第一節(jié) 聲音的產(chǎn)生和傳播（解析版）

聲音的產(chǎn)生和傳播解析知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生和傳播【典例】1．小麗同學(xué)“探究聲音的產(chǎn)生”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將系在細(xì)線上的乒乓球靠近音叉。（1）當(dāng)小麗用錘敲擊音叉的時(shí)候，既能聽到音叉發(fā)出的聲音，又能觀察到乒乓球被彈開。（2）乒乓球在實(shí)驗(yàn)中起到的作用是把音叉的微小振動(dòng)放大，這種研究方法叫做轉(zhuǎn)換法（選填“等效法”“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“類比法”）?！窘獯稹拷猓海?）通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用小錘敲擊音叉的時(shí)候，音叉發(fā)出聲音的同時(shí)，乒乓球會(huì)被彈開，這是因?yàn)榘l(fā)聲的音叉在振動(dòng)，這說明聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的；（2）物體的振動(dòng)微小，有時(shí)用眼睛無法直接看到，可以通過乒乓球是否被彈起判斷物體是否在振動(dòng)，通過被彈起的高度來判斷物體振動(dòng)幅度的大小，這種思維方法叫做轉(zhuǎn)換法。故答案為：（1）乒乓球被彈開；（2）把音叉的微小振動(dòng)放大；轉(zhuǎn)換法。2．如圖所示的廣口瓶?jī)?nèi)放一個(gè)音樂芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的軟木塞。（1）此時(shí)你能聽到音樂聲（選填“能”或“不能”）。（2）用抽氣機(jī)將瓶?jī)?nèi)的空氣抽出，在抽氣機(jī)向外抽氣的過程中，你聽到的音樂聲將逐漸變輕（選填“逐漸變輕”、“逐漸變響”或“響度不變”）。此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了理想實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)闅怏w和固體都能傳聲，所以廣口瓶?jī)?nèi)放一個(gè)音樂芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的軟木塞后，音樂聲仍然能通過廣口瓶軟木塞和空氣傳到人的耳朵里，人能聽到音樂聲；（2）用抽氣機(jī)將瓶?jī)?nèi)的空氣抽出，在抽氣機(jī)向外抽氣的過程中，能傳播聲音的空氣越來越少，所以音樂聲會(huì)逐漸減弱；如果把瓶中的空氣完全抽出來，瓶?jī)?nèi)就成了真空，沒有了將聲音傳出瓶外的介質(zhì)，所以我們不能聽到音樂聲。這說明聲音靠介質(zhì)傳播，真空不能傳聲；事實(shí)上是不可能把瓶?jī)?nèi)空氣全部抽凈的，所以總能聽到微弱的聲音，人們只是根據(jù)抽氣過程聽到聲音越來越小進(jìn)行推理，得出真空不能傳聲的結(jié)論，這種辦法在物理學(xué)中叫理想實(shí)驗(yàn)法。故答案為：（1）能；（2）逐漸變輕；理想實(shí)驗(yàn)?！咀兪接?xùn)練】1．如圖，用來探究聲音產(chǎn)生原因的實(shí)驗(yàn)是（）A．甲實(shí)驗(yàn)中，正在發(fā)聲的喇叭的紙盆上，紙屑在不停地上下跳動(dòng) B．乙實(shí)驗(yàn)中，將發(fā)聲手機(jī)置于密閉瓶?jī)?nèi)并抽氣，聲音連漸變小 C．丙實(shí)驗(yàn)中，把發(fā)聲的音叉抵在牙齒上，也能聽到聲音 D．丁實(shí)驗(yàn)中，用硬卡片在梳齒上快劃、慢劃，聲音不同【解答】解：A、甲實(shí)驗(yàn)中，紙屑在正在發(fā)聲的喇叭的紙盆上振動(dòng)，說明聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，可以用來探究聲音產(chǎn)生原因的實(shí)驗(yàn)，故A正確；B、乙實(shí)驗(yàn)中，將發(fā)聲手機(jī)置于密閉瓶?jī)?nèi)并抽氣，空氣越來越少，聲音也逐漸變小，說明聲音的傳播需要介質(zhì)，可以用來探究聲音的傳播條件的實(shí)驗(yàn)，故B錯(cuò)誤；C、聲音可以通過固體傳播，丙實(shí)驗(yàn)中，把發(fā)聲的音叉抵在牙齒上，也能聽到聲音，這種是骨傳導(dǎo)，可以探究聲音的傳播條件的實(shí)驗(yàn)，故C錯(cuò)誤；D、丁實(shí)驗(yàn)中，用硬卡片在梳齒上快劃、慢劃，改變了振動(dòng)的頻率，即改變了聲音的音調(diào)，可以探究音調(diào)與頻率之間的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選：A。