文档内容
模块一 力学
专题01 声现象
*知识与方法
一、声的产生与传播
1.一切发声的物体都在振动。振动停止，发声也停止。正在发声的物体叫声源。
说明：不能理解为“振动停止，声音消失”，因为振动停止，只是不再发声，但原来发出的声音的传播仍
然存在，会继续传播。
2.声音的传播需要介质，真空不能传声。声以波的形式传播，它具有能量，声波到达人耳，引起鼓膜振动，
人就听到声音。
3.声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，v > v > v 。声速的大小还与温度有关，同种介质，
固 液 气
温度越高，声速越大。声音在15℃ 空气中的传播速度是340m/s。
4.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。如果回声到达人耳比原声晚 0.1s以上人
耳就能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。
回声的应用：测量距离（海水的深度、车到山的距离、船到冰山的距离等）。
5.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。声音强弱不同
时，可感受出声源与听音者之间的距离。
二、乐音的三要素
1.乐音是物体做有规律振动时发出的声音。
2.音调：表示声音的高低，由声源振动频率的高低决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
超声波和次声波：我们把频率高于20000Hz的声叫做超声波，低于20Hz的声叫做次声波，人能够感受到
的声音频率范围为20~20000Hz，超声波和次声波人类都听不见。
判断音调高低的步骤：
（1）确定声源类型：常见声源有弦、玻璃瓶、空气柱、鼓面等。
（2）判断振动快慢：一般情况下，声源的长度越短，振动得越快，音调越高。对于弦乐器，弦越细、越
紧、越短，音调越高。对于鼓，鼓皮绷得越紧，音调越高。对于空气柱振动发声的，
空气柱越短，音调越高。3.响度：表示声音的强弱，发出声音的响度与振幅有关。物体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫振幅。
振幅越大，响度越大。增大响度的主要方法是：增大振幅，减小声音的发散，减小距离。
4.音色：由发声体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。
5.区分乐音三要素：听声辨人——依据不同人的音色来判定；振聋发聩——指响度大；曲高和寡——指音
调高。
三、噪声的危害和控制
1.物理学角度看，噪声是指发声体做无规律的、杂乱无章的振动发出的声音；环境保护的角度看噪声是指
妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
2.噪声的等级：用分贝为单位来计量声音的强弱，符号是dB。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。
3.减弱噪声的方法：
（1）在声源处防止噪声产生：摩托车装有消声器；某路段禁止鸣笛等。
（2）在传播过程中阻断噪声的传播：公路两旁植树；市内高速公路道路两侧装有隔音板；居民楼安装隔
音门窗等。
（3）在人耳处防止噪声进入人耳：带耳塞，隔音耳罩。
四、声的利用
1.声可以传递信息：人们说话交流；回声定位；B 超诊断病情；超声波金属探伤；次声波监测地震、海啸
等。
2.声可以传递能量：发声的扬声器能“吹动”烛焰；超声波碎石；超声波清洗；次声波武器等。
声现象中常用的物理方法：
（1）转换法、放大法：把不容易感知的现象转换成容易感知或观察的现象，这种方法叫做转换法；把不
容易观察到的现象，用具体的方法使它放大便于观察，这种方法叫做放大法。
例如：用正在发声的音叉接触竖直悬挂的乒乓球，可以观察到乒乓球被弹开；
向鼓面上撒碎纸屑，敲击鼓面，可以观察到纸屑跳起；
将正在发声的音叉插入水中，可以观察到音叉周围溅起水花。
（2）推理法：在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。
例如：把正在响铃的闹钟放入玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到铃声逐渐变小，进而推断真空不
能传声。
*针对训练
一、单选题1．（2023秋·河北保定·八年级统考期末）如图所示，现在买东西可以用声波支付了。声波支付的原理是用
户通过手机向售货机发出一段超声波，售货机“听”到这段声波后进行自动处理，用户再在自己手机上输
入密码，售货机就会“吐”出商品，下列相关说法正确的是（ ）
A．超声波在空气中的传播速度是3×108m/s
B．手机声波支付功能不能在真空环境中使用
C．手机发出的超声波不是由物体振动产生的
D．只要环境安静，人耳就能听到超声波
2．（2023秋·湖北黄石·八年级统考期末）端午节是中国的传统节日之一，如图所示，是在大冶湖举行龙舟
比赛场景。下列说法正确的是（ ）
A．龙舟上的鼓手敲击鼓面越快，鼓声的响度越大
B．鼓声的响度越大，鼓声在空气中传播的速度也越大
C．现场观众通过音色来辨别各种嘈杂声中的鼓声
D．选手听到鼓声齐心划船，说明声波能传递能量
3．（安徽省淮北市五校联考2022-2023学年八年级上学期第一次月考物理试题）声波能直观地反映声音的
特性。如图所示的是四种声音的波形图，下列说法中正确的是（ ）
