声现象
【要点辨析】
1 ．声音产生的条件
( l )一切正在发声的物体都在振动，固体、液体、气体都可以因振动而发出声音，所谓“风声、雨声、读书声，声声人耳”，其中的“风声、雨声、读书声”就分别是由气体、液体、固体的振动而发出的声音．
( 2 )有很多同学误认为清脆的蟋蟀叫声靠的是嘴，蚊子的嗡嗡声也是靠嘴，实质上它们是翅膀振动产生的． ( 3 ) “振动停止，发声也停止”不能叙述为“振动停止，声音也消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍继续传播并存在． 2 ．声音传播的条件
( l ）声音传播需要介质，真空不能传声．月球上没有空气，所以登上月球的宇航员即使相距很近也只能靠无线电交谈，因为无线电波在真空中也能传播．
( 2 ）声音在不同介质中传播速度不同一般情况下，声音在气体中传播慢，在液体中较快，在固体中最快．例如：某人在一根较长的有水的自来水管一端敲击一下，另一人在另一端可以听到几次声音？对于这类问题，一般同学认为可以听到两次声音，第一次为自来水管传来的，第二次为水传来的，实际上还有第三次，是由空气传来的．
( 3 ）声音在空气中（15℃ ）的传播速度为340 m/s。，应该作为常数记住，平常我们讲的音速，指的就是此值大小． 3 ．对发声的理解
( l ）正在发声的物体一定正在振动，但是物体正在振动，人们未必一定能听到．只有振动频率在人的听觉频率范围内（即20 一200000次／秒）才能被人耳感受，引起听觉．
( 2 ）振动停止，发声也就停止，但是声音会在介质中传播一段时间，稍后消失． 4 ．声音的传播形式
声音在介质中以声波形式传播，声波类似于投石激起的水波．但声波是以发声体为中心，向周围各个方向传播的，在传播过程中，声音逐渐分散，声波逐渐减弱． 5 ．正确认识音调
( l ）音调的高低是指声音的粗细，不是指声音的响与不响，也不是指声音的大小．例如：在音乐中，同一音阶中1、2 、3 、4 、5 、6 、7 音调逐渐升高。
( 2 ）声音在介质中的传播速度与声音的振动频率无关，在同一介质中，频率不同的声音传播速度都相同． ( 3 ）人耳对高音和低音的听觉有一定的限度，大多数人能够听到的声音的频率范围大约是每秒20 次到20000次．人耳听觉的这个范围决定了人凭听觉能发现飞行的蚊子
【疑点辨析】
1 ．响度与音调的区别
( l )响度是人耳感觉到的声音的大小，它跟振幅和距发声体远近有关．
( 2 )声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以大庭广众中讲话时，用一个喇叭形的传声筒，能传得远．
( 3 )音调和响度是根本不同的两个特征，音调高的声音不一定响度大，响度大的声音也不一定音调高．例如：蚊子发出的声音虽然响度小，但它的音调却比老牛的叫声高得多，而老牛的叫声的响度却比蚊子高得多． 2 ．发声体振动快慢与声速有什么关系
在声现象中，同学们遇到两种快慢：一是发声体振动的快慢，它是发声体在每秒内振动的次数，即频率；二是声音在介质中传播的快慢，即声音的传播速度，大家要注意区分清楚．这两个快慢之间没有简单的直接关系，也就是说，不要错误地认为振动得快（音调高）传播也就快．在同一种传播介质中，不同音调的声音的传播速度是相同的．
3 ．如何才能听到回声
( l )当回声到达人耳比原声晚0.1s，及其以上时，人耳才能把这两次声音区分开来，也就才能听到回声． ( 2 )低于0 .15s 时，反射回来的声音只能使原声加强，使得原声听起来更加深厚、有力，这就是所说的“拢音”效果好，因此，在音乐厅中演唱比在野外效果好得多．
( 3 ）利用回声和速度公式可以测距离，即“回声测距”，后面有专门讲解． 4 ．噪声与乐音的区别
从物理学角度看，乐音和噪声是有根本区别的．乐音即好听、悦耳的声音，如乐器、歌唱家等发出的声音，它是由发声体做有规律振动发出的声音．噪声即嘈杂、刺耳的声音，从物理学角度看，噪声是由发声体做无规则振动时发出的声音．但从环境保护角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音，都属于噪声．
