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第二章　声现象
第1节　声音的产生与传播
学习目标
1．通过实验探究，知道声音的产生和传播条件．(重点)
2．能简单解释有关声现象的实例．
3．知道声音在不同介质中的声速不同，知道空气中的声速．
知识点一 声音的产生
演示实验1：体验声音的产生条件
情景体验：如图所示，拨动紧绷的橡皮筋(如图甲所示)，或用手摸正在说话的喉咙(如图乙所示)，发出声音的同时它们都在振动；当它们不再振动时，也不能发出声音了．
结论：①声音是由物体振动产生的；振动停止，物体发声也停止.②像这样正在发声的物体叫做声源.
典例1在“元旦”文艺演出上，那悦耳动听的古筝声是由古筝琴弦的振动产生的；拉小提琴时，琴弦振动发声；打鼓时，鼓面振动发声；吹笛子时，笛子里的空气柱振动发声；往玻璃瓶里吹气时，主要是瓶子里的空气柱振动发声；敲打玻璃瓶时，主要是瓶身振动发声．
变式1如图甲所示，把乒乓球靠近正在发声的音叉，你会看到乒乓球被弹开，这说明正在发声的音叉在振动.甲、乙、丙三个实验的乒乓球或纸屑等轻小物体起到把微小振动放大的作用，便于实验观察，物理学中把这种研究问题的方法叫做转换法．
1．声音是由物体振动产生的．一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止．(不能说成“振动停止，声音也消失”)
2．声源：正在发声的物体．(声源可以是固体、液体或气体)
3．几种常见物体的发声：①人说话：声带；②蚊子的嗡嗡声：翅膀；③管乐器(如长笛、洞箫)：空气柱；④弦乐器(如吉他、古筝)：弦；⑤打击乐器(如鼓、锣)：鼓面、锣面．
4．转换法：对于不易观察的现象或不易直接测量的物理量，用直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法．例如：在桌面撒些细沙，敲击桌面发声时，可以看到细沙在桌面上跳动；音叉振动发声时，可以看到乒乓球被弹开等．
知识点二 声音的传播
1．探究声音在固体、液体、气体中的传播
(1)将一只耳朵用棉花塞住，另一只耳朵贴在桌子一端，用手轻轻敲桌子另一端，贴在桌面的耳朵能(选填“能”或“不能”)听到声音，这说明固体可以传播声音．
(2)玻璃缸中有金鱼，用细棍轻轻敲击鱼缸上沿，金鱼不会(选填“会”或“不会”)待在原地不动，这说明液体可以传播声音．
(3)老师上课时，我们能够听到老师的声音，是因为空气可以传播声音．
(4)结论：声音可以在固体、液体和气体中传播，这些物质叫做介质.
典例2学校里上下课的铃声是靠空气传到我们耳朵里的；人潜入水中时仍然能听到岸上的人说话，这说明液体也能传声；医生用听诊器能听到病人的心跳声，这说明固体同样能传声．
振动发声的物体可以是固体、液体、气体，传播声音的介质也可以是固体、液体、气体，做题时注意要看清楚题目是判断声源还是传声介质.
变式2能说明液体可以传播声音的是(C)
A．我们可以听到雨滴打在雨伞上的“滴答声”
B．我们听到树枝上小鸟的“唧唧声”
C．将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑
D．人在溪边听到“哗哗”的流水声
2.探究声音在真空中的传播情况
(1)演示实验2：如图所示，在玻璃罩内放一个正在响铃的小闹钟，接通电源，此时能(选填“能”或“不能”)听到闹铃声；用抽气机抽取罩内的空气，在抽气的过程中，听到闹铃声逐渐变小；如果钟罩中的空气完全抽出，不能听到闹铃声；如果再让空气逐渐进入玻璃罩中，闹铃声会逐渐变大.
(2)结论：真空不能(选填“能”或“不能”)传声；声音的传播需要介质.
3．声的传播形式
(1)如图所示，击鼓时，鼓面的振动带动周围空气的振动，形成了疏密相同的波动，向远处传播．这个过程跟水波的传播相似．
(2)结论：声音以波的形式传播着，我们把它叫做声波.
