專題02聲現(xiàn)象一、思維導圖二、新課標要求2.3.1通過實驗，認識聲的產生和傳播條件。2.3.2了解聲音的特性。了解現(xiàn)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。三、知識梳理與典例一、聲音的產生1.聲源：物理學中，把正在的物體叫做聲源。2.聲音是由物體產生的，一切正在發(fā)生的物體都在，振動停止，發(fā)聲也。3.在探究聲音產生的原因時，應用了法、比較法和歸納法。二、聲音的傳播1.介質：能傳播聲音的物質叫做介質。2.聲音的傳播需要，固體、液體和氣體都可以傳聲，真空傳聲。3.聲波：聲音在介質中是以的形式傳播的，我們把這種波叫做。4.聲速（1）聲速：聲音在每秒內傳播的叫聲速，計算公式：（2）影響聲速大小的因素：介質的、介質的。①聲音在不同介質中的傳播速度不同。一般情況下，聲音在固體、液體、氣體中的傳播速度關系為：v固v液v氣。②聲速大小與介質溫度有關。溫度越高，聲速越；在15℃時，空氣中的聲速是。5.回聲（1）回聲：聲音在傳播過程中，碰到障礙物被回來的現(xiàn)象叫回聲。（2）人耳能區(qū)分回聲與原聲的條件：回聲到達人耳比原聲晚以上時，人耳可以清晰地分辨出原聲和回聲。當聲速為340m/s時，障礙物距人耳至少為m。（3）回聲的應用①加強原聲：回聲與原聲混在一起，人們分辨不出原聲和回聲，會覺得聲音更。音樂廳中常用這種原理使演奏的效果更好。②回聲測距：當聲源靜止時，聲音從發(fā)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倍，即s=12v聲6.在探究真空不能傳聲時，應用了法?！纠}1】如圖所示是神舟十三號航天員首次出艙活動。航天員在太空活動時必須借助無線電通信設備才能進行交談，其原因是（）A．太空中聲音傳播速度太慢B．太空中沒有傳播聲音的介質C．太空中航天員聲帶不會振動D．太空中沒有阻礙，聲音響度太大【例題2】某人在長鐵管一端敲擊一下，在長鐵管另一端人聽到兩次聲音間隔為1.4s，求長鐵管的長度為m（聲音在空氣中、鋼鐵中傳播速度分別是340m/s、5100m/s）?！纠}3】在探究聲音的產生與傳播時，小明和小華一起做了下面的實驗：（1）如圖①所示，用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉可觀察到，懸掛著的乒乓球的作用是?？梢姡曇羰怯晌矬w產生的；（2）如圖②所示，為了驗證（1）中的探究結論，小華同學用手使勁敲桌子，桌子發(fā)出了很大的聲響，但他幾乎沒有看到桌子的振動，為了明顯地看到實驗現(xiàn)象，你的改進方法是：；（3）如圖③所示，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲，并且把泡沫塑料球彈起。該實驗能說明可以傳聲，在月球上（選填“能”或“不能”）看到塑料球彈起；（4）如圖④所示，把在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內，逐漸抽出其中的空氣，所聽到的聲音將會逐漸。并由此推理可知：。三、聲音的特征1.音調（1）頻率：物體每秒振動的叫頻率，用f表示。單位是，簡稱赫，符號為。（2）音調：聲音的叫音調。（3）音調與頻率的關系：頻率決定音調的高低。頻率越，音調越；頻率越，音調越。（4）振動物體發(fā)聲的頻率：跟發(fā)聲體的、、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(fā)聲時的音調越。②管樂音調的高低取決于發(fā)聲的空氣柱長短。