物理学的噪声指不规则、杂乱无章的振动产生的声音，环保角度的噪声泛指妨碍人们正常休息、学习和工作以及对人们要听的声音起干扰作用的声音．
【例题选讲】
例1 电视台在转播大剧场中音乐会的实况，坐在剧场内的观众和坐在电视机前的观众，谁先听到演出的音乐？
例2 信息1 ：据说，德国音乐家贝多芬晚年失聪后，为了“聆听”语写的乐曲，用硬捧的一端抵住琴板，另一端咬在牙齿中间，就这样语写了不少传世之作．
信息2 ：有经验的土著居民在打猎时，经常伏身贴地，他能听到一般人站立时不易觉察的动静，并且能及早发现猎物． 请综合1 、2 所提供的信息，结合所学知识，选择声音传播的特点 ( ) A ．只有固体才能传声 B ．固体能将声音放大
C ．声音在固体中传播比空气中更快 D ．以上说法都不正确
例3下列关于声现象的说法中，正确的是（ ) A ．悦耳动听的歌声是由歌唱家的声带振动发生的
B ．声音传播不需要介质，真空也能传声C ．声音在钢铁中的传播速度小于在水中的传播速度 D ．声音在水中的传播速度小于在空气中的传播速度
例4 在敲响大钟时，有同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟“余音未止”，其原因是（) A ．一定是大钟的回声 B ．有余音说明大钟仍在振动
C ．是因为人的听觉发生“延长”的缘故 D ．大钟虽已停止振动，但空气仍在振动
例5 在雷雨来临之前，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是因为（ ） A ．雷一个接一个打个不停 B ．双耳效应 C ．雷声经过地面、山岳和云层多次反射D ．雷声传播速度比电光慢
例6 如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同，用嘴贴着瓶口吹气，如果能分别吹出“dou ( l ) \" \" ruai（2 ) \" \" mi ( 3 ) \" \" fa ( 4 ) ”
四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子序号是
思路点拨贴着瓶口吹气，水面位里不同，听到的音调也不一样．这里振动发出声音的声源并不是液彬，主要是振动的气体柱．水面越高，空气柱长度越短，因而振动的频率相应会快一点，音调也要高一点．所以瓶子序号是丙、乙、甲、丁．
例7 从捕鱼指挥船向某一个方向定向发出超声波，经过1.5 秒接收到鱼群的反射波，求鱼群距捕鱼船多远？（声音在水中的传播速度为1 531 米／秒）
例8．假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人耳的先后时间间隔大于（或等于）0.1s ,人耳就能够把这两次声音分隔开．也就是说，如果两次声音传到人耳的时间间隔不足0.1s，人耳就只能听到一次声音． 某农村中学8 年级课外活动小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象，他们请一位同学在输送水的直铁管道（充满水）上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，其余同学沿铁管分别在不同位置耳朵帖近铁管听声．实验结束以后，A 同学说自己只听到了一次响声；B 同学说自己听到了两次响声；C 同学说自己听到了三次响声．已知声音在空气的传播速度是340m/s，在水中的传播速度是1700m/s ，在钢铁中的传播速度是5100m/s．请你通过计算说明：在铁管上某处敲响一次，A 、B 、C 三位同学的位置到敲击点的距离各是什么范围？（请写出计算过程和对结论的分析过程）
例9.一列火车以20 m/s 的速度前进，在距某一隧道口500m 处鸣笛．问司机听到回声时，火车头距隧道口多远？（声音在空气中的传播速度为340 m/s )
例10．对甲、乙两位同学进行百米赛跑，甲的裁判看到发令枪的烟开始计时，乙的裁判听到发令枪的声音开始计时，结果测得甲、乙两位同学的百米时间一样，实际上甲和乙相比较， 的百米速度较快．