A．甲和乙的音色相同 B．甲和丙的音调相同
C．乙和丙的响度相同 D．乙和丁的响度相同4．（2023秋·河北廊坊·八年级统考期末）大千世界，声音无处不在，关于声现象的说法正确的是（ ）
A．“声纹锁”开门，辨别声音的主要依据是响度
B．住宅窗户安装双层玻璃是在传播过程中减弱噪声
C．电动牙刷能发出次声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服
D．看电视时调节音量，改变的是声音的音调
5．（2023秋·四川绵阳·八年级统考期末）为了降低噪声对周围居民生活的影响，在绵阳一些穿越住宅区、
学校的高架桥上，会安装如图所示的数米高的挡板。下列方法中与这种控制噪声的方法相同的是（ ）
A．睡眠时带上防噪耳塞 B．午休时关闭房间的门窗
C．市区内严禁车辆鸣笛 D．开会手机调成静音模式
6．（2023秋·湖北襄阳·八年级统考期末）通过对“声现象”的学习，你认为下列说法中正确的是（ ）
A．在校园内植树可减弱校外传来的噪声
B．“声如洪钟”说明声音的音调高
C．一切正在发声的物体都在振动，真空能传声
D．超声波的频率很低，所以人听不到
二、多选题
7．（2023秋·辽宁大连·八年级统考期末）如图所示是古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后，用双手搓把手，
会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。下列分析中正确的是（ ）A．“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
B．发出嗡嗡声的声源是“鱼洗”
C．“鱼洗”发出的声音能在水中传播
D．众多“鱼洗”发出的声音汇集使声音的传播速度加快
8．（2023秋·北京·八年级北京二中校考期末）下列关于声现象的说法中正确的是（ ）
A．声音在真空中传播的速度最快
B．只要物体振动我们就一定能听到声音
C．房间的窗户安装双层中空玻璃是在传播过程中减弱噪声
D．利用超声波除去人体内的结石是利用超声波传递能量
三、填空题
9．（2022秋·全国·八年级校联考假期作业）小明自己制作了一个哨子，如图所示。在筷子上缠一些棉花，
做成一个活塞，用水蘸湿棉花后塞入两端开口的塑料管。吹管的上端，可以发出悦耳的哨声。上下推拉活
塞，可以改变声音的______，用大小不同的力吹，可以改变声音的______。（选填“音调”“响度”或
“音色”），活塞越向下拉，发出声音的音调越______。
四、实验题
10．（广东省深圳市罗湖区2022-2023学年八年级上学期期中物理试题）在探究声音的产生与传播时，小
明和小刘一起做了下面的实验：
（1）如图1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，这说明了发声的物
体正在 ___________；
（2）如图2所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说
明 ___________（填“固体”、“液体”或“气体”）可以传声；（3）如图3所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到声音变小，并由此推理
出 ______________________________________。
11．（四川省宜宾二中2022-2023学年八年级上学期期中物理试题）如图，在8个相同的水瓶中，灌入质
量不同的水，水面的高度不等。若用相同的力量吹气，依靠______振动发声，其中音调最高的是______瓶。
五、科普阅读题
12．（山西省朔州市右玉县2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）阅读短文，回答下列问题：
雪花落水也有声
生活常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响，雪花落水真的能发出声波。
首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。但
是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜艇的活动，他们发现，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，著
名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出的，而是
含在雨滴中的气泡振动发出的，下雨时水中确实产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。经过
理论分析和数学计算，下雨时产生的噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动
产生低频声波。
渔民也常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群，经过实验验证，这些气泡也振动，无论是人们
打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于
气泡。（1）雪花落水发出的声波属于 ___________（选填“超声波”或“次声波”）；
（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物 ___________；
