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2.1 声音的产生与传播
学习目标：
1．理解声音的产生条件；
2．认识声音的传播条件；
学习重难点
认识声音的传播条件
1．声音的产生：（可根据实际情况，进行适当的探究活动）
实验操作 实验现象
敲击音叉，再将叉股接触乒乓球 音叉发声，叉股振动，乒乓球弹起
不敲音叉，将叉股接触乒乓球 音叉不发声，叉股不振动，乒乓球没有弹起
总结：声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。正在发声的物体叫声源。
2．声音的传播：
实验操作 实验现象 将门铃放入密闭的玻璃罩内，接通电路，可清楚地听到铃声
用抽气机逐渐抽去玻璃罩里的空气 里面的铃声越来越弱
停止抽气，打开阀门，让空气逐渐 进入玻璃罩里 听到的铃声越来越响
在鱼缸外部拍手 鱼会受到惊吓
在桌子的另一端敲击桌子 小明会在桌子另一端听到声音
总结：声音可以在空气，固体，液体中传播；在真空中不能传播；气体、液体和固体，这些能够传播声音的物质叫做介质。
3．声速：
声速的大小与介质的种类及温度有关，声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在气体中传播最慢；在液体中较快，在固体中最快；在同种介质中，声速随介质温度的升高而增大。
空气中的声速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s。
4．回声：
回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以上，人耳才能把原声和回声区分开，如果回声传入人耳的时间比原声晚不够0.1s，人耳就无法将回声和原声区分开，回声和原声就会混在一起，使声音更响亮。
例题讲解：
一．选择题（共14小题）
1．锣发声的时候用手按住锣面，锣声就消失了，这是因为（　　）
A．手吸收了声音 B．锣面停止振动
C．手反射了声音 D．手不能传播声音
【解答】解：用手按住正在发声的锣面时，锣声就消失了，原因是手使锣面停止了振动，故ACD错误，B正确。
故选：B。
2．以下情景中，不能产生声音的是（　　）
A．被敲击的水瓶 B．真空罩中响铃的闹钟
C．振翅飞行的蝴蝶 D．关闭的收音机
【解答】解：A、敲击水瓶琴，水瓶琴振动发声，故A不符合题意；
B、响铃的闹钟能产生声音，但真空不能传声，所以没听到声音，故B不符合题意；
C、蝴蝶飞行过程中翅膀在振动，可以产生声音，故C不符合题意；
D、关闭的立体声收音机，没有产生振动，不能产生声音，故D符合题意。
故选：D。
3．以下与声现象有关的几个实验中，不能说明声音产生原因的是（　　）
A．用手按住正在发声的琴弦时，琴声会消失
B．将正在发声的音叉轻轻插入水里，看到水花飞溅
C．放在钟罩内的闹钟正在响铃，在抽取钟罩内的空气的过程中，铃声逐渐减小
D．在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线
【解答】解：A、用手按住正在发生的琴弦，振动停止，琴声会消失，说明声音是由物体振动产生的，故A不符合题意；
B、正在发声的音叉插入水里，振动的音叉将水溅起，会看到水花四溅，这说明声音是由物体振动产生的，故B不符合题意；
C、放在钟罩内的闹钟正在响铃，抽去钟罩内的空气，铃声逐渐减小，说明声音的传播需要介质来传播，声音在真空中不能传播，故C符合题意；
D、在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线，说明声音是由物体的振动产生的，故D不符合题意。
故选：C。
4．2022年4月16日我国的“神舟十三号”已成功返回，宇航员翟志刚、王亚平和叶光富乘坐着字宙飞船“神舟十三号”邀游了太空。宇航员在太空舱中可以直接对话，但在飞船外作业时，他们之间不能直接对话，必须借助电子通信设备进行交流，其原因是（　　）
A．用通信设备对话是为了方便
B．声音只能在地面上传播
C．电子通讯设备使声音传播的更快一些
D．声音的传播需要介质
【解答】解：A、宇航员在太空舱中，用通信设备对话是因为声音不能在太空传播，故A错误；
