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重难点1 声音的产生与传播
一、声音的产生
实验1：把手指放到正在播放音乐的收音机的扬声器上，你会感到扬声器和机身都在振动。(如图2－1－7甲所示)
实验2：拨动吉他的琴弦发出声音时，放在弦上的小纸片会被琴弦弹开。(如图乙所示)
实验3：将正在发声的音叉插入水中，能溅起水花。(如图丙所示)
1、物体发声时的共同特征是：一切发声的物体都在振动。用手按住发声的音叉，发声也停止，说明振动停止发声也停止。
【注意】
① 一切发声的物体都在振动，有物体振动但不一定能够听到声音。（如发声的物体在真空中振动、物体的振动频率在人耳的听觉范围之外……）
② 振动停止发声也停止，但声音不一定停止。
③ 如图所示，在探究“声音是由物体振动产生” 的实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开。这样做是为了：把音叉的微小振动放大，便于观察——转换法。
2、振动的物体叫声源。
二、声音的传播
实验1：如图2－1－8所示，将一只小闹钟放在密闭的玻璃罩内，并调到响铃状态，可清楚地听到铃声。用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，将会发生什么现象？停止抽气，打开阀门，让空气进入玻璃罩内，铃声又如何变化？你有什么启示？
结论：闹钟铃声先变小，打开阀门后又变大，这说明声音的传播需要介质，真空不能传声。这个实验用到一种物理方法是：理想实验法（或科学推理法）。
实验2：如图2－1－9甲所示，小红将手表放在课桌上，用耳朵贴在桌面上，能听到手表清晰的“嘀哒”声，这说明固体能传声；如图乙所示，小明将两块石头放在水中互相撞击，他也能听到撞击声，这说明液体和气体都能传声。
实验结论：声音的传播需要介质，真空不能传声。月球上没有空气，所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电交谈。
传声介质：固体、液体、气体 传播形式：声波
三、声速
1、定义：声音传播的距离和传播所用时间之比叫做声速，大小等于声音在每秒内传播的距离。
2、一些介质中的声速v/(m·s－1)
空气(15 ℃) 340 煤油(25 ℃) 1324 海水(25 ℃) 1531 大理石 3810
空气(25 ℃) 346 蒸馏水(常温) 1497 冰 3230 铝(棒) 5000
软木 500 水（常温） 1500 铜(棒) 3750 铁(棒) 5200
从表中可获取的信息：
（1）固体、液体、气体都能传播声音；
（2）声速的大小跟介质的种类有关。一般来说，声音在固体最快，液体中次之，气体中最慢。
（3）声速的大小与介质的温度有关，同一种介质传声，温度越高，传播声音越快。
3、声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，合1224km/h，在真空中的传播速度为0m/s。
四、回声
1、定义：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来，再次传入人耳的现象，叫回声。
2、回声到达人耳比原声晚0.1s以上，人耳才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。如果在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮，原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足0.1s 最终回声和原声混合在一起加强原声。
3、应用：回声测距（测量方法：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。）
五、我们是怎样听到声音的
1、人耳构造：
2、我们平常听到声音的两种传导方式：空气传导和骨传导。
（1）空气传导：空气振动——鼓膜振动——听小骨及其他组织——听觉神经——大脑——听觉
（2）骨传导：声源——头骨、颌骨——听觉
【典例精析】
例1、为了探究声音产生的原因，小明和小华一起做了下面的实验：如图甲所示，小明把手放在喉咙处大声讲话，感觉喉头振动了；如图乙所示，小华把正在发声的音叉放在水中，水面激起了水花。通过对这两个实验现象的分析，你能得出的结论是：_________________________。小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但她几乎没有看到桌子的振动。为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：______________________________________________________。
例2、下表是某些介质中的声速：
介质 v/(m·s－1) 介质 v/(m·s－1)
水(5 ℃) 1450 冰 3230
水(15 ℃) 1470 软橡胶(常温) 40至50
水(20 ℃) 1500 软木 500
海水(25 ℃) 1531 铁(棒) 5200
(1)分析表格中的信息，推断声速大小可能跟哪些因素有关？依据是什么？(只需写出两种)
①________________________________________________________________________________，
__________________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________________，
__________________________________________________________________________________。
(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后收到回波，根据公式s＝vt，计算出海水深度为________。
(3)真空中的声速是________。
1.手拨动琴弦，发出悦耳的声音，发声的物体是(　　)
A.手指　　　B.琴弦　　　C.弦柱　　　D.空气
2.如图所示的实验中，佩铃用手指甲轻轻地在桌面滑动，附近的其他同学听不到声音，但绍洋把耳朵贴在桌面上却听到了声音。这个实验肯定能说明(　　)
