第五讲 《声与光的折射》

第五讲《声与光的折射》一、知识梳理声现象1•声音的产生与传播声音的产生•一切正在发声的物体都在 , 停止，发声也停止•声音是由于 产生的，物体只有振动才发声，物体沿直线或曲线的往返运动叫 •“振动停止，发声也停止”不能叙述为“振动停止，声音也停止”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍可能继 并存在.声音的传播•声音的传播需要 ， 不能传声•而声音的传播速度决定于介质的，相同的声音在不同的介质中的传播速度 ，而不同的声音在同一种介质中的传播速度却是 的，声音在空气(15°C)中的传播速度是 m/s•—般情况下，声音在液体中传播较快，在 中传播最快•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 2•声音的特性 、 、 同称为声音的三个特征•三者的含义不同，主要表现在以下两方面：物理意义不同；音调指声音的 (声音的粗细)；响度指声音的 (声音的响亮程度)；音色则是物体本身所具有的声音 ，不同物体发出声音，即使音调、响度相同，我们也能通 来分辨它们.决定的因素不同：音调与 有关，物体在1s内振动的次数叫 ， 越大，表示物体振动越—，音调就越高；发声部位越短，音调 。弦乐器的音调与弦的 、 、 有关，弦越长，音调越 、弦越紧，音调 、弦越细，音调 。响度与 有关，振幅即振动 ，是物体振动时偏离原来位置的最大距离，振幅 ，响度越大.响度还与距离发声体的 有关，声音是从发声体向四面八方传播的，越靠近发声体，响度越大，越到远处越分散，响度越小。音色是由发声体本身所决定的，不同发声体的、 不同，发出声音的音色也就不同.回声及其应用回声.入耳只能区分时间相隔0.1s以上的两个声音，如果障碍物与发声体的距离较近，原声与回声的时间间隔不到0.1s，回声就会与原声混在一起，使人们不易察觉.例如我们在教室里讲话，教室的墙与讲话者间隔不到17m，回声与原声时间间隔不到0.1s,回声就会增强原声，使听众感觉到讲话者的声音较大.我们在原野上讲话时感到“声音变小”就是这个道理。应用.回声的重要应用 .测量原理： ，其中t为从发声到听到回声的时间，v声为在不同介质中的传播速度，注意v声在不同介质中是不同的.4•超声与次声：通常把振动频率高于 的声音，叫做超声，低于 的声音，叫做次声.5•超声的应用；超声导航、定位，测定海底深度，暗礁、冰山距离，鱼群、潜艇的位置。(2)超声诊断：人体的疾病、金属内部的缺陷.(3)超声碎石、杀菌消毒。关于噪声(1)从不同的角度定义噪声•从物理学的角度看，噪声是由发声体 振动时发出的声音•听起来嘈杂、刺耳，通过示波器观察噪声的波形，可以看到噪声杂乱无章的无规则的波形；从环境保护角度看，凡是妨碍人们正常 . 和 的声音，以及对人们要听的声音产生干扰作用的声音，都属于噪声.所以，从环境保护角度看，所有声音都可能成为噪声.例如：当有人想睡觉时，其他人唱歌或听音乐，此时的音乐妨碍了他人休息，对想睡觉的人来说，就成了噪声.噪声的防护。控制噪声的途径： 处减弱噪声、在 程中减弱噪声、在 处减弱噪声。在耳朵口塞上棉花或戴防噪声 ；在家里关 ，拉上窗帘；在道路两旁 板，在高架桥两旁装隔音玻璃；窗户装双层玻璃，中间抽 ；在公路两旁植树造林；在城市空地上植树造林；在产生颐和中学徐老师工作室噪声的机器下垫上泡沫塑料等，减少振动；在摩托车排气管 ;在房间里装隔音板，在音乐教室的墙面上装 材料，可减少回音干扰；市区禁鸣喇叭。（3）辩证地看待噪声.对任何事物都要用一分为二的观点去看待，噪声一方面会危害人们的身心健康要加以控制，一方面还可以为人类服务，变不利为有利.例如：噪声除尘、噪声测温、噪声除草、噪声克敌等，甚至利用噪声消除噪声.光的折射1• 叫光的折射。 叫折射角。光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射光法线，折射角 入射角。光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射光线 法线，折射角 入射角。光的折射规律： 、 和 在同一平面上； 和 分居法线两侧；光从空气斜射入某透明介质时，折射角 入射角，光从某透明介质斜射入空气中时，折射角入射角，当光线垂直射向介质表面时，传播方向 。生活中由岸边向水中的池底看，看的是 ，比实际池底位，由水中向岸上看物体，看的是 ，比实际物体，等成因都是光的 现象。例：我们看到水中的鱼，实际是由于光的折射形成的鱼的象，比鱼的实际位置。潜水员潜入水中看到岸上的物体，比实际的物彳 。太阳光通过三棱镜后，依次被分解成 七种颜色，这种现象叫；白光是由各种 混合而成的复色光；天边的彩虹是光的 现象；色光的三原色是： ；其它色光可由这三种色光混合而成，白光是—三种色光混合而成的；世界上没有黑光透明体的颜色由 决定（什么颜色透过什么颜色的光）；不透明体的颜色由—决定（什么颜色反射什么颜色的光，吸收其它颜色的光，白色物体 所有颜色的光，黑色 所有颜色的光）例：一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头，现在暗室里用绿光看画，会看见色的马， 色的石头，还有 色的花在—色的纸上，看—草&太阳光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按顺序排列起来就是太阳光谱；（从左往右其波长逐渐减小；散射逐渐增强；人眼辨别率依次降低）应用傍晚太阳是红的，晴天天是蓝的，汽车的雾灯是黄光。