BD、声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质，故B错误，D正确；
C、电子通讯是利用电磁波传递信息的，电磁波的传播速度大于声速，故C错误。
故选：D。
5．如图所示，一个同学轻敲桌子（不要使附近的同学听到敲击声），另一个同学把耳朵贴在桌面上。这样做的主要目的是（　　）
A．探究声音能否在固体中传播
B．探究发声体是否在振动
C．估测声音传播的速度
D．探究桌面发声音调的高低
【解答】解：一个同学轻敲桌子，另一个同学把耳朵帖在桌面上，这样做的主要目的是探究固体是否能够传声。故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．如图，甲实验：用竖直悬挂的泡沫塑料球接触正在发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起；乙实验：敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将把泡沫塑料球弹起。若在月球（真空环境）上分别做甲、乙两个实验，能看到泡沫塑料球被弹起的实验是（　　）
A．甲实验 B．乙实验
C．甲、乙实验都能 D．甲、乙实验都不能
【解答】解：如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明音叉在振动；如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象表明声音可以传播能量；由于月球上没有空气，如果在月球上做这个实验，图甲中，音叉振动，能看到甲球能弹起，但听不到音叉发出的声音；由于真空不能传声，所以图乙中左边完全相同的音叉不能发出声音，泡沫塑料不能弹起，故BCD错误，A正确。
故选：A。
7．设想一人以和声速相同的速度离开一正在唱歌的演员，则此人离开后（　　）
A．始终能听到刚离开时所听到的歌声
B．能听到演员继续歌唱的歌声
C．所听到的歌声音调高低始终不变
D．不能听到演员的歌声
【解答】解：因为人和声音的速度相同，人和声音相对静止，且声波在传播过程中能量会减弱，故人对离开以后的声音就听不到了。故A、B、C错误；D正确。
故选：D。
8．小明假期旅游时发现一处深井，边上有“井深危险”的警示标志。他让一石头自由落向井底，用秒表测出“从石头离开手到听到石头击打水面的声音所需的时间”为0.4s，声音的传播速度是340m/s，石头下落的平均速度小于声音速度，则下列说法正确的是（　　）
A．井的深度为136m B．井的深度为68m
C．井的深度小于68m D．井的深度大于68m
【解答】解：石头下落的平均速度小于声音速度，则声音传播时间小于石头下落的时间，已知石头下落的时间和声音传播的时间之和为0.4s，所以声音传播时间小于0.2s，则井深小于声音0.2s传播的距离，即井深小于s＝v声t声＝340m/s×0.2s＝68m，故C正确，ABD错误。
故选：C。
9．15℃时，声音在下列哪种介质中传播的最慢（　　）
A．铁 B．水 C．木头 D．空气
【解答】解：声音在不同介质中的传播速度不同，在同种介质的不同状态中的传播速度也不相同，声音在固体中传播最快，铁和木头是固体，在铁和木头中的传播速度要大于在水（液体）和空气中的传播速度；
故选：D。
10．有一根很长的正在送水的钢管，一个工人从管的一端用锤子敲了一下，则关于另一个工人在管子的另一端听到响声，下列说法正确的是（　　）
A．听到两次响声，他们按先后次序是由钢管、空气传来的
B．听到两次响声，他们按先后次序是由水、空气传来的
C．听到三次响声，他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的
D．听到三次响声，他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的
【解答】解：根据对声速规律的理解，声音在铁、水、空气三种介质的传播速度依次减小，由速度的变形公式t＝可知，发声处与听者距离一定，声速越大，传播时间越短，所以听到三次声音依次是水管、水、空气传来的。
故选：C。