A.空气能传播声音 B.台面上的笔能传播声音
C.台面上的书本能传播声音 D.桌面能传播声音
3．如图所示是用两个纸杯、一根棉线做成的“土电话”，相距较远的两个人，拉直棉线，就可以通过土电话通话了，这表明了(　　)
A．只有气体能够传声 B．声音的传播不需要介质
C．固体能够传声 D．纸杯不振动也能产生声音
4.关于声音的产生与传播，下列说法中不正确的是(　　)
A.风吹池水可发声 B.太空中航天员离得越近，听到对方说话的声音就越响
C.固体、液体也能传声 D.空气中的声速随温度升高而逐渐增大
5.能说明“液体可以传播声音”的事例是(　　)
A.我们听到雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”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.人在小溪边听到流水的“哗哗”声
6.(2022·湖北鄂州鄂城区期中)暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空，小明想利用它来探究真空能否传声。他把音乐贺卡里的电子发声器放入瓶中，根据听到的声音进行判断。在他设计的下列几组实验中最合理的是(　　)
A.塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较
B.把瓶胆放在近处和远处进行比较
C.将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进行比较
D.用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较
7．2018·衡阳 (多选)下列关于声音的说法正确的是(　　)
A．一切发声的物体都在振动
B．振动的空气柱一定在发声
C．在10 m2的小房间里说话听不到回声，是因为空间小，没有产生回声
D．在同一宇宙飞船的太空舱内，两名宇航员可以直接对话
8．15 ℃时声音在空气中的传播速度为________m/s。回声到达人耳比原声晚0.1 s以上，人耳才能把回声和原声区分开；15℃的环境温度下，站在峭壁前，要能区分开自己的喊声和回声，离峭壁的距离至少大于________m。
9.一艘快艇在平静的湖面上启动并向岸边驶去，水中的鱼可听到马达声，岸边散步的人也可听到马达声，若人和鱼到快艇的距离相同，则最先听到快艇启动的马达声的是　　　　(选填“人”或“鱼”)，这是因为声音在空气中比在水中传播速度　　　　。
10.在抗日战争中，八路军为了伏击日军火车，侦察员常用耳朵贴着铁轨来提前判断是否来了火车。这是利用声音在铁轨中的传播速度　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)声音在空气中的传播速度。15℃时声音在空气中的传播速度是　　　　m/s。
11．探究声音的传播。
问题：声音的传播需要介质吗？
猜想：可能需要。
实验器材：耐高温的广口玻璃瓶、密封盖、小铃铛、铁丝。
实验观察：
(1)封严瓶盖，摇动铃铛，________(选填“能”或“不能”)听到铃声。
(2)对玻璃瓶进行加热，密封盖、瓶口之间稍有空隙，经过一段时间，拧紧瓶盖并停止加热。
(3)冷却后，瓶内近似真空状态，再摇动铃铛，铃声________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
(4)从实验中你能得出____________________________的结论。
12．气温影响空气的疏密程度，气温高，空气比较稀疏，则声音传播的速度就大，因而声速与气温有关，由此产生声音不一定由声源向外沿直线传播的情况。晴天的中午地表温度迅速升高，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近传播得较上层快，于是地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。那么试探究下列两种情景下声音的传播情况：
(1)赤日炎炎，穿越新疆罗布泊的沙漠或戈壁滩时，即使相距不太远的人也很难听清楚对方的大声喊叫，其中一个主要原因是声音在传播时向________(选填“上”“中”或“下”)拐弯。
(2)我国古代诗人张继在《枫桥夜泊》中写道：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”若枫桥到寒山寺的距离为680 m，客船里的乘客听到的钟声至少是________s前僧人撞击钟面而产生的(假设当时的气温是15 ℃)。地表温度比夜空温度________(选填“高”或“低”)，钟声向________(选填“上”“中”或“下”)拐弯，传播的距离________(选填“较远”“一样”或“较近”)。
13．我们知道：声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题：
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)声音在介质中的传播速度有什么规律？(写出两条)
(2)在长为884 m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声间隔2.43 s。声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？(此时气温约为15 ℃)
重难点2 声音的特性
一、音调
1、定义：在物理学中，声音的高低叫做音调。
2、频率：
（1）定义：声音的频率是指声源在1s内振动的次数，用f表示
（2）单位：赫兹，简称赫，符号是Hz。
3、探究音调的影响因素
（1）如图实验表明：音调的高低与声源振动的频率（即振动快慢）有关。
（2）声音的频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
4、波形图：音调不同的声音可用声音的波形图来区分，如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图，其中甲的频率低，声音的音调低。
5、声音的分类：
（1）可闻声波：多数人只能听到频率范围为20～20000Hz的声音，低于和高于此频率范围的声人都听不到。
（2）超声波：高于20000Hz的声。
