第1节 声音的产生与传播
一、声源
1.正在发声的物体叫做声源。固体、液体和气体都能发声,都可以是声源。
2.不同发声体的发声部位一般不同。
①钢琴是靠琴弦振动发声;
②笛子是靠空气柱振动发声;
③人和其他哺乳动物是靠声带振动发声;
④蝉靠胸部的两片鼓膜振动发声;
⑤鸟靠鸣膜振动发声;
⑥蟋蟀靠翅膀相互摩擦发声;
⑦蚊子、苍蝇在飞行时才有声音,是因为它们飞行时翅膀在振动。
二、声音的产生
1.声音的产生是由于物体振动而产生,振动停止,发声停止;发声体是一切正在振动的固体、液体、气体。
2.“振动停止,发声停止”不能叙述为“振动停止,声音消失”,因为振动停止,只是不再发声,而原来发出的声音可能仍存在并会继续在介质中传播。
例题1:对于声音的产生,下列说法中正确的是( )
A .只有固体的振动才能发声 B .一切振动的物体都能发声
C .物体不振动也能发声 D .振动停止后,发声体仍能发声
【考点】声音的产生
【答案】B
【解析】
A.固体、液体、气体的振动都能发声,A不符合题意;
B.一切振动的物体,都能够发出声音,B符合题意;
C.物体不振动不能发出声音,C不符合题意;
D.声音是由振动产生的,振动停止后,发声体不能发声,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的声音产生的条件,声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音。
三、声音的传播
1.介质:声音的传播需要介质,能够传播声音的物质叫做声音的介质;任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。
例如:隔墙有耳说明固体可以传声;钓鱼时说话声吓跑游鱼说明液体可以传声;可以得到人说话的声音,说明空气(气体)可以传声。
2.真空不能传声
声音的传播需要介质,所以真空不能传声;如月球上面对面也不能交谈,是因为月球表面为真空。声音在空气中以声波的形式向四周传播,类似水波形式。以击鼓为例,由于鼓面不断地振动,空气中会形成疏密相间的波,向远处传播,这与水波相似,因此我们把这种疏密相间的波叫做声波。声波是看不见、摸不到的,存在于发声体的四周。
例题2:探究“声音的产生与传播”实验;
⑴如图1,悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会多次被弹开。
这个实验说明 ;
⑵如图2,抽去玻璃罩内空气的过程中,铃声逐渐减小,说明声音的传播依赖于介质,真空不能 ,而现实生活中,绝对真空达不到,通过这个实验得到的结论是在实验事实的基础上 得到的;
⑶敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,如图3这个实验是说明声音能够传递 。我们用相同的力敲击材料相同、大小不同的音叉,音叉发出声音的 (选填“响度”“音调“或“音色”)不同。
【考点】声音的产生;声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;声与能量
【答案】⑴声音由物体振动而产生 (2)传声 推理 (3) 能量 音调
【解析】
⑴正在发声的音叉将乒乓球多次被弹开,说明音叉在振动,从而说明声音是由音叉的振动产生的,因此,本探究实验是研究声音产生原因的。
(2)电铃振动会发出声音,声音的传播需要介质,所以当抽空玻璃置内的空气后,没有传播介质后就会听不到声音。在现实生活中,绝对真空达不到,通过这个实验得到的结论是在实验事实的基础上推理得到的。
(3)敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,如图3这个实验是为了声音能够传递能量。用大小相同的力敲击材质相同,大小不同的两个音叉,说明发出声音的响度和音色基本相同;而大小不同的两个音叉,导致音叉的振动快慢不同,故发出声音不同是音调不同。
【分析】(1)声音是由物体振动产生的;(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;(3)声音可以传递能量;振动的频率不同,音调不同。
四、声速
1.定义:声音传播的距离和传播所用时间之比叫声速
2.计算公式:v=s/t,其中s:传播距离,单位:m,t:传播时间 单位:s
速度单位:m/s ,常数v=340 m/s(15 ℃的空气中)一般情况下,V固>V液>V气。
3.影响声音传播速度
介质种类和介质温度,一般情况下,V固>V液>V气,是指绝大多数固体中的声速大于液体中的声速,液体中的声速大于气体中的声速;也有个别情况,如软木中的声速为500 m/s,小于煤油(25℃)中的声速1 324 m/s。
五、人是如何听到声音的
1.人耳的构造如图所示:
2.听觉的形成
耳朵把外界的声波收集起来,经外耳道传到鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜将这种振动传给与它相连的听小骨,听小骨将振动传给耳蜗和半规管,经处理后传至有关神经末梢,神经末梢将声波信号传送到大脑产生听觉。
3.耳聋病人是如何听到声音的?
如果只是由于传导障碍而失去听觉,想办法通过其他途径将振动传递给听觉神经,人也能够感知声音。
⑴利用骨传导:通过人的头骨、颌骨将振动传到听觉神经。音乐家贝多芬晚年失聪后,就用牙咬住木棒的一端,另一端顶在钢琴上,听自己演奏的琴声。
⑵利用助听器:助听器是利用增大响度的方法来触动听觉的,它与骨传导助听方法不同。
六、实验探究声音是如何产生的
1.提出问题
我们生活在声音的海洋里,流水潺潺,琴声悠悠,在这声音的海洋中,我们不禁会提出这样的问题:声音是怎样产生的?
2.猜想与假设
声音可能来自物体的振动,因为我们常见的固体、液体、气体发出声音时都在振动。
3.设计并进行实验
让一些物体发出声音,观察、感受各种发声物体发声前后的变化,归纳物体发声时的共同特征。
(1)用手摸着喉龙发出声音,这时感受到喉头在振动;停止说话的同时,感觉到喉头也停止振动。
(2)在鼓皮上撒点纸片,敲鼓,使鼓发声,从纸片的跳动可以推断鼓面在振动;停止敲鼓,纸片不跳了,鼓声也就消失了。
(3)把一根橡皮筋张紧绑在在文具盒上,拨动橡皮筋使它振动,会听到声音。
(4)敲响音叉后,把音叉靠近悬挂着的塑料球,塑料球摆动起来,或者把正在发声的音叉放入水中,会激起水花。
(5)河水在流动的时候发出哗哗的声音;把水倒进杯子里也能听到水声。
(6)拿着塑料尺拨动它,可以听到很响的声音。
4.分析与论证
物体发声时的共同特征是物体都在振动,振动停止,发声也停止,即声音是由物体振动而产生的。
5.交流与评估
(1)一些实验现象不够明显时,我们可进行一些巧妙设计使现象更明显,例如,使敲响的音叉接触水面,音叉会溅起水花,让我们更明显地观察到物体的振动。在鼓面上撒一些纸片帮助显示鼓面的振动。
(2)实验时,尽量让多种不同的物体发声,让固体、液体、气体发声,得出的结论会更客观普遍。
(3)观察发声音叉溅出水花的实验时,应将正在发声的音叉的又股斜着慢慢地插入水中,不能插得太深。
例题3:如图所示,小萍同学探究声音的产生的实验装置(只有1个音叉)。