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第二章 声音与环境
2.1　声音的产生与传播
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学习目标
1
2
3
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学习目标
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学习目标
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学习目标
1.能用实验证明声是由物体的振动产生，能说出将实验中微小变化放大的具体方法。
2.会根据实验现象分析得出声音传播需要介质，知道真空不能传声。
3.知道声速的含义，并能利用声音在不同介质中传播快慢和效果不同解释一些生活现象。
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学习目标
1.声音是由物体 产生的，即一切发声体都在振动，振动停止，
停止。物理学中，把正在发声的物体叫 。
2.声音以 的形式向外传播，在传播过程中遇到障碍物会被反射回来，反射回来的声音叫做 。
振动
发声
声源
声波
回声
3.声音的传播需要 ，真空 传声。
4.一般来说，声音在 中传播较快，在 中传播较慢；在同一介质中，声速还与 有关。在空气中，温度越高，声速越 ，声音在15 ℃空气中传播速度为 m/s。
介质
不能
固体
气体
温度
大
340
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知识点一　声音的产生
例1 在探究“声音的产生”的实验中，小明将悬挂的轻质小球紧靠音叉，用小锤敲击音叉，能听到音叉发出的声音。
(1)实验中观察到轻质小球 ，说明正在发声的音叉在 。
(2)轻质小球在实验中的作用： 。
解答：用小锤敲击音叉，音叉振动发出声音，当轻质小球接触到音叉时，被正在振动的音叉弹开。实验中的音叉振动不容易观察，通过观察轻质小球被弹开来说明音叉在振动，轻质小球的作用是放大音叉的振动。
答案：(1)被弹开；振动；(2)放大音叉的振动。
点评：声音是由物体振动而产生的。将不容易观察的音叉振动转换为轻质小球的振动，属于实验探究中的转换法。
【练1】下列乐器中，主要通过空气柱振动发声的是(　　)
A.编钟 B.二胡 C.钢琴 D.长笛
【练2】到寺庙景点旅游时，我们能听到僧人敲响大钟发出洪亮的声音，僧人停止撞击大钟，却仍“余音不止”，其主要原因是(　　)
A.钟声的回声 B.古钟还在振动
C.古钟停止了振动 D.人听觉的一种延续性
D
B
知识点二　声音的传播
例2 如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内。
(1)用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到闹钟的声音将会逐渐 ；抽气机抽气一定时间，玻璃罩内接近真空，闹钟的声音也几乎听不见。
(2)关闭抽气机，拔掉抽气管，让空气进入玻璃罩中， (选填“可以”或“不可以”)听到闹铃声。
(3)由此可以推理得出： 。
解答：随着罩内的空气逐渐抽出，听到闹钟的声音越来越小，由此推理，如果把罩内空气全部抽出，则听不到闹钟声音；让罩内再次进入空气，又能听到闹铃声。从而得出真空不能传声，或者说明声音传播需要介质的结论。
答案：(1)变小；(2)可以；(3)声音不能在真空中传播。
点评：声音传播需要介质，真空不能传声；将玻璃罩内气体全部抽出是无法实现的，结论的得出是通过实验现象推理，应用了理想实验法。
【练3】如图所示，用两个金属盒，中间装上一根尼龙绳，做成一个土电话，这是利用了(　　)
A.回声现象 B.空气传声 C.气体传声快 D.固体可以传声
D
【练4】在2024春节联欢晚会上，歌曲《上春山》的歌词“山上儿童放纸鸢，山下游人纷纷追画船”描绘出大家喜迎春日的生动画面，优美的歌声由演唱者声带 产生，现场观众听到优美的歌声是通过 传到耳朵的。
