暑假预习 八上第一章 第2节 声与听觉 举一反三(含解析)

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暑假预习 八上第一章 第2节 声与听觉 举一反三(含解析)

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第2节 声与听觉
考点一、声音的产生
1.探索活动:声音的产生条件
实验过程 把一根橡皮筋拉紧,拨动橡 皮筋,仔细倾听橡皮筋发出的声音,同时仔细观察橡皮筋的振动情况 把手指轻轻地放在自己的咽喉处,然后发出“啊……”的声音,体会手指的感觉 敲响音叉,并使音叉缓慢靠近并接触悬挂在线上的小球,观察小球的摆动情况
实验图示
实验现象 当橡皮筋振动时,它就发出声音,当橡皮筋停止振动时,它就停止发出声音 当发出声音时,可以感觉到咽 喉(声带)的振动 音叉将小球弹开,同时我们的耳朵能听见音叉发出的声音
实验结论 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。“振动”不能写成“震动”,也不能写 成“运动”
2.声源:正在发声的物体叫作声源。
固体、液体和气体都能作为声源。例如“风声、雨声、读书声”分别是由气体(空气)、液体 (水)、固体(声带)振动发出的声音。
打击乐器(如鼓、锣等)靠打击部位的振动发声;弦乐器 (如二胡、小提琴等)靠弦的振动发声;管乐器(如长笛、箫等) 靠管内空气柱的振动发声。
3.理解声音的产生应注意的两个问题
(1)一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止, 但不能说成“振动停止,声音消失”,因为振动停止,只是不再 发声,原来所发出的声音还继续存在并向远处传播。
(2)振动一定会发声,但发出的声音人耳不一定能听到。
【拓展】科学思维——转换法、归纳法
(1)转换法:将不容易直接 观察到的细微现象,通过某种方式把它形象、直观地呈现出来的 一种科学探究方法。本节中声 音是由物体振动产生的,但很多声音发出时,我们不能直接观察到物体的振动,这时,可运用转 换法把物体的振动转换成碎纸 屑或泡沫小球的跳动、乒乓球的摆动、水花飞溅等可见的现象。
(2)归纳法:通过对大量现象的对比、分析和总结,找出其中共同点的一种研究方法。本节中通过发声的橡皮筋在振动、 发声的声带在振动、发声的音叉在振动等实例归纳得出:一切正在发声的物体都在振动。
典例1:魔术师表演“会跳舞的火焰”节目时,先在平台上点燃一支蜡烛,然后手持一面小鼓置于蜡烛附近,鼓面面对烛火。当他敲响小鼓,烛火就随着鼓声舞动。这一现象说明( )
A.人的一种错觉 B.烛火肯定被风吹动
C.魔术师有一种神奇的力量 D.鼓面振动发声,带动空气振动
变式1:如图所示,将一个正在发声的音叉紧靠悬挂的泡沫塑料小球,可观察到小球被音叉反复弹开,如果音叉不发声就观察不到此现象,在此实验中,小球的作用是(  )
A.使音叉的振动尽快停下来
B.使音叉的振动时间尽可能延长,便于观察
C.使音叉的微小振动放大,便于观察
D.使声波反射形成回声
变式2:如图所示的几个实验,能够说明声音产生原因的是(  )
A.用音叉接触水面,水花四溅
B.逐渐抽出玻璃罩内空气,闹钟铃声变小
C.堵住和放开特定音孔,长笛发出不同音
D.对着蜡烛火焰敲击橡皮膜,火焰会摇晃
变式3:如图所示是小明同学探究“声音的产生”的实验装置。
(1)实验时小明用小锤敲击音叉,既能听到音叉发出的声音,又能观察到   。通过这个实验可以得出的结论是   。
(2)如果用手握住正在发声的音叉,   (填“能”或“不能”)听到声音。
(3)乒乓球在实验中的作用:   。这种研究方法叫作   。
考点二、声音的传播
(一)探究声音传播的条件
探究活动1:声音在固体和液体中的传播
过程 现象 结论
一个同学轻敲桌子的一端,另一个同学把耳朵贴在桌子的另一端的桌面上,堵住另一只耳朵 能听到敲敲击声 声音能在固体中传播
玻璃鱼缸中盛有水,水中有金鱼,用细棍轻敲鱼缸上沿 金鱼立即受惊游动 声音能在液体中传播
探究活动2:声音在气体中的传播
①将一只小电铃放在密封的玻璃罩内,接通电源使电铃发声,此时你能听到电铃声吗
②用抽气机抽出玻璃罩内的空气,在抽气的过程中,你听到的电铃声有什么变化
③再让空气逐渐进人玻璃罩内,你听到的电铃声又怎样变化
探究分析:刚开始能听到玻璃罩内的电铃声,随着空气逐渐被抽出,听到的电铃声逐渐变小,再让空气逐渐进人玻璃罩内,听到电铃声逐渐变大。
推理:如果把玻璃罩内的空气完全抽出, 就完全听不到电铃声了。
(二)归纳总结
声音可以在固体、液体和气体中传播。声音传播需要物质,科学上把这样的物质叫做介质。真空不能传声。
【能力拓展】在探究声音的传播实验中,我们不可能把玻璃罩内空气完全抽成真空,但我们可以通过空气越来越稀薄,听到的声音越来越小这一现象推理得出:如果玻璃罩内被抽成真空,则声音也就不能传播了,这种研究方法称为理想实验法(或推理法)。
①固体、液体、气体都可以作为声源发出声音,也都可以作为传播声音的介质。
②空气越稀薄,传声效果越差,真空不能传声。
③一般而言,固体传声效果最好,液体次之,气体传声效果最差。
典例1:科学兴趣小组设计了如图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙是直径为10cm的去底塑料筒,在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜,再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球,装置固定在两张桌面上。
(1)【实验1】调节两个塑料筒的中心在同一高度上,并使筒的开口对齐且相距5cm,用手往外拉开甲的橡皮膜,突然放手,听到声音并观察到图乙处乒乓球被弹开。此实验不能说明____(填字母编号)。
A.声音具有能量 B.声音可以在空气中传播
C.真空不能传播声音 D.声音由振动产生
(2)实验1中,乒乓球的作用是   。
(3)【实验2】为了进一步探究响度和距离的关系,小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小。根据实验2的现象,可以得出结论是   。
变式1:使用一款骨传导蓝牙耳机时,将耳机贴在耳边的颞骨两侧而不是堵塞住外耳道,既可以听到耳机发出的声音,也能听到周围环境声音。听到耳机声音和周围环境声音对应传播介质,分别是(  )
A.气体、固体 B.气体、气体 C.固体、固体 D.固体、气体.