一般來說，長空氣柱振動發(fā)聲的音調，短空氣柱振動發(fā)聲的音調。③打擊樂器，以鼓為例，鼓皮繃得越緊，振動得越，音調越。（5）聲音（音調）的波形圖高音調的波形更密集一些，聲音的頻率高；低音調的波形更稀疏一些，聲音的頻率低。如圖所示，的音調高，的音調低。甲甲乙（6）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)人能聽到的頻率范圍大約在～Hz之間。物理學中把人類能聽到的聲叫聲音（可聞聲）。②超聲波與超聲波：把高于20000Hz的聲叫，把低于20Hz的聲叫。③人和動物聽覺頻率范圍各不相同。地震、海嘯、臺風、火山噴發(fā)等一般會伴有產生，很多動物都能聽到。海豚、蝙蝠等能發(fā)出。2.響度（1）響度：物理學中，聲音的叫做響度。（2）振幅：物體振動時，偏離原來位置的最大距離叫做振幅。（3）影響響度大小的因素：響度與發(fā)聲體的有關，振幅越大，聲音的響度越。響度除了跟發(fā)聲體發(fā)聲時的振幅有關外，還跟人距發(fā)聲體的有關。（4）減少聲音分散的方法①將手做成喇叭狀或用喇叭形的傳聲筒喊話，可以減少聲音的分散，使處于前方的人聽到的聲音更響亮，也可以使聲音傳播得更；②利用管狀物（例如聽診器），也能減少聲音的，增強傳聲效果。（5）聲音（響度）的波形圖聲音的波形振幅大，聲音的響度大；聲音的波形振幅小，聲音的響度小。如圖所示，的響度小，的響度大。3.音色（1）音色：音色又叫音品，反映聲音的與。（2）影響音色的因素：音色與發(fā)聲體的、等因素有關，不同發(fā)聲體的材料、結構不同，發(fā)出聲音的音色也。（3）音色的波形圖音調相同的不同樂器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的，即相同；但是波的形狀不同，即不同?！纠}4】2022年元宵晚會我國航天員王亞平在中國空間站用古箏彈奏《茉莉花》，為全國人民送上太空音樂祝福，“此曲只應天上有，人間能得幾回聞”。下列說法中正確的是（）A．琴弦的長短不同，發(fā)出聲音的音色不同B．演奏古箏時通過弦的振動發(fā)聲C．用同樣的力撥動琴弦，粗弦比細弦發(fā)聲的響度大D．撥動同一琴弦的力越大，發(fā)聲的音調越高【例題5】如圖所示的“曾侯乙編鐘”是大家所熟知的一套大型編鐘。用鐘錘敲擊編鐘，編鐘會因為發(fā)出聲音。輕敲或重敲編鐘的同一位置，所發(fā)出聲音的不同。用相同的力敲擊甲鐘和乙鐘，（填“甲”或“乙”）鐘音調高。【例題6】某實驗小組用一把鋼尺、示波器、話筒等儀器研究聲音的有關問題。實驗裝置如圖所示，具體步驟如下：a.將鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時記錄它發(fā)出聲音的波形。b.不改變鋼尺伸出桌邊的長度，增加撥動鋼尺的力度，聽它振動發(fā)出的聲音，同時記錄它發(fā)出聲音的波形。c.使鋼尺伸出桌邊的長度變短，使用步驟b中的力度撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時記錄它發(fā)出聲音的波形。請完成下列問題：（1）撥動鋼尺，鋼尺才能發(fā)出聲音，這說明聲音是由物體產生的；（2）改變鋼尺伸出桌邊的長度，鋼尺的振動快慢會改變，示波器顯示的波形也會改變?？梢姡l(fā)聲體振動的快慢是一個很重要的物理量，它決定著的高低。如果示波器上波形顯示聲音的頻率為60Hz，則此時鋼尺在1分鐘內振動次；（3）通過步驟和可以研究振幅和響度的關系；（4）三個步驟中實驗小組記錄的波形如圖甲、乙、丙所示，按照步驟從先拍到后的順序排列是下列四個選項中的。A．甲乙丙