振动
空气
知识点三　声音传播的快慢
例3 表中是一些介质中的声速，下列说法正确的是(　　)
一些介质中的声速
介质 声速/(m·s-1) 介质 声速/(m·s-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
A.空气中的声速是340 m/s
B.固体中的声速一定比液体中的大
C.声速与介质的种类和温度有关
D.声速与物质的状态无关
解答：根据表格中的相关信息，可以发现不同温度下声音在空气中传播速度不同，A选项错误；表格中软木中的声速比液体中的声速小，不能说固体中声速一定比液体中的大，B选项错误；C选项描述正确，声速与介质种类、温度和状态能有关，所以D选项错误。
答案：C。
点评：声音在不同介质中的传播速度是不同的。一般来说固体中的声速较大，气体中的声速较小。声速还与温度有关。
【练5】古书《梦溪笔谈》中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭的敌人的马蹄声，其原因是 能够传声，且比空气传声的速度 。声音在15 ℃空气中的传播速度是 m/s。
【练6】某人对着山崖大喊一声，1.2 s后听到回声，则此人离山崖的距离大约是 m。(v声=340 m/s)
固体
大
340
204(共21张PPT)
第二章 声音与环境
2.2　音 调
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1.会区别音调的高低，能通过实验发现影响声音的高低的因素，知道频率的单位是赫兹(Hz)。
2.会用波形比较频率，能用波形图判断音调的高低。
3.会通过实验探究影响弦乐器音调的因素。
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1.物理学中，把声音的 叫做音调。
2.声源每秒振动的次数叫做 ，符号是 ，频率的单位是 ，用字母 表示。
3.音调与声源振动的 有关：频率越高，音调越 ；频率 ，音调越低。
高低
频率
f
赫兹
Hz
频率
高
越低
4.相同时间内，振动次数越少，频率越 ，音调越 。如甲图比乙图的音调 。
低
低
低
5.弦乐器的音调高低与弦的 、松紧程度和 有关，弦越短、越细、越紧，它发出的声音音调越 。
长短
粗细
高
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知识点一　音调
例1 物理老师在课堂上带领同学们在探究“声音的特性”时，做了如图所示的实验。改变钢尺伸出桌面的长度，这样做是为了改变声音的 。实验发现尺子伸出桌面的长度越长，振动越 ，发出声音的音调越 ；由此可得出结论：声源振动的频率越低，音调越 。
解答：改变钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺，目的是改变声音的音调，通过观察发现钢尺伸出桌面长度越长，钢尺振动越慢，振动频率越低，发出声音的音调也越低，可以得出结论：声音的高低与声源振动频率有关，钢尺振动的频率越低，音调越低。
答案：音调；慢；低；低。
点评：声音的高低与声源振动的频率有关，声音振动的频率越高，音调越高；声源振动的频率越低，音调越低。
【练1】如图所示，拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些。划得快些时，频率 ，发出的声音的音调 ；划得慢些时，频率 ，发出的声音的音调 。一般情况下儿童说话的音调比成年人的 ，女孩的音调比男孩的 。(均选填“高”或“低”)
高
高
低
低
高
高
【练2】昆虫飞行时翅膀振动发出声音。如蜜蜂1 s振翅400次，苍蝇10 s振翅3 500次，则苍蝇翅膀振动的频率是 Hz；对比蜜蜂，苍蝇发出的声音的音调较 (选填“高”或“低”)，蜜蜂和苍蝇振翅发出的声音人耳 (选填“能”或“不能”)听见。
350
低
能
知识点二　用波形图比较音调
例2 如图所示是声音输入到示波器上时显示声音的波形。其中音调相同的是 图和 图。
解答：声音的音调相同，呈现在示波器的波形图时，即相同时间内振动次数相同；在图中相同时间，可数出振动次数一样的是甲图和乙图。