变式2:如图所示,将正在发声的手机放在连通于抽气机的密闭玻璃瓶内。
(1)在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中,听到的声音将会逐渐 。
(2)分析实验现象,运用 (填“推理”或“归纳”)的方法可得结论: 。
变式3:在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到   ,它说明了   。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是   ,这种思维方法叫做   (填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他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:  。(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明   可以传声。
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,将听到铃声逐渐减弱,并由此推理可知:   。
考点三、声波
1.声音是以声波的形式传播的:以喇叭发声为例,当喇叭的纸盘面向外侧运动时,压缩邻 近的空气,使这部分空气变密;当喇叭的纸盘面向内侧运动时, 这部分空气变疏。喇叭纸盘面的不断振动,使空气中形成疏密 相间的波,向远处传播,我们把它叫作声波。像水波把波源的 振动向外传播一样,声音也是以波的形式将声源的振动向外传 播的,如右图所示。
2.声波传递着的是能,而非物质:例如,雷电发生后,雷声以声波的形式将能向四面八方传播, 到达我们周围,使我们周围的空气振动,从而使我们能够听到雷声, 但雷电发生处的空气并没有到达我们的周围。
3.声速:声速的大小跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关。 在15℃的空气中,声音每秒传播340m。声音在空气(15℃)中的传播速度为340m/s。
(1)介质种类平常我们讲的声速,指的就是此值大小。
声音在不同的介质中传播的速度不同。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,即v固 > v液 >v气。
(2)介质温度:声速随温度的升高而增大,气温每升高1℃,声音在空气 中每秒传播的距离约增加0.6m。
【拓展】科学思维——类比法理解声波
声波看不见、摸不着、不形 象直观,难以理解,这时我们可 以借助“水波”来类比认识声 波,这就是类比法。
典例1:在某金属管的一端敲一下,在管的另一端听到两次声音,管长1020m,两次响声相隔2.5s,如果当时空气中的声速是340m/s,求
(1)若金属管内装满水则通过水传播的声音是第几声?   (选填1、2或3)
(2)敲击结束后通过空气传播听到声音需要多少秒?
(3)该金属中的声速。
变式1:图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为 已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340 m/s,则该同学的身高为 ( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
变式2:根据你学习的“声音的产生和传播”知识,分析并解决以下实际问题。
(1)古诗“春眠不觉晓,处处闻啼鸟。夜来风雨声,花落知多少”中的鸟声、风声分别是   体、   体的振动发出的。
(2)北宋时期的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载:行军宿营,士兵枕着牛皮制成的箭简睡在地上,能及早听到夜袭敌人的马蹄声。这是因为   。
(3)将一颗石子抛入水中,若距击水处相同距离的水中、空中、岸边分别有一条鱼、一只小鸟、一个人,则最先听到击水声的是   ,这是因为   。
变式3:晚上,小李正在家里温习功课,突然听到窗外传来烟花很响的爆鸣声。
(1)爆鸣声是由火药爆炸时引起空气的   产生的。
(2)小李同学觉得看到烟花与听到烟花的声音并不同步,总是先看见烟花绽放然后才能听到烟花爆炸的声音,这是因为   。
(3)小李同学看到烟花后3 s才听到烟花的声音,已知当时气温为25 ℃,声音在空气中的传播速度为345 m/s,那么烟花爆鸣处距人   m。 (不计光的传播时间)
考点四、听觉的形成
(一)耳的构造及各部位功能
结构 功能
外耳 耳廓 收集声波
外耳道 传导声波
中耳 鼓膜 随着声波的振动而引起振动,将振动传到听小骨
鼓室 与耳道一起引起共鸣,并且起到平衡气压的作用
听小骨 把声音放大后传到内耳
咽鼓管 连通鼓室和咽部,使鼓膜内外空气压力保持平衡,从而使鼓膜能正常振动
内耳 耳蜗 内有液体和听觉感受器,接受声波的刺激,产生神经冲动
前庭 感觉头部位置变动,产生神经冲动
(二)听觉的形成
外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,人就听到了声音。即:声波→耳廓→外耳道→鼓膜→鼓室内听小骨→耳蜗→听神经→大脑的听觉中枢产生听觉。
影响听觉的因素:
①年龄:听觉通常会随年龄的增大而逐渐减弱。助听器能 帮助听觉减弱的人听到声音。
②器官损伤:外伤、过大的音量、误用耳毒性药物等诸多 因素都可能损伤听觉器官,导致听力受损,这类听力受损往往 是不可逆的。
(三)耳有保持身体平衡的作用
内耳的半规管和前庭中有感受头部位置变动的感受器。感受器过于敏感的人,在受到过长或过强的刺激时,易出现晕车、晕船和航空病。
典例1:小金坐飞机时,经常要晕飞机。妈妈不停地和他聊天,分散注意力,以减弱他不舒服的症状。请根据以上信息,结合所学内容,回答下列问题:
(1)晕飞机主要是由于图中   (填字母)区域的前庭特别敏感导致的。
(2)妈妈讲话的声音会引起小金耳朵中   的振动。
(3)小金闭眼也能分辨出妈妈的声音,主要是由于妈妈声音的   有别于他人。
变式1:关于耳朵的结构和功能的叙述中,不正确的是(  )
A.它的主要功能有听觉形成的传导性结构和保持身体平衡(即位觉)两个方面
B.中耳包括鼓膜、鼓室、咽鼓管三个结构
C.鼓膜能起到放大振动的作用
D.接受刺激,并产生神经冲动的听觉感受器位于耳蜗内
变式2:如图是人脑的部分结构示意图,请分析回答:
(1)一位小朋友要晕车,最可能的是________(填字母)太敏感所致;
(2)如果鼻咽喉感染,应及时治疗,否则病菌有可能通过 ________进入中耳引起发炎。
(3)当你在〝打哈欠〞时,会听不清别人对你说的话,主要是影响了________(结构名称)。
变式3:每年的 3 月 3 日是“全国爱耳日”,如图是人耳的结构示意图,请回答:
