第一节 声音的产生和传播（解析版）

声音的产生和传播解析知识点1声音的产生和传播【典例】1．小丽同学“探究声音的产生”的实验装置如图所示，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。（1）当小丽用锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球被弹开。（2）乒乓球在实验中起到的作用是把音叉的微小振动放大，这种研究方法叫做转换法（选填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。【解答】解：（1）通过实验发现，用小锤敲击音叉的时候，音叉发出声音的同时，乒乓球会被弹开，这是因为发声的音叉在振动，这说明声音是由物体振动产生的；（2）物体的振动微小，有时用眼睛无法直接看到，可以通过乒乓球是否被弹起判断物体是否在振动，通过被弹起的高度来判断物体振动幅度的大小，这种思维方法叫做转换法。故答案为：（1）乒乓球被弹开；（2）把音叉的微小振动放大；转换法。2．如图所示的广口瓶内放一个音乐芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的软木塞。（1）此时你能听到音乐声（选填“能”或“不能”）。（2）用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，你听到的音乐声将逐渐变轻（选填“逐渐变轻”、“逐渐变响”或“响度不变”）。此实验应用了理想实验科学方法。【解答】解：（1）因为气体和固体都能传声，所以广口瓶内放一个音乐芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的软木塞后，音乐声仍然能通过广口瓶软木塞和空气传到人的耳朵里，人能听到音乐声；（2）用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，能传播声音的空气越来越少，所以音乐声会逐渐减弱；如果把瓶中的空气完全抽出来，瓶内就成了真空，没有了将声音传出瓶外的介质，所以我们不能听到音乐声。这说明声音靠介质传播，真空不能传声；事实上是不可能把瓶内空气全部抽净的，所以总能听到微弱的声音，人们只是根据抽气过程听到声音越来越小进行推理，得出真空不能传声的结论，这种办法在物理学中叫理想实验法。故答案为：（1）能；（2）逐渐变轻；理想实验。【变式训练】1．如图，用来探究声音产生原因的实验是（）A．甲实验中，正在发声的喇叭的纸盆上，纸屑在不停地上下跳动 B．乙实验中，将发声手机置于密闭瓶内并抽气，声音连渐变小 C．丙实验中，把发声的音叉抵在牙齿上，也能听到声音 D．丁实验中，用硬卡片在梳齿上快划、慢划，声音不同【解答】解：A、甲实验中，纸屑在正在发声的喇叭的纸盆上振动，说明声音是由振动产生的，可以用来探究声音产生原因的实验，故A正确；B、乙实验中，将发声手机置于密闭瓶内并抽气，空气越来越少，声音也逐渐变小，说明声音的传播需要介质，可以用来探究声音的传播条件的实验，故B错误；C、声音可以通过固体传播，丙实验中，把发声的音叉抵在牙齿上，也能听到声音，这种是骨传导，可以探究声音的传播条件的实验，故C错误；D、丁实验中，用硬卡片在梳齿上快划、慢划，改变了振动的频率，即改变了声音的音调，可以探究音调与频率之间的关系，故D错误。故选：A。2．为探究声的产生条件是什么，有人建议以下几个实验方案，你认为能说明问题的实验是（）A．在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内空气抽去一些后，铃声明显减小 B．拨动吉他的琴弦发出声音时，放在弦上的小纸片会被琴弦弹开 C．吹响小号后，按不同的键使其发出不同的声音 D．把正在发声的收音机密封在塑料袋里，放入水中，人们仍能听到收音机发出的声音【解答】解：A、铃声减小是因为抽去了钟罩内的空气，当钟罩内为真空时，则听不见铃声。说明真空不能传声。不合题意。B、当拨动琴弦振动时，吉他会发出声音，同时会将弦上的小纸片弹开，说明声音是由物体振动产生的。符合题意。C、小号属于管乐器，声音是由空气柱的振动产生的，按不同的键使其发出不同的声音是因为控制了空气柱的长短从而改变了声音的音调。不合题意。D、声音可以在气体、液体、固体中传播，所以把正在发声的收音机密封在塑料袋里，放入水中，能听到声音。不合题意。故选：B。3．2025年我国有望实现宇航员登月。在月球上的宇航员不能像在地球表面那样直接面对面交谈，而需要借助无线电通讯设备，其原因是，在月球上（）A．宇航员的声带无法振动 B．是真空环境，真空不能传声 C．只能传递次声波 D．只能传递超声波【解答】解：月球上宇航员的声带可以振动发声，但不能传播，因为月球上没有空气，真空不能传声，所以在月球上的宇航员面对面的交谈也要借助无线电通讯设备，故B正确，ACD错误。故选：B。4．我国的宇航员费俊龙和聂海胜已乘坐着宇宙飞船“神舟6号”遨游太空。宇航员在太空舱中可以直接对话，但在飞船外作业时，他们之间不能直接对话，必须借助电子通信设备进行交流，其原因是（）A．用通信设备对话是为了方便 B．声音的传播需要介质 C．电子通讯设备使声音传播的更快一些 D．