用双手搓把手，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。下列分析中正确的是（）A“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动B发出嗡嗡声的声源是“鱼洗”C“鱼洗”发出的声音能在水中传播D众多“鱼洗”发出的声音汇集使声音的传播速度加快8（2023秋北京八年级北京二中校考期末）下列关于声现象的说法中正确的是（）A声音在真空中传播的速度最快B只要物体振动我们就一定能听到声音C房间的窗户安装双层中空玻璃是在传播过程中减弱噪声D利用超声波除去人体内的结石是利用超声波传递能量三、填空题9（2022
10、秋全国八年级校联考假期作业）小明自己制作了一个哨子，如图所示。在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞，用水蘸湿棉花后塞入两端开口的塑料管。吹管的上端，可以发出悦耳的哨声。上下推拉活塞，可以改变声音的_，用大小不同的力吹，可以改变声音的_。（选填“音调”“响度”或“音色”），活塞越向下拉，发出声音的音调越_。四、实验题10（广东省深圳市罗湖区2022-2023学年八年级上学期期中物理试题）在探究声音的产生与传播时，小明和小刘一起做了下面的实验：（1）如图1所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，这说明了发声的物体正在 _；（2）如图2所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也
11、会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说明 _（填“固体”、“液体”或“气体”）可以传声；（3）如图3所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到声音变小，并由此推理出 _。11（四川省宜宾二中2022-2023学年八年级上学期期中物理试题）如图，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用相同的力量吹气，依靠_振动发声，其中音调最高的是_瓶。五、科普阅读题12（山西省朔州市右玉县2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）阅读短文，回答下列问题：雪花落水也有声生活常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响，雪花落水真的能发出声波。首先要说明的是，雪花落水发出的
12、声波频率在50000Hz到2105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜艇的活动，他们发现，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，著名的约翰霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出的，而是含在雨滴中的气泡振动发出的，下雨时水中确实产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。经过理论分析和数学计算，下雨时产生的噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动产生低频声波。渔民也常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群，经过实验验证，这些气泡也
13、振动，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。（1）雪花落水发出的声波属于 _（选填“超声波”或“次声波”）；（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物 _；A蝙蝠 B人C狗 D大象（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看 _（选填“是”或“不是”）噪声；（4）科学家发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，这个声音都能被鲸鱼听到，说明_能传播声音。13（江苏省苏州工业园区星湾学校2022-2023学年八年级上学期期中物理试题）阅读资料回答问题双耳效应同学们玩捉迷藏听声音时（如图1），利用
14、“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图2所示，由于右耳离声源较近，声音就首先传到右耳，产生了“时间差”；声源距两耳的距离差不大，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的，频率越高的声波衰减就越大，也就是“音色差”。（1）说话时发出声音是由声带_产生的，并将声音传播出去，图1中蒙住双眼的同学能辨别周围其他同学的声音_不同（响度/音调/音色）；（2）若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级小，则声源可能在人的_（正前方/左前方/右前方）；（3）下面不是由于双耳效应达到的效果的是_；雷电来临时电光一闪即逝，但
15、雷声却隆隆不断将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置（4）如图3，若某人两耳间的距离是d，声速为v，人沿虚线箭头方向向后转动，使声源到O点连线和两耳连线夹角从0增大到180，双耳两次听到声音之间的时间差为_（用题目中所给的物理量字母表示）。六、计算题14（2023秋四川绵阳八年级统考期末）为了改善空气质量，绵阳环卫部门每天都安排洒水车在城市各道路洒水。一辆洒水车在万达广场和洞天隧道之间沿直线匀速行驶，如图所示，洒水车在某处鸣笛一声，4s后司机听到隧道口处山崖反射的回声，此时洒水车向前行驶了60m，过一会又听见后方高楼反射的回声，声音在空气中的速度为 34
16、0m/s ，高楼和隧道口之间距离为2010m，求：（1）洒水车行驶的速度是多少km/h？（2）司机听到隧道口山崖回声时，洒水车距隧道口多少m？（3）听到隧道山崖回声至听到高楼回声期间，洒水车行驶了多少m？15（2022上海八年级校联考假期作业）超声波“看”世界，蝙蝠是利用超声波的高手，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射 10-20 次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会反射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕捉昆虫。科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪
17、每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号。并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，如图所示，P1、P2为发射波，n1、n2 为对应的反射波。发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向测速仪靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离测速仪。(1)蝙蝠用来接收反射超声波的器官是( )A眼睛B耳朵C鼻子D嘴巴(2)如果图中的 P1、P2 之间的时间间隔 t=1s，则测速仪每秒钟发射1次超声波，图中P1、n1之间的时间间隔t1=_s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，由图可知汽车在接收到 P1、P2 两次超声波时间内行驶的距离为_m。(3)图中 P2、n2 之间的时间间隔 t2小于 p1、n1之间间隔 t1，由此可以判断汽车的运动情况是( )A静止B向左运动C向右运动D无法判断(4)如果测速仪发射某次超声波信号时，正前方 180m 处刚好有一辆汽车行驶，此超声波信号从发射到接收的时间间隔为 1s，则反射回来的超声波频率_（选填：变高、不变、变低）；汽车行驶的速度为_m/s。
