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初中物理 声音的传播
一、学习目标
1. 知道声音的传播要靠介质，声音在不同介质中的传播速度不同。
2. 能够根据声速解释生活中的一些现象。
二、重难点提示
重点：声音的传播需要介质。
难点：钟罩实验及“科学推理法”。
考点精讲：
1. 声音的传播：
（1）声音的传播需要介质，一切气体、液体、固体均能够传声，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到了声音。
（2）声音以声波的形式传播。
2. 真空不能传声：
钟罩实验说明：真空不能传声，或者说声音的传播需要介质，这里采用了“科学推理法”，因为实验中不能将钟罩抽成真正的真空状态。
【说明】严格来说，这个实验的结论是“空气越稀薄，铃声越弱”；实验的推论是“真空不能传声”。
【随堂练习】宇航员在飞船舱外工作时，他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行，而在飞船舱内却可以直接对话，其原因是( )
A. 太空中噪声太大 B．太空是真空，不能传声
C. 用通讯设备对话更方便 D．声音只能在地面附近传播
思路分析：声音的传播需要介质，真空不能传声。太空里没有空气，类似真空，因此宇航员之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行。而宇宙飞船舱内是模拟大气的环境，由于飞船舱内存在空气，因而宇航员在飞船舱内可以直接对话。
答案：B
3. 声音的速度：
（1）声速跟介质的种类有关。一般地，声音在固体、液体中比在气体中传播得快，物体的弹性越好，声音在其中传播的速度就越快。一般来说，在固、液、气三种物态中，固体的弹性最好，气体的最差，因此声音在固体中传播得最快，在气体中传播得最慢。
（2）声速还跟介质的温度有关。一般地，在同种介质中，温度越高，声音传播的速度越快。
【知识·链接】声音在空气（15℃时）中的声速是340 m/s（注：m是长度的单位，读作米；s是时间单位，读作秒；m/s是速度单位，读作“米每秒”），应该作为常数记住，平常我们讲的声速，指的就是该数值。
【随堂练习】下列说法中正确的是（ ）
A. 只要物体振动，就一定能听到声音
B. 固体、液体和气体都能传播声音
C. 宇航员们在月球上也可以直接用语言交谈
D. 声音在固体、液体中比在空气中传播得慢些
思路分析：一切正在发声的物体都在振动，但并不是物体振动所发出的声音，人耳都能听到，故选项A错。声音传播必须要有介质，而一切气体、液体和固体都能成为介质而传播声音，故选项B正确。月球上没有空气（即真空），故宇航员们在月球上讲话没有介质来传播，即使距离很近，也不能直接用语言进行交谈，而只能用无线电设备，故C选项错。不少同学认为声音在空气中传播阻碍小，传播速度应快一些，但实际情况正好相反，故选项D错。
答案：B
例题1 关于声现象，下列说法中正确的是
A. 声音在不同介质中的传播速度相同
B. 如果听力好的话，我们可以听到宇宙星球的爆炸声
C. 声音在空气中的传播速度为3×108m/s
D. 钓鱼时不能大声说话，否则会把鱼吓走，这说明空气和水都能传播声音
思路分析：（1）声音可以在不同的介质中传播，传播的速度一般是不同的，一般情况下的传播速度为：；（2）宇宙中各个星球之间是真空，真空不能传声；（3）在15℃的空气中，声音的传播速度为340m/s；（4）在鱼与人之间隔着水和空气，鱼能听到人的说话声，说明声音在空气和水中都能传播。
答案：D
例题2 王聪和李明在学过有关声的知识之后，做了一个实验：王聪在装满水的长铁水管一端用锤敲击一下，李明在另一端一只耳朵靠在铁管上，你认为李明最多能听到几次响声？
思路分析：敲击声可以分别沿铁管、水、和空气传播，由于铁传播声音的速度最快，水其次，空气最慢，所以沿铁传播的声音最先到达人耳，沿水传播的声音第二到达人耳，沿空气传播的声音最后到达人耳，因此小明会听到三次响声。
答案：小明最多能听到三次响声。
【高频疑点】
科学推理法：钟罩实验中，由于在实验室采用抽气机抽气的方法，无法实现真正的“真空”，所以该实验无法得出“真空不能传声”的结论。
【知识脉络】
同步练习：
（答题时间：15分钟）
1. 关于声现象，下列说法正确的是 （ ）
A. 声音在不同介质中的传播速度相同
B. 人说话是靠舌头振动发声的
C. 只要物体在振动，我们人耳就能听到声音
D. 一切发声物体都在振动
2. 在《梦溪笔谈》中，有这样的叙述：“行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到前来夜袭敌人的马蹄声。”这是因为（ ）
A. 马蹄声不能由空气传入人耳 B. 马踏在地面上时能使土地振动而发声
C. 土地传播声音的速度比空气快 D. 睡在地上能感觉到地面振动
3. 婴儿从呱呱坠地的那时起，就无时无刻不与声打交道。下列关于声的说法，错误的是（ ）
A. 我们能听到远处的雷声，说明空气可以传声
B. 人在岸上大声说话也能惊动水中的鱼，说明水能传声
C. 将耳朵贴在长钢管的一端，让他人在另一端敲击一下，你会听到几次敲击声，其中最先听到的声音是通过空气传来的
D. 宇航员在太空中不能直接对话，说明真空不能传声
4. 中国海军第五批护航编队的护航舰艇上，出现了一种神秘的声波武器——“金嗓子”，对索马里海盗构成了有效威慑，若要阻挡这一武器的袭击，可以用薄薄的一层（　　）
A. 真空带 B. 半导体网 C. 绝缘体网 D. 磁性物质网
5. 人耳能分清前后两个声音的时间间隔应大于0.1s，据此，要想听到回声，人离障碍物的距离为（ ）
A. 大于17m B. 小于17m C. 大于34m D. 小于34m
6. 敲打铜锣，因锣面 而发出声音，而在月球上由于没有空气，宇航员即使再用力敲打，他也不能直接听到锣声，这是因为 不能传声。声音在空气中的传播速度是340m/s，人对高墙喊一声，若2s听到回声，则人距高墙是 m。
7. 某兴趣小组的甲、乙、丙三位同学合作估测常温下声音在空气中的传播速度。
（1）他们选择了鼓（含鼓槌）做实验，除了这种器材外，至少还需要的实验器材是_______________和_________________。
（2）如图所示，甲负责敲鼓、乙负责计时、丙负责听声。实验步骤如下，请你将实验操作步骤D补充完整。
A. 量出200米的直线距离s并做记录；
B. 甲同学用力敲一下鼓，乙同学看到敲鼓的同时开始计时；
C. 当负责听声的丙同学听到鼓声时立即喊“停”；
D. 乙同学________________________________________.
E. 将测得的时间t记录下来；
F. 重复做上述实验两次，计算出三次测量声音速度v的大小并求出平均值v声。
（3）请你为他们设计一个测量声音速度的实验记录表格，设计的表格应体现上述实验要求。
（4）请写出造成本实验误差的原因之一：_________________________________.