TOC\o"1-5"\h\z练习：池水看起来比实际的 ，是因为光从 。☆蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是 而形成的虚像，看到的鱼儿是由是由 而形成的 像。二、范例精讲［例1］如图2-1甲所示，敲响的音叉接触水面能溅起水花，说明声音是由于物体的 产生的；如图乙，鱼儿能听见拍手声，说明 可以传播声音。甲 乙图2-1点评：不管题目以什么形式出现，声音都是振动产生的。传播声音的介质都是固体或液体或气体。［例2］下列关于声音的说法中不正确的是（ ）“震耳欲聋”主要说明声音的音调高“隔墙有耳”说明固体也能传声“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的用超声波清洗钟表，说明声具有能量点评：本题考査声的传播、声音的三个特征、超声的特性，要求对声学全面的理解，同时要有一定的分析能力。[例3]为了使学生在教室上课时免受周围环境噪声干扰，下面的措施中无效的是（ ）A•教室内保持安静，不讲话 B•在教室周围植树C.每个学生都戴一个防噪声耳罩D.在教室内安装噪声监测装置点评：近年来，噪声防护类的考题出现较多，解题是一定要抓住控制噪声的三个环节，同时要排除监测噪声的设备、大气污染的控制等项目。[例5].当光从空气斜射向水面时，同时发生反射和折射，能正确表示其传播方向的是（）[例6].一个苹果在阳光下看起来是红色，这是因为（）声的设备、大气污染的控制等项目。[例5].当光从空气斜射向水面时，同时发生反射和折射，能正确表示其传播方向的是（）[例6].一个苹果在阳光下看起来是红色，这是因为（）红光透过苹果 B.苹果只吸收红光C.苹果只反射红光 D.红光折射进苹果[例7].如图所示，光沿CO射向半圆形玻璃砖的圆心0,请在图中作出光线分别透过平直界面AOB和圆弧形界面AMB时的光路图。三、能力训练两只昆虫在空中飞行，甲虫的翅膀每秒振动12次，乙虫的翅膀每秒振动400次，其飞行时的声音能被人听到的是（)的是（).A.甲虫B.乙虫C.都能听到 D.都不能听到在雷雨天，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是由于（）.A•雷一个接一个地打个不停 B•双耳效应C.闪电的速度比雷声的速度快 D.声音经过地面、山川和云层多次反射造成的3•通常大礼堂、会议室四周墙壁用特制的带有许多小孔的装饰板来进行装修，这样做是为了（）.消声 B.吸声C.隔声D.反射声4•为了减弱噪声的干扰，下列措施不一定可行的是（），换用大型设备施工 B.通过法律途径，让环保部门取缔邻近居民区的歌厅C.合理地进行城市规划，植树造林D.进行技术革新，将噪声大的机器换成噪声小的机器5.下面叙述中带点的是对声音的描述，指音调的是 （）听不见，声音高些 B.锉锯条的声音尖细刺耳C.你的声音好宏亮 D.可以将声音大些吗？6•乙同学把刚买来的矿泉水随手放在科学书上，发现“学”字变大（如图），产生这一现象的原因是颐和中学徐老师工作室（）光的反射 B.光的折射C.光的直线传播D.平面镜成像如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法中正确的是（A.入射角等于30° B.折射角等于50°C.NN'是界面 D.MM'的右边是玻璃&下列有关光现象的解释，正确的是A.小孔成像是因为光沿直线传播 B.雨后彩虹是光的反射现象城市玻璃幕墙造成的“光污染”是光的折射现象电影屏幕制成白色是因为白色吸收各种色光关于光现象，下面说法正确的是（ ）开凿大山隧道时，用激光引导掘进方向是运用光的直线传播道理当物体表面发生漫反射时，光线射向四面八方，不遵守光的反射定律渔民叉鱼时，将鱼叉对准看到的“鱼”叉去可以叉到鱼太阳光是由红、黄、蓝三种色光组成的如图所示，入射光线AO从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致传播方向。听到手机发出的声音时，手机中的发声体在 。能判断出与我们通话的人是谁，是因为不同人的声音具有不同的 傾“音调”、“响度”或“音色”）。12•李力同学观察到以下现象：甲：使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花.乙：吹笛子时，手指按住不同的孔会发出不同的声音.丙：最近楼下有户居民在进行室内装修，有时甚至施工到半夜，李力发现自己作业中的错误增加了.以上现象分别说明了什么问题？甲: 乙： 丙: 13.根据问题猜测答案，再通过实验对猜测进行检验，确定猜测正确与否是科学探究的关键之一.假如有一位同学提出以下一个问题：人们在观测宇宙星空时，可以观察到星球爆炸的痕迹，但却从没有听到爆炸的声音，这是为什么？