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第二章 声现象
——划重点之精细讲义系列
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，不能说声音停止。
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。
（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，但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，声速大小跟介质的物态和温度有关。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，即v ＞v ＞v 。
固 液 气
（2）在15℃时，空气中的声速是340m/s。
（3）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。
（2）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。
（3）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，声音在介质中的传播
速度v，则发声点距物体S=vt/2。
【典例1】下列实验中，不是验证声音产生条件的是（ ）
A．敲击音叉，将正在发声的音叉触及面颊
B．敲击鼓面时，撒一些轻小的纸屑在鼓面上
C．将正在发声的闹钟放入玻璃罩中，并用抽气机逐渐抽出罩内空气
D．说话时，把手指放在喉咙处
【典例2】在探究“声是怎样产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓
球被多次弹开，这样做是为了（ ）A．使音叉的振动尽快停下来
B．把音叉的微小振动放大，便于观察
C．延长音叉的振动时间
D．使声波被多次反射形成回声
【典例3】国庆期间爸爸带小杜同学去秦岭游玩，在一段平直的路面上，爸爸开车正匀速远离一座
高山，鸣笛4s后听到回声，若当时汽车行驶时的速度是25m/s。（15℃时声音在空气中的速度
340m/s）求：
（1）从鸣笛到听到回声，车行驶了多远？
（2）回声经过的路程是多少？
（3）听到回声时，车离高山多远？
【典例4】为了测量某根铁管的长度，我们在铁管的一端敲一下，人的耳朵贴在铁管的另一端会听
到两次声音，其时间间隔为2.6s，已知声音在空气中的传播速度是340m/s，铁管的长度是1020m，
人听到的两次声音中，后听到的声音是在______（介质）中传播的，声音在空气中传播的时间是
______，声音在铁管中的速度是______m/s。
知识点2：声音的特性
1.声音的特性：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、结构和振动方式有关。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。
2.超声波与次声波：
人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.超声波和次声波的应用
（1）超声波的波长短，在均匀介质中能沿直线传播，应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和
成像等。
超声波
特点 应用或危害
方向性好，传播距离远 声呐、倒车雷达、超声导盲仪（传递信息）
穿透能力强 B超、金属探伤仪（传递信息）振动强烈 清洗物体、碎石、击碎结石（传递能量）
（2）大自然的许多活动伴随有次声波产生．比如地震、火山喷发、台风、海啸等．通常次声
波对人体有害．次声波频率低，其最显著的特点是传播距离远，不容易被吸收。
次声波
特点 应用或危害
传播距离很远 监测地震、海啸、核爆炸(传递信息)
具有穿透能力 使人和动物受到伤害(传递能量)
能量很大 具有极大的破坏力(传递能量)
【典例5】如图所示，在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，则（ ）
A．敲打丁瓶发出的声音传播得最快
B．用嘴依次吹瓶口，甲的音调最高
C．用筷子依次敲打瓶口，甲的音调最高
D．只要物体振动发声我们就一定能听到声音
【典例6】频率很高的超声具有很好的方向性（即集中在一定的方向上传播），坚硬物（如石块）
容易吸收超声而被粉碎，松软的物质则能让其通过。目前医学上治疗肾结石，可以不必做外科手术，
只需用超声碎石的办法，无损伤地将石块击碎而自然地从人体内排出。下列关于超声的说法中，正
确的是（ ）
A．超声可应用于验钞机 B．超声可应用于微波
C．超声可应用于电视遥控器 D．超声可应用于潜艇上的声呐系统
【典例7】如图甲、乙所示的是声波波形图，______的频率高，______的响度大。【典例8】如图，在击鼓传花游戏中，鼓响花传，鼓停花止，这主要是利用鼓声来传递_____（选填