11．如表记录了声音在一些介质中的传播速度，请根据表中的相关数据判断，以下说法正确的是（　　）
一些介质中的声速
介质 声速（m/s） 介质 声速（m/s）
空气（0℃） 331 软木 500
空气（15℃） 340 水（常温） 1500
空气（20℃） 343 海水（25℃） 1531
氮气（10℃） 343 铜（棒） 3750
氮气（20℃） 349 铁（棒） 5200
A．声速的大小只跟介质的种类有关
B．介质的温度会影响声在介质中的传播速度
C．声在固体中传播的速度一定比在液体中的传播速度快
D．声在空气中传播的速度与在氮气中传播的速度一定不相等
【解答】解：
A、声速的大小跟介质的种类和温度有关，故A错误；
B、同一种介质中，温度不同时，声音的传播速度也不同，读表可得，声音在空气和氮气中传播速度随温度的升高而增大，故B正确；
C、多数情况下，声音在固体中传播的速度比液体中快，但是声音在软木等固体介质中的传播速度比在水中慢，故C错误。
D、由表可知空气（20℃）和氮气（10℃）中声音的传播速度都是343m/s。故D错误。
故选：B。
12．用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s，则此处海水的深度约为（　　）
A．6km B．6000km C．3km D．3000km
【解答】解：超声波从海面到海底用的时间：
t＝t1＝×4s＝2s，
由v＝得，该处海水的深度：
h＝s＝vt＝1500m/s×2s＝3000m＝3km。
故选：C。
13．如图（a）所示，停在路旁的巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波信号根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。P1与P2之间的时间间隔为2.7秒，超声波在空气中传播的速度为340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶，则下列说法正确的是（　　）
A．第一次发出信号到该信号被测速仪接收到间隔时间为0.45s
B．第二次发出信号到该信号被测速仪接收到的时间内汽车行驶了12m
C．汽车第一次接收到信号和第二次接收到信号之间行驶了102m
D．该汽车的速度是17m/s
【解答】解：（1）由题意可知，P1与P2之间的时间间隔为2.7s，根据图b找到P1、P2的间隔格数为9格，
则每小格表示的时间为：t＝＝0.3s；
由图b可知，第一次发出信号P1到该信号被测速仪接收到n1的间隔时间t1＝3t＝3×0.3s＝0.9s，故A错误；
（2）由图b可知，测速仪第二次发出的信号P2到被测速仪接收到n2的时间间隔t2＝2t＝2×0.3s＝0.6s，
由v＝可得，测速仪第一次发出的信号到被测车收到时，汽车距离测速仪的距离为：
s1＝vt1＝×340m/s×0.9s＝153m；
测速仪第二次发出的信号到被测车收到时，汽车距离测速仪的距离为：
s2＝vt2＝×340m/s×0.6s＝102m；
汽车第一次接收到信号和第二次接收到信号之间行驶路程：Δs＝s1﹣s2＝153m﹣102m＝51m，故C错误；
（3）由图b可知，汽车第一次接收到信号和第二次接收到信号之间的时间间隔：Δt＝2.7s+t2﹣t1＝2.7s+0.3s﹣0.45s＝2.55s；
汽车的速度：v＝＝＝20m/s，故D错误；
（4）由v＝可得，第二次发出信号到该信号被测速仪接收到的时间内汽车行驶的路程：s＝vt2＝20m/s×0.6s＝12m，故B正确。
故选：B。
14．一般说来，大礼堂的四周墙壁都做成凹凸不平蜂窝状似的，这样做是为了（　　）
A．减弱声音的反射 B．增强声音的响度
C．提高声音的音调 D．为了美观、好看
【解答】解：大礼堂的四周都做成凹凸不平的、像蜂窝状的墙壁，可以减弱声音的反射；
当声音传到这些墙面后，被反射到了不同的方向或被多次反射而吸收掉，这样就能保证较好的听觉效果。
故选：A。
二．填空题（共1小题）
15．阅读短文，回答问题。
声音与温度
