1、12011 年春季上城区科学培优班七年级讲义第 2 讲 声音的发生和传播1声音的发生和传播（纵波的录像，说明声波是传播特点）声音产生于振动的物体，即声源。声源可以是固体、液体或气体。声源产生的声音以声波的形式通过介质向周围传播。声音在介质中的传播速度遵守 v=f 的规律。固体、液体或气体都可以成为传播声音的介质，但是声音在真空中不能传播。声音在同一种介质中传播的声速是不变的，在不同的介质中声速是不同的，且声速与介质的温度有关部门，声速随温度的升高而变大。例 1：在哪些情况下，两个人不用通讯设备就无法直接听见对方发出的声音（ ）A在月球上 B一个人在岸上，一个在在水下C在漆黑的房间里 D一个人在
2、空中静止，一个人在飞行的超音速飞机上例 2：在下列说法中正确的是（ ）A声音在真空中传播的速度最大B在房间里说话时听不到回声，因为房间太小，没有反射C声音只能在空气中传播D一切发声的物体都在振动例 3：在月球上搞爆炸能听见声音吗？例 4：“放在钟罩内的电铃，通电后发声，当不断抽去罩内空气时铃声不断减弱，最后一点声音也听不到。 ”这种描述是否正确？为什么？2声波的频率、次声波和超声波声波的频率，就是声源振动的频率。所谓振动频率，就是每秒来回往复振动的次数，单位是赫兹（Hz ） 。按声音的频率，可把声音分为超声波、正常声波和次声波三类，超声波和次声波为人耳所听不到的。声波频率高于 20000Hz
3、的声波叫超声波，具有广泛用途。首先，它在传播时能产生巨大的作用力，利用这个特性，在医院里可用来清除胆结石。其次，超声波的频率高波长短，能够直接传播和反射，定向效果好，是回声探测仪及声呐设备的常用声源。再次，超声波的穿透能力强，能穿透比较厚的金属，可用来检查金属内部是否有裂缝、缺陷等。此外，医学上用超声波来诊断和治疗疾病，做“B 超”来检查身体内部病灶已成为常规检查手段，中型以上医院已逐步采用“彩色 B 超”检查手段，可获得人体内部的切面图像，能检查红色的血液在身体内部的具体流动情况，及早判断病情。次声波在空气中传播较远，地震、台风、核爆炸、火箭发射都能产生次声波，世界上有许多国家建立了次声波接
4、受站，探知远处核爆炸和导弹试验的情况，所以世界上的核爆炸试验是无法做到完全秘密的，因为核爆炸时产生的次声波会被遍布世界各地的次声波接收站收到信号。利用次手段，也可以收到地震、海啸和台风传递来的次声波，气象部门可以及早预报这些灾害性事件的到来，减低自然灾害造成的损失。例 5：蜜蜂和苍蝇的嗡嗡声我们能听到，而蝴蝶在空中飞行则悄无声息，为什么？2例 6：为什么我们手摇铅笔却听不到声音，而那些发声体我们又看不到它们在振动？3.回声：当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时，声能的一部分被吸收，而另一部分声能要反射回来，如果听者听到由声源直接发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过十分之一秒，它就能分辨出
5、两个声音这种反射回来的声叫“回声” 。如果声速已知，当测得声音从发出到反射回来的时间间隔，就能计算出反射面到声源之间的距离。例 7：怎样才能听到清晰的回声？例 8：第一次测定声音在水里传播的速度，是 1827 年在日内瓦湖上，其测量方法是：两人各乘一条船相距几千米，在甲船上的实验员向水里放一口钟，在乙船上的实验员向水里放一个听音器，甲船上的人敲响钟的同时使船上的火药发光，乙船上的人根据光和听音器中的钟声，便可求出声音在水里的传播速度。（1）本实验需要测量哪些物理量？（2）写出计算声速的公式。（3）为了减小误差，本实验至少应测量多少次？两船之间的距离是大一些还是小一些更好？例 9：在装满水的长铁