答案：甲 ；乙。
点评：相同时间内，振动次数少，频率低，音调低；相同时间内，振动次数多，频率高，音调高；相同时间内，振动次数相同，频率相同，音调相同。
【练3】把频率为400 Hz的音叉发出的声音信号输入示波器，示波器展现的波形如图所示。若把频率为800 Hz的音叉敲击发出的声音信号输入同一设置的示波器，其波形可能是(　　)
B
知识点三　探究影响弦乐器音调的因素
例3 探究影响弦乐器音调的因素实验。
问题：琴弦发出声音的音调与哪些因素有关呢
证据：利用如图乙所示的实验装置进行实验，已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定、B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢制琴弦的一端固定在木板O点，另一端悬挂不同个数的相同重物，重物个数越多、琴弦绷得越紧。拨动AB间的琴弦，用仪器测出发声的频率如下表：
实验次序 长度L/m 重物个数 频率f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 0.8 4 265
解释：(1)分析实验数据可知，第 次实验中琴弦发声的音调最高；
(2)用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦 的关系；
(3)分析 两次实验数据可以发现：在松紧程度相同时，琴弦 ，发出声音的音调越低。
(4)在上述探究的基础上，如果再选用一根长为0.4 m、横截面积更细的钢制琴弦来探究音调与琴弦粗细的关系，则实验中可悬挂重物 个。
解答：通过记录的实验证据，第1次实验中发声频率最高，音调最高；2、3两次实验中，弦的长度相同，所挂重物不同，挂的重物越多，弦越紧，目的是研究琴弦发声的音调与弦的松紧程度的关系；通过表格数据，在松紧程度(通过重物个数判断)相同时，对比1、2两次实验，弦的长度越长，音调越低；若探究音调与弦粗细的关系时，根据控制变量法，需控制弦的长度和松紧程度相等。
答案：(1)1； (2)松紧程度；(3)1和2； 越长；(4)2。
点评：通过实验发现弦越短、越细、越紧，它发出的声音音调越高。同时需知道控制变量法在实验探究中的应用。
【练4】如图是艺术家演奏的场景，演奏时发出的声音是由于 的振动而产生的，演奏者通过上下移动手指和拉粗细不同的弦，改变了声音的 。
弦
音调(共19张PPT)
第二章 声音与环境
2.4　让声音为人类服务
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1.能说出超声波与次声波的区别。
2.能列举声音在超声雷达、金属探伤、医学检查、建筑等方面的应用。
3.知道噪声的危害，能举例说明如何减弱生活环境中的噪声。
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1.音乐是人类心灵的语言，是音乐家运用不同的 、 ，配上伴音、和音等，组成不同的旋律。
2.我国不少古建筑，巧妙地应用了声学知识，其中最著名的是北京天坛的“回音壁”和“三音石”，它们都利用了声音的 原理。
3.把振动频率高于 Hz的声音叫超声；把振动频率低于20 Hz的声音叫 。超声的应用有 、 和
等。
音调
响度
反射
20 000
次声
超声诊断
清洗
声呐定位
4.声音可以传递 ，如蝙蝠利用回声定位；声音还可以传递 ，如用超声波粉碎肾结石，利用次声预测风暴、
等。
5.物理学把物体 振动产生的声音叫做噪声，而从环境保护的角度来说，一切干扰人们正常休息、学习和工作的声音都叫 。控制噪声可以从声音的 处、声音的 过程中、接收声音的 处三方面着手；目前主要在 、 、
三个方面采取措施控制噪声或减小噪声。
信息
能量
地震(科学合理即可)
无规则
噪声
声源
传播
人耳
消声
吸声
隔声
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知识点一　声音与音乐、建筑
