一、知識點梳理
（一）聲音的產(chǎn)生與傳播
1、聲音的產(chǎn)生
(1)聲源：振動發(fā)聲的物體叫作聲源。
(2)產(chǎn)生：聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。
2、聲音的傳播
(1)介質(zhì)：聲的傳播需要物質(zhì),物理學中把這樣的物質(zhì)叫作介質(zhì)。聲的傳播必須依靠介質(zhì)，真空不能傳播聲音。
(2)聲波：當聲源發(fā)生振動時，會在周圍空氣中形成疏密相間的波動，形成由近及遠傳播的聲波，這個過程和水波傳播相似。因此聲音是以波的形式在介質(zhì)中傳播的，我們把它叫作聲波。
3、聲速
(1)定義：聲音傳播的快慢用聲速描述，其大小等于聲音在每秒內(nèi)傳播的距離。
(2)影響聲速的因素：
①聲速跟介質(zhì)的種類有關。一般情況下，聲音在固體中傳播得最快，在液體中比在固體中傳播得慢，在氣體中傳播得最慢，即v固>v液>v氣。
②聲速還跟介質(zhì)的溫度有關。通常把聲音在15℃時空氣中的傳播速度看作空氣中的聲速：v聲=340m/s。
(3)聲速的單位：m/s，讀作米每秒。
4、回聲
(1)定義：聲音在傳播過程中，遇到障礙物而被反射，反射回來的聲音叫作回聲。
(2)區(qū)分回聲和原聲的條件：若回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上，人耳就能把回聲和原聲區(qū)分開來。
(3)回聲的利用：
①利用回聲與原聲混合在一起以加強原聲。
②利用回聲與原聲分開時測定距離，此時只需知道聲音的傳播速度v聲，并測得聲音傳播的時間t，就能求出待測距離s，即s=1/2v聲*t。
（二）聲音的特征
1、音調(diào)
(1)定義：聲音的高低叫作音調(diào)。
(2)影響音調(diào)高低的因素：音調(diào)與物體振動的頻率有關。發(fā)聲體振動的頻率越高，音調(diào)越高；頻率越低,音調(diào)越低。
(3)頻率：物體在每秒鐘內(nèi)振動的次數(shù)叫作頻率。
①單位：赫茲( hertz)，簡稱赫，用符號Hz表示。
②頻率反映物體振動的快慢，物體振動得越快，頻率第越高。
(4)超聲波、次聲波：人們把高于20000Hz的聲音叫作超聲波，因為它已經(jīng)超過人類聽覺的上限；把低于20Hz的聲音叫作次聲波，因為它已經(jīng)低于人類聽覺的下限。
2、響度
(1)定義：聲音的強弱叫作響度。
(2)振幅：物體振動時偏離原靜止位置的最大距離叫作振幅。
(3)影響響度大小的因素：
①發(fā)聲體的振幅越大,響度越大；振幅越小,響度越小。
②聽者與發(fā)聲體的距離越近,響度越大；距離越遠,響度越小。
3、音色
(1)定義：音色也叫作音質(zhì)或音品，它反映了聲音的特有品質(zhì)。
(2)影響音色的因素：音色是由發(fā)聲體的材料、結構和振動方式等因素決定的，因此音色的影響因素是發(fā)聲體本身。
（三）聲的利用
1、聲與信息
(1)回聲定位：蝙蝠在飛行時發(fā)出超聲波，這些聲波碰到墻壁或昆蟲就被反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，蝙蝠可以確定目標的位置和距離，這種方法叫作回聲定位?？茖W家利用這個原理發(fā)明了聲吶。利用聲吶系統(tǒng)可以探知海洋深度，繪出水下數(shù)千米處的地形圖。
(2)傳遞信息：軍事、航空上，利用雷達進行探測定位和導航；醫(yī)生利用B超進行身體檢測，中醫(yī)診斷“聞其聲”。
2、聲與能量
(1)聲波能傳遞能量，傳遞能量的大小與振幅、頻率有關。
(2)聲傳遞能量的應用：
①清洗鐘表等精細的機械；
②外科醫(yī)生可以利用超聲波去除人體內(nèi)的結石；
③超聲波除塵；等。
（四）噪聲的危害和控制
1、噪聲