2．為探究聲的產(chǎn)生條件是什么，有人建議以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，你認(rèn)為能說明問題的實(shí)驗(yàn)是（）A．在鐘罩內(nèi)的鬧鐘正在響鈴，把鐘罩內(nèi)空氣抽去一些后，鈴聲明顯減小 B．撥動(dòng)吉他的琴弦發(fā)出聲音時(shí)，放在弦上的小紙片會(huì)被琴弦彈開 C．吹響小號(hào)后，按不同的鍵使其發(fā)出不同的聲音 D．把正在發(fā)聲的收音機(jī)密封在塑料袋里，放入水中，人們?nèi)阅苈牭绞找魴C(jī)發(fā)出的聲音【解答】解：A、鈴聲減小是因?yàn)槌槿チ绥娬謨?nèi)的空氣，當(dāng)鐘罩內(nèi)為真空時(shí)，則聽不見鈴聲。說明真空不能傳聲。不合題意。B、當(dāng)撥動(dòng)琴弦振動(dòng)時(shí)，吉他會(huì)發(fā)出聲音，同時(shí)會(huì)將弦上的小紙片彈開，說明聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。符合題意。C、小號(hào)屬于管樂器，聲音是由空氣柱的振動(dòng)產(chǎn)生的，按不同的鍵使其發(fā)出不同的聲音是因?yàn)榭刂屏丝諝庵拈L(zhǎng)短從而改變了聲音的音調(diào)。不合題意。D、聲音可以在氣體、液體、固體中傳播，所以把正在發(fā)聲的收音機(jī)密封在塑料袋里，放入水中，能聽到聲音。不合題意。故選：B。3．2025年我國有望實(shí)現(xiàn)宇航員登月。在月球上的宇航員不能像在地球表面那樣直接面對(duì)面交談，而需要借助無線電通訊設(shè)備，其原因是，在月球上（）A．宇航員的聲帶無法振動(dòng) B．是真空環(huán)境，真空不能傳聲 C．只能傳遞次聲波 D．只能傳遞超聲波【解答】解：月球上宇航員的聲帶可以振動(dòng)發(fā)聲，但不能傳播，因?yàn)樵虑蛏蠜]有空氣，真空不能傳聲，所以在月球上的宇航員面對(duì)面的交談也要借助無線電通訊設(shè)備，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。4．我國的宇航員費(fèi)俊龍和聶海勝已乘坐著宇宙飛船“神舟6號(hào)”遨游太空。宇航員在太空艙中可以直接對(duì)話，但在飛船外作業(yè)時(shí)，他們之間不能直接對(duì)話，必須借助電子通信設(shè)備進(jìn)行交流，其原因是（）A．用通信設(shè)備對(duì)話是為了方便 B．聲音的傳播需要介質(zhì) C．電子通訊設(shè)備使聲音傳播的更快一些 D．聲音只能在地面上傳播【解答】解：A、宇航員在太空艙中，用通信設(shè)備對(duì)話是因?yàn)槁曇舨荒茉谔諅鞑?，故A錯(cuò)誤；BD、聲音的傳播需要介質(zhì)，一切固體、液體、氣體都可以作為傳聲的介質(zhì)，故B正確，C錯(cuò)誤；C、電子通訊是利用電磁波傳遞信息的，電磁波的傳播速度大于聲速，故C錯(cuò)誤。故選：B。知識(shí)點(diǎn)2聲速【典例】1．如表列出了不同物質(zhì)在常溫常壓下的密度及0℃條件下聲音在其中傳播的速度，研究小組的同學(xué)們根據(jù)表中提供的信息得出了以下結(jié)論，其中正確的是（）物質(zhì)空氣氧氣鋁鐵鉛密度/kg?m﹣31.292.432700790011300聲音傳播速度/m?s﹣1330316642059602160A．聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而減小 B．聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而增大 C．聲音在金屬中傳播的速度隨著金屬密度的增大而增大 D．聲音在金屬中傳播的速度通常大于它在同條件下氣體中傳播的速度【解答】解：A、從表格中空氣與鋁兩列，可以看出鋁的密度大于空氣的密度，而聲音在鋁中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度，故A錯(cuò)誤；B、從表格中空氣與氧氣兩列，可以看出聲音在氣體中傳播的速度隨著氣體密度的增大而減小，故B錯(cuò)誤；C、從表格中可以看出聲音在金屬中傳播的速度隨著金屬密度的增大而減小，故C錯(cuò)誤；D、題目中鉛的密度最大而聲音在鉛中的傳播速度小于鋁和鐵，故D錯(cuò)誤。故選：D。2．