例1 小明发现录播教室与普通教室不同。录播教室墙壁贴了带有很多小孔的材料，这样的设计在声学方面所起的作用是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.为了教室美观 B.减弱声音的反射
C.增强响度 D.改变声音的频率
解答：在一些大型会议室、电影院等场所的墙壁都安装了吸音材料，目的是减弱声音的反射，使人们听到的声音更为清晰、丰满。
答案：B。
点评：在设计现代建筑如礼堂、音乐厅、会议室等时，需要考虑回声现象，在墙壁设置不同的吸音材料来减弱声音的反射。
【练1】音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感，这主要是由于人的听觉有 效应。在下雨打雷时，每一次打雷后，雷声总会隆隆不绝于耳，这是因为雷声在云层经过多次 造成的。
双耳
反射
知识点二　超声与次声
例2 地震给人类造成了重大的损失，地震产生的声波属于 (选填“次声波”或“超声波”)，所以人们并没有感知到地震产生的声波。倒塌房屋中的一些被困人员，通过敲击物体使其 发出声音，及时获救，这是利用声波传递 。
解答：人能听到的声音的频率范围是20~20 000 Hz。振动频率超过20 000 Hz的声音为超声，振动频率低于20 Hz的声音为次声。地震、风暴等灾害产生的声波频率低于20 Hz，属于次声波。被困人员敲击物体使物体振动发出声音从而及时获救，这是利用声音能传递信息的特性。
答案：次声波；振动；信息。
点评：知道超声与次声的区别，会区分生活中利用声音传递信息和传递能量的区别。
【练2】有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷刷毛刷不到的地方，这种刷牙方式既干净又舒服，下列声音的利用与电动牙刷的声音利用方式不同的是(　　)
A.对积雪很厚的雪山发声促使其雪崩
B.用超声波清洗钟表零件
C.用彩超观察胎儿的生长情况
D.用超声波击碎患者体内的结石
C
知识点三　噪声
例3 在摩托车排气管末端加装消音器是在 处减弱噪声；把门窗关上，是在 减弱噪声；纺织厂的工人工作时戴上耳罩是在 处减弱噪声。
解答：摩托车排气管加装消音器是在声源处进行消声；将门窗关上是在声音的传播过程中隔声；工人工作时戴上耳罩是在人耳处隔声来减弱噪声。
答案：声源；传播过程中；人耳。
点评：知道减弱噪声的具体做法，可以在声源处、传播过程中和在人耳处减弱噪声。
【练3】城市里部分道路设计成如图所示，这种下凹道路在控制噪声方面的作用是 (　　)
A.防止车辆产生噪声
B.在声源处减弱噪声
C.在人耳处减弱噪声
D.在传播过程中减弱噪声
D　
【练4】噪声是严重影响我们生活的污染之一。下列措施中属于在产生环节控制噪声的是(　　)
A.在学校周围植树
B.教室安装隔音玻璃
C.晚上十点后在家听音乐戴上耳机
D.在靠近学校的道路旁安装隔声板
C
【练5】中考期间，为给莘莘学子营造安静舒适的备考环境，小区开展为考生“送安静”绿色护考行动，关于噪声及其防治措施，下列分析正确的是(　　)
A.噪声不是物体振动产生的
B.悦耳动听、富有节奏感的广场舞配乐不是噪声
C.“车辆出入请勿鸣笛”是从产生环节防治噪声的
D.禁止个体工商户燃放爆竹和播放音乐是从传播环节防治噪声的
C(共22张PPT)
第二章 声音与环境
2.3　响度与音色
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1.会区别响度的大小，知道响度的单位是分贝(dB)，能通过实验探究影响声音响度的因素。
2.能说出影响声音音色的因素。
3.能用波形图比较振幅，判断声音的响度和音色。
4.知道声音的三个主要特性，并能根据它来区分声音。
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1.物理学中，把声音的 叫做响度，又叫做 。响度单位是 ，符号 ，响度为 dB是人耳听觉下限。声源振动的幅度叫 。
2.响度与 有关， 越大，响度 ，响度还与 有关，距离越大，响度 。
强弱
音量
分贝
dB
0
振幅
振幅
振幅
越大
距离声源的远近
越小
3.如右图相同时间内，甲图的振幅较 ，响度较 ；乙图的振幅较 ，响度较 。
小
小
大
大
