【学习要求】

1.通过实验，认识声的产生和传播条件.

2.了解乐音的特性.

3.了解现代技术中声学知识的一些应用.

4.知道噪声的危害和控制的方法.

【知识网络】

【知识要点】

1.声音的产生

声音是由于物体的振动产生的.各种振动着的发声物体，都是声源.

不但音叉、鼓膜、琴弦等固体能振动发声，气体和液体的振动也能发声.各种管乐器就是靠气柱的振动而发声的.

2.声音的传播

声源振动发出的声音，怎么才能传到人耳呢？这是因为声源和人耳之间存在着传播振动的介质——空气.声源的振动通过介质传入人耳，使耳膜发生振动，人们就产生了声音的感觉.

不仅空气能传播声振动，其他气体、固体和液体也能传播声振动.如果声源的周围没有传声介质，人们就不会听到声音.

3.声音传播的快慢

声音每秒内传播的距离叫声速.声速比光速小得多，而且声音在不同的介质中传播速度不同：在常温下，声音在空气中的传播速度大约是340m/s，在水中大约是1450m/s，在钢铁中大约是4500m/s.

在空气、水等介质中传播的声振动，在碰到障碍物时要反射回来.反射回来的声振动传到耳朵里，就是回声.声的反射是很普遍的现象，在技术上也有很多应用.

4.乐音的特性

响度、音调和音色是反映声音特性的三个物理量，人们常将它们称作声音的三个要素.

声音的响度与声源振动的幅度有关，振幅越大，响度越大.声音音调的高低决定于声源振动的频率，频率越高，音调越高.声音的音色与声波的波形有关.

5.防治噪声的途径

（1）噪声

从环境保护的角度看，凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音，凡是人们在该种场合“不需要的声音”都属于“噪声”.

（2）防治噪声的途径

减少噪声的主要途径有：控制噪声声源（改变、减少或停止声源振动）；阻断噪声传播（方法主要有隔声、吸声和消声）；在人耳处减弱噪声（戴护耳器，如耳塞、耳罩、头盔等）.

【典型例题】

例1　关于声现象及声的利用，下列说法正确的是（　　）.

A.超声波清洗机利用了声波传递信息

B.地震时，声学仪器接收到的是超声波

C.学习时，响亮的广场舞音乐声对同学们来说是噪声

D.根据音调可以分辨出不同乐器发出的声音

点拨　声音的利用、噪声控制、声音特性.

例2　为了探究声的产生条件，有人建议利用以下几个实验现象：

甲：放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小.

乙：使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花.

丙：吹笛子时，手指按住不同的孔，笛子便会发出不同的声音.

丁：在吊着的大钟上固定一支小的细笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速划过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线.

你认为，能说明声的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个？其他现象虽然不能说明声的产生条件，但是分别说明了什么问题？

点拨　应紧扣声产生的条件进行分析，并注意与探究声音的其他题型相区别.

例3　许多成语对声现象有着生动的描述.下列成语中描写声音响度的是（　　）.

A.声如洪钟　　B.曲高和寡　　C.悦耳动听　　D.余音绕梁

点拨　声音的特性包括音调、响度和音色.音调指声音的高低，响度指声音的大小，音色指声音的品质与特色.从成语的含义分析哪个成语表示声音大小即可.

例4　以下四个措施中：①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃；②城市禁止机动车鸣喇叭；③马路两旁植树；④高架道路两侧设隔音板墙.对控制噪声污染有作用的是（　　）.(www.daowen.com)

A.①②　　B.②④　　C.①②④　　D.①②③④

点拨　本题考查噪声的控制方法.

例5　2016年5月21日，“2016橘洲音乐节”在长沙洋湖湿地公园举行，某歌手的倾情演唱引发现场数千观众大合唱.下列说法正确的是（　　）.

A.歌声通过空气传入现场观众的耳朵

B.现场观众大合唱的声音比歌手的声音传播速度大

C.歌手通过麦克风来提高声音的音调

D.现场观众根据响度来识别不同的伴奏乐器

点拨　本题考查了声音的传播、声音传播的速度、音调与响度、音色的区分等，属声学综合题，但难度不大.（1）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声；（2）在同样的环境下、同种介质中，声速是相同的；（3）麦克风可将声音的响度增大，但不能提高音调；（4）不同发声体发出声音的音色不同，据此可辨别不同的乐器.

【例题解析】

例1：A选项中，超声波清洗机利用了声波传递信息，此说法错误.因为超声波清洗机是利用超声波的高能量，不是利用其传递信息来实现的；B选项中，地震时，声学仪器接收到的是超声波，此说法错误.地震时伴随超声波的产生，不是超声波；C选项中，学习时，响亮的广场舞音乐声对同学们来说是噪声，此说法正确.凡是影响人们正常生活、学习、工作秩序的声音都是噪声；D选项中，根据音调可以分辨出不同乐器发出的声音，此说法错误.音调是由物体振动频率决定的，不同物体音调可能相同，但每个物体振动的音色各异，故D说法错误.答案是C.

例2：声音的产生条件是物体在振动.上述实验现象中的乙和丁是物体振动后产生的现象，说明声音是由振动产生的.甲说明的是声音的传播需要介质.丙说明的是物体（笛子中的气柱）振动的频率不同，发出的声音也不同.