归纳
1．声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声，真空不能传声．
2．声音以波的形式传播．
知识点三 声速与回声
1．声速
阅读下表数据，总结归纳知识：
介质 声速/(m？偊bs－1) 介质 声速/(m？偊bs－1)
空气(0 ℃) 331 海水(25 ℃ ) 1 531
空气(15 ℃) 340 冰 3 230
空气(25 ℃) 346 铜(棒) 3 750
软木 500 大理石 3 810
煤油(25 ℃) 1 324 铝(棒) 5 000
水(常温) 1 500 铁(棒) 5 200
(1)声音传播的快慢用声速来描述；15 ℃时，空气中的声速是340 m/s.
(2)声速大小跟介质的种类有关，一般情况下， 固体(选填“固体”“液体”或“气体”)中的声速最大．
(3)声速大小还跟介质的温度有关，同种介质中，温度升高，声速变 大(选填“大”或“小”)．
2．回声
(1)概念：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来形成回声．
(2)人耳能区分出原声与回声的时间间隔要在0.1s以上．当障碍物离声源太近时，声波很快被反射回来，此时回声与原声混在一起，分辨不出原声与回声，但会觉得声音更响亮，所以在室内讲话比在旷野里讲话更响亮.
典例3(回归教材)人耳能区分出原声与回声的时间间隔要在0.1 s以上，那么人距离障碍物至少要多少米？(气温15 ℃)
7 m．
15 ℃时，声音在空气中传播的速度为340 m/s.计算发声体与反射物的距离时，一定要注意声音传播的时间等于声音传出与返回的总时间，即根据公式s＝vt计算路程时，t为传播总时间的一半.
变式3(回归教材)向前传播的声音遇到障碍物能反射回来．一个同学向着远处的山崖大喊一声，约2 s后听到回声，那么该同学距离山崖大概多少米？(气温15 ℃)
课后练习
1．(科学思维)以下与声现象有关的几个实验中，能说明声音产生原因的是(B)
实验：①放在钟罩内的闹钟正在响铃，在抽取钟罩内空气的过程中，铃声逐渐减小；
②将正在发声的音叉轻轻插入水里，看到水花飞溅；
③吹笛子时，手指按住不同的孔会发出不同的声音；
④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．　　　　　　　　　　　　
A．①② B．②④
C．③④ D．①③
2．(物理观念)(回归教材)将耳朵贴在一根足够长的空铁管的一端，让另一个人敲一下铁管的另一端，你会听到2次敲打的声音；如果在铁管里灌满水，你会听到3次敲打的声音．
3．(科学思维)下表是某些介质中的声速．
介质 v/(m？偊bs－1 ) 介质 v/(m？偊bs－1 )
水(5 ℃) 1 450 冰 3 230
水(15 ℃) 1 470 软橡胶 (常温) 40～50
水(20 ℃) 1 480 软木 500
海水(25 ℃) 1 531 铁(棒) 5 200
(1)分析表格中的信息，推断：
①声速大小可能跟介质的温度有关，依据是：声音在5 ℃、15 ℃、20 ℃的水中传播速度不同．
②声速大小可能跟介质的种类有关，依据是：声音在水、冰、软木、铁等介质中的传播速度不同.
(2)设海水温度为25 ℃，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过2 s后收到回声，计算出海水深度为1 531m.
4．2021年11月16日在广水市永阳学校举行了随州市物理优课竞赛活动，期间，李店初级中学的李常猛老师制作了如图所示的“土电话”，它表明(B)
A．只有气体能够传声
B．固体能够传声
C．声音的传播不需要介质
D．纸盒不振动也能发出声音
5．用录音机录下自己的声音，自己听起来不像，而别人听起来差别不大，这是因为我们听自己的声音，主要是通过骨传导的方式来传递的，别人听你的声音是通过空气传导的．音乐家贝多芬失聪后，就是用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而继续进行创作的，这是利用骨传导来听声音的．

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