专题02 声现象（方法与技巧）（解析版）

专题02 声现象 一．如何正确认识振动跟声音的关系？ 【疑难诠释】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声音。只有振动频 率在人的听觉频率范围内（即20~200000z）才能被人耳感受，引起听觉。“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。 【典例剖析】以下情景中，不能产生声音的是（ ） ． 被敲击的水瓶 B． 真空罩中响铃的闹钟． 振翅 飞行的蝴蝶 D． 关闭的收音机 【答】D 【解析】 声音是由物体的振动产生，可知产生声音的物体在振动，被敲击的水瓶、真空罩中的闹钟、振翅飞行的蝴 蝶均在振动，能产生声音，关闭的收音机不能振动，则不能产生声音，故B 不符合题意，D 符合题意。 故选D。 二．日常用语中的“高”、“低”指的是音调还是响度呢？ 【疑难诠释】日常用语里的“高”、“低”大部分是指音调，也有少部分指响度。比如著名歌手李娜唱的 《青藏高原》最后的高潮部分，音调非常高，一般人是唱不上去的。“那么高的音我唱不上去”、“那么 低的音我唱不出来”这里的“高”、“低”指的是音调。而“引吭高歌”、“低声细语”这里所说的 “高”、“低”则是指大小，就是声音的响度了。 【典例剖析】2022 年俄乌战争中，基辅城传出“震耳欲聋”的爆炸声，这里的“震耳欲聋”描述的是声音 的（ ） ．音调 B．响度 ．音色 D．音频 【答】B 【解析】 震耳欲聋是指声音很大的意思，是指响度大，故B 符合题意，D 不符合题意。 故选B。 三．如何根据声音在示波器上的波形图识别声音的三特性？ 【方法技巧】如图所示，同一个示波器上的波形反映了声音的音调(即发声体振动的频率)，同时也反映了 声音的响度(即发声体振动的振幅);波形的疏密反映了振动频率，疏则频率低、音调低，密则频率高、音调 高。波形的高低反映了振动的振幅，高则振幅大、响度大，低则振幅小、响度小。 另外，音色表现在示波器上的波形不同。 【典例剖析】音乐小组的几位同学制作了各自的乐器，乐器发声的波形图如图所示，对此说法不正确的是 （ ） ．乐器发声时都在振动 B．乐器发声的音色相同 ．乐器发声的响度相同 D．乐器发声的音调相同 【答】B 【解析】 ．因为声音是由物体振动产生的，所以乐器发声时都在振动，故正确，不符合题意； B．不同乐器、不同发生体的材料和结构不同，产生的音色会不同，我们是靠音色来辨别乐器的种类，所 以音乐小组的几位同学的各自的乐器音色不同。故B 错误，符合题意； ．振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，它决定了声音的响度。观察图示可知振幅相同，所以乐器 发声的响度相同。故正确，不符合题意； D．频率表示物体振动的快慢，物体振动的越快，频率越大，音调越高。观察图形，相同时间内，经过的 周期越多，频率越大。振动物体往返一次叫一个周期。观察图示可知发声体振动的频率相同，所以音调相 同。故D 正确，不符合题意。 故选B。 四．如何控制噪声？ 通常，坚硬光滑的表面反射声波的能力强，松软多孔的表面吸收声波的能力强；大厅内的蜂窝状天花板就 是吸收声音，减弱声音的反射，避免回声的干扰。 【典例剖析】大公鸡清晨啼鸣发出嘹亮的声音以_______的形式向周围传播，听到鸡叫声，周六睡懒觉的 小明赶紧用棉花塞住耳朵，这是在_______减弱声音（选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）。 【答】 波 人耳处 【解析】 [1]声音传播需要介质，声音是以声波的形式传播。所以，大公鸡清晨啼鸣发出的声音是以声波的形式传播。 [2]对于周末补充睡眠人来说，公鸡鸣啼声影响了人们的休息，属于噪声；用棉花塞住耳朵是在人耳处减弱 声音。 五．如何利用回声测距？ 【方法技巧】利用回声测距离时要特别注意，接收到回声的时间为声音往返的时间，因此用公式s=vt 计算 时，t 应为题目所给时间的一半。 【典例剖析】周末，小明爸爸开车带小明到郊外的山上游玩。如图是小明爸爸开车到山前的示意图，一条 笔直的公路通到山崖下，小明爸爸在公路上开车向着山崖的方向匀速行驶，小明爸爸开车到处时，按响了 汽笛，经过4s，汽车向前行驶了60m 到B 处时，小明听到了汽笛的回声。请你用所学的知识帮小明解答一 下： （1）利用回声测距的方法_______（选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，原因是______ _； （2）汽车行驶的速度是多少______？ （3）处距离山崖还有多远______？（声速是340m/s） 【答】 不能 地球到月亮之间是真空，真空不能传声 15m/s 710m 【解析】 解：（1）超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播。 （2）由题知，从到B 汽车行驶的距离s 车为60m，则车速 （3）声音传播的距离 s 声=v 声t=340m/s×4s=1360m 而两倍的到山崖的距离 2s=s 车+s 声 所以，距离 答：（1）不能，因为地球到月亮之间是真空，而真空不能传声； （2）汽车行驶的速度是15m/s； （3）处距离山崖还有710m 远。 六．发声体振动的快慢与哪些因素有关？ 发声体振动的快慢(音调的高低)与发声体的形状(长短､粗细)､松紧(一般指弦)和所用材料等多种因素有关。 早在战国时期，我国就有“大弦小声，小弦大声”的记载，即弦越短､越细､张得越紧，它振动时发出声音 的音调就越高;反之越低。弦乐器和管乐器就是通过改变振动弦或空气柱的长度来发出不同音调的声音。 【典例剖析】物理兴趣小组的同学发现，琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响，它们决定对此进行 研究。经过同学们讨论，首先提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了如表所列9 种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频 率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 铜 60 076 B 铜 60 089 铜 60 105 D 铜 80 076 E 铜 ______ ______ F 铜 100 076 G 钢 90 105 尼龙 90 105 尼龙 100 105 （1）因为琴弦发出声音的音调高低可能与三个因素有关，要研究其中一个因素对发出声音音调高低的影 响情况，就必须使另外两个因素______（填“保持不变”或“发生变化”）。这种研究的方法就是______； （2）为了验证猜想一，应选用编号为、______、______三根琴弦进行实验； （3）为了验证猜想二，应选用编号是、______、______三根琴弦进行实验； （4）表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容：请在表中填上所缺数据_____ _、______。 【答】 保持不变 控制变量法 D F B 90 105 【解析】 （1）[1][2]根据猜想，琴弦发出声音的音调与多个因素有关，所以探究过程中应用到控制变量法，要研究 其中一个因素对发出声音音调高低的影响情况，就必须使另外两个因素保持不变。 （2）[3][4]为了验证猜想一，需要控制琴弦的横截面积和材料相同，长度不同，所以应选择、D、F 进行实 验。 （3）[5][6]为了验证猜想二，需要控制琴弦的长度和材料相同，横截面积不同，所以应选择、B、进行实 验。 （4）[7][8]要验证猜想三，要保持琴弦的横截面积和长度相同，材料不同，由G、的数据知，E 的长度应该为90m，横截面积为105mm2。