(1)定義：從物理學角度講，噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則的振動時發(fā)出的聲音。但是從環(huán)境保護的角度看，凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音，都屬于噪聲。
(2)噪聲的來源
①交通運輸：各種交通工具的喇叭聲、排氣聲、機械運轉聲等；
②工業(yè)機器：印刷廠、紡織廠、機械車間的噪聲；
③施工機械：筑路、蓋樓時機械產(chǎn)生的噪聲；
④社會生活：家庭噪聲，娛樂場所、集貿(mào)市場里的喧嘩聲。
2、噪聲的等級與危害
人們用分貝來劃分聲音的等級。
3、噪聲的控制
控制噪聲應從下表所示的三方面著手。
二、主要考點梳理
（一）聲音的產(chǎn)生與傳播
1、一切發(fā)聲的物體都在振動，振動停止發(fā)聲也停止，振動的物體叫聲源。
2、聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲。
3、聲音在介質(zhì)中的傳播速度簡稱聲速。一般情況下，v固>v液>v氣，聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s，在真空中的傳播速度為零。
（二）我們怎樣聽到聲音
1、聲音在耳朵里的傳播途徑：外界傳來的聲音引起鼓膜振動，這種振動經(jīng)聽小骨及其他組織傳給聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦，人就聽到了聲音。
2、骨傳導：聲音的傳導不僅僅可以用耳朵，還可以經(jīng)頭骨、頜骨傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺。這種聲音的傳導方式叫做骨傳導。一些失去聽力的人可以用這種方法聽到聲音。
3、雙耳效應：聲源到兩只耳朵的距離一般不同，聲音傳到兩只耳朵的時刻、強弱及其他特征也就不同。這些差異就是判斷聲源方向的重要基礎。
（三）聲音的特性
1、音調(diào)：人感覺到的聲音的高低。音調(diào)跟發(fā)聲體振動頻率有關系，頻率越高音調(diào)越高；頻率越低音調(diào)越低。
2、響度：人耳感受到的聲音的大小。響度跟發(fā)生體的振幅和距離發(fā)聲體距離的遠近有關。物體在振動時，偏離原來位置的最大距離叫振幅。振幅越大，響度越大。
3、音色：由物體本身決定。
人們根據(jù)音色能夠辨別樂器或區(qū)分人。聞聲知人——依據(jù)不同人的音色來判定。
（四）噪聲的危害和控制
1、當代社會的四大污染：噪聲污染、水污染、大氣污染、固體廢棄物污染。
2、從物理學角度看，噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則的、雜亂無章的振動發(fā)出的聲音；從環(huán)境保護的角度看，噪聲是指妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音起干擾作用的聲音。
3、人們用分貝(dB)來劃分聲音等級。聽覺下限0dB；為保護聽力應控制噪聲不超過90dB；為保證休息和睡眠應控制噪聲不超過50dB。
（五）聲的利用
利用聲來傳播信息和傳遞能量。聲在社會生活中應用的情況進行分類：可以按照課本分為“聲與信息”和“聲與能量”兩類，也可按照聲音在醫(yī)療、工業(yè)、軍事、日常生活等方面的利用分類。
三、經(jīng)典題型解析
題1
唐詩《楓橋夜泊》中的詩句“姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船”中的鐘聲是因為鐘受到僧人的撞擊產(chǎn)生 發(fā)出的，客船上的人能辨別出傳來的是“鐘聲”，他是根據(jù)聲音的 來判定的。
解答：振動；音色。
技巧提示：