(1)外界声波经过耳廓的收集,进入外耳道传到中耳,引起鼓膜的振动;振动经过听小骨的传递和放大后传到内耳,刺激 内的听觉感受器产生神经冲动;神经冲动传至大脑的特定区域,形成听觉。
(2)当 F 受损时,造成的耳聋能否治愈? (填“能”或“不能”)
(3)打瞌睡时,头部下垂会立刻惊醒,此过程中接受刺激的感受器位于( )
A.前庭和耳蜗 B.半规管和耳蜗 C.前庭和半规管 D.鼓室和前庭
误认为只要有物体振动,就能听到声音
声音是由物体的振动产生的。声音的传播需要介质,真空不能传声。所以有声音必然有振动,但有振动并不一定能听到声音。听到声音的条件:物体振动, 有传声介质,无听力障碍,频率在人耳的听觉频率范围内(下节学习)。例如航天员在飞 船外谈话时,若不借助电子设备,则彼此之 间无法交谈,原因是缺少传播声音的介质。
1.听觉形成跟①声波、②听神经、③耳蜗内的听觉感受器、④鼓膜、⑤听小骨、⑥大脑有关。下列各组中,能表示听觉形成的正常途径的是( )
A.①→④→⑤→③→②→⑥ B.①→②→④→⑤→③→⑥
C.①→④→⑤→②→③→⑥ D.①→③→④→⑤→②→⑥
2.在汽车行驶的途中,即使我们闭上眼睛也可以感受到车子向右转还是向左转,加速还是刹车,这是因为(  )
A.我们耳朵的听觉十分灵敏可以听到汽车行驶的声音
B.耳蜗中位觉感受器
C.通过身体的各种感觉感受到的
D.前庭和半规管的作用
3.如图所示为耳的结构,下列叙述不正确的是( )
A.耳廓属于外耳,负责收集声波
B.鼓膜可以将声波转化为振动
C.耳蜗内充满了液体和听觉感受器
D.鼓室内的听小骨是固定不动的
4.如图为耳朵的结构示意图,请根据所学知识回答下列问题。
(1)外界的声波传至内耳的过程是①→②→   (用图中的数字和箭头表示)。
(2)外界物体振动产生的声波经外耳道传到鼓膜,引起其振动,再由三块   听传到内耳,刺激   内的听觉感受器,声音信息沿听神经传到   形成听觉(填中文名称)。
(3)遇巨大声响时,要迅速张开嘴,使   张开,从而使[ ]   内外的气压平衡,以免震破。
5.小明学了声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究。
①搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把钟放到一个盒子里,将衣服盖在钟上方,然后逐渐远离盒子直到听不到嘀嗒声,记下此时人离盒子的距离;
③依次分别将各种材料盖在钟上方重复以上实验,得到下表的数据。
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见钟声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
(1)小明设计实验利用了离声源越远,听到的声音响度越 (选填 “大”或“小”)的原理。
(2)根据实验数据,上述待测材料隔音性能最差的是 。
(3)根据小明的实验结果,可以作出一个推测:表面 的材料隔音性能较好。(选填“平整光滑”或“粗糙多孔”)
6.下表是某些介质中的声速v:
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) 40~50
水(20℃) 1480 软木 500
海水(25℃) 1531 铁(棒) 5200
(1)分析表格的信息,可推断出声速大小可能跟 (只写一点)有关,依据是 ;
(2)小明随父母到山区爬山,他向着远处的山崖大喊一声,约1.6s听到回声,他们距山崖大约 m(声速按计算);
(3)真空中声速是 m/s。
7.声音在不同介质中传播速度一般是不同的。阅读下表回答问题:
介质 声速v(米/秒) 介质 声速v(米/秒)
空气(0 ℃) 331 蒸馏水(25 ℃) 1497
空气(15 ℃) 340 铝(25 ℃) 5000
空气(25 ℃) 346 铁(25 ℃) 5200
煤油(25 ℃) 1324 铜(25 ℃) 3750
(1)指出声音在介质中的传播速度可能有的规律: (写出一条即可)。
(2)某测量员在空气温度是 15 ℃的环境中利用回声测距离:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过 1.00 秒钟第一次听到回声,又经过 0.50 秒钟再次听到回声,回声测距是利用了声波的 ,已知声速为 340 米/秒,则两峭壁间的距离多少米 ?(写出计算步骤)
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
易错点与提高
课后巩固
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第2节 声与听觉
考点一、声音的产生
1.探索活动:声音的产生条件
实验过程 把一根橡皮筋拉紧,拨动橡 皮筋,仔细倾听橡皮筋发出的声音,同时仔细观察橡皮筋的振动情况 把手指轻轻地放在自己的咽喉处,然后发出“啊……”的声音,体会手指的感觉 敲响音叉,并使音叉缓慢靠近并接触悬挂在线上的小球,观察小球的摆动情况
实验图示
实验现象 当橡皮筋振动时,它就发出声音,当橡皮筋停止振动时,它就停止发出声音 当发出声音时,可以感觉到咽 喉(声带)的振动 音叉将小球弹开,同时我们的耳朵能听见音叉发出的声音
实验结论 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。“振动”不能写成“震动”,也不能写 成“运动”
2.声源:正在发声的物体叫作声源。
固体、液体和气体都能作为声源。例如“风声、雨声、读书声”分别是由气体(空气)、液体 (水)、固体(声带)振动发出的声音。
打击乐器(如鼓、锣等)靠打击部位的振动发声;弦乐器 (如二胡、小提琴等)靠弦的振动发声;管乐器(如长笛、箫等) 靠管内空气柱的振动发声。
3.理解声音的产生应注意的两个问题
(1)一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止, 但不能说成“振动停止,声音消失”,因为振动停止,只是不再 发声,原来所发出的声音还继续存在并向远处传播。
(2)振动一定会发声,但发出的声音人耳不一定能听到。
【拓展】科学思维——转换法、归纳法
(1)转换法:将不容易直接 观察到的细微现象,通过某种方式把它形象、直观地呈现出来的 一种科学探究方法。本节中声 音是由物体振动产生的,但很多声音发出时,我们不能直接观察到物体的振动,这时,可运用转 换法把物体的振动转换成碎纸 屑或泡沫小球的跳动、乒乓球的摆动、水花飞溅等可见的现象。
(2)归纳法:通过对大量现象的对比、分析和总结,找出其中共同点的一种研究方法。本节中通过发声的橡皮筋在振动、 发声的声带在振动、发声的音叉在振动等实例归纳得出:一切正在发声的物体都在振动。
典例1:魔术师表演“会跳舞的火焰”节目时,先在平台上点燃一支蜡烛,然后手持一面小鼓置于蜡烛附近,鼓面面对烛火。当他敲响小鼓,烛火就随着鼓声舞动。这一现象说明( )