（3）次声波：低于20Hz的声。
二、响度：
1、定义：在物理学中，声音的强弱叫做响度。
2、振幅：物理学中，描述物体振动的幅度叫振幅。
3、决定响度的因素
（1）如图所示实验表明：声音的响度与发声体的振幅有关。振幅越大，声音的响度越大；振幅越小，声音的响度越小。
（2）人听到的声音是否响亮，除跟发声体发出声音的响度有关外，还跟人距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小。
（3）响度跟发声体的振幅和距发声体距离的远近有关。振幅越大、离发声体越近，响度越大。减小声音的分散可以增大响度。
4、波形图：响度不同的声音可用声音的波形图来区分，如图所示，乙波形图中，振幅大，声音的响度大。
三、音色
1、定义：音色就是声音的品质，是区分发声体的依据。
2、决定音色的因素：音色由发声体的材料、结构等因素决定。
3、波形图辨别乐音三要素：
音调相同、响度相同、音色不同
四、声音的特性在实例中的应用
1、 打击乐器（鼓）：鼓皮振动发声；鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高；击鼓力量越大，鼓皮的振动幅度就越大，响度也越大。
2、弦乐器（二胡、小提琴、钢琴）：通过弦的振动发声；长而粗、不紧的弦发声的音调低，短而细、绷紧的弦发声的音调高；弦的振动幅度越大，声音的响度就越大。
3、管乐器（长笛、萧、号）：吹奏时空气柱振动发声；长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
【典例精析】
例1、下面对蜜蜂和老牛的对话描述正确的是(　　)
A.蜜蜂飞行时发出的声音音调高，牛的叫声响度大
B．蜜蜂飞行时发出的声音音调低，牛的叫声响度小
C．蜜蜂飞行时发出的声音响度小，牛的叫声音调高
D．蜜蜂飞行时发出的声音响度大，牛的叫声音调低
例2、 如图所示为一些声音的波形图，下列说法正确的是（　　）
A.甲、乙的音调和响度相同 B.甲、丙的音调和音色相同
C.乙、丁的音调和音色相同 D.丙、丁的音色和响度相同
1．（2018·广州） 吉他上的弦绷紧时发声的音调比不紧时高，则绷紧的弦发声比它不紧时(　　)
A．振幅一定更大 B．振幅一定更小
C．振动频率一定更低 D．每秒内振动次数一定更多
2．（2018·盐城）在公共场所“轻声”说话，在课堂上“大声”回答问题，这里的“轻声”和“大声”是指声音的(　　)
A．音调 B．响度 C．音色 D．声速
3.(2022·沈阳一四七中月考)小明用筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。吹奏乐曲时，用嘴吹管的上端，同时上下推拉活塞。推拉活塞主要是为了改变声音的(　　)
A.音调　　　　B.音色　　　　C.响度　　　　D.速度
4．小明在《动物世界》节目中，知道大象可以发出次声波，通知远方的同伴，隔天他到动物园却听到大象响亮的叫声。关于大象发出的次声波与小明在动物园听见的大象的叫声，下列叙述中正确的是(　　)
A．前者不是由物体振动产生的 B．前者的传播不需要介质
C．前者的频率比后者低 D．前者在空气中的传播速度比后者大
5.“古人说：‘大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善。’核心价值观，其实就是一种德，既是个人的德，也是一种大德，就是国家的德、社会的德。”广播里传来的亲切话语，我们能够清楚地辨别出这是习近平主席的声音，这应用了声音的哪种性质(　　)
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
6．人听到蚊子飞行的“嗡嗡”声，是由蚊子翅膀_______产生的，通过________传入人耳。但人听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶发出声音的________不在人耳的听觉范围内。
7．如图所示为同一示波器显示的几种声波的波形图，其中音调和甲不同的是______，响度和甲不同的是______，音色和甲不同的是______。
图6－K－4
8.2022年全国两会召开之际，某学校组织学生通过电视听取全国两会报告。一个同学刚走到演播室门口，就说：“你们听，现在习主席在讲话”，这个学生是根据　　　　　　判断出是习主席的声音的。老师让把电视的音量调大一些，这是要求增大声音的　　　　。
9．如图所示，相同的玻璃瓶里所装水的多少不同。
图6－K－5
(1)当你用嘴贴着瓶口吹气时，如果能分别吹出“do(1)”“ruai(2)”“ mi(3)”“fa(4)”四个音阶，请按顺序写出与这四个音阶相对应的瓶子的排列：______________，这时是________在振动。
(2)当你用金属汤勺敲玻璃瓶时，你听到的音调也有高有低，则发声音调最高的是________。
10．如图所示，将塑料刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌边，拨动刻度尺使其振动，听刻度尺发出的声音。
图6－K－6
(1)实验时若保持刻度尺伸出桌边的长度不变，用大小不同的力拨动刻度尺，则这样做的目的是探究________与________的关系。
(2)实验时若改变刻度尺伸出桌边的长度，用大小相同的力拨动刻度尺，则这样做的目的是探究________与________的关系。
(3)换用钢尺做此实验，钢尺伸出桌边的长度与塑料尺相同，拨动尺子的力也保持相同，则听到声音的主要差异是________(选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
(4)实验设计中涉及的物理方法是比较法和________________法。
11.(2022·深圳福田区期中)学习了声音的各种特性以后，小丽做了以下实验探究响度与什么因素有关，但忘了记录，请你帮她把记录填写完整：
(1)使音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度是不同的，说明响度与
　　　　有关。
(2)使音叉发出相同响度的声音，距离不同时，听到音叉的声音的响度不同，说明响度与　　　　　　　　有关。
(3)使用听诊器和不用听诊器在同样远近听心脏跳动声音的响度不同，说明响度与声音传播中　　　　　　有关。