6、管一端敲击了一下，在较远处的另一段将听到三次响声，为什么？若要能听到三次响声，水管至少要多长？（设 v 空 =340 米/秒，v 水 =1500 米/秒，v 铁-=5200 米/秒）例 10：若声音在空气中传播速度为 V1，在钢轨中传播速度为 V2（V 2V 1） ，有人用锤子敲一下钢轨的一端，另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为 t，下列说法正确的是（ ）A钢轨的长为 tV12B钢轨的长为 （V 2-V1）tC声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为 tV12D声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为 t 资料链接天坛与声音（录像）在我国首都北京，有一个具有独特风格的建筑群，它就是建成于明朝永乐年
7、间的天坛，它是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，天坛中有三座具有奇妙的声学现象的建筑：回音壁、三音石和圜丘。回音壁是一座圆形围墙，墙高约 3.72 米，直径为 61.53米，大门在南面。里面有皇穹宇等几座建筑，中间有一条白石铺成的路。整个围墙都砌得平整光滑，能够很好地反射声音。你站在围墙的某一地方对着墙说话，站在离你 60 米以外远的对面的人可以听得很清楚。三音石是位于回音壁正中的石板路上的一块石头。如果你在三音石上拍一下手，就可以连续不断听到“啪、啪、啪”三声回声。圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（1530 年） ，是座分成三层的圆形平台，每层周边都有精雕细刻的汉白玉栏杆和栏板。第三
8、层圆台高出地面约 5 米，半径约为11.5 米，中心是一个圆形大理石，俗称天心石或太极石，比四周略高。你站在天心石上讲话或唱歌，会感到自己的声音特别洪亮，而站在天心石以外的人听着却没有这种感觉。4声音的三要素：音调、响度和音色音调、响度和音色是乐音的三要素。音调是乐音的高低，它是由声源振动的频率决定的。频率越高，即振动的周期越短，声音的音调也越高。声强即声音的强弱，它与声源振动的振幅有关。声源的振幅越大，单位时间内传送出去的能量也越大。声强和响度是有区别的，响度是人耳主观感觉的音量强度，即人在听觉上感受声音轻、响的程度；声强是声音本身的强弱，声强还跟传播的距离有关，它随着距离的增大而减弱。在物
9、理学中，是以声强和声强级来表示客观声音强弱的。由于人所感受到的声音声强范围很大，并且人耳对响度的感觉，不是和声强大小直接成正比。科学家采用一种声强比的“对数”作为声音强弱的单位，称为贝尔（纪念电话发明人贝尔） ，取贝尔的 称为分贝（dB） ，10作为声强级的单位，以人的闻阈的声强级为 0 分贝。当声强达到 120 分贝时，人的耳朵已有痛感。例 11：医生用听诊器诊病是因为（ ）A听诊器能使振动的振幅增加，使响度增大B听诊器能改变发声体的频率，使音调变高C听诊器能缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些D听诊器能减小声音分散，使传入人耳的响度更大些例 12：“震耳欲聋”反映了声音的 。例
10、 13：盲人能够辨别不同的声音，这主要是因为（ ）A响度不同 B音色不同 C音调不同 D声速不同例 14：比较小鸡和老鹅的叫声，下列说法中正确的是（ ）A小鸡音调高，响度小 B小鸡音调低，响度小C小鸡音调高，响度大 D小鸡音调低，响度大例 15：人在野外喊话时，常把双手合拢做成喇叭状围在口边，这样做减少了声音的 ，增大了声音的 。例 16：一种声音从水中传入空气中时，没有变化的是（ ）A声音的速度 B声音的音调 C声音的响度 D声音的振幅例 17：玻璃杯中装的适量的水，下列说法正确的是（ ）A用细棒敲打杯子，杯里装进水越多，杯子发出声音的音调越低B用细棒敲打杯子，杯里装进水越少，发出声音的音调