A.人的一种错觉 B.烛火肯定被风吹动
C.魔术师有一种神奇的力量 D.鼓面振动发声,带动空气振动
【答案】D
【解析】声音以声波的形式传播,当敲响小鼓时,周围的空气会传播声音,所以会引起周围空气的振动,而空气的振动又引起了烛火的摇动,所以当敲 响小鼓,烛火就随着鼓声舞动 ,D选项正确,A、B、C错误。
变式1:如图所示,将一个正在发声的音叉紧靠悬挂的泡沫塑料小球,可观察到小球被音叉反复弹开,如果音叉不发声就观察不到此现象,在此实验中,小球的作用是(  )
A.使音叉的振动尽快停下来
B.使音叉的振动时间尽可能延长,便于观察
C.使音叉的微小振动放大,便于观察
D.使声波反射形成回声
【答案】C
【解析】音叉发声时振幅很小,用肉眼直接看不出来。而靠近音叉的乒乓球却可以连续不断的大幅度跳动,而借助乒乓球的跳动,我们可以感知到音叉的振动,故C正确,而A、B、D错误。
变式2:如图所示的几个实验,能够说明声音产生原因的是(  )
A.用音叉接触水面,水花四溅
B.逐渐抽出玻璃罩内空气,闹钟铃声变小
C.堵住和放开特定音孔,长笛发出不同音
D.对着蜡烛火焰敲击橡皮膜,火焰会摇晃
【答案】A
【解析】声音是通过物体振动产生的。声音的传播需要介质,真空不能传声。音调跟频率有关,频率越小,音调越低。声音是以波的形式传播的。
【解答】A.音叉接触水面,会产生水花,说明音叉在振动发出声音。故A正确;
B.逐渐抽出玻璃罩内空气,闹钟铃声变小,说明声音传播需要介质.故B错误;
C. 堵住和放开特定音孔,长笛发出不同音,说明声音的音调高低与振动频率有关,故C错误;
D. 对着蜡烛火焰敲击橡皮膜,火焰会摇晃,说明声音具有能量,故D错误。
变式3:如图所示是小明同学探究“声音的产生”的实验装置。
(1)实验时小明用小锤敲击音叉,既能听到音叉发出的声音,又能观察到   。通过这个实验可以得出的结论是   。
(2)如果用手握住正在发声的音叉,   (填“能”或“不能”)听到声音。
(3)乒乓球在实验中的作用:   。这种研究方法叫作   。
【答案】(1)乒乓球被弹起;声音是由物体振动产生的
(2)不能
(3)将不容易观察的音叉振动转化为乒乓球的振动;转换法
【解析】(1)根据声音产生的知识解答;
(2)振动消失,发声就会停止;
(3)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,通常用一些非常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。
【解答】(1)实验时小明用小锤敲击音叉,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球被弹起。通过这个实验可以得出的结论是:声音是由物体振动产生的
(2)如果用手握住正在发声的音叉,则音叉会停止振动,则此时不能听到声音。
(3)乒乓球在实验中的作用:将不容易观察的音叉振动转化为乒乓球的振动,这种研究方法叫作转换法。
考点二、声音的传播
(一)探究声音传播的条件
探究活动1:声音在固体和液体中的传播
过程 现象 结论
一个同学轻敲桌子的一端,另一个同学把耳朵贴在桌子的另一端的桌面上,堵住另一只耳朵 能听到敲敲击声 声音能在固体中传播
玻璃鱼缸中盛有水,水中有金鱼,用细棍轻敲鱼缸上沿 金鱼立即受惊游动 声音能在液体中传播
探究活动2:声音在气体中的传播
①将一只小电铃放在密封的玻璃罩内,接通电源使电铃发声,此时你能听到电铃声吗
②用抽气机抽出玻璃罩内的空气,在抽气的过程中,你听到的电铃声有什么变化
③再让空气逐渐进人玻璃罩内,你听到的电铃声又怎样变化
探究分析:刚开始能听到玻璃罩内的电铃声,随着空气逐渐被抽出,听到的电铃声逐渐变小,再让空气逐渐进人玻璃罩内,听到电铃声逐渐变大。
推理:如果把玻璃罩内的空气完全抽出, 就完全听不到电铃声了。
(二)归纳总结
声音可以在固体、液体和气体中传播。声音传播需要物质,科学上把这样的物质叫做介质。真空不能传声。
【能力拓展】在探究声音的传播实验中,我们不可能把玻璃罩内空气完全抽成真空,但我们可以通过空气越来越稀薄,听到的声音越来越小这一现象推理得出:如果玻璃罩内被抽成真空,则声音也就不能传播了,这种研究方法称为理想实验法(或推理法)。
①固体、液体、气体都可以作为声源发出声音,也都可以作为传播声音的介质。
②空气越稀薄,传声效果越差,真空不能传声。
③一般而言,固体传声效果最好,液体次之,气体传声效果最差。
典例1:科学兴趣小组设计了如图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙是直径为10cm的去底塑料筒,在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜,再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球,装置固定在两张桌面上。
(1)【实验1】调节两个塑料筒的中心在同一高度上,并使筒的开口对齐且相距5cm,用手往外拉开甲的橡皮膜,突然放手,听到声音并观察到图乙处乒乓球被弹开。此实验不能说明____(填字母编号)。
A.声音具有能量 B.声音可以在空气中传播
C.真空不能传播声音 D.声音由振动产生
(2)实验1中,乒乓球的作用是   。
(3)【实验2】为了进一步探究响度和距离的关系,小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小。根据实验2的现象,可以得出结论是   。
【答案】(1)C
(2)放大实验现象
(3)声音的响度与距离声源的远近有关,距离越远,响度越小
【解析】(1)根据实验现象分析包含的物理原理;
(2)橡皮膜的振幅很小,用肉眼几乎看不到,但是借助乒乓球的大幅度振动,我们可以感知橡皮膜在振动。
(3)乒乓球的振幅越小,说明橡皮膜的振幅越小,即收集到声音的响度越小,据此分析声音的限度与距离的关系即可。
【解答】(1)声音能够使橡皮膜振动,从而引起乒乓球振动,这说明声音具有能量,故A正确不合题意;
声音从甲塑料筒依靠空气传播到乙塑料筒,故B正确不合i题意;
乒乓球大幅度振动,说明发声的橡皮膜在振动,故D正确不合题意;
题目中没有现象可以说明真空不能传播声音,故C错误符合题意。故选C。
(2)实验1中,乒乓球的作用是放大实验现象。
(3)【实验2】为了进一步探究响度和距离的关系,小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小。
根据实验2的现象,可以得出结论是:声音的响度与距离声源的远近有关,距离越远,响度越小。
变式1:使用一款骨传导蓝牙耳机时,将耳机贴在耳边的颞骨两侧而不是堵塞住外耳道,既可以听到耳机发出的声音,也能听到周围环境声音。听到耳机声音和周围环境声音对应传播介质,分别是(  )
A.气体、固体 B.气体、气体 C.固体、固体 D.固体、气体.
