2.1 声音的产生与传播（考点解读）（解析版）

21 声音的产生与传播（考点解读）（解析版） 1、声音的产生 （1）声音的产生：声音是由物体振动产生的，一切发声体都在振动，振动停止，发声停 止； 注意：“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会继续存在并传播。 （2）正在发声的物体叫声源，声源又叫发声体，固体、液体、气体都可以是声源，声源 是指具体的发声部位，如人在说话时的声源不能说是人，应该说是声带； 记住几个易混的声源：蝉叫的声源是腹膜；笛子等管乐器的声源是空气柱；向暖瓶中灌水 的声源是空气柱；气球爆炸的声源是气球周围的空气。 （3）关于发声与振动的关系理解： ①一切发声都振动，但振动不一定被人们看到； 不论科技多么发达，都没有任何一种不振动就能发声的现象；敲音叉或敲桌面发声时的振 动看不到，需要通过转换法来体现； ②一切振动都发声，但声不一定被人们听到；振动发声有的是超声或次声，不在人的听觉 范围内，故听不到；有的声音响度很小，故听不到。 2、声音的传播条件 （1）声音的传播需要介质，传播声音的介质可以是固体、液体和气体，真空不能传声。 振动停止，发声停止，但声音不会马上消失。 （2）声音是以波的形式传播的，叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。 注意：有声音一定有声源在振动，有声源振动不一定能听见声音。 3、声速、回声及影响声速大小的因素 （1）声速：声波在介质中的传播速度叫声速，声速大小跟介质有关。一般情况下，声音 在固体中传播最快，液体中较快，气体中最慢。在 15℃ 时，空气中的声速是 340m/s 。 固体传声速度大，能量损失少，所以通过固体传声能及早地听到，并且更加清楚。 （2）回声：声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来，再传入人的耳朵，人听到反射 回来的声音叫回声。 （3）由于声音在不同介质中的速度的不同，同一声源，距离相等的位置可能听到多次声 音；如长水管一端敲击一次，另一端听到三次声音，第一次由铁传播，第二次由水传播， 第三次由空气传播；首先注意管子要“长”，其次注意管内有没有水；第三注意听到的多 次声音是不同介质传播的，并不是回声。 （4）同种介质中，温度越高，声速越大。 4、骨传导以及双耳效应 （1）骨传导原理：固体能传声，且效果更好； 声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉，物理学中把声音的这种传导方式叫做 骨传声也叫作骨传导；一些失去听觉的人（只限于传导障碍，即鼓膜、听小骨损坏，也就 是非神经性耳聋者）可以利用骨传导来听声音。 （2）人耳的构造：外耳、中耳、内耳 声音的传导途径：声波→外耳道→鼓膜→听小骨链→内耳 声音传到两耳的时间不同形成的双耳效应（双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差 和音色差判别声音方位的效应．） 我们能够听到的声音，正确的传播途径是：物体振动--介质--良好的耳朵。 【考点1 声音的产生】 【典例1-1】（2022 秋•盱眙县校级期末）如图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音 叉，乒乓球被弹开，这个实验现象主要探究了（ ） ．响度与振幅的关系 B．声音产生的原因 ．声音传播的条件 D．声音是否具有能量 【答】B 【分析】声音是由物体的振动产生的。 【解答】解：用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，这个实验现象主 要探究了声音产生的原因，声音是由物体的振动产生的，故B 符合题意，D 不符合题意。 故选：B。 