答案：
1. D 解析：声音在不同物质中的传播速度不同，通常情况下，声音在气体中传播速度最慢，在固体中传播速度最快，故选项A错。人说话是由声带的振动，从而引起空气振动发声的，故选项B错。人们能够听到的声音的频率范围是从20Hz到20000Hz，不在此范围内的次声波和超声波人们是听不到的，故选项C错。
2. C 解析：声音在土地（固体）中传播的速度比在空气（气体）中快，故士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到前来夜袭敌人的马蹄声；不要误认为睡在地上能感觉到地面振动。
3. C 解析：将耳朵贴在长钢管的一端，让他人在另一端敲击一下，会听到几次敲击声，其中最先听到的声音是通过钢管传来的，因为声音在钢管中的传播速度最快。
4. A 解析：声音能在固体、液体、气体中传播，半导体、绝缘体和磁性物质都是固体，都能传播声音；但是声音不能在真空中传播，所以应使用的是真空带。
5. A 解析：回声是由声波的反射形成的，一个人要想听到自己的回声，回声传入人耳的时间间隔应晚于直接传播到人耳的原声0.1s以上。即声音发出后碰到障碍物又反射回来用的时间应大于0.1s，即声音传播到障碍物的时间应大于0.05s，再根据s＝vt＝340m/s×0.05s＝17m。
6. 振动 真空 340 解析：本题考查的是声音的产生和传播。声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动。敲锣时由于锣的振动而发出声音；我们听到的锣声，是经空气传到人耳的，在月球上由于没有空气，真空不能传声，所以宇航员即使再用力敲打，他也不能直接听到锣声。人对高墙喊一声，若2s听到回声，则声音往返一次通过的距离是s＝vt＝340m/s×2s＝680m，所以人距高墙的距离是340m。
7. （1）米尺和秒表
（2）按下秒表（或停止计时）；
（3）实验记录表格如下表所示。
实验序号 物理量 1 2 3
s（m） 200 200 200
t（s）


v


v声
（4）丙同学听到鼓声时并喊“停”到乙同学听到丙同学喊“停”需要一定时间（或乙在看到或听到信号时按秒表需要一定的反应时间）。
解析：由速度计算公式v ＝可知，若要测量声音在空气中的传播速度，除需能发生较大响声的器材外，还需测量长度的米尺和测量时间的秒表；丙同学听到鼓声时并喊“停”到乙同学听到丙同学喊“停”需要一定时间；乙在看到或听到信号时按秒表需要一定的反应时间；由于存在以上因素，会导致测得的时间存在误差，从而使测得的声速存在一定误差。

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