【答案】D
【解析】人体听到的声音是通过固体,液体,气体传播,耳廓接收到声音进入外耳道,传递到鼓膜,再通过鼓膜和听小骨依次传递到内耳,然后由听觉神经传给大脑的,此种听到声音的方式被称作空气传导。 声波还可以通过颅骨传入内耳,然后由听觉神经传给大脑,此种听到声音的方式被称作骨传导,即声音是通过固体传播的。
【解答】耳机贴在耳边的颞骨两侧而不是堵塞住外耳道 ,说明耳机发出的声音是通过颅骨传入内耳,然后由听觉神经传给大脑。所以是固体传播声音。 同时能听到周围环境的声音 ,说明环境的声音是通通过空气传播的,即气体传播。所以选D.
变式2:如图所示,将正在发声的手机放在连通于抽气机的密闭玻璃瓶内。
(1)在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中,听到的声音将会逐渐 。
(2)分析实验现象,运用 (填“推理”或“归纳”)的方法可得结论: 。
【答案】(1)变小(2)推理;声音的传播需要介质
【解析】(1)空气是传声的介质,空气越稀薄,则传声能力越弱;
(2)随着玻璃罩内空气越来越少,则听到的声音越来越小。由此可知,如果玻璃罩中变成真空,那么将不会听到声音,即真空不能传声,这种方法叫科学推理法。
【解答】(1)在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中,听到的声音将会逐渐变小。
(2)分析实验现象,运用推理的方法可得结论:声音的传播需要介质(真空不能传声)。
变式3:在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到   ,它说明了   。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是   ,这种思维方法叫做   (填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他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:  。(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明   可以传声。
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,将听到铃声逐渐减弱,并由此推理可知:   。
【答案】(1)乒乓球弹跳起来;发声的物体在振动;将音叉的振动放大;转换法
(2)在桌面上撒一些纸屑
(3)空气
(4)真空不能传声
【解析】(1)根据声音的产生的实验分析解答。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,通常用一些非常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。
(2)在桌子上放上一些轻小的物体,当桌子振动时,它们接收到能量会跳动起来,这可以间接反映发生的桌子在振动。
【解答】(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,它说明了发声的物体在振动。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动放大,这种思维方法叫做转换法。
(2)子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,改进方法是:在桌面上撒一些纸屑。
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明空气可以传声。
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,将听到铃声逐渐减弱,并由此推理可知:真空不能传声。
考点三、声波
1.声音是以声波的形式传播的:以喇叭发声为例,当喇叭的纸盘面向外侧运动时,压缩邻 近的空气,使这部分空气变密;当喇叭的纸盘面向内侧运动时, 这部分空气变疏。喇叭纸盘面的不断振动,使空气中形成疏密 相间的波,向远处传播,我们把它叫作声波。像水波把波源的 振动向外传播一样,声音也是以波的形式将声源的振动向外传 播的,如右图所示。
2.声波传递着的是能,而非物质:例如,雷电发生后,雷声以声波的形式将能向四面八方传播, 到达我们周围,使我们周围的空气振动,从而使我们能够听到雷声, 但雷电发生处的空气并没有到达我们的周围。
3.声速:声速的大小跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关。 在15℃的空气中,声音每秒传播340m。声音在空气(15℃)中的传播速度为340m/s。
(1)介质种类平常我们讲的声速,指的就是此值大小。
声音在不同的介质中传播的速度不同。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,即v固 > v液 >v气。
(2)介质温度:声速随温度的升高而增大,气温每升高1℃,声音在空气 中每秒传播的距离约增加0.6m。
【拓展】科学思维——类比法理解声波
声波看不见、摸不着、不形 象直观,难以理解,这时我们可 以借助“水波”来类比认识声 波,这就是类比法。
典例1:在某金属管的一端敲一下,在管的另一端听到两次声音,管长1020m,两次响声相隔2.5s,如果当时空气中的声速是340m/s,求
(1)若金属管内装满水则通过水传播的声音是第几声?   (选填1、2或3)
(2)敲击结束后通过空气传播听到声音需要多少秒?