12．(1)小明在吉他演奏中发现，琴弦发声的音调与弦线的长度、粗细和张力有关。于是他想利用弦音计做研究，如图6－K－7所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同。
图6－K－7
①若他选择b、d两根弦线做实验，探究的是音调与弦线________的关系。
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择________和________两根弦线做实验。
③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发声的音调越低；弦线越粗，发声的音调越低。
(2)请你据图6－K－8判断，在材料、张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出声音的音调最高的是按住__________点，最低的是按住__________点。
图6－K－8
专题03 声音的产生与传播 声音的特性重难点1 声音的产生与传播
一、声音的产生
实验1：把手指放到正在播放音乐的收音机的扬声器上，你会感到扬声器和机身都在振动。(如图2－1－7甲所示)
实验2：拨动吉他的琴弦发出声音时，放在弦上的小纸片会被琴弦弹开。(如图乙所示)
实验3：将正在发声的音叉插入水中，能溅起水花。(如图丙所示)
1、物体发声时的共同特征是：一切发声的物体都在振动。用手按住发声的音叉，发声也停止，说明振动停止发声也停止。
【注意】
① 一切发声的物体都在振动，有物体振动但不一定能够听到声音。（如发声的物体在真空中振动、物体的振动频率在人耳的听觉范围之外……）
② 振动停止发声也停止，但声音不一定停止。
③ 如图所示，在探究“声音是由物体振动产生” 的实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开。这样做是为了：把音叉的微小振动放大，便于观察——转换法。
2、振动的物体叫声源。
二、声音的传播
实验1：如图2－1－8所示，将一只小闹钟放在密闭的玻璃罩内，并调到响铃状态，可清楚地听到铃声。用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，将会发生什么现象？停止抽气，打开阀门，让空气进入玻璃罩内，铃声又如何变化？你有什么启示？
结论：闹钟铃声先变小，打开阀门后又变大，这说明声音的传播需要介质，真空不能传声。这个实验用到一种物理方法是：理想实验法（或科学推理法）。
实验2：如图2－1－9甲所示，小红将手表放在课桌上，用耳朵贴在桌面上，能听到手表清晰的“嘀哒”声，这说明固体能传声；如图乙所示，小明将两块石头放在水中互相撞击，他也能听到撞击声，这说明液体和气体都能传声。
实验结论：声音的传播需要介质，真空不能传声。月球上没有空气，所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电交谈。
传声介质：固体、液体、气体 传播形式：声波
三、声速
1、定义：声音传播的距离和传播所用时间之比叫做声速，大小等于声音在每秒内传播的距离。
2、一些介质中的声速v/(m·s－1)
空气(15 ℃) 340 煤油(25 ℃) 1324 海水(25 ℃) 1531 大理石 3810
空气(25 ℃) 346 蒸馏水(常温) 1497 冰 3230 铝(棒) 5000
软木 500 水（常温） 1500 铜(棒) 3750 铁(棒) 5200
从表中可获取的信息：
（1）固体、液体、气体都能传播声音；
（2）声速的大小跟介质的种类有关。一般来说，声音在固体最快，液体中次之，气体中最慢。
（3）声速的大小与介质的温度有关，同一种介质传声，温度越高，传播声音越快。
3、声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，合1224km/h，在真空中的传播速度为0m/s。
四、回声
1、定义：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来，再次传入人耳的现象，叫回声。
2、回声到达人耳比原声晚0.1s以上，人耳才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。如果在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮，原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足0.1s 最终回声和原声混合在一起加强原声。
3、应用：回声测距（测量方法：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。）
五、我们是怎样听到声音的
1、人耳构造：
2、我们平常听到声音的两种传导方式：空气传导和骨传导。
（1）空气传导：空气振动——鼓膜振动——听小骨及其他组织——听觉神经——大脑——听觉
（2）骨传导：声源——头骨、颌骨——听觉
【典例精析】
例1、为了探究声音产生的原因，小明和小华一起做了下面的实验：如图甲所示，小明把手放在喉咙处大声讲话，感觉喉头振动了；如图乙所示，小华把正在发声的音叉放在水中，水面激起了水花。通过对这两个实验现象的分析，你能得出的结论是：_________________________。小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但她几乎没有看到桌子的振动。为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：______________________________________________________。
【答案】（1）发声的物体在振动；（2）在桌面上撒一些碎纸屑或放一些轻小物体。
【解析】喉头振动、发声的音叉使水花溅起，喉头、音叉这些发声体的共同特征是振动，即发声的物体在振动。有些发声体的振动幅度小，不容易观察，可以采用转换法来显示，如在被敲击的桌面上、撒一些碎纸屑或细沙等轻小物体，通过轻小物体的跳动反映出发声的桌面在振动。
【方法指导】转换法
物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些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2、下表是某些介质中的声速：