【典例1-2】（2023•前郭县校级三模）如图是地铁进站时的场景，站台的人听到隆隆声是 由于物体 振动 产生的，地铁平均速度是60km/，行驶15m 后到达下一站台，则两站 相距 1500 m。 【答】振动；1500 【分析】（1）声音是由物体振动产生的。 （2）根据 来计算路程。 【解答】解：站台的人听到隆隆声是由于物体振动产生的，地铁平均速度是60km/，行 驶 15m 后 到 达 下 一 站 台 ， 则 两 站 相 距 ： 。 故答为：振动；1500。 【变式1-1】（2023•惠城区校级一模）下列实验中，不是验证声音产生条件的是（ ） ．敲击音叉，将正在发声的音叉触及面颊 B．敲击鼓面时，撒一些轻小的纸屑在鼓面上 ．将正在发声的闹钟放入玻璃罩中，并用抽气机逐渐抽出罩内空气 D．说话时，把手指放在喉咙处 【答】 【分析】声音是由物体的振动产生的；根据题目给出的情景判定其物理原理。 【解答】解：．将发声的音叉触及面颊，感知发声体的音叉在振动，说明声音是由物体 振动产生的，故不符合题意； B．敲击鼓面时，撒轻小的纸屑，可以看到纸屑在鼓面跳动，说明声音是由物体振动产 生的，故B 不符合题意； ．逐渐抽出罩内的空气，闹钟的声音会逐渐变小，若把罩内的空气全部抽出则听不到声 音，说明声音在真空中不能传播，是验证声音传播条件的，故符合题意； D．说话时，把手指放在喉结处，会感觉到声带的振动，说明声音是由物体振动产生的， 故D 不符合题意。 故选：。 【变式1-2】（2023•蚌埠一模）据《天工开物》记载“响箭则以寸木空中锥眼为窍，矢过 招风而飞鸣”……由此可知，响箭在飞行的过程中，是由于通过箭矢锥眼的空气 振动 而发出声音的。 【答】振动 【分析】声音是由物体的振动产生的。 【解答】解：响箭在飞行的过程中，是由于通过箭矢锥眼的空气振动而发出声音的。 故答为：振动。 【考点2 声音的传播条件】 【典例2-1】（2022 秋•海兴县期末）下列常见的声现象中，能够说明液体可以传播声音的 是（ ） ．将耳朵紧贴桌面，轻敲桌子，听到清晰的敲桌声 B．潜泳者能听到河岸边“噼里啪啦”的鞭炮声 ．站在小溪边能听到溪水“哗哗”流淌着的声音 D．打电话时从手机中听到对方的回复声 【答】B 【分析】声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传 播，但不能在真空中传播。 【解答】解：、将耳朵紧贴桌面，轻敲桌子，听到清晰的敲桌声，是通过固体进行传播 的，故错误； B、潜泳者能听到河岸边“劈里啪啦”的鞭炮声音，说明声音可以通过水（液体）进行 传播，故B 正确； 、站在小溪边能听到溪水“哗哗“声，是通过空气进行传播的，故错误； D、打电话时从手机中听到对方的回复声，是通过电磁波进行传播的，故D 错误。 故选：B。 【典例2-2】（2023•赣州一模）如图所示，小林同学正在班上进行“吹饮料吸管发声”的 精彩趣味物理展示活动，吹奏吸管时，吸管中的 空气（柱） 振动，产生的声音通 过 空气 传播到同学们耳朵里，让大家感受到了有趣的声现象。 【答】空气（柱）；空气。 【分析】（1）一切正在发声的物体都在振动；振动停止，发声也停止； （2）声音能够通过固体、液体和气体传播，真空不能传声。 【解答】解：吹奏吸管时，吸管中的空气（柱）振动而发声，产生的声音通过空气传播 到同学们耳朵里，让大家感受到了有趣的声现象。 故答为：空气（柱）；空气。 【典例2-3】（2023•榆树市校级开学）在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了 下面的实验： （1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到 乒乓球弹跳起 来 ，此探究中悬挂着的乒乓球的作用是 将音叉的微小振动放大 。 （2）如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把小球弹起。 该实验能说明 空气 可以传声，在月球上 不能 （选填“能”或“不能”）看到 小球弹起。 