(3)该金属中的声速。
【答案】(1)2
(2)敲击结束后通过空气传播听到声音需:;
(3)声音在金属管中传播的时间:t'=t-2.5s=3s-2.5s=0.5s;
则声音在金属管中的速度。
【解析】(1)一般情况下,声音的传播速度:v金属管>v水>v空气,则听到声音的时间t金属管变式1:图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为 已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340 m/s,则该同学的身高为 ( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
【答案】B
【解析】(1)速度公式的应用:速度的计算公式为 ,其中v表示速度,s表示路程,t表示时间。已知声速和超声波传播时间,可计算出超声波传播的路程 。
(2)路程与身高的关系:超声波从感应器发出到经人体反射返回感应器,传播的路程是感应器到人体头顶距离的 2 倍。用感应器距测高台的总高度减去超声波传播路程的一半,就能得到同学的身高 。
【解答】感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为 则超声波从感应器到人的头顶的传播时间为该时间的 ,即感应器到人的头顶的距离: 人的身高h=2.5m -0.85m=1.65m。
故答案为:B。
变式2:根据你学习的“声音的产生和传播”知识,分析并解决以下实际问题。
(1)古诗“春眠不觉晓,处处闻啼鸟。夜来风雨声,花落知多少”中的鸟声、风声分别是   体、   体的振动发出的。
(2)北宋时期的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载:行军宿营,士兵枕着牛皮制成的箭简睡在地上,能及早听到夜袭敌人的马蹄声。这是因为   。
(3)将一颗石子抛入水中,若距击水处相同距离的水中、空中、岸边分别有一条鱼、一只小鸟、一个人,则最先听到击水声的是   ,这是因为   。
【答案】(1)固;气
(2)固体传声比空气快
(3)鱼;声音在液体中的传播速度比在空气中的传播速度快
【解析】(1)声音由物体振动产生;
(2)根据声音在不同介质中传声速度的大小分析;
(3)一般情况下,声音的速度:固体>液体>气体,据此分析解答。
【解答】(1)古诗“春眠不觉晓,处处闻啼鸟。夜来风雨声,花落知多少”中的鸟声、风声分别是固体、气体的振动发出的。
(2)北宋时期的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载:行军宿营,士兵枕着牛皮制成的箭简睡在地上,能及早听到夜袭敌人的马蹄声。这是因为固体传声比空气快。
(3)将一颗石子抛入水中,若距击水处相同距离的水中、空中、岸边分别有一条鱼、一只小鸟、一个人,则最先听到击水声的是鱼,这是因为声音在液体中的传播速度比在空气中的传播速度快。
变式3:晚上,小李正在家里温习功课,突然听到窗外传来烟花很响的爆鸣声。
(1)爆鸣声是由火药爆炸时引起空气的   产生的。
(2)小李同学觉得看到烟花与听到烟花的声音并不同步,总是先看见烟花绽放然后才能听到烟花爆炸的声音,这是因为   。
(3)小李同学看到烟花后3 s才听到烟花的声音,已知当时气温为25 ℃,声音在空气中的传播速度为345 m/s,那么烟花爆鸣处距人   m。 (不计光的传播时间)
【答案】(1)振动 (2)光速比声速大 (3)1035
【解析】(1)爆鸣声是由火药爆炸时引起空气的振动产生的。
(2)小李同学觉得看到烟花与听到烟花的声音并不同步,总是先看见烟花绽放然后才能听到烟花爆炸的声音,这是因为光速比声速大。
(3)烟花爆鸣处距人的距离:s=vt=345m/s×3s=1035m。
考点四、听觉的形成
(一)耳的构造及各部位功能
结构 功能
外耳 耳廓 收集声波
外耳道 传导声波
中耳 鼓膜 随着声波的振动而引起振动,将振动传到听小骨
鼓室 与耳道一起引起共鸣,并且起到平衡气压的作用
听小骨 把声音放大后传到内耳
咽鼓管 连通鼓室和咽部,使鼓膜内外空气压力保持平衡,从而使鼓膜能正常振动
内耳 耳蜗 内有液体和听觉感受器,接受声波的刺激,产生神经冲动
前庭 感觉头部位置变动,产生神经冲动
(二)听觉的形成
外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,人就听到了声音。即:声波→耳廓→外耳道→鼓膜→鼓室内听小骨→耳蜗→听神经→大脑的听觉中枢产生听觉。
影响听觉的因素:
①年龄:听觉通常会随年龄的增大而逐渐减弱。助听器能 帮助听觉减弱的人听到声音。
②器官损伤:外伤、过大的音量、误用耳毒性药物等诸多 因素都可能损伤听觉器官,导致听力受损,这类听力受损往往 是不可逆的。
(三)耳有保持身体平衡的作用
内耳的半规管和前庭中有感受头部位置变动的感受器。感受器过于敏感的人,在受到过长或过强的刺激时,易出现晕车、晕船和航空病。
典例1:小金坐飞机时,经常要晕飞机。妈妈不停地和他聊天,分散注意力,以减弱他不舒服的症状。请根据以上信息,结合所学内容,回答下列问题:
(1)晕飞机主要是由于图中   (填字母)区域的前庭特别敏感导致的。
(2)妈妈讲话的声音会引起小金耳朵中   的振动。
(3)小金闭眼也能分辨出妈妈的声音,主要是由于妈妈声音的   有别于他人。
【答案】(1)C (2)鼓膜 (3)音色
【解析】耳的结构中A是外耳,包括耳廓和外耳道,B是中耳,包括鼓膜、听小骨,C是内耳,包括前庭、半规管、耳蜗。
【解答】(1)前庭位于内耳,故是图中C
(2)声音是以声波的形式传播的,当声波被耳廓收集,通过外耳道与鼓膜接触时,引起鼓膜振动。
(3)不同的发生物体(不同的人)的音色不同,因此可以根据音色来辨别,故是由于妈妈声音的音色有别于他人。
变式1:关于耳朵的结构和功能的叙述中,不正确的是(  )
A.它的主要功能有听觉形成的传导性结构和保持身体平衡(即位觉)两个方面
B.中耳包括鼓膜、鼓室、咽鼓管三个结构
C.鼓膜能起到放大振动的作用