鄭州市交管局為了監(jiān)督司機(jī)是否遵守限速規(guī)定，在機(jī)場(chǎng)路上（一段平直的）安裝了固定測(cè)速儀，此路段限速為100km/h。如圖所示，汽車正在勻速駛離放置在機(jī)場(chǎng)路上的測(cè)速儀水平，測(cè)速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超聲波信號(hào)；第一次發(fā)出信號(hào)到測(cè)速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號(hào)用時(shí)0.6s，第二次發(fā)出信號(hào)到測(cè)速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號(hào)用時(shí)1s，若發(fā)出兩次信號(hào)的時(shí)間間隔是1.5s，超聲波的速度是340m/s，則（）A．超聲波信號(hào)第一次被汽車反射時(shí)，距測(cè)速儀204m B．超聲波信號(hào)第二次被汽車反射時(shí)，距測(cè)速儀340m C．汽車從反射第一次信號(hào)到反射第二次信號(hào)過程中，所用時(shí)間為1.7s D．該汽車速度為163.2km/h，超速了【解答】解：A、由v＝得，超聲波信號(hào)第一次被汽車反射時(shí)，汽車距測(cè)速儀：s1＝v聲t1＝340m/s××0.6s＝102m，故A錯(cuò)誤；B、由v＝得，超聲波信號(hào)第二次被汽車反射時(shí)，汽車距測(cè)速儀：s2＝v聲t2＝340m/s××1s＝170m，故B錯(cuò)誤；C、汽車從反射第一次信號(hào)到反射第二次信號(hào)過程中，所用時(shí)間t＝Δt﹣t1+t2＝1.5s﹣0.3s+0.5s＝1.7s，故C正確；D、汽車在兩次接收到信號(hào)時(shí)行駛的距離：s′＝s2﹣s1＝170m﹣102m＝68m，行駛68m所用的時(shí)間：t′＝t＝1.7s，所以汽車的車速為：v′＝＝＝40m/s＝40×3.6km/h＝144km/h，144km/h大于100km/h，故超速，144km/h≠163.2km/h，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪接?xùn)練】1．空氣、水、鋼鐵都是傳播聲音的介質(zhì)，聲音在這三種介質(zhì)中傳播的速度按從小到大的順序排列是（）A．空氣、水、鋼鐵 B．水、鋼鐵、空氣 C．鋼鐵、水、空氣 D．鋼鐵、空氣、水【解答】解：聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度是不同的，在固體（鋼鐵）中的傳播速度最快，液體（水）中的傳播速度稍慢，在氣體（空氣）中的傳播速度最慢。故選：A。2．在實(shí)際生活中，人們常常利用回聲來測(cè)距離。一座高山，看上去很近，走了好久還走不到，“望山走死馬”，距離究竟有多遠(yuǎn)呢？不妨請(qǐng)“回聲阿哥”來幫個(gè)忙：對(duì)著高山大喊一聲，聽一下回聲，記下兩聲之間的時(shí)間間隔，就可以估算出距離了。如果一人對(duì)著高山呼喊，經(jīng)過10s后聽到回聲，則高山與我們的距離為（）A．1700m B．3400m C．170m D．340m【解答】解：聲音傳到高山的時(shí)間為：t＝×t′＝×10s＝5s；聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，由v＝可得，高山與我們間的距離：s＝vt＝340m/s×5s＝1700m。故選：A。3．一列火車向著遠(yuǎn)處的山崖以20m/s的速度勻速行駛，列車經(jīng)過某處時(shí)鳴了一聲汽笛，2s后聽到回聲（聲音的傳播速度約為340m/s），從鳴笛到聽到回聲，列車行駛的路程是40m，而聲音傳播路程是680m，該列車鳴笛時(shí)距山崖大約是360m?！窘獯稹拷猓海?）列車行駛的路程：s1＝v車t＝20m/s×2s＝40m；（2）聲音傳播的路程：s2＝v聲t＝340m/s×2s＝680m；（3）列車鳴笛時(shí)與山崖的距離：s＝（s1+s2）＝×（40m+680m）＝360m。故答案為：40；680；360。4．長(zhǎng)度為200m的動(dòng)車在筆直的軌道上勻速行駛，在從山崖駛向大橋的過程中，如圖所示，司機(jī)在動(dòng)車頭距離橋頭300m處鳴笛，鳴笛6s后，動(dòng)車頭到達(dá)橋頭，此時(shí)車頭的司機(jī)聽到來自山崖的回聲；聽到回聲20s后，車尾駛過橋尾。（此時(shí)空氣中的聲速為340m/s）求：（1）動(dòng)車的速度；（2）大橋的長(zhǎng)度；（3）鳴笛時(shí)，動(dòng)車車頭離山崖的距離。【解答】解：（1）動(dòng)車的速度：