例11在日常生活中，人们常常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体质量的好坏（优劣），以下做法能达到这一目的的是（ )
A ．铁匠用小锤敲打烧红的铁坯 B ．瓜农用手拍西瓜 C ．顾客用手轻轻敲瓷器 D ．瓦匠砌墙时用瓦刀敲打红砖
例12 ．用茶壶给热水瓶加水，因为水雾很大看不见水加至何处，经常会加满溢出．有经验的人是边加水边听声音来控制加水的速度．请你说出其中的道理．（条件开放）
练习：
1 ．下列与声有关的语句中，所表达的物理含义是：
（1）节日里的锣、鼓声“震耳欲聋”，说明锣、鼓声的 大．
（2）韦唯的歌声“悦耳动听”，说明韦唯的歌声的 好． （3）晶晶的讲话“脆如银铃”，说明晶晶说话声的 高．
2 ．科学工作者为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过3s，收到回波信号，海洋中该处的深度为 3 ．城市主要路口设有噪声监测设备。某时刻该设备的显示屏上显示51 . 10 的数字，这个数字的单位是 ；若此时有一辆大卡车路过此地，显示屏上显示的数据将 （填“增大”或“减小”）。 4 ．针对下列几个实例，请同学思考并回答．
( l ）据说，著名的德国音乐家贝多芬晚年失聪，将硬棒的一端咬在牙齿间，通过硬棒来听钢琴的弹奏．说明 可以传声音．
( 2 ）鱼能被它喜欢的声音吸引过来，有的渔民就是利用诱鱼器（一种电子发声器）把鱼吸引到网里的．诱鱼器发出的声音是以 作为传声介质的．
不同来判断的．小明说话“声音洪亮”，反映他说话声音的 大． 6 ．下列哪一种现象是不会发生的（ ) A ．声音可以在一切气体、液体中传播 B ．声音可以传播到其他星球 C ．声速是由传递声音的物质决定的 D ．以上说法都不正确
7 ．在月球的表面主要有岩石和尘埃，有人说飞来的流星打在月球表面的岩石上，像上演无声电影一样，在其附近听不到一点声响，这是因为（ ) A ．月球表面的岩石受到流星撞击不发声 B ．流星撞击岩石的声音太小，人耳无法听到 C ．月球表面附近空间没有空气，缺少传播声音的介质 D ．撞击声全部被尘埃封闭，没有声音传出
8 ．在窗户关闭的室内，将点燃的蜡烛放在正在发声的扬声器前，可观察到烛焰的摇晃，这是因为( ) A ．肯定被风吹动 B ．人的一种错觉
C ．扬声器的纸盒振动，带动空气振动 D ．其作用原理目前尚未学到
9 .小汽车的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是为了（ ) A ．造型美观 B ．减少外界噪音干扰 C ．增大采光面积
D ．排除因平面镜成像造成的不安全因素
10 ．王为吹的是笛子，芳芳拉的是手风琴．在实际演奏的过程中，笛子和风琴所发出声音的什么特性肯定是不相同的（ ）
A ．响度 B ．音调 C ．音色 D ．可能都相同
11 . “神舟”五号载人飞船的成功，使人们对宇航员的生活和工作更为关注，宇航员们在飞船内可以直接对话，但在飞船外工作时，必须借助通讯设备对话，其原因是( ) A ．太空中噪声太大
m （声音在海水中传播的速度是1 531 m/s），这种方法能不能用来测量月亮到地球的距离？为什么？
5 .在家里看书，突然屋外有人大声叫他，他一听便知道是同学小明，正所谓“闻其声而知其人”，这是依据声音的
B ．有通讯设备对话更方便 C ．太空是真空，不能传声 D ．声音只能在地面附近传播
12 ．小王在高处用望远镜眺望．他看到了远处有一位铁匠在工作．若铁匠以每秒一次的快慢节奏锻打铁块．在他看到铁匠最后一次锻打铁块的同时听到了打击声．随后还听到了两次打击声．则铁匠与小王的距离约是（ ) A . 280 m B . 480m C . 680 m D . 1 020m
13 ．在一只玻璃杯中先后装人不同量的水，用细棒轻轻敲击，会听到不同频率的声音。与此类似，当医生在给病人检查腹部是否有积水时，常会用手轻轻敲击患者腹部，细细倾听其发出的声音，此为“叩诊”．医生主要是根据什么来判定患者腹部是否有积水的（ )
A ．声音的响度 B ．声音的音调 C ．声音的音色 D ．声音是否悦耳动听 14 ．当调节收音机的电位器，使其音量增大时，发现扬声器的纸盆的振动幅度也加大． ( l ）这表明声音的响度与声源的什么有关？