A．蝙蝠 B．人
C．狗 D．大象
（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看 ________（选填“是”或“不是”）噪
声；
（4）科学家发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，这个声音都能被鲸鱼听到，说明_________
能传播声音。
13．（江苏省苏州工业园区星湾学校2022-2023学年八年级上学期期中物理试题）阅读资料回答问题
双耳效应
同学们玩捉迷藏听声音时（如图1），利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致
确定声源的位置。如图2所示，由于右耳离声源较近，声音就首先传到右耳，产生了“时间差”；声源距
两耳的距离差不大，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，不同波形的声波绕
过人头部的能力是不同的，频率越高的声波衰减就越大，也就是“音色差”。（1）说话时发出声音是由声带_____产生的，并将声音传播出去，图1中蒙住双眼的同学能辨别周围其他
同学的声音_____不同（响度/音调/音色）；
（2）若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级小，则声源可能在人的_____（正前方/左前方/右前
方）；
（3）下面不是由于双耳效应达到的效果的是_____；
①雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断
②将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位
③有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置
（4）如图3，若某人两耳间的距离是d，声速为v，人沿虚线箭头方向向后转动，使声源到O点连线和两
耳连线夹角α从0°增大到180°，双耳两次听到声音之间的时间差 为_____（用题目中所给的物理量字母
表示）。
六、计算题
14．（2023秋·四川绵阳·八年级统考期末）为了改善空气质量，绵阳环卫部门每天都安排洒水车在城市各
道路洒水。一辆洒水车在万达广场和洞天隧道之间沿直线匀速行驶，如图所示，洒水车在某处鸣笛一声，
4s后司机听到隧道口处山崖反射的回声，此时洒水车向前行驶了60m，过一会又听见后方高楼反射的回声，
声音在空气中的速度为 340m/s ，高楼和隧道口之间距离为2010m，求：
（1）洒水车行驶的速度是多少km/h？
（2）司机听到隧道口山崖回声时，洒水车距隧道口多少m？
（3）听到隧道山崖回声至听到高楼回声期间，洒水车行驶了多少m？
15．（2022·上海·八年级校联考假期作业）超声波“看”世界，蝙蝠是利用超声波的高手，黑暗中飞行的
蝙蝠通过鼻腔每秒发射 10-20 次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会反射，
就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置
和捕捉昆虫。科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速
的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号。并能读
出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，如图所示，P、P 为发射波，n、n 为对应的反射波。发出声波碰到的目标如果
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是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，
说明目标正向测速仪靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离测速仪。
(1)蝙蝠用来接收反射超声波的器官是( )
A．眼睛B．耳朵C．鼻子D．嘴巴
(2)如果图中的 P、P 之间的时间间隔 t=1s，则测速仪每秒钟发射1次超声波，图中P、n 之间的时间间
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隔t=_____s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，由图可知汽车在接收到 P、P 两次超声波时间内行
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驶的距离为_____m。
(3)图中 P、n 之间的时间间隔 t 小于 p、n 之间间隔 t，由此可以判断汽车的运动情况是( )
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A．静止 B．向左运动 C．向右运动 D．无法判断
(4)如果测速仪发射某次超声波信号时，正前方 180m 处刚好有一辆汽车行驶，此超声波信号从发射到接收
的时间间隔为 1s，则反射回来的超声波频率_____（选填：变高、不变、变低）；汽车行驶的速度为
_____m/s。
