专题2.7《声现象》单元知识方法总结及中考典型实例剖析

20232024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二章声现象专题2.7《声现象》单元知识方法总结及中考典型实例剖析学新课标对单元知识点要求1.本专题中考考点及要求（“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标和评价水平标准要求知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化（1）通过实验，认识声的产生和传播条件。▲▲（2）了解乐音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害和控制的方法。▲学单元知识点解读知识点1.声音的产生与传播1.声音的产生：声音是由物体振动产生的，正在振动的物体叫声源；一切发声体都在振动，振动停止，发声停止。2.声音的传播：（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：（1）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。（2）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。4.回声及其利用：（1）回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。（2）把回声跟原声区分开来最少需要0.1s，此时障碍物到听者的距离至少为17m。（3）回声利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近；测量中要先知道声音在海水中的传播速度。（4）回声测距方法：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体s=vt/2。知识点2.声音的特性声音的特性有音调、响度和音色。1.音调是指声音的高低。音调高低是由声源振动的频率决定的，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。2.响度是指声音的大小。响度与声源振动的振幅有关，振幅越大，响度越大；响度还与距声源的远近有关，距声源越近，响度越大。3.音色是指声音的品质与特征，它与声源的材料、结构有关。不同物体发出声音的音调和响度可能相同，但音色却一定不同。注意：音色、响度和音调区别名称概念影响因素相关关系音调声音的高低。发声体的频率。频率大，则音调高；频率小，则音调低。响度声音的大小（强弱），常用分贝（dB）表示。发声体的振幅及距离发声体的远近。振幅大，则响度大；振幅小，则响度小。音色声音的品质。由发声体的材料、结构和发声体的发声方式决定。不同的人，不同的乐器，发出的声音一般音色不同。知识点3.声音的利用1.声音的利用（1）声音能够传递信息。人们说话进行交流，医生用听诊器查病等，都是声音传递信息的例子。（2）声音可以传递能量。飞机起飞时，旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、超声波碎石机振碎人体内结石等现象，都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。2.超声波与次声波：人的听觉所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波（很多动物能够利用超声波交流），低于20Hz叫次声波（地震时会产生次声波）。3.回声定位问题（1）回声的概念：声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来所形成的声音现象。回声到达人耳与原声到达人耳的时间间隔在0.1s以上时（最短距离为17m），人能够把原声与回声区分开。若小于0.1s，原声和回声则混在一起，使得原声加强。因此比起操场上，在屋子里的说话的声音总是比较响亮。（2）回声的应用：利用回声和速度公式（s=vt/2）可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。声音在传播过程中遇到多孔或柔软的物质会被吸收。（3）共鸣的概念：发声器的频率如果与外来声音的频率相同时（即音调相同），它将因为共振作用而发声，这种声学现象叫作共鸣（如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声）。知识点4.噪声的危害和控制1.噪声的定义（1）广义上讲，凡是影响我们正常生活、学习和工作，以及对人们活动产生干扰的声音都叫噪声。（2）从物理学角度看，噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音。2.声音等级和噪声的控制：（1）人们用分贝（dB）来划分声音等级；听觉下限0dB；为保护听力应控制噪声不超过90dB；为保证工作学习，应控制噪声不超过70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。（2）减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。讲解单元知识点的中考典型例题考点1.声音的产生与传播【例题1】（2023河北）2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法错误的是（）A.地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的B.地面工作人员可以利用音色区分是哪位航天员C.地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息D.舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流【答案】D【解析】A．声音是由物体的振动产生的，地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的，故A正确，不符合题意；B．音色与发声体的材料和结构有关，不同人的音色不同。地面工作人员可以利用音色区分是哪位航天员，故B正确，不符合题意；C．电磁波可在真空中传播，地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息，故C正确，不符合题意；D．声音不能在真空传播，舱外的两名航天员要用无线电进行交流，故D错误，符合题意。故选D。【对点训练】（2022湖南益阳）北宋沈括在他的著作《梦溪笔谈》中提到：行军宿营，士兵枕着皮制的箭筒睡在地上，可尽早听到来袭敌人的马蹄声。这样做能尽早听到马蹄声的主要原因是（）A.声音在土地中传播的速度比在空气中快B.使马蹄声的音调变高了C.改变了马蹄声的音色D.提高了士兵的听力【答案】A【解析】A．一般来说，声音在固体中传播速度最快，在液体中次之，在气体中传播速度最慢。