( 2 ）当你逐渐远离收音机时，听到的声音有什么变化？这又表明声音的响度是否还与什么因素有关系？
15．请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题．
【 短文】 小丽、小冬等同学在探究出“声音是由物体的振动产生的”之后，提出这样一个问题：声音怎样从发声物体传播到远处？针对这一问题，他们经过认真的思考，提出了两种猜想：① 声音要传播出去，需要什么东西作媒介．② 声音要传播出去，不需要什么东西作媒介．
究竟哪一种猜想是正确的呢？小丽他们进行了如下两个小实验：
( 1 ）两张课桌紧紧地挨在一起．小丽轻敲桌面，小冬把耳朵贴在另一张桌子上．
( 2 ）两张桌子拉开，再进行一次实验．小丽他们对实验现象进行分析归纳，最后总结得出了结论，验证了其中的一种猜想是正确的．
【 问题】 （1 ）小丽、小冬发现两个小实验的结果不同．其不同的地方是 ．得出的实验结论验证了其中的猜想 是正确的．
( 2 ）研究问题的过程通常有下列的步骤：A ，猜想假设；B ．分析归纳；C ．得出结论；D ．实验研究；E ．提出问题；F ．理论推导；G ．经验总结等．你认为小丽他们的探究活动依次采取的步骤是： （填步骤前的英文字母）
( 3 ）请你也设计一个能验证上述猜想是否正确的实验．
16 ．请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题．
【 短文】 学习声音之后，小李等同学提出这样一个问题：二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调？ 在认真观察孩乐器之后，他们提出了这样几种猜想：① 弦乐器的音调跟弦的长短有关；②乐器的音调跟弦的松紧有关；③ 弦乐器的音调跟弦的粗细有关．
为了研究猜想① 是否正确？小李等同学进行了如下实验：
如下图所示，将一根胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上，另一端绕过桌边的小滑轮，挂上几个祛码，使它在桌面上拉紧，并用A 、B 两个三角形柱状小木块将弦支起．用一把塑料尺弹拨弦的中部，就可以听见弦发出的声音．然后在其他条件不变的情况下，改变A 、B 间的距离进行了多次实验，发现A 、B 间的距离越长，音调越低．
小李他们通过分析归纳，总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系， 【 问题】
( l ）小李通过上述实验得出的结论是：同一根弦，松紧相同时，弦越长音调越 .
( 2 ）小李实验过程中，要在其他条件不变的前提下，改变A 、B 之间的距离．所运用的一种研究方法是 . ( 3 ）小提琴演员演奏时，手指要在弦上不停地移动，这样做的作用是什么？
( 4 ）请你将小李他们的实验改进成能研究猜想③ 的实验．（写出实验的方法和注意点）
17 ．阅读下列短文，按要求完成后面提出的问题．
【短文】 A ．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出 ① 波，靠这种波的回声来确定目标和距离．
B ．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的 ② 水量有关．如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理．
C ．许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz ，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而使人丧生． 【 问题】
( l ）请你将上面短文A 、B 中① 和② 两处补上恰当的文字．① ②
( 2 ）亚声是指我们学过的 .
( 3 ）从短文C 中可以看出，人体内脏的固有频率大致在 左右，声具有 . ( 4 ）短文B 中所填的物理量和音调之间的关系是
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