介质 v/(m·s－1) 介质 v/(m·s－1)
水(5 ℃) 1450 冰 3230
水(15 ℃) 1470 软橡胶(常温) 40至50
水(20 ℃) 1500 软木 500
海水(25 ℃) 1531 铁(棒) 5200
(1)分析表格中的信息，推断声速大小可能跟哪些因素有关？依据是什么？(只需写出两种)
①________________________________________________________________________________，
__________________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________________，
__________________________________________________________________________________。
(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后收到回波，根据公式s＝vt，计算出海水深度为________。
(3)真空中的声速是________。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）1531 m；（4）0 m/s
【解析】（1）声速大小可能和温度有关；依据：声音在5 ℃、15 ℃、20 ℃的水中传播的速度不同 ；（2）声速大小可能和介质种类有关；依据：声音在水、海水、冰、铁等不同介质中传播的速度不同 ；（3）超声波通过的路程：，则海水深度为：。（4）真空不能传声，故声速为0m/s。
【易错警示】一般情况下，声音在固体中传播最快，在液体中次之，在气体中传播最慢。但声音在固体中传播的速度并不一定都比液体中大，例如，声速表中，软木属于固体，但是声音在软木中的传播速度比液体中要小很多。
1.手拨动琴弦，发出悦耳的声音，发声的物体是(　　)
A.手指　　　B.琴弦　　　C.弦柱　　　D.空气
【答案】B
【解析】本题考查声音的产生。声音是由于物体的振动产生的，手拨琴弦，琴弦由于振动而产生声音，所以声源是琴弦。故选B。
2.如图所示的实验中，佩铃用手指甲轻轻地在桌面滑动，附近的其他同学听不到声音，但绍洋把耳朵贴在桌面上却听到了声音。这个实验肯定能说明(　　)
A.空气能传播声音 B.台面上的笔能传播声音
C.台面上的书本能传播声音 D.桌面能传播声音
【答案】D
【解析】本题考查声音在不同介质中的传播速度。声音的传播需要介质，不同介质传播声音的效果不同，固体传声效果最好。声音通过空气传播，效果差，所以附近的其他同学听不到声音；而当耳朵贴近桌面时，声音通过桌面传入耳朵，效果好，便清晰地听到声音。故选D。
3．如图所示是用两个纸杯、一根棉线做成的“土电话”，相距较远的两个人，拉直棉线，就可以通过土电话通话了，这表明了(　　)
A．只有气体能够传声 B．声音的传播不需要介质
C．固体能够传声 D．纸杯不振动也能产生声音
【答案】C　
【解析】声音可以在固体中传播，“土电话”是利用连接两个纸杯的棉线作为传声介质的，说话的同学发出的声音通过棉线振动传播到另一个同学的耳朵中。
4.关于声音的产生与传播，下列说法中不正确的是(　　)
A.风吹池水可发声 B.太空中航天员离得越近，听到对方说话的声音就越响
C.固体、液体也能传声 D.空气中的声速随温度升高而逐渐增大
【答案】B
【解析】太空中没有空气，真空不能传声，太空中的航天员不管距离远近都不能听到对方的声音，故选B。
5.能说明“液体可以传播声音”的事例是(　　)
A.我们听到雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”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.人在小溪边听到流水的“哗哗”声
【答案】C
【解析】本题考查声音的传播。选项A、D中有液体，但它们是发声体，声音通过空气传入耳朵，说明气体可以传声，A、D错；选项B中小鸟的“唧唧”声也是通过空气传入耳朵，说明气体可以传声，B错；选项C中人的声音穿过空气和水被鱼儿听到，说明液体可以传播声音，故选C。
6.(2022·湖北鄂州鄂城区期中)暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空，小明想利用它来探究真空能否传声。他把音乐贺卡里的电子发声器放入瓶中，根据听到的声音进行判断。在他设计的下列几组实验中最合理的是(　　)
A.塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较
B.把瓶胆放在近处和远处进行比较
C.将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进行比较
D.用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较
【答案】D
【解析】不塞瓶塞时声音通过空气向外传播，塞上瓶塞时声音通过瓶塞向外传播，探究的是固体传声和气体传声，故A选项不合理；把瓶胆放在近处和远处进行比较，没有控制距离的大小，不符合控制变量法的思想，无法比较，故B选项不合理；将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中，没有控制声音响度大小，不符合控制变量法的思想，C选项不合理；完好的瓶胆夹壁中都是真空的，漏气的瓶胆不是真空的，可以验证真空能否传声，故D选项合理。故选D。
7．2018·衡阳 (多选)下列关于声音的说法正确的是(　　)
A．一切发声的物体都在振动
B．振动的空气柱一定在发声
C．在10 m2的小房间里说话听不到回声，是因为空间小，没有产生回声
D．在同一宇宙飞船的太空舱内，两名宇航员可以直接对话
【答案】ABD　
【解析】 一切发声的物体都在振动，A正确；振动的空气柱一定在发声，B正确；在10 m2的小房间里说话听不到回声，是因为空间小，回声与原声混在一起了，C错误；因为宇宙飞船的太空舱内有空气，所以两名宇航员可以直接对话，D正确。
8．15 ℃时声音在空气中的传播速度为________m/s。回声到达人耳比原声晚0.1 s以上，人耳才能把回声和原声区分开；15℃的环境温度下，站在峭壁前，要能区分开自己的喊声和回声，离峭壁的距离至少大于________m。