B．乙甲丙

C．甲丙乙

D．丙甲乙四、聲的利用1.聲音傳遞信息（1）聲音傳遞信息：是指通過分析聲音或回聲可以得到某些信息。（2）聲傳遞信息的應用：回聲定位（測距）、倒車雷達、聲吶、“B”超等。①回聲定位：蝙蝠在飛行過程中，會發(fā)出，這些超聲波遇到障礙物或昆蟲時會反射回來，根據(jù)回來的方位和時間，蝙蝠可以確定目標的，這叫回聲定位。②回聲測距：當聲源靜止時，聲音從發(fā)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，即s=12v聲t，其中t③倒車雷達：利用超聲波探測汽車后方障礙物的，告知駕駛員周圍障礙物的情況。④聲吶設備：利用聲波在水中的和特性，對水下目標進行探測，廣泛用于魚群探測、船舶導航和海底地質地貌的勘測等。⑤醫(yī)用B超：醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內發(fā)射超聲波，超聲波遇到組織的分界面時會發(fā)生反射，把體內組織的信息轉換成，幫助醫(yī)生判斷人體內的組織器官是否正常。2.聲音傳遞能量（1）聲具有能量。聲也可以傳遞能量。（2）聲傳遞能量的應用：超聲波清洗機、碎石機、霧化器、金屬探傷儀等。①醫(yī)療上，醫(yī)生利用碎石機去除病人體內的結石。②工業(yè)上，利用對鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅硬物體進行鉆孔和切削加工；③日常生活中，利用超聲波清洗牙齒、精密工具等；④軍事上，由于次聲波傳播的距離、能力強，且較低頻率的次聲波達到一定強度時可以致人死亡，因而次聲波正越來越多地應用在軍事上?！纠}7】如圖所示是我國春秋戰(zhàn)國時代的樂器——編鐘，關于編鐘下列說法正確的是（）A．悠揚的編鐘聲是由鐘的振動產生的B．大小不同的鐘振動幅度相同時，發(fā)聲的音調相同C．敲鐘時，用力越大，鐘聲在空氣中的傳播速度越大D．通過鐘聲能判斷鐘是否破損，只利用了聲波傳遞能量【例題8】如圖所示的四個現(xiàn)象中，下列說法正確的是（）A．超聲波清洗眼鏡是利用聲可以傳遞能量，達到清洗眼鏡的目的B．倒車雷達是利用超聲波可以傳遞能量，發(fā)現(xiàn)車身后的障礙物C．蝙蝠發(fā)出次聲波遇到昆蟲后反射回來發(fā)現(xiàn)昆蟲，這種捕食的方法叫“回聲定位”D．“B超”主要是利用次聲波檢查孕婦腹內胎兒發(fā)育情況ABCDABCD【例題9】閱讀短文，回答問題。超聲波指紋識別技術傳統(tǒng)指紋識別TouchID已成為智能手機的標配。隨著黑科技超聲波指紋識別技術SenseID的出現(xiàn)，屏下指紋的全面屏手機變得越來越普及。與傳統(tǒng)指紋識別不同，超聲波指紋識別技術是通過發(fā)射超聲波掃描緊貼屏幕的指紋，并根據(jù)接收到的反射超聲波分析得出指紋的信息，進行比對解鎖。超聲波是頻率超過人類聽覺上限的聲波，具有較強的穿透能力，能夠穿透玻璃、鋁、不銹鋼、藍寶石或塑料等。此外，超聲波掃描能夠不受手指上可能存在的污物影響，例如汗水、護手霜或凝露等，從而提供一種更穩(wěn)定、更精確的認證方法。（1）超聲波（選填“能”或“不能”）在真空中傳播。（2）超聲波傳播中遇到障礙物時（填“會”或“不會”）有一部分被反射回來形成回聲。（3）SenseID系統(tǒng)能置于手機內部，可以讓超聲波透過屏幕進行指紋識別，是因為超聲波具有的特點。（4）SenseID是利用了超聲波傳遞（選填“信息”或“能量”）的特性。（5）SenseID系統(tǒng)利用了仿生學原理，它模仿了下列哪個選項的生物。A．蝙蝠B(yǎng)．蜘蛛C．青蛙D．貓（6）SenseID系統(tǒng)向手指上若干個位置發(fā)射超聲波，檢測到被手指反射的信號時所需的時間隨位置的變化情況如圖1所示，由圖可知這些位置指紋的大致形狀，圖2選項最符合的是。五、噪聲的危害和控制1.噪聲與樂音（1）樂音：人們把物體的振動產生的、聽起來的聲音叫樂音。（2）噪聲①從物理學角度：噪聲通常是指哪些、的聲音，是發(fā)聲體做時產生的。②從環(huán)保的角度：凡是人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音產生的聲音，都屬于噪聲。③噪聲的波形如圖所示，從甲的波形圖可知，物體的振動是有規(guī)律的，產生的聲音是；從乙的波形圖可知，物體的振動雜亂無章、無規(guī)律，產生的聲音是。2.噪聲強弱的等級和噪聲的危害（1）噪聲強弱的等級人們以為單位來表示噪聲強弱的等級，符號是。dB是人們剛剛能聽到的最微弱的聲音—聽覺下限；30~40dB是較為理想的安靜環(huán)境。為了保證休息和睡眠，聲音不能超過dB；為了保證工作和學習，聲音不能超過dB；為了保護聽力，聲音不能超過dB。（2）噪聲的危害①心里效應：使人煩躁、精力不集中，妨礙工作、學習和休息。②生理效應：出現(xiàn)耳聾、頭疼、血壓升高、視覺模糊等癥狀，嚴重時會使人神志不清、休克甚至死亡。③物理效應：高強度噪聲能損壞建筑物，并使一些儀表和設備不能正常工作。如超音速飛機的轟鳴聲、巨大的爆炸聲會將建筑物的玻璃震碎等。3.控制噪聲噪聲一些人們的身心健康，是當今社會的四大公害之一，因此控制噪聲非常重要?？刂圃肼曇话銖姆乐乖肼暤摹⒆钄嘣肼暤摹⒎乐乖肼曔@三個方面著手?！纠}10】京雄城際鐵路固霸特大橋區(qū)段建成全球首個適用于時速350km/h全封閉聲屏障工程的“隔音隧道”，能最大程度降低高鐵通過時產生的噪聲，下列關于聲現(xiàn)象的說法正確的是（）A．噪聲的振動頻率高于20000HzB．列車通過時產生的噪聲主要是由空氣振動產生的C．“隔音隧道”是在傳播過程中減弱噪聲D．噪聲不能傳遞能量