声音是发声体以声波的形式所进行的能量传播，一般来说，声音传播的距离大或是速度慢，能量消耗就大，倘若声波的能量全部消耗在传播途中或是声波改变方向，人的耳朵就听不到声音了。而声音传播的速度与弹性介质的种类和状况关系极大，通常说的声速每秒340米，其传播介质是15℃的标准空气。事实上，我们身边的空气是不可能“标准”的，它的状况与各种气象要素的组合（也就是天气的状况）密不可分。
研究表明，声音的传播速度与温度是成正比的，在近地层中，当气温随高度增加而降低时，声音的传播速度随高度增加而减小，声音的射线就会向上弯曲（俗称“声音起飞了”）；反之，当气温随高度增加而升高，声音的传播速度就会随高度增加而增加，声波射线呈向下弯曲状，给人的听觉就是“声音在下沉”。
在阴雨天气的白天，空气温度相对较低，越靠近地面，空气温度越高，声音的射线向空中弯曲，因而地面上的人就不容易听到远处的声音。在天气晴朗时的傍晚，太阳落山以后，地面热量开始向空中辐射，使得在一定范围内，空气温度随着高度增高而上升，声音射线向下方弯曲，声能多半沿地面传播，能量损失小，人耳便容易听到声音，我国民间总结出的“火车叫得响，天气准是好”，便和这一规律不谋而合。基层气象工作者还把夏日傍晚的雷声大小作为天气预报的辅助指标。
（1）声音在25℃的空气中传播速度 　 　340m/s（大于/等于/小于）；
（2）声音在向外传播的过程中，声能 　 　（逐渐增强/逐渐减弱/保持不变）；
（3）声音在 　（雨天/晴天）更易传播；
（4）夏季的中午，水泥、柏油路面的温度很高，相比之下，空气温度就显得较低，此时声音的射线向 　 　弯曲（地面/空中）；
（5）如图图象能描述声音在空气中的传播速度与气温关系的是 　 　。
【解答】解：（1）阅读短文知，声音的传播速度与温度是成正比的，通常说的声速每秒340米，其传播介质是15℃的标准空气，所以在25℃的空气中传播速度大于340m/s；
（2）一般来说，声音传播的距离大或是速度慢，能量消耗就大，所以声音在向外传播的过程中，声能逐渐减弱；
（3）由短文知，阴雨天气的白天，空气温度相对较低，越靠近地面，空气温度越高，声音的射线向空中弯曲；天气晴朗时的傍晚，太阳落山以后，地面热量开始向空中辐射，使得在一定范围内，空气温度随着高度增高而上升，声音射线向下方弯曲，声能多半沿地面传播，能量损失小。所以声音在晴天更易传播；
（4）夏季的中午，水泥、柏油路面的温度很高，空气温度就显得较低，即气温随高度增加而降低，所以声音的射线就会向上（空中）弯曲；
（5）因为声音的传播速度与温度是成正比的，所以能描述声音在空气中的传播速度与气温关系的图象是A。
故答案为：（1）大于；（2）逐渐减弱；（3）晴天；（4）空中；（5）A。
三．解答题（共1小题）
16．我们知道：声音在不同的介质中转播速度不同。阅读下表中列举的一些介质中的声速，回答问题：
一些介质中的声速v（m/s）
空气（0℃） 331 冰 3230
空气（15℃） 340 铜 3750
煤油（25℃） 1324 铝 5000
水（常温） 1500 铁 5200
（1）声音在不同介质中的传播速度有什么规律（写出两条）？
（2）在长884m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两个声音相隔2.43s，声音在金属管中的传播速度是多大？（此时气温为15℃）
【解答】解：（1）分析数据表得出声音在介质中传播速度的规律：
①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同；
②声音在同种介质中的传播速度与温度有关；
③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大。
（2）由v＝得声音在空气中传播的时间是：t＝＝＝2.6s；
声音在金属管内传播的时间：t2＝t1﹣△t＝2.6s﹣2.43s＝0.17s；
声音在金属管内传播的速度：v2＝＝＝5200m/s；
答：（1）①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同；②声音在同种介质中的传播速度与温度有关；
（2）声音在金属管中的传播速度是5200m/s。

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