【答案】340　17
【解析】15 ℃时声音在空气中的传播速度为340 m/s；回声到达人耳比原声晚0.1 s以上，人耳才能把回声和原声区分开，要能区别自己的喊声和回声，人离峭壁的距离应大于s＝340 m/s×＝17 m。
9.一艘快艇在平静的湖面上启动并向岸边驶去，水中的鱼可听到马达声，岸边散步的人也可听到马达声，若人和鱼到快艇的距离相同，则最先听到快艇启动的马达声的是　　　　(选填“人”或“鱼”)，这是因为声音在空气中比在水中传播速度　　　　。
【答案】鱼　慢
【解析】声速的大小跟介质的种类有关，声音在水中的传播速度比在空气中快(水中的声速是1 500 m/s，空气中的声速是340 m/s)，在距离相同的情况下，最先听到快艇启动的马达声的是鱼，这是因为声音在空气中比在水中传播速度慢。
10.在抗日战争中，八路军为了伏击日军火车，侦察员常用耳朵贴着铁轨来提前判断是否来了火车。这是利用声音在铁轨中的传播速度　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)声音在空气中的传播速度。15℃时声音在空气中的传播速度是　　　　m/s。
【答案】大于　340
【解析】声音在不同介质中的传播速度是不同的，在固体中传播最快；侦察员常用耳朵贴着铁轨来提前判断是否来了火车，就是利用声音在铁轨中的传播速度比空气中快。15℃时声音在空气中的传播速度是340 m/s。
11．探究声音的传播。
问题：声音的传播需要介质吗？
猜想：可能需要。
实验器材：耐高温的广口玻璃瓶、密封盖、小铃铛、铁丝。
实验观察：
(1)封严瓶盖，摇动铃铛，________(选填“能”或“不能”)听到铃声。
(2)对玻璃瓶进行加热，密封盖、瓶口之间稍有空隙，经过一段时间，拧紧瓶盖并停止加热。
(3)冷却后，瓶内近似真空状态，再摇动铃铛，铃声________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
(4)从实验中你能得出____________________________的结论。
【答案】(1)能　(3)变小　(4)声音的传播需要介质
【解析】 (1)拧紧瓶盖，摇动铃铛，瓶内有空气，可以传播声音，声音通过空气、玻璃瓶传出，所以能听到铃声。
(3)瓶内接近真空后，几乎没有了传播声音的介质，再摇动铃铛时，就几乎听不到铃声，或者说铃声变小。
(4)通过实验可得结论：声音的传播需要介质。
12．气温影响空气的疏密程度，气温高，空气比较稀疏，则声音传播的速度就大，因而声速与气温有关，由此产生声音不一定由声源向外沿直线传播的情况。晴天的中午地表温度迅速升高，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近传播得较上层快，于是地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。那么试探究下列两种情景下声音的传播情况：
(1)赤日炎炎，穿越新疆罗布泊的沙漠或戈壁滩时，即使相距不太远的人也很难听清楚对方的大声喊叫，其中一个主要原因是声音在传播时向________(选填“上”“中”或“下”)拐弯。
(2)我国古代诗人张继在《枫桥夜泊》中写道：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”若枫桥到寒山寺的距离为680 m，客船里的乘客听到的钟声至少是________s前僧人撞击钟面而产生的(假设当时的气温是15 ℃)。地表温度比夜空温度________(选填“高”或“低”)，钟声向________(选填“上”“中”或“下”)拐弯，传播的距离________(选填“较远”“一样”或“较近”)。
【答案】(1)上　(2)2　低　下　较远
【解析】 (1)因为地表附近的气温较上层的气温高，声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径，所以人的说话声会拐向高空，其结果就是相距不太远的人也听不清对方的喊叫声了。
(2)根据v＝，客船里的乘客听到的钟声传播的时间是t＝＝＝2 s。
深夜空气温度比地表温度高，即寺内温度高而枫桥河畔的温度较低。由于声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径，所以寺内的钟声会偏向地表，沿地表传向数里外的枫桥河畔。
13．我们知道：声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题：
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)声音在介质中的传播速度有什么规律？(写出两条)
(2)在长为884 m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声间隔2.43 s。声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？(此时气温约为15 ℃)
【答案】（1）见解析；（2）5200m/s，铁。
【解析】(1)①声音在同种介质中的传播速度与温度有关；②通常声音在固体中的传播速度比液体、气体中大。(合理均可)
(2)t1＝＝＝2.6 s，
t2＝t1－Δt＝2.6 s－2.43 s＝0.17 s，
v2＝＝＝5200 m/s。
查表可知，金属管可能是由铁制成的。
重难点2 声音的特性
一、音调
1、定义：在物理学中，声音的高低叫做音调。
2、频率：
（1）定义：声音的频率是指声源在1s内振动的次数，用f表示
（2）单位：赫兹，简称赫，符号是Hz。
3、探究音调的影响因素
（1）如图实验表明：音调的高低与声源振动的频率（即振动快慢）有关。
（2）声音的频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
4、波形图：音调不同的声音可用声音的波形图来区分，如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图，其中甲的频率低，声音的音调低。
5、声音的分类：
（1）可闻声波：多数人只能听到频率范围为20～20000Hz的声音，低于和高于此频率范围的声人都听不到。
（2）超声波：高于20000Hz的声。
（3）次声波：低于20Hz的声。