4.音色是指声音的 ，音色由发声体的 、 、
决定，人区分不同声音依靠 。
5. 、 、 是声音的三个主要特性，人们就是根据这些特性来区分声音的。
品质
材料
结构
发声方式
音色
音调
响度
音色
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知识点一　响度与振幅的关系
例1 在大鼓上放一些沙粒，击鼓时，会看到沙粒跳动，鼓敲击得越响，会看到沙粒跳得越 (选填“高”或“低”)，说明振幅越 ，响度越 。(后两空选填“大”或“小”)
解答：沙粒的跳动幅度直观地反映了鼓面的振动幅度，越大力敲击，鼓声越响，会看到沙粒跳得越高，说明鼓面振幅越大，产生声音的响度也越大。
答案：高；大；大。
点评：声音的响度与声源的振幅有关，声源的振幅越大，产生声音的响度也越大。
【练1】“引吭高歌”与“低声细语”中的“高”与“低”指声音的
不一样，是由声源振动的 决定的。
【练2】晚上，爸爸对小明说：“请把电视声音调小点，不要影响邻居休息。”这里“调小”的是声音的(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.音色 B.音调 C.响度 D.速度
响度
幅度
C
知识点二　用波形比较振幅
例2 如下图甲、乙、丙所示是几种声音输入到示波器时显示的波形。其中表示声音的响度相同的是图 和图 ；音调最低的是图 ，响度最小的是图 。
解答：示波器显示出来的振幅越大，声音的响度也越大。其中图甲和图乙两图振幅相同，所以响度也相同；振幅最小的是图丙，说明图丙对应的声音响度最小；相同时间内图乙频率最低，音调最低。
答案：甲 ；乙 ；乙； 丙。
点评：我们可以通过声音在示波器上的波形图判断声音的响度大小和音调高低。通过振幅大小(波形的高度)判断声音的响度，振幅大的，响度大；通过比较相同时间内，振动次数多少(波的数量)判断音调的高低。
【练3】老黄牛的叫声和蚊子的嗡嗡声比较，老黄牛发出的声音______ 大，蚊子发出的声音 高。(选填“音调”或“响度”)
响度
音调
知识点三　音色
例3 仅凭听觉就能分辨出交响乐中不同乐器的声音，是因不同乐器
的(　　)
A.响度不同 B.音调不同 C.音色不同 D.振幅不同
解答：不同物体所发出声音的音色是不同的，两个不同的发声体发出的声音，即使音调相同，响度相同，人耳仍能把它们区分开，就是因为它们的音色不同。
答案：C。
点评：音色是声音的品质，不同发声体发出声音的音色是不同的，它是由发声体材料、结构及发声方式等因素决定的。
【练4】唢呐演奏名曲《百鸟朝凤》时人们能感受到自然界中的“莺歌燕舞”，这是唢呐在吹奏时可以模仿多种鸟儿发声的(　　)
A.音量 B.音色 C.响度 D.音调
B
【练5】声纹锁基于声音的模式识别，跟指纹锁有异曲同工之用。只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开。这种声纹锁辨别声音的主要依据是(　　)
A.音色 B.响度 C.频率 D.音调
A
知识点四　管乐器和弦乐器
例4 如笛子、唢呐、小号等管乐器是通过激发管内 的振动来产生声音；而二胡、吉他、小提琴等弦乐器是通过摩擦或弹拨弦
产生声音；演奏笛子时，表演人员按压不同位置的孔主要是改变声音的 。
解答：管乐器主要是靠激发管内空气柱振动发出声音，空气柱的长度不同，发出声音的音调不同；而弦乐器主要是通过摩擦或拨动弦振动产生声音。
答案：空气柱；振动；音调。
点评：乐器主要分为打击乐器、弦乐器和管乐器，不同类型的乐器的发声材料、结构、部件和发声方式不同。
【练6】“曾侯乙编钟”是世界上现存规模最大、最完整的编钟。这套编钟共有65件，它们可以丰富编钟的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。用钟锤敲击编钟，悦耳的钟声通过 传入人耳，轻敲或重敲编钟同一位置能发出 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同的声音。
音调
空气
响度

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