请根据以上问题提出两个“合理”的猜想：猜测（一） ；猜测（二） 。综合训练如图所示，敲击右边的音叉，观察到泡沫塑料球被弹开，这一现象不能说明（）旦旦A.发声的物体都在振动 B.声音能够传递能量旦旦C.声音能够传递信息 D.空气能够传声将电铃扣在抽气盘上的玻璃钟罩内，如图所示。通电后可以看到电铃在振动，听到电铃发出的声音。用抽气机向外抽气的过程中，仍可清晰地看到电铃在振动，但铃声越来越小。对以上现象的解释，下列说法错误的是（）A.听到铃声又看到电铃在振动，说明声音是由物体振动发生的B•听到铃声越来越小，说明声音要借助介质才能传播C.看到电铃在振动，说明光束要借助介质才能传播D•看到电铃在振动，说明光束能穿透玻璃我们生活在一个充满声音的世界中，关于声音的下列说法正确的是（ ）“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”指声音的音调高相同的乐器同时演奏相同的乐曲，具有相同的音色使用MP3时，调节音量按钮是为了改变声音的响度决定声音传播速度的是（ ）A.发声体振动的幅度 B.发声体振动的频率C.传播声音的介质 D.发声体的材料和结构弦乐在演奏前，演奏员都要调节自己的乐器拧紧或放松琴弦，这样做主要是改变乐器发出声音的（ ）A•音色B•响度C•音调 D•传播方向—场大雪后，大地披上了银装，这时你会发现周围特别宁静，这是因为雪地的微孔能吸收声音。根据上面的描述，你认为在会堂、剧院的四壁和屋顶都做的凹凸不平，或采用蜂窝状的材料，主要是为了（）A•减弱声波的反射B•增强声波的反射C•增强声音的响度D.装饰的美观些武侠电影里经常描写一大侠双目失明，还能判断出攻击者的方位，这是因为（ ）A.他的眼睛根本就没有失明 B.他的耳朵有特异功能C.由于双耳效应，他可以准确地判断声音传来的方位D.是一种巧合“呼麦”是蒙古族的一种高超演唱形式，演唱者运用技巧，使气息猛烈冲击声带，形成低音，在此基础上调节口腔共鸣，形成高音，实现罕见的一人同时唱出高音和低音的现象.下列说法正确的是（）“呼麦”中高音、低音指声音的响度“呼麦”中的声音是振动产生的C•“呼麦”中高音是超声波、低音是次声波D.“呼麦”中高音和低音在空气中的传播速度不等下列现象中，与声音音色有关的是（ ）有经验的养峰员，根据蜜蜂的嗡嗡声，就能判断出它是不是采蜜归来我们能够听出钢琴的声音比小提琴的声音大选瓷器 要轻轻地敲击一下来判定 品质的优劣在听熟悉的人打电话时，很容易辨别出对方是谁A.①②B.②③C.②④D..③④下列的实验和实例中，能说明声音的产生和传播条件的一组是（）.①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动；②放在真空罩里的手机，当有来电时，只见指示灯闪烁，听不见铃声；③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次的不同；④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了.A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④A探测海深 B.敲瓶底火焰揺动 亡A探测海深 B.敲瓶底火焰揺动 亡回声定位D.超声波探查“传递可以提壁的小医生用听诊器为病人诊病，听诊器运用了声音 （填“具有能量”或信息”）的道理；来自患者心脏跳动的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵，这样高声音的 （填“音调”或“响度”）。小华在家里修理厨房里的桌子时，不停的有敲击物体的声音发出，为了使隔明学习时避免干扰，小华采取了三种方案：①在被敲的地方垫一块抹布；②把房间、厨房门窗关严；③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。上述三种方案中，第一种是在 处减弱噪声；第二种是 中减弱；第三种是在 处减弱噪声。颐和中学徐老师工作室14、如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（）兀泾物在镜申或偉H.勺衲徑水FT断幵”兀泾物在镜申或偉H.勺衲徑水FT断幵”C.拱挤血水中的倒鹏D.越烛通过小孔成傑15、 下列关联正确的是光的直线传播——把铅笔斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了光的折射——岸边的树倒映在水中 C.光的反射——影子的形成光的反射——人能在镜中看见自己的像16、 关于光现象，以下说法正确的是上海世博会中国馆外观呈红色是因为中国馆吸收了红色光小孔成像是由于光沿直线传播形成的 C.光发生漫反射时，不遵循光的反射定律 D.你在岸边看到水里的鱼，其实就是鱼的实际位置17、 插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是A.向上曲折 B.向下曲折没有变化 D.与水对光线的反射有关，难以确定18、 光从空气射入水中，当入射角变化时，则A.反射角和折射角都发生变化 B.反射角和折射角都不变反射角发生变化，折射角不变 D