二、响度：
1、定义：在物理学中，声音的强弱叫做响度。
2、振幅：物理学中，描述物体振动的幅度叫振幅。
3、决定响度的因素
（1）如图所示实验表明：声音的响度与发声体的振幅有关。振幅越大，声音的响度越大；振幅越小，声音的响度越小。
（2）人听到的声音是否响亮，除跟发声体发出声音的响度有关外，还跟人距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小。
（3）响度跟发声体的振幅和距发声体距离的远近有关。振幅越大、离发声体越近，响度越大。减小声音的分散可以增大响度。
4、波形图：响度不同的声音可用声音的波形图来区分，如图所示，乙波形图中，振幅大，声音的响度大。
三、音色
1、定义：音色就是声音的品质，是区分发声体的依据。
2、决定音色的因素：音色由发声体的材料、结构等因素决定。
3、波形图辨别乐音三要素：
音调相同、响度相同、音色不同
四、声音的特性在实例中的应用
1、 打击乐器（鼓）：鼓皮振动发声；鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高；击鼓力量越大，鼓皮的振动幅度就越大，响度也越大。
2、弦乐器（二胡、小提琴、钢琴）：通过弦的振动发声；长而粗、不紧的弦发声的音调低，短而细、绷紧的弦发声的音调高；弦的振动幅度越大，声音的响度就越大。
3、管乐器（长笛、萧、号）：吹奏时空气柱振动发声；长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
【典例精析】
例1、下面对蜜蜂和老牛的对话描述正确的是(　　)
A.蜜蜂飞行时发出的声音音调高，牛的叫声响度大
B．蜜蜂飞行时发出的声音音调低，牛的叫声响度小
C．蜜蜂飞行时发出的声音响度小，牛的叫声音调高
D．蜜蜂飞行时发出的声音响度大，牛的叫声音调低
【答案】A
【解析】牛的叫声由声带振动发出，频率低但振幅大，频率决定音调，振幅决定响度，所以音调低、响度大；蜜蜂飞行时翅膀振动发出声音，频率高但振幅小，所以蜜蜂飞行时发出的声音音调高、响度小。
【易错辨析】 (1)音调高的声音，响度不一定大，响度大的声音，音调也不一定高。在物理学中音调论“高、低”，响度谈“大、小”。
(2)日常生活用语中声音的高、低有时指音调，有时指响度。如有理不在声“高”，此“高”指的是响度，女“高”音歌唱家，此“高”指的是音调。
(3)音调的高低，取决于物体振动的频率，频率越高，音调越高。而物体振动的频率，取决于振动物体的长短、粗细、松紧等，振动物体越短、越细、越紧，振动频率越高，发声音调越高。
例2、 如图所示为一些声音的波形图，下列说法正确的是（　　）
A.甲、乙的音调和响度相同 B.甲、丙的音调和音色相同
C.乙、丁的音调和音色相同 D.丙、丁的音色和响度相同
【答案】A
【解析】从图中可以看出，甲、乙的频率相同，且振幅相同，所以甲、乙的音调和响度相同，故A正确；甲、丙的振动频率不同，音调不同，故B错误；乙、丁的振动频率相同，音调相同，但波形不同，音色不同，故C错误；丙、丁的振幅不同，响度不同，故D错误。
【方法指导】用波形比较音调、响度和音色
1．（2018·广州） 吉他上的弦绷紧时发声的音调比不紧时高，则绷紧的弦发声比它不紧时(　　)
A．振幅一定更大 B．振幅一定更小
C．振动频率一定更低 D．每秒内振动次数一定更多
【答案】D　
【解析】 音调与振动的频率有关，与振幅无关，A、B错误；振动频率越大，即每秒内振动的次数越多，音调越高，C错误，D正确。
2．（2018·盐城）在公共场所“轻声”说话，在课堂上“大声”回答问题，这里的“轻声”和“大声”是指声音的(　　)
A．音调 B．响度 C．音色 D．声速
【答案】B　
【解析】在公共场所“轻声”说话，在课堂上“大声”回答问题，这里的“轻声”和“大声”是指声音的大小，即物理学上的响度。响度大小由振幅决定。
3.(2022·沈阳一四七中月考)小明用筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。吹奏乐曲时，用嘴吹管的上端，同时上下推拉活塞。推拉活塞主要是为了改变声音的(　　)
A.音调　　　　B.音色　　　　C.响度　　　　D.速度
【答案】A
【解析】本题考查影响音调的因素。吹哨子时，是哨子内的空气柱振动发声。把用筷子制成的活塞上下拉动时，改变了哨子内的空气柱的长度，改变了空气柱的振动频率，从而改变了哨子的音调。故选A。
4．小明在《动物世界》节目中，知道大象可以发出次声波，通知远方的同伴，隔天他到动物园却听到大象响亮的叫声。关于大象发出的次声波与小明在动物园听见的大象的叫声，下列叙述中正确的是(　　)
A．前者不是由物体振动产生的 B．前者的传播不需要介质
C．前者的频率比后者低 D．前者在空气中的传播速度比后者大
【答案】C　
【解析】 次声波和可听声均属于声，都是由物体的振动产生的，其传播都需要介质，故A、B错误；前者是大象发出的次声波，频率低于人的听觉范围，后者是大象的叫声，人能听到大象的叫声说明叫声的频率在人的听觉范围之内，所以前者的频率比后者低，故C正确；大象发出的次声波与小明在动物园听见的大象的叫声在空气中的传播速度相同，故D错误。
5.“古人说：‘大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善。’核心价值观，其实就是一种德，既是个人的德，也是一种大德，就是国家的德、社会的德。”广播里传来的亲切话语，我们能够清楚地辨别出这是习近平主席的声音，这应用了声音的哪种性质(　　)
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
【答案】C
【解析】本题考查对声音的音色的判断。不同人发出声音的音色不同，所以我们能够辨别出习近平主席的声音，是根据音色这个特性，故选C。
6．人听到蚊子飞行的“嗡嗡”声，是由蚊子翅膀_______产生的，通过________传入人耳。但人听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶发出声音的________不在人耳的听觉范围内。
【答案】（1）振动；（2）空气；（3）频率。
【解析】声音是由振动产生的，所以人听到蚊子飞行的“嗡嗡”声，是由蚊子翅膀振动产生的；空气可以传播声音，此声音就是通过空气传入人耳的。人听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶翅膀振动的频率很低，不在人耳的听觉范围内。