士兵利用声音在固体传播速度比在气体中快的特点，可以提前听到夜袭的敌人的马蹄声，做好准备。故A符合题意；BC．马蹄声的音调、音色是由声源决定的，士兵枕着皮制的箭筒睡在地上，并不会改变马蹄声的音调、音色，故BC不符合题意；D．士兵的听力是士兵自身的一种能力，士兵枕着皮制的箭筒睡在地上并不会改变，故D不符合题意。故选A。【对点训练】郑州市交管局为了监督司机是否遵守限速规定，在高速公路上安装了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速远离，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.2s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s，若发出两次信号的时间间隔是0.8s，超声波的速度是340m/s，求：（1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离；（2）汽车从接收到第一次信号到接收到第二次信号时，汽车行驶的距离；（3）此路段限速为100km/h，试计算说明汽车在此路段是否超速？【答案】（1）34m；（2）34m；（3）超速【解析】（1）由题意可知，汽车接收到第一次信号时，超声波信号从测速仪传播到汽车的时间为故汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离为（2）由题意可知，汽车接收到第二次信号时，超声波信号从测速仪传播到汽车的时间为故汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离为故汽车从接收到第一次信号到接收到第二次信号时，汽车行驶的距离为（3）由题意可知，汽车在两次信号的间隔过程中，行驶的距离为34m，汽车行驶完这段距离所用的时间为故汽车的行驶速度为因汽车的行驶速度大于该路段的最高限速100km/h，故该汽车超速。考点2.声音的特性【例题2】（2023新疆）医生给病人检查时使用听诊器，是为了增大声音的（）A.音调 B.音色 C.响度 D.频率【答案】C【解析】听诊器是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音，然后根据经验判断是否有病症。故选C。【对点训练】（2022贵州黔东南州）如图所示的声现象中，分析正确的是（）A.甲图：拨动伸出桌面的钢尺，钢尺振动得越快，音调就越高B.乙图：将扬声器对准烛焰，播放音乐，烛焰会跳动，说明声波能传递信息C.丙图：逐渐抽出玻璃罩内的空气，闹钟的声音变小，说明声音的传播不是需要介质D.丁图：工厂车间工人佩戴耳罩，是为了在声源处减弱噪声【答案】A【解析】A．发声体的音调与物体振动快慢有关，物体振动的越快，发出声音的音调就越高，A说法正确；B．将扬声器对准烛焰，播放音乐，烛焰会跳动，说明声波能传递能量，B说法错误；C．逐渐抽出玻璃罩内的空气，闹钟的声音变小，说明声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，C说法错误；D．工厂车间工人佩戴耳罩，是为了在人耳处减弱噪声，D说法错误。故选A。【对点训练】（2022黑龙江牡鸡）通过观察下列的声音波形图，______的音调相同，_____的响度相同。A．B．C．D．【答案】ABDABC【解析】由图可知，在相同时间内A、B、D图中的声波振动频率相同，因此ABD的音调相同。其中A、B、C波形偏离原位置的幅度相同，因此振幅相同，故ABC响度相同。【对点训练】位于我省永济市普救寺中的莺莺塔如图所示，它是我国现有的四大回音建筑之一．若游人在塔附近的一定位置以两石相击，便可听到“呱、呱”的回声，类似青蛙鸣叫，并且声音也变得格外响亮．关于此现象，下列说法正确的是（）A．“以两石相击”主要是空气振动发声B．“类似青蛙鸣叫”是指音色相近C．“变得格外响亮”是指音调变高D．“呱、呱”的回声一定是噪声【答案】B． 【解析】声音是由物体的振动产生的；物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调，音色反映了声音的品质与特色．从环境保护角度看，凡是妨碍人们正常工作、学习和休息的声音都是噪声；从物理学角度看，发声体做无规则振动发出的声音是噪声．A．“以两石相击”，石头会振动，振动会产生声音，故A错误；B．“类似青蛙鸣叫”是指与青蛙的音色相近，故B正确；C．“变得格外响亮”是指响度大，故C错误；D．如果有人喜欢听“呱、呱”的回声，回声不是噪声，故D错误．【对点训练】微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音.小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系.他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：编号长度/cm直径/cm频率/Hz11.502131231.002.001284348.502.50656(1)用刻度尺测量1号管长度如图所示，读数是 cm.（2）三根管中音调最低的是 号.（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由.答： （能/不能）；理由： .（4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的.请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法.实验方案： ；判断方法： . 【答案】⑴20.50⑵3⑶不能。研究一个变量的影响时没有保持另一个变量不变。（4）用秒表测量金属管摆动的频率.将测出的频率与发出声音频率比较，看是否相等.【解析】（1）刻度尺分度值为1mm，读数时要记录到毫米的下一位。1号管长度如图所示，读数是20.50cm.（2）由于音调跟发声体振动频率有关系，频率越高音调越高；频率越低音调越低。3号管子频率最低，所以音调最低。（3）研究某一个物理量与另外两个物理量的关系时，要控制另外的物理量的其中一个保持不变，用控制变量法。所以不能得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论.（4）用秒表测量金属管摆动的频率.将测出的频率与发出声音频率比较，看是否相等.考点3.声音的利用【例题3】（2022内蒙古通辽）日常生活中处处可听到声音，关于声现象，下列说法正确的是（）A.真空玻璃能隔音是因为声音在真空中传播的速度慢B.医生通过听诊器来诊断疾病，是利用声传递信息C.广场舞噪声扰民是因为广场舞伴奏音乐音调太高D.工人用防噪声耳罩，是在传播过程中减弱噪声【答案】B【解析】A．真空不能传声，所以真空玻璃能隔音就是利用了这个原理，故A错误；B．声音可传递信息和能量，医生利用听诊器听音诊断疾病，是利用声音来传递信息，故B正确；C．广场舞噪音扰民是因为广场舞响度太大，故C错误；D．工人用的防噪声耳罩，是在人耳处减弱噪声，故D错误。故选B。考点4.噪声的危害和控制【例题4】噪