本題中包含的物理知識很多，讀著這句詩，我們可以想象，那悠揚的夜半鐘聲，可以從山上傳到客船，可以隔河傳到彼岸。而聲音產(chǎn)生的條件是物體的振動，因此鐘在僧人的撞擊下產(chǎn)生振動發(fā)出鐘聲；人分辨聲音不同是依靠音色加以區(qū)分，就如同“聞其聲，知其人”也是這個道理。
這里面還有夜間聲音為什么會傳得遠呢？道理之一是：夜深人靜，背景噪聲小了，人更易于分辨遠處傳來的聲音。道理之二是聲音的速度隨著溫度的升高而變大，在夜間，靠近地面的空氣溫度逐漸降下來了，高空溫度較高，高空的聲速比地面大，聲音會向地面折射。
題2
小明想比較幾種材料(衣服、錫箔紙、泡沫塑料)的隔音性能，除了待檢測的材料外，可利用的器材還有音叉、機械鬧鐘、鞋盒。在本實驗中適合作聲源的是；小明將聲源放入鞋盒內(nèi)在其四周塞滿待測材料。他設想了兩種實驗方案，你認為最佳的是。
A.讓人站在距鞋盒一定距離處，比較所聽見聲音的響度。
B.讓人一邊聽聲音，一邊向后退，直至聽不見聲音為止，比較此處距鞋盒的距離。
通過實驗得到的現(xiàn)象如下表所示，則待測材料隔聲性能由好到差的順序為。
解答：機械鬧鐘；A；泡沫塑料→衣服→錫箔紙。
技巧提示：
本題中采用的是控制變量，要研究材料的隔音性能，就要控制聲源的響度不變，而音叉振動會隨著時間的推移，響度變小，不適宜作為聲源，較好的選擇是機械鬧鐘。
A、B兩種研究方法都采用了控制變量法，A方法采用控制聲源響度和到聲源的距離，比較聲音通過不同材料時的響度，得出的應該是表2中的數(shù)據(jù)。
B方法控制聲源的響度和能夠聽到聲音的極限，比較距離，得到表1的數(shù)據(jù)，而且這里的隔音材料的厚度是相同的(鞋盒四周塞滿待測材料)，通過研究發(fā)現(xiàn)泡沫塑料的隔音效果最好，錫箔紙的隔音效果最差。
還有一種是轉換法，所謂“轉換法”是指通過轉換研究對象、空間角度、物理規(guī)律、物理模型、思維角度、物理過程、物理狀態(tài)、時間角度等，達到化繁為簡、化難為易、間接獲取解決問題途徑的一種解題方法。
這種方法能充分展示解題人的想象設計能力和創(chuàng)造性思維品質(zhì)，充分體現(xiàn)解題人分析問題的能力，同時達到巧解、速解的目的。聲學部分聲源振動的顯示常采用這種方法。
題3
在鼓面上撒一些細砂，敲鼓時會發(fā)現(xiàn)越使勁敲鼓，聽到的聲音與細砂的情況是（ ）。
A.聲音越響,振動得越快 B.聲音越響,振動得越高
C.聲音越響,振動得越慢 D.聲音越響,振動得越低
解答：B
技巧提示：
敲響的鼓面正在振動發(fā)聲，但是聲音的響度與什么有關呢？為了顯示鼓面的振動幅度，在鼓面上撒上細砂，把鼓面的振動幅度轉換為人眼可以直接觀察的細砂的跳躍情況，因此越使勁敲鼓，聲音越響，細砂振動得越高。這里要注意聲音的“高”是指音調(diào)；細砂的“高”反映振動幅度，與聲音的響度有關。
題4
下列說法正確的是（ ）。
A.太空中宇航員能對話，說明聲音能在真空中傳播。
B.手在小提琴上不同位置按弦，主要目的是改變音色。
C.道路兩旁的隔音墻是在聲源處減弱噪音。
D.B超檢查身體是超聲波在醫(yī)學中的應用。
解答：D
技巧提示：
太空中宇航員是靠無線電對話的，真空不能傳聲；手在小提琴上不同位置按弦，主要目的是改變音調(diào)；道路兩旁的隔音墻是在傳播途徑中減弱噪聲。因此選D。
題5
有一種電子牙刷，它能發(fā)出超聲波，直達牙刷棕毛刷不到的地方，這樣刷牙既干凈又舒服。關于電子牙刷，正確的說法是（ ）。
A.刷牙時，人聽不到超聲波，是因為超聲波不能在空氣中傳播
B.超聲波的音調(diào)很低，所以人聽不到
C.超聲波不是由物體的振動產(chǎn)生的
D.超聲波能傳遞能量
解答：D
技巧提示：
超聲波具有與聲音相同的特點，是由物體的振動產(chǎn)生的，可以在空氣中傳播等，所不同的是超聲波的頻率很高，在人的聽覺頻率范圍之上，故人耳聽不到。超聲波能傳遞能量，故選D。
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