7．如图所示为同一示波器显示的几种声波的波形图，其中音调和甲不同的是______，响度和甲不同的是______，音色和甲不同的是______。
图6－K－4
【答案】丙　丁　乙
【解析】 由图可知，甲、乙、丁振动的频率相同，故音调相同，丙与甲的振动频率不同，故丙的音调和甲不同；甲、乙、丙的振幅相同，故响度相同，丁与甲的振幅不同，故丁的响度和甲不同；甲、乙的音调(频率)、响度(振幅)都相同，但是波的形状不同，即音色不同。
8.2022年全国两会召开之际，某学校组织学生通过电视听取全国两会报告。一个同学刚走到演播室门口，就说：“你们听，现在习主席在讲话”，这个学生是根据　　　　　　判断出是习主席的声音的。老师让把电视的音量调大一些，这是要求增大声音的　　　　。
【答案】音色　响度
【解析】本题考查声音的三特性。我们区分不同的人，是根据音色，因为不同人的发声体不同，音色不同。将音量调大一些是指让学生听到的声音更大、更强一些，故是指增大声音的响度。
9．如图所示，相同的玻璃瓶里所装水的多少不同。
图6－K－5
(1)当你用嘴贴着瓶口吹气时，如果能分别吹出“do(1)”“ruai(2)”“ mi(3)”“fa(4)”四个音阶，请按顺序写出与这四个音阶相对应的瓶子的排列：______________，这时是________在振动。
(2)当你用金属汤勺敲玻璃瓶时，你听到的音调也有高有低，则发声音调最高的是________。
【答案】(1)乙、丙、甲、丁　（2）空气柱　(3)乙
【解析】 (1)由图知，四个瓶子的水位，从低到高分别是乙、丙、甲、丁，因此对应的四个音阶是1、2、3、4。（2）当用嘴贴着瓶口吹气时，瓶内的空气柱振动发声，随着瓶内水位的升高，瓶内的空气柱越来越短，振动的频率越来越高，因此音调也会越来越高；(3)瓶子里装有水，敲击瓶子时，振动物体是瓶子和水，水越多，越难振动，频率越低，音调越低。因此用金属汤勺敲玻璃瓶时，发声音调最高的是乙。
10．如图所示，将塑料刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌边，拨动刻度尺使其振动，听刻度尺发出的声音。
图6－K－6
(1)实验时若保持刻度尺伸出桌边的长度不变，用大小不同的力拨动刻度尺，则这样做的目的是探究________与________的关系。
(2)实验时若改变刻度尺伸出桌边的长度，用大小相同的力拨动刻度尺，则这样做的目的是探究________与________的关系。
(3)换用钢尺做此实验，钢尺伸出桌边的长度与塑料尺相同，拨动尺子的力也保持相同，则听到声音的主要差异是________(选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
(4)实验设计中涉及的物理方法是比较法和________________法。
【答案】(1)响度　振幅　(2)音调　频率　(3)音色　(4)控制变量
【解析】(1)将刻度尺紧按在桌面上，一端伸出桌边适当的长度，长度不变，则振动的频率就不变，即音调不变；轻拨与重拨，刻度尺的振动幅度变化，刻度尺发出声音的响度不同。
(2)改变刻度尺伸出桌边的长度，用相同大小的力拨动刻度尺，此时刻度尺振动的幅度基本相同，但由于刻度尺伸出桌边的长度不同，导致刻度尺振动的频率不同，则这样做的目的是探究音调与物体振动频率的关系。
(3)音色即音品，取决于发声体的材料、结构等。
11.(2022·深圳福田区期中)学习了声音的各种特性以后，小丽做了以下实验探究响度与什么因素有关，但忘了记录，请你帮她把记录填写完整：
(1)使音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度是不同的，说明响度与
　　　　有关。
(2)使音叉发出相同响度的声音，距离不同时，听到音叉的声音的响度不同，说明响度与　　　　　　　　有关。
(3)使用听诊器和不用听诊器在同样远近听心脏跳动声音的响度不同，说明响度与声音传播中　　　　　　有关。
【答案】(1)振幅　(2)离声源距离　(3)是否分散
【解析】(1)音叉振动，发出声音。我们可以看到乒乓球被弹开，说明物体振动发声。根据乒乓球弹开的幅度不同，可以判断物体振幅是不同的，说明响度与振幅有关。
(2)使音叉发出相同响度的声音，距离越远，听到音叉的声音的响度越小，说明响度与离声源距离有关。
(3)听诊器可以有效地减小声音在空气中传播时的分散，使医生可以清晰地听到病人的心跳声。
12．(1)小明在吉他演奏中发现，琴弦发声的音调与弦线的长度、粗细和张力有关。于是他想利用弦音计做研究，如图6－K－7所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同。
图6－K－7
①若他选择b、d两根弦线做实验，探究的是音调与弦线________的关系。
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择________和________两根弦线做实验。
③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发声的音调越低；弦线越粗，发声的音调越低。
(2)请你据图6－K－8判断，在材料、张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出声音的音调最高的是按住__________点，最低的是按住__________点。
图6－K－8
【答案】(1)①长度　②a　b　(2)A　B
【解析】(1)①由图示可知，弦线b、d的材料和粗细相同而长度不同，选择弦线b、d进行实验可以探究音调高低与弦线长度的关系。
②要探究音调的高低与弦线粗细的关系，应控制弦线的材料和长度相同而粗细不同，由图示可知，可以选弦线a、b进行实验。
(2)在琴弦材料和张力相同的情况下，琴弦越长，发声的音调越低，琴弦越粗，发声的音调越低。分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的声音音调最高的是按住A点(振动的琴弦细且短)，最低的是按住B点(振动的琴弦粗且长)。
专题03 声音的产生与传播 声音的特性

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