例3：A选项中声如洪钟，说明声音比较大，描述的是声音的响度，符合题意；B选项中曲高和寡是指声音的音调太高，一般人唱不了，不合题意；C选项中悦耳动听指声音的音色好听，不合题意；D选项中余音绕梁是指声音发生多次反射时形成的回声，不合题意.故答案为A.

例4：控制噪声污染的途径可以从消声、吸声、隔声三个方面入手，①④是隔声，②是消声，③是吸声.所以答案为D.

例5：A选项中歌手在演唱中，歌声通过空气传入现场观众的耳朵，故A正确；B选项中在同样的环境下，现场观众大合唱的声音与歌手的声音传播速度相同，故B错误；C选项中歌手通过麦克风来提高声音的响度，但不能提高声音的音调，故C错误；D选项中现场观众应根据音色来识别不同的伴奏乐器，故D错误.答案为A.

自我评估

一、填空题

1.初春时节，柳树发芽，你可以折根柳条，通过轻轻转动，将表皮与枝干脱开，抽出柳枝芯，用刀把嫩皮的两端修齐，就制成了“柳笛”.“柳笛”发出悦耳的声音是由________振动产生的.用力吹“柳笛”，发出的声音响度________；相比较细而短的“柳笛”发出的声音音调________.

2.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：小明把手放在喉咙处大声讲话，感觉喉头振动了；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，但他几乎没有看到桌子的振动，为了能明显地看到桌子的振动现象，你的改进方法是：____________________________________.

3.将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中，再将活塞推到底端，用橡胶帽封闭注射口，然后用力往外拉活塞，这时听到注射器中音乐芯片的声音会变________，其声音是通过__________传入人耳.

4.考场内翻阅试卷的声音是由纸张的___________产生的.倒车雷达利用___________（选填“超声波”或“次声波”）探测障碍物，协助司机倒车.

5.声音音调的高低与物体振动的___________有关.向一个空暖水瓶中灌水，有经验的人凭声音就知道瓶中是否灌满水.这是因为水灌得越多，空气柱变得越________，气柱发出的音调越________.

6.“大妈广场舞，吵得我好辛苦”，说明健身的同时，也产生了噪声，为了共建和谐社会，社区委员会与大妈们进行沟通，让她们在跳舞时调小音乐的音量，这属于在________处减弱噪声；社区居民关闭门窗，属于在________中减弱噪声.

7.端午节期间，郑能和父母一起去爬山，他向着远处的山崖大喊一声，约1.6s听到回声，他们距山崖约__________m，声速按340m/s计算.声音在空气中以__________的形式传播.

二、选择题

8.教室的走廊安装了声控开关.当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声均可将声控开关启动、灯亮.下列关于声控开关的说法中，错误的是（　　）.

A.声控开关通过辨别音色启动

B.声控开关的启动说明声音能够传递能量

C.启动声控开关的说话声、拍手声是由振动产生的

D.声控开关的启动说明空气可以传声

9.下列有关声音的说法中，错误的是（　　）.

A.敲击鼓面，看到鼓面上的泡沫颗粒跳动，说明声音是由物体的振动产生的

B.把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩内的空气，音量减弱，说明空气能够传声

C.直尺伸出桌面的长度越短，拨动时发出的声音音调越高，说明响度由频率决定

D.发声的扬声器外烛焰晃动，说明声音可以传递能量

10.2015年1月，科学家在南极洲发现了一个陨石凹坑，形状如圆形平底锅.小明在圆心A点大喊一声，经过6s听到回声.设空气中的声速为340m/s，圆形凹坑的直径为（　　）.

A.510m　　B.1020m　　C.2040m　　D.4080m

三、计算题

11.一架飞机水平匀速地从小明的头顶上方飞过.当他听到飞机发动机的声音从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方与地面约成60°角的方向.这架飞机的速度大约是声速的多少倍？

12.利用声音进行水下探测的装置，叫“声呐”.它能向某方向发出声音和接收它的回声，根据两个声音的时间间隔算出障碍物的位置.若在寻找鱼群时，声呐在0.8s后收到回声，求鱼群离声呐的距离.（声音在水中的传播速度是1450m/s）

13.由于人耳只能区分相隔0.1s以上时间的两次声音，如果这两次声音到达人耳的先后时间间隔不足0.1s，人耳就只能听到一次声音.若A同学在输送水的直铁管道（充满水）上敲击一下，结果B同学说自己只听到一次响声；C同学说自己听到两次响声；D同学说自己听到三次响声.已知v声=340m/s，v水=1700m/s，v铁=5100m/s.请你通过计算说明：在铁管上某处敲响一次，B、C、D三位同学的位置到敲击点A的距离各在什么范围内？（请写出计算过程和对结论的分析过程）

14.世界上第一次测定声音在水中的传播速度是1872年在日内瓦湖上进行的.两条船相距14km，一条船上的实验员在水里放一座钟，当钟敲响的时候，船上的火药同时发光；在另一条船上，实验员向水里放一个听音器，他看到火药发光后10s听到了水下的钟声.试根据以上数据计算出水中的声速.