【答】（1）乒乓球弹跳起来；声是由物体振动产生的；（2）空气；不能。 【分析】（1）声是由物体振动产生的；音叉的振动比较微小，把音叉的振动转换为乒 乓球的弹起，这是转换法。 （2）固体、液体和气体都可以传声；真空不能传声。 【解答】解：（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开， 说明声是由物体振动产生的。音叉的振动比较微小，把音叉的振动转换为乒乓球的弹起。 （2）敲响右边的音叉，左边的音叉振动发声，说明声是由物体振动产生的，也说明空 气可以传声；由于月球表面是真空，声音无法传播，所以在月球上不能看到小球弹起。 故答为：（1）乒乓球弹跳起来；声是由物体振动产生的；（2）空气；不能。 【变式2-1】（2022 秋•伊犁州期末）2025 年我国将实现航天员登月计划，在月球上漫步的 航天员必须借助无线电通信设备才能进行交谈．其原因是（ ） ．月球上没有介质 B．月球上声音的传播速度太慢 ．月球上是真空，不能传声 D．月球上航天员声带无法振动发声 【答】 【分析】声音的传播需要介质，真空不能传声。 【解答】解：声音的传播需要介质，声音能够在固体、液体、气体中选出；真空不能传 声；月球表面是真空，所以声音不能在月球传播，只能通过电磁波进行通信。故BD 错 误、正确。 故选：。 【变式2-2】（2022 秋•章贡区期末）2022 年11 月30 日5 时42 分，神舟十五号载人飞船成 功对接于空间站天和核心舱，如图（）是其对接过程，在此过程中以核心舱为参照物， 神舟十五号飞船是 运动 （选填“运动”或“静止”），宇航员舱外操作如图 （b），此时宇航员所在的太空是一个近乎寂静无声的世界，是因为 真空不能传声 。 【答】运动；真空不能传声。 【分析】判断物体是运动还是静止，分析物体和参照物之间的位置是否发生变化； 声音不能在真空中传播。 【解答】解：神舟十五号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱，在此过程中以核心舱 为参照物，神舟十五号飞船与核心舱的位置发生变化，是运动的； 由于真空不能传声，所以宇航员所在的太空是一个近乎寂静无声的世界。 故答为：运动；真空不能传声。 【变式2-3】（2022 秋•永吉县期末）如图所示，将一只通电的小电铃放在连通于抽气机的 玻璃罩内，请回答下列问题： （1）实验现象：玻璃罩中的音乐芯片随着玻璃罩内空气的减少，听到的声音逐渐 减 弱 ； （2）假设与推理：如果玻璃罩内的空气完全抽出来，将 不能 （选填“能”或“不 能”）听到音乐芯片发出的音乐声；得出结论：声音的传播需要 介质 。 【答】（1）减弱；（2）不能；介质。 【分析】声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声；真空不能传声。 【解答】解：（1）由于真空不能传声，所以玻璃罩中的音乐芯片随着玻璃罩内空气的 减少，听到的声音逐渐减弱； （2）推理得出：如果玻璃罩内的空气完全抽出来，将不能听到音乐芯片发出的音乐声； 得出结论：声音的传播需要介质。 故答为：（1）减弱；（2）不能；介质。 【考点3 声速、回声及影响声速大小的因素】 【典例3-1】（2022 秋•西峰区校级期末）在盛有水的铁质水管一端敲击一下，另一端最多 可以听到几次声音？第一次声音是通过什么介质传播的（ ） ．2 次，空气 B．3 次，空气 ．2 次，铁质水管 D．3 次，铁质水管 【答】D 【分析】声音的传播需要介质；声音可以在气体、液体和固体中传播；声音在固体中传 播最快，在液体中其次，在气体中最慢。 【解答】解：声音可以在空气、水和铁质水管中传播，声音在铁质水管中传播最快，在 水中传播速度其次，在空气中传播最慢，故可以听到3 次声音，第一次声音是通过铁质 水管传播的。 故答为：D。 