11、越低C用嘴向杯口吹气，杯里装进水越多，发出声音的音调越低D用嘴向杯口吹气，杯里装进水越少，发出声音的音调越低例 18：教室内第五排座位到讲台的距离大约是第一排的三倍，而坐在第五排的学生听到4教师讲话声，却与坐在第一排的学生所听到的几乎相同，这是为什么？5噪声噪声（即声强在 70 分贝以上的声音）对人类有生理和心理两方面的危害，是一种社会公害。机械噪声是一种紊乱、断续或随机的声振动，是由声源的机械振动引起的。从声波对人的干扰上面来讲，凡是环境中不需要的声音都可以判定为噪声，这就包含人的主观评价因素在内。噪声按声源振动情况分，也可分为有规则噪声（如各种机械和气流的声音）和无规则噪声（如交通噪声）
12、。城市噪声主要有交通噪声、建筑噪声、生产噪声和生活噪声等四类，人们长从发声、传声和听声三个环节入手，采取“控源”、 “截流”、和“掩耳”等措施来防治噪声。例 19：有人说音乐是乐音，因此音乐声不会成为噪声，你认为这一观点对吗？例 20：无声手枪为什么会“无声”？例 21：不知你是否发现大礼堂或剧院的舞台上常挂有几层幕布，旁边的墙上也做成凹凸不平的表面，或者做成空花墙，挂幕布。请你分析这些凹凸不平的墙面、空花墙、幕布起什么作用？例 22：大雪过后，我们的周围往往突然变得寂静起来，这是为什么？6.综合例 23：登山或探险的人进入雪山或溶洞之中，一般都禁止高声喊叫，你知道其中的道理吗？例 24：为什
13、么听录音机放出自己的录音，会觉得不像是自己的声音，而听别人录下的声音却很像？例 25：夜深人静，走进小巷，为什么总像有脚步声跟着自己？5例 26： 为什么雷声总是响很长时间？练习1吹笛子发声主要是（ ）A笛子本身（竹管）振动发声 B笛子中空部分的空气柱振动发声C吹笛子的演员本身发出的声音 D演员的手指敲击笛子发出的声音2在敲响大古钟时，有同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟“余音未止” ，其主要原因是（ ）. 钟声的回音 .大钟还在振动 . 钟停止振动，空气还在振动 .人的听觉发生“延长”3关于声音的发生和传播，下列说法中正确的是（ ）A一切发声物体都在振动 B声音可以在真空中传播C声音在铁轨中
14、比在空气中传得慢 D在空气中声音的速度与光速相同 42005 年 10 月 12 日，我国成功发射了“神舟 6 号”载人飞船，这标志着我国已经跨入了世界航天大国，宇航员在飞船舱内可以直接对话，但在飞船外作业的时候，他们之间不能直接对话，必须借助电子通讯设备进行交流，其原因是（ ）A用通讯设备对话方便 B太空中噪声太大 C声音的传播需要介质 D声音只能在地面上传播5现代军事上有许多现代化的侦察手段，一个世纪以前军队打仗时常派出侦察兵，为了早发现敌人骑兵的活动，侦察兵常常把耳朵贴在地面上听，以下解释错误的是（ ）A马蹄踏在地面时，使地面振动而发声 B马蹄声可以沿地面传播C马蹄声不能由空气传到人耳
15、D地面传播声音的速度比空气快6下列关于声音传播的说法中，正确的是（ ）A只要有声源存在，声音一定能传播 B由于声音的传播要依赖于物质，其传播速度在所有物质中都是一样大小C声音的传播形式是声源的振动而引起周围物质的振动，是以波动形式传播的D声音在空气中传播的速度不会随温度而变化708 年 5 月 12 日，汶川大地震，死伤惨重，有关专家指出：地震发生后缺乏必要的自救知识是使因地震死亡人数增多的一个原因。以下是关于被埋在废墟里的人自救的一些措施，请指出正确的是（ ）A 大声呼救 B.静等营救人员来营救C用硬物敲击水泥板或墙壁，向营救人员求救 D见缝隙就钻，从废墟中爬出来8医生在检查心脏跳动情况时，
16、使用听诊器的目的是（ ）A利用固体传声的性能比气体好 B增大心跳的振动频率C增大心跳的振动幅度 D减小声音的分散9当地震发生时，从震源开始会发出两种震波，即 P 波和 S 波，两波的传播速度分别为vp=6.2km/s，v s=3.6km/s。当某处发生地震时，地震台只要根据 P 波和 S 波到达地震台的时间差，就能确定地震台和震源之间的距离。若某次地震时，两波到达地震台的时间差为 35s，则震源和地震台之间的距离为 km 101964 年，美国空军 F104 喷气式飞机作超音速飞行实验时，一个农场的 10000 只鸡中6有 6000 只鸡在飞机的轰鸣声中突然死亡。造成这个危害的原因是（ ）A飞