声音只能在地面上传播【解答】解：A、宇航员在太空舱中，用通信设备对话是因为声音不能在太空传播，故A错误；BD、声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质，故B正确，C错误；C、电子通讯是利用电磁波传递信息的，电磁波的传播速度大于声速，故C错误。故选：B。知识点2声速【典例】1．如表列出了不同物质在常温常压下的密度及0℃条件下声音在其中传播的速度，研究小组的同学们根据表中提供的信息得出了以下结论，其中正确的是（）物质空气氧气铝铁铅密度/kg•m﹣31.292.432700790011300声音传播速度/m•s﹣1330316642059602160A．声音传播的速度随着物质密度的增大而减小 B．声音传播的速度随着物质密度的增大而增大 C．声音在金属中传播的速度随着金属密度的增大而增大 D．声音在金属中传播的速度通常大于它在同条件下气体中传播的速度【解答】解：A、从表格中空气与铝两列，可以看出铝的密度大于空气的密度，而声音在铝中的传播速度大于在空气中的传播速度，故A错误；B、从表格中空气与氧气两列，可以看出声音在气体中传播的速度随着气体密度的增大而减小，故B错误；C、从表格中可以看出声音在金属中传播的速度随着金属密度的增大而减小，故C错误；D、题目中铅的密度最大而声音在铅中的传播速度小于铝和铁，故D错误。故选：D。2．郑州市交管局为了监督司机是否遵守限速规定，在机场路上（一段平直的）安装了固定测速仪，此路段限速为100km/h。如图所示，汽车正在匀速驶离放置在机场路上的测速仪水平，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0.6s，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1s，若发出两次信号的时间间隔是1.5s，超声波的速度是340m/s，则（）A．超声波信号第一次被汽车反射时，距测速仪204m B．超声波信号第二次被汽车反射时，距测速仪340m C．汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中，所用时间为1.7s D．该汽车速度为163.2km/h，超速了【解答】解：A、由v＝得，超声波信号第一次被汽车反射时，汽车距测速仪：s1＝v声t1＝340m/s××0.6s＝102m，故A错误；B、由v＝得，超声波信号第二次被汽车反射时，汽车距测速仪：s2＝v声t2＝340m/s××1s＝170m，故B错误；C、汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中，所用时间t＝Δt﹣t1+t2＝1.5s﹣0.3s+0.5s＝1.7s，故C正确；D、汽车在两次接收到信号时行驶的距离：s′＝s2﹣s1＝170m﹣102m＝68m，行驶68m所用的时间：t′＝t＝1.7s，所以汽车的车速为：v′＝＝＝40m/s＝40×3.6km/h＝144km/h，144km/h大于100km/h，故超速，144km/h≠163.2km/h，故D错误。故选：C。【变式训练】1．空气、水、钢铁都是传播声音的介质，声音在这三种介质中传播的速度按从小到大的顺序排列是（）A．空气、水、钢铁 B．水、钢铁、空气 C．钢铁、水、空气 D．钢铁、空气、水【解答】解：声音在不同介质中传播的速度是不同的，在固体（钢铁）中的传播速度最快，液体（水）中的传播速度稍慢，在气体（空气）中的传播速度最慢。故选：A。2．在实际生活中，人们常常利用回声来测距离。一座高山，看上去很近，走了好久还走不到，“望山走死马”，距离究竟有多远呢？不妨请“回声阿哥”来帮个忙：对着高山大喊一声，听一下回声，记下两声之间的时间间隔，就可以估算出距离了。如果一人对着高山呼喊，经过10s后听到回声，则高山与我们的距离为（）A．1700m B．3400m C．170m D．340m【解答】解：声音传到高山的时间为：t＝×t′＝×10s＝5s；声音在空气中的传播速度为340m/s，由v＝可得，高山与我们间的距离：s＝vt＝340m/s×5s＝1700m。故选：A。3．一列火车向着远处的山崖以20m/s的速度匀速行驶，列车经过某处时鸣了一声汽笛，2s后听到回声（声音的传播速度约为340m/s），从鸣笛到听到回声，列车行驶的路程是40m，而声音传播路程是680m，该列车鸣笛时距山崖大约是360m。【解答】解：（1）列车行驶的路程：s1＝v车t＝20m/s×2s＝40m；（2）声音传播的路程：s2＝v声t＝340m/s×2s＝680m；（3）列车鸣笛时与山崖的距离：s＝（s1+s2）＝×（40m+680m）＝360m。故答案为：40；680；360。4．长度为200m的动车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，如图所示，司机在动车头距离桥头300m处鸣笛，鸣笛6s后，动车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的回声；听到回声20s后，车尾驶过桥尾。（此时空气中的声速为340m/s）求：（1）动车的速度；（2）大桥的长度；（3）鸣笛时，动车车头离山崖的距离。【解答】解：（1）动车的速度：