【典例3-2】（2022 秋•海林市期末）在月球上的两个宇航员虽然离得很近，也要通过无线 电进行交谈，这是因为 真空 不能传播声音。在一般情况下，声音在气体中传播的 速度比在液体中 慢 。 【答】真空；慢。 【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传声。 （2）声音在不同介质中的传播速度不同，在固体中的传播最大，液体次之，气体中传 播最慢。 【解答】解：在月球上的两个宇航员虽然离得很近，也要通过无线电进行交谈，这是因 为真空不能传播声音。在一般情况下，声音在气体中传播的速度比在液体中慢。 故答为：真空；慢。 【典例3-3】（2022 秋•宣城期末）学完声速的知识后，小天和小海同学想测量声音在金属 管中的传播速度，于是他俩找来一根长为510m 的空金属管。小天在空金属管的一端敲 一下，小海把耳朵靠近管子的另一端，听到两声，时间间隔为14s，请你帮他们完成下 列计算（设声音在空气中的传播速度是340m/s）： （1）声音在空气中的传播时间为多少？ （2）声音在此金属管中的传播时间为多少？ （3）声音在此金属管中的传播速度为多少？ 【答】（1）声音在空气中的传播时间为15s； （2）声音在此金属管中的传播时间为01s； （3）声音在此金属管中的传播速度为5100m/s。 【分析】声音在固体中传播速度大于在空气中的传播速度，先根据t＝ 计算出在空气 中的传播时间；再根据时间差算出固体中传播的时间，然后根据v＝ 算出声音在这根 铁管壁中的传播速度。 【解答】解：（1）知s＝510m，v 空＝340m/s，声音在空气中传播的时间： t 空＝ ＝15s； （2）声音在金属管中的传播时间： t 铁＝t 空﹣t 差＝15s 14s ﹣ ＝01s； （3）声音在这根金属管壁中的传播速度是： v 铁＝ ＝5100m/s。 答：（1）声音在空气中的传播时间为15s； （2）声音在此金属管中的传播时间为01s； （3）声音在此金属管中的传播速度为5100m/s。 【变式3-1】（2022 秋•巴南区期末）北宋时代的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载着： 士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声。下列有关声音的描 述正确的是（ ） ．声音可以不由振动产生 B．声音在空气中传播的速度是3×108m/s ．只有牛皮制成的箭筒可以传播声音 D．固体传播声音比空气快 【答】D 【分析】（1）声音是由物体的振动产生的；振动停止，发声也就停止。 （2）声音在15℃空气中的传播速度为340m/s。 （3）固体、液体、气体都是传声的介质，真空不能传声。 （4）一般情况下，固体的传声效果较好。 【解答】解：、声音是由物体的振动产生的；振动停止，发声也就停止，故错误； B、声音在15℃空气中的传播速度为340m/s，故B 错误； 、固体、液体、气体都可以传声，故错误； D、固体传播声音比空气快，故D 正确。 故选D。 【变式3-2】（2023•魏都区校级模拟）（多选）若声音在空气中的传播速度为v1，在钢轨 中的传播速度为v2，有人用锤子敲了一下钢轨的一端，另一人在另一端听到两次声音的 时间间隔为t，下列说法中正确的是（ ） ．应大于01s B．声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为v1t/（v2 v ﹣1） ．钢轨的长度为v1v2t/（v2 v ﹣1） D．钢轨的长度为（v2 v ﹣1）t 【答】B 【分析】听到两次响声，分别是在空气中和钢轨中传播的声音；已知传播的距离相同， 根据公式t＝ 可求各自传播所用的时间，还知道时间间隔，列出等式求出钢轨的长度； 进一步求出声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间。 