17、机发出的超声波 B飞机发出的次声波C飞机发出的强烈的噪声 D喷气式飞机发动机产生的废气11为了减少高速行驶的车辆产生的噪声对公路两侧单位、居民的干扰，常在公路的两侧架设具有一定高度的屏障。这种有效、可行的防止噪声的措施属于（ ） .堵塞感受噪声的地点 .阻隔噪声传播的途径 .控制产生噪声的声源 .防止噪声产生回声12蝙蝠飞行时用回声测知障碍物，蝙蝠发出的声波，人耳听不到的原因是频率。挥手不能发声的原因是因为 ，手拿旗帜在空中快速挥舞能发出声音是因为 。1315时，声音在空气中的传播速度为_ _ ,回声传到人耳比原声晚 0.1 秒以上,人耳才能将回声和原声区分开。要听到回声,障碍物距发声体的最近
18、距离应该为_米14某学校操场外一幢高楼离跑道起点 170 米。同学们在跑步训练时，由于回声导致先后听到两次发令枪声。若声音在空气中的速度是 340 米秒，那么听到两次发令枪声的时间间隔为 。15某人伏在铁轨上听到远处传来马蹄撞击铁轨的声音，8 秒钟后他又在空气中听到了这个声音，求马队此时距这个人多远？（已知声音在钢铁中的传播速度为5200m/s，声音在空气中传播速度为 340m/s.） 16在音乐会上，男中音演员在放声高唱，女高音在小声伴唱，下列说法正确的是（ ）A男中音演员的音调高、响度大 B男中音演员的音调高、响度小C男中音演员的音调低、响度大 D男中音演员的音调低、响度小17古诗“春眠不
19、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 体和 体的振动产生。18用细棍轻轻敲击鱼缸的上沿，鱼缸中自由自在地游弋着的金鱼立即受惊，此时鱼接收到声波的主要途径是 ( ）A空气水鱼 B鱼缸空气水鱼 C鱼缸水鱼 D水鱼19若100米终点计时员听到发令枪声时开始计时则 （ ）A成绩比实际的要好 B成绩比实际的要差 C成绩与实际的相符 D无法判断20挑选瓷器时，常常轻轻敲击几下，由声音来判断是否破损，则判断的根据是声音的（ ）A音调 B音色 C响度 D频率21有些歌曲我们无法学唱，因为调子太高，根据你所学的知识推测，这是因为（ ）A学唱者的力力气不行，跟不上 B学唱者的音色太差
20、了C学唱者声带单位时间内振动的次数太少，达不到要求7D学唱者不懂基本乐理知识22老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，他在探究声音的 ( )A响度与吸管材料的关系 B音调与吸管材料的关系C音调与吸管长短的关系 D音色与吸管粗细的关系23你知道吗？蛇是没有耳朵的，不过蛇能通过身体感受到正在接近它的动物活动的产生的振动，从而“听”到它们发出的声音，由此可见，蛇是利用 听声的。24古代行军打仗，时常要伏地听声，这说明固体 （填“能够”或“不能够” ）传播声音；在河岸上拍手，会惊吓水中的鱼，说明 ；老师讲课，声音是通过 传播到我们的耳朵的。25将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球，会发现小球多次被
21、弹开，这个现象表明 ，如果将这个实验拿到月球表面上去做，你会观察到什么现象？ 26如下面左图所示，喇叭放音时，纸盆上的黄豆“翩翩 起舞”反映了什么科学知识？ 27在讨论如何测量声速时，有一个小组提出了测量声速的一种方 法：在百米赛跑时，终点安排两个记时员，当运动员起跑时，一个记时员 在看到发令枪发出烟时开始记时，另一个记时员在听到发令枪枪声时开始记时，当运动员到达终点时，一个记时为 12.12 秒，另一个记时为 12.41 秒，你认为两个记时员谁的方法好？请你根据以上数据算出此时声音在空气中的传播速度约为多少？ 28你能否辨别蜜蜂箱周围飞翔着的蜜蜂是飞出去采蜜的还是采好了蜜回来的？如果你能辨别的话，你是根据什么来辨别的？动动手 ：“土电话”制作：1、仪器：一次性纸杯或塑料杯，粗、细棉线或粗、细毛线，火柴、大头钉、透明胶带、剪刀等2、制作：制作“土电话”83、应用：各小组交流制作“土电话”的过程并使用。4、拓展：利用“土电话”感受声音的发生、传播、听声。交流“土电话”的其它用法。