D.接受刺激,并产生神经冲动的听觉感受器位于耳蜗内
【答案】C
【解析】耳的结构包括外耳、中耳和内耳。外耳包括耳郭和外耳道,中耳包括鼓膜、鼓室、咽鼓管,内耳包括前庭、半规管和耳蜗。
【解答】A.耳的鼓膜、听小骨和耳蜗是听觉形成的传导性结构,前庭和半规管具有保持身体平衡(即位觉)的作用,故A正确;
B.中耳包括鼓膜、鼓室、咽鼓管三个结构,故B正确;
C.鼓膜能将声波转化成机械振动,并起到放大振动的作用,故C错误;
D.耳蜗内的听觉感受器能够接受通过听小骨传来的振动,产生神经冲动。所以接受刺激,并产生神经冲动的听觉感受器位于耳蜗内,故D正确。
变式2:如图是人脑的部分结构示意图,请分析回答:
(1)一位小朋友要晕车,最可能的是________(填字母)太敏感所致;
(2)如果鼻咽喉感染,应及时治疗,否则病菌有可能通过 ________进入中耳引起发炎。
(3)当你在〝打哈欠〞时,会听不清别人对你说的话,主要是影响了________(结构名称)。
【答案】(1)H (2)咽鼓管 (3)鼓膜
【解析】外界传来的声音经过耳郭收集,进入外耳道后便会撞击鼓膜,使其产生振动。鼓膜的振动会带动听小骨振动,听小骨把声音放大后再传入耳蜗。耳蜗上的听觉感受器便把声音信息沿听神经传到脑部听觉中枢,从而形成听觉。内耳中的前庭和半规管有感受头部位置变动的感受器。感受器过于敏感的人,就容易晕车、晕船。咽鼓管连通咽部和鼓室,使鼓膜内外空气压力保持平衡,从而使鼓膜能够正常振动。
(1)晕车最可能是前庭、半规管太过敏感。
(2)鼻咽喉感染,不及时治疗的话,病菌有可能通过咽鼓管进入中耳引起炎症。
(3)“打哈欠”时,咽鼓管开发,使鼓室内气压增高,鼓膜外凸,引起听小骨与鼓膜之间传导声波出现障碍,所以听不到或听不清声音。
变式3:每年的 3 月 3 日是“全国爱耳日”,如图是人耳的结构示意图,请回答:
(1)外界声波经过耳廓的收集,进入外耳道传到中耳,引起鼓膜的振动;振动经过听小骨的传递和放大后传到内耳,刺激 内的听觉感受器产生神经冲动;神经冲动传至大脑的特定区域,形成听觉。
(2)当 F 受损时,造成的耳聋能否治愈? (填“能”或“不能”)
(3)打瞌睡时,头部下垂会立刻惊醒,此过程中接受刺激的感受器位于( )
A.前庭和耳蜗 B.半规管和耳蜗 C.前庭和半规管 D.鼓室和前庭
【答案】(1)耳蜗 (2)不能 (3)C
【解析】耳的结构包括外耳、中耳和内耳。
(1)外耳包括耳廓和外耳道,耳廓有收集声波的作用,外耳道将声波传至鼓膜。
(2)中耳包括鼓膜、鼓室和听小骨,鼓膜把声波振动转为机械振动,听小骨把鼓膜的振动扩大并传到内耳;
(3)内耳包括半规管、前庭和耳蜗,半规管和前庭内有感受头部位置变动的位觉(平衡觉)感受器,前者引起旋转感觉,后者引起位置感觉和变速感觉。前庭及半规管过敏的人,在直线变速及旋转变速运动时,传入冲动引起中枢有关部位过强的反应,导致头晕、恶心、呕吐、出汗等,这就是通常说的晕车、晕船。耳蜗中有听觉感受器,感受振动的刺激,产生神经冲动。神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉。
【解答】(1)外界声波经过耳廓的收集,进入外耳道传到中耳,引起鼓膜的振动;振动经过听小骨的传递和放大后传到内耳,刺激耳蜗内的听觉感受器产生神经冲动;神经冲动传至大脑的特定区域,形成听觉。
(2)F为听觉神经,当 F 受损时,反射弧不完整,造成的耳聋不能治愈。
(3)打瞌睡时,头部下垂会立刻惊醒,此过程中接受刺激的感受器位于前庭和半规管。
误认为只要有物体振动,就能听到声音
声音是由物体的振动产生的。声音的传播需要介质,真空不能传声。所以有声音必然有振动,但有振动并不一定能听到声音。听到声音的条件:物体振动, 有传声介质,无听力障碍,频率在人耳的听觉频率范围内(下节学习)。例如航天员在飞 船外谈话时,若不借助电子设备,则彼此之 间无法交谈,原因是缺少传播声音的介质。
1.听觉形成跟①声波、②听神经、③耳蜗内的听觉感受器、④鼓膜、⑤听小骨、⑥大脑有关。下列各组中,能表示听觉形成的正常途径的是( )
A.①→④→⑤→③→②→⑥ B.①→②→④→⑤→③→⑥
C.①→④→⑤→②→③→⑥ D.①→③→④→⑤→②→⑥
【答案】A
【解析】耳朵是接受声音的感觉器官,听神经将信号传递给大脑,由大脑识别这些声音的含义,人就产生了听觉。
【解答】听觉形成的正常途径是声波引起鼓膜振动,由听小骨传递给耳蜗内的听觉感受器,然后再由听神经传递给大脑皮层听觉中枢,产生听觉。
故选:A。
2.在汽车行驶的途中,即使我们闭上眼睛也可以感受到车子向右转还是向左转,加速还是刹车,这是因为(  )
A.我们耳朵的听觉十分灵敏可以听到汽车行驶的声音
B.耳蜗中位觉感受器
C.通过身体的各种感觉感受到的
D.前庭和半规管的作用
【答案】D
【解析】前庭和半规管在人的内耳内部:
1. 前庭主要是维持平衡的器官,可感知人体空间位置,并与耳蜗紧密相连。
2. 半规管是耳内感受装置,起到平衡作用,分为上、后、外侧半规管,连接内耳与前庭,有骨半规管和膜半规管两部分组成。
3. 患者感统失调可能导致前庭肢体感官信息中断,出现晕车、晕船等现象。
【解答】感受到车子向右转还是向左转 ,其为感知车子方向和位置的变化,为前庭和半规管的作用。
故答案为:D
3.如图所示为耳的结构,下列叙述不正确的是( )
A.耳廓属于外耳,负责收集声波
B.鼓膜可以将声波转化为振动
C.耳蜗内充满了液体和听觉感受器
D.鼓室内的听小骨是固定不动的
【答案】D
【解析】耳分为外耳中耳内耳,外耳包括耳廓和外耳道。能收集声音。中耳有鼓膜鼓室听小骨,将声音转化成振动并放大声音的作用。内耳有前庭半规管耳蜗等。耳蜗内有液体和听觉感受器。
【解答】A.外耳包括耳廓和外耳道。收集声音。故A不符合题意。
B.中耳有鼓膜鼓室听小骨,鼓膜将声音转化成振动,听小骨放大声音的作用。故B不符合题意。
C.内耳有前庭半规管耳蜗等。耳蜗内有液体和听觉感受器。 故C不符合题意。
D.听小骨接收到鼓膜振动后会带动听小骨振动并将振动放大。故D符合题意。故答案为:D
4.如图为耳朵的结构示意图,请根据所学知识回答下列问题。