【解答】解：（1）人耳能分辨出两次声音的时间间隔要大于01s，故正确； （2）设钢管的长度为L，声音在空气中传播的时间t1＝ ； 在钢轨中传播的时间为t2＝ ； 时间间隔t＝t1 t ﹣2＝ ﹣ ； 所以钢管的长度L＝ ；故正确，D 错误； （3）声音从钢轨从一端传到另一端所用时间为t2＝ ＝ ，故B 正确； 故选：B。 【变式3-3】（2022 秋•永年区期末）声音的传播需要时间，即声音有速度。1738 年法国几 位科学家把大炮架在相距27 千米的山头上，甲山头放炮时，乙山头上的人记录从看见 炮的火光到听到炮声经历的时间是80s，并计算出声音在空气中的速度是 3375 m/s （结果保留1 位小数）。上述测量中，忽略了光的传播时间，如果考虑光的传播时间， 理论上测出的声速值会 小 一些（选填“大”或“小”）。光传播很快，在真空中 的速度是 3×10 8 m/s。 【答】3375；小；3×108 【分析】（1）根据速度公式 来计算声音在空气中的传播速度。 （2）如果考虑光的传播时间，理论上测出的声速值会偏小。 （3）光在真空中的传播速度为3×108m/s。 【解答】解：根据速度公式，得到声音在空气中的速度为： ； 上述测量中，忽略了光的传播时间，如果考虑光的传播时间，理论上测出的声速值会小 一些。 光传播很快，在真空中的速度是3×108m/s。 故答为：3375；小；3×108。 【变式3-4】（2022 秋•宁化县期中）为了测定声音在钢中的传播速度，取一长664m 的钢 轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下，在另一端听到两次声音。第一次响声是由钢 轨传来的，第二次是由空气传来的，记录指出两次响声相隔的时间是187s。如果当时声 音在空气中的速度为332m/s。求： （1）敲击后，听到第二次声音的时间； （2）声音在钢轨中的传播时间； （3）声音在钢轨中的传播速度（保留1 位小数）。 【答】（1）敲击后，听到第二次声音的时间为2s； （2）声音在钢轨中的传播时间为013s； （3）声音在钢轨中的传播速度为51077m/s。 【分析】（1）声音的传播是需要介质的，声音在不同介质中传播速度不同，在固体中 最快，其次是液体中，最后是在气体中；由速度的计算公式变形t＝ ，先求出声音在 空气中的传播时间； （2）由两次声响相隔187s，求出声音在钢轨中的传播时间； （3）根据速度计算公式即可以求出声音在钢轨中的传播速度。 【解答】解：（1）在一根长钢管的一端敲击一下，声音会在钢管和空气中同时传播， 因为声音在固体中最快，在气体中最慢，第一次听到的声音是通过钢管传来的，第二次 听到的声音是通过空气传来的；所以会听到两次敲击声； 因为v＝ ， 所以声音在空气中的传播时间为： t1＝ ＝ ＝2s，故听到第二次声音的时间为2s； （2）声音在钢轨中的传播时间为： t2＝t1 t ﹣间＝2s 187s ﹣ ＝013s； （3）声音在钢轨中的传播速度为： v2＝ ＝ ≈51077m/s。 答：（1）敲击后，听到第二次声音的时间为2s； （2）声音在钢轨中的传播时间为013s； （3）声音在钢轨中的传播速度为51077m/s。 【考点4 骨传导以及双耳效应】 【典例4-1】（2022 秋•兴化市月考）用录音机把自己朗读或唱歌的声音录下来播放，别人 听没什么不同，自己听时却总感到别扭，觉得不像自己的声音，原因是（ ） ．录音机的录音效果差 B．声音传播的途径不同，声音的音色发生了变化 ．声音的音调发生了变化 D．声音的响度发生了变化 【答】B 【分析】我们听到自己讲话的声音，主要是由颅骨把声带的振动传到内耳后，传给听觉 神经，听觉神经把信号传给大脑形成听觉的；而听自己的录音是在空气中传播的。 【解答】解： 听到录音机录下自己的声音，是通过气体传播的；自己听自己的声音，主要是通过骨传 导的。骨传导的效果比空气传导的效果好些，所以听起来会感到不像自己的声音。 故选：B。 【典例4-2】近来市场上流行一款运动蓝牙耳机如图所示，具有立体环绕