【例題11】在與聲有關的四幅圖中，屬于在聲源處控制噪聲的是（）A．居民區(qū)街道禁鳴喇叭 B．飛機旁的工作人員佩戴有耳罩的頭盔C．街頭設置的噪聲監(jiān)測儀 D．高架路某些路段兩側設有透明板墻ABCDABCD【例題12】閱讀短文并回答問題。城市噪聲主要來源有工業(yè)噪聲、交通噪聲和生活環(huán)境噪聲?？刂拼胧┯袑⒃肼晣乐氐墓S遷出市區(qū)；給噪聲大的機器安裝消音器并限制使用，未安裝消音設備的機動車不得駛入市區(qū)；在市內規(guī)劃安靜小區(qū)；不安裝高音喇叭；車輛盡量少鳴喇叭等。積極搞好城市綠化植樹，宜用多孔建筑材料，加強隔音，例如城市高架快速干道系統(tǒng)——上海市內環(huán)線上，采用質量輕、強度高、隔音性能好且耐腐蝕的先進建材——聚碳酸酯板作為隔音材料，能盡可能降低高架干道上車輛行駛時產生的噪聲污染。此外，在市區(qū)有關地段如鬧市區(qū)等處設立噪聲監(jiān)測裝置，以加強每個公民控制噪聲的環(huán)保意識，不制造噪聲并增強自我健康保護意識。（1）從物理學的角度看，噪聲是指發(fā)聲體做振動時發(fā)出的聲音；（2）以上材料中減弱噪聲的方法是在處減弱；在過程中減弱；（3）在教室里上課時，室外常有噪聲干擾，請你提出至少三種減小噪聲干擾的方法：。四、綜合練習1．下列的實驗和實例，能說明聲音的產生或傳播條件的一組是（）①在鼓面上放些碎紙屑，敲鼓時可觀察到紙屑在不停地跳動

②當放在真空罩里的手機來電時，只見指示燈閃爍，卻聽不見鈴聲

③拿一張硬紙片，讓它在木梳齒上劃過，一次快些，一次慢些，比較兩次聲音的不同

④鑼發(fā)聲時用手按住鑼，鑼聲就消失了A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④2．如圖所示是在其他條件相同時不同的聲音信號輸入示波器時顯示的波形圖，下列說法正確的是（）A．甲、丁的音調相同、響度不同B．甲、丙的音調相同、響度相同C．甲、乙的音色相同、音調不同D．丙、丁的響度相同、音調不同3．如圖所示是用吸管和棉簽制作的“鳥鳴器”，從管口吹氣，能發(fā)出類似鳥叫的聲音，鳥鳴器發(fā)聲是由空氣產生的，拉動棉簽可以改變聲音的，根據(jù)聲源的差異，鳥鳴器可以與小提琴、笛子、鼓這三種樂器中的歸為一類。4．關于聲現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．圖甲中發(fā)聲的音叉將乒乓球彈開說明聲是由物體振動產生的B．圖乙中鋼尺伸出桌面的長度越長，振動時，音調越高C．圖丙中小白兔通過聲音的音調判斷出叫門的不是媽媽D．圖丁中捕魚船通過聲吶確定魚群位置利用了聲波傳遞能量5．如圖1所示是某小區(qū)內的兩個標志牌。A是禁鳴喇叭標示，禁鳴是在