(1)外界的声波传至内耳的过程是①→②→   (用图中的数字和箭头表示)。
(2)外界物体振动产生的声波经外耳道传到鼓膜,引起其振动,再由三块   听传到内耳,刺激   内的听觉感受器,声音信息沿听神经传到   形成听觉(填中文名称)。
(3)遇巨大声响时,要迅速张开嘴,使   张开,从而使[ ]   内外的气压平衡,以免震破。
【答案】(1)③→④→⑤
(2)听小骨;耳蜗;大脑皮层听觉中枢
(3)咽鼓管;[3]鼓膜
【解析】①是耳廓,②是外耳道,③是鼓膜,④是听小骨,⑤是耳蜗,⑥是听神经;
【解答】(1)听觉的形成路径:①耳廓→②外耳道→③鼓膜→④听小骨→⑤耳蜗→⑥听神经→大脑皮层听觉中枢;所以外界的声波传至内耳的过程是①→②→③→④→⑤
(2) 外界物体振动产生的声波经外耳道传到鼓膜,引起其振动,再由三块听小骨听传到内耳,刺激耳蜗内的听觉感受器,声音信息沿听神经传到大脑皮层听觉中枢形成听觉。
(3)鼓膜内外气压不平衡会导致鼓膜破裂,影响听觉;遇巨大声响时,要迅速张开嘴,使咽鼓管张开,从而使[ 3 ]鼓膜内外的气压平衡,以免震破。
5.小明学了声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究。
①搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把钟放到一个盒子里,将衣服盖在钟上方,然后逐渐远离盒子直到听不到嘀嗒声,记下此时人离盒子的距离;
③依次分别将各种材料盖在钟上方重复以上实验,得到下表的数据。
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见钟声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
(1)小明设计实验利用了离声源越远,听到的声音响度越 (选填 “大”或“小”)的原理。
(2)根据实验数据,上述待测材料隔音性能最差的是 。
(3)根据小明的实验结果,可以作出一个推测:表面 的材料隔音性能较好。(选填“平整光滑”或“粗糙多孔”)
【答案】(1)小(2)塑料袋(3)粗糙多孔
【解析】(1)声音在传播过程中不断分散,距离越远,分散的越厉害,自然听到声音的响度越小;
(2)材料的隔音性能越好,听不到声音的距离越短;
(3)衣服和袜子的隔音性能较好,而报纸和塑料袋的隔音性能较差,二者比较确定影响隔音性能的因素。【解答】(1)小明设计的实验利用了离声源越远,听到的声音响度越小的原理。
(2)根据实验数据可知,使用塑料袋隔音时,听不见声音的距离最远,则上述待测材料隔音性能最差的是塑料袋。
(3)根据小明的实验结果,可以作出一个推测:表面粗糙多孔的材料隔音性能较好。
6.下表是某些介质中的声速v:
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) 40~50
水(20℃) 1480 软木 500
海水(25℃) 1531 铁(棒) 5200
(1)分析表格的信息,可推断出声速大小可能跟 (只写一点)有关,依据是 ;
(2)小明随父母到山区爬山,他向着远处的山崖大喊一声,约1.6s听到回声,他们距山崖大约 m(声速按计算);
(3)真空中声速是 m/s。
【答案】介质的温度;声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同;(或:介质的种类; 声音在水、海水、冰、铁等不同物质中速度不同;);272;0
【解析】(1)由表中信息可知,变量为介质和温度,可知声速与温度以及介质种类有关。
(2)听到回声,声音经过的距离是他们距山崖距离的2倍。
(3)声音的传播需要介质,可知声音不能在真空中传播,速度为零。【解答】(1)观察表中数据,不难发现:①声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同,说明声速大小和介质种类有关。
②声音在 5℃、15℃、20℃的水中的速度不同,说明声速大小和温度有关。
(2)声音从小明这里到远处山崖时间为,根据可得
(3)因为声音不能在真空中传播,所以真空中声速是0m/s。
7.声音在不同介质中传播速度一般是不同的。阅读下表回答问题:
介质 声速v(米/秒) 介质 声速v(米/秒)
空气(0 ℃) 331 蒸馏水(25 ℃) 1497
空气(15 ℃) 340 铝(25 ℃) 5000
空气(25 ℃) 346 铁(25 ℃) 5200
煤油(25 ℃) 1324 铜(25 ℃) 3750
(1)指出声音在介质中的传播速度可能有的规律: (写出一条即可)。
(2)某测量员在空气温度是 15 ℃的环境中利用回声测距离:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过 1.00 秒钟第一次听到回声,又经过 0.50 秒钟再次听到回声,回声测距是利用了声波的 ,已知声速为 340 米/秒,则两峭壁间的距离多少米 ?(写出计算步骤)
【答案】(1)声音在同种介质中的传播速度与温度有关
(2)反射;回声测距是利用了声波的反射。 经过1s后听到第一次回声, 则听到第二次回声时的时间为:t=1s+0.5s=1.5s; 两个峭壁之间的距离为:。
【解析】(1)将表格中的数据进行比较,从而找到声音的传播速度的规律;
(2)根据回声测距的原理解答。在回声测距中,障碍物之间的距离等于声音传播路程的一半,即。
【解答】(1)比较第一列前三个数据可知,声音在同种介质中的传播速度与温度有关;
比较空气(25℃)、煤油(25℃),铝(25℃)可知:当温度相同时,声音在气体中传播速度最小,在固体中传播速度最大。
(2)回声测距是利用了声波的反射。
经过1s后听到第一次回声,则听到第二次回声时的时间为:t=1s+0.5s=1.5s;
两个峭壁之间的距离为:。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
易错点与提高
课后巩固
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