“信息”或“能量”）。当用较大的力敲鼓时，鼓声的_____会增大。唐代诗人白居易的《琵琶
行》中的诗句：“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情。”从物理学的角度来看，弹琴之前“转轴”
是为了改变弦的松紧程度，从而改变弦发声的______（选填“响度”、“音调”或“音色”）。
【典例9】如图所示是某款智能音箱，其智能语音控制系统可通过网络让用户以语音对话的交互方
式点播歌曲、了解天气等，也可以对智能家居设备进行控制，比如打开窗帘、设置空调温度等。关
于智能音箱，以下说法中错误的是（ ）
A．音箱发出的声音在空气中传播的速度大约340m/s
B．音箱靠扬声器纸盆的振动发出声音
C．当接收“大点儿声”的指令后，纸盘振动加快
D．播放音乐时，人们能分辨出不同乐器的声音，依据的是声音的音色
【典例10】如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到
钢尺发出的声音。
（1）逐渐增加伸出桌面的长度，保证拨动钢尺的力度不变，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变
___________（选填“高”或“低”）；
（2）若保持钢尺伸出桌面的长度不变，用手拨动其伸出桌面的一端，轻拨与重拨，则钢尺发出声
音的___________（选填“音调”“响度”和“音色”）不同；
（3）当伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动振动，却听不到声音，这是由于
___________。知识点3：声音的利用
1.声音的利用：
（1）声音能够传递信息。①雷雨②铁路工人检查铁轨、车轮③医生用听诊器诊病④古代雾中
航海的号角⑤蝙蝠是靠眼睛观察障碍物和昆虫，蝙蝠采用的方法叫做回声定位⑥利用回声定位人们
制成声呐⑦中医诊病的“闻”⑧用B超（超声波）看病、检查胎儿的情况⑨超声探伤、测厚、测距
（2）声音可以传递能量。①超声波清洗钟表、眼镜②利用超声波振动清除人体内的结石③爆
竹升天，震耳欲聋④超声波干扰信号⑤超声波测速⑥对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬无力进行
钻孔和切削⑦水面上的水波使树叶随之上下起伏，说明石头的能量通过水传递给树叶。
【典例11】下列现象属于利用声来传播能量的是（ ）
A．利用声呐来探测海底的深度 B．医生利用“B”超给病人检查
C．机械厂利用声波进行金属探伤 D．眼镜店利用声波清洗眼镜
【典例12】随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域，下列事例中利用超声波传
递信息的是（ ）
a.用超声波电动牙刷刷牙
b.用超声波给金属工件探伤
c.用超声波清洗眼镜片
d.用超声波除去人体内的结石
e.科技工作者利用声呐探测海底深度
f.汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况
g.超声波导盲杖
A．cefg B．befg C．bdeg D．bdfg
【典例13】如图所示，发声的扬声器能使烛焰晃动，说明声能传递______（选填“信息”或“能
量”），请列举出一例这个知识的应用：______。同学们听出扬声器发出了语文老师的声音，这是
根据声音的______辨别出来的。
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。
【典例14】2021年，我市争创全国文明城市成功通过验收。做为文明市民，应该控制和减弱噪声，
下列属于在传播过程中减弱噪声的做法是（ ）
A．在公共场所不大声喧哗
B．调低跳广场舞音响设备的音量
C．在路口处安装噪声检测装置
D．临街的房屋安装隔音玻璃
【典例15】图书馆是校园的思想文明净土，也是学校学术氛围最浓厚的地方。进入图书馆要保持安
静，下列选项做法与控制噪声方面相符合的是（ ）
A．不言不语——在声源处控制噪声
B．关闭门窗——在声源处控制噪声
C．手机静音——在传播过程中控制噪声
D．轻拿轻放——在人耳处控制噪声
【典例16】铜仁市锦江广场响起震耳的音乐，但周围的居民认为是噪音，所以在广场北面安装了一
个声音检测仪，主要是用来检测声音的______（选填“音调”“响度”或“音色”），广场周边禁
止汽车鸣笛是在______减弱噪声。
一、单选题
1．随着生活水平的日益提高，“电动牙刷”走进了我们的生活。有一种“电动牙刷”，它能发出
超声波，直达普通牙刷刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服，下列说法正确的是（ ）
A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播
B．超声波不是由物体振动产生的
C．超声波的响度很高所以人听不到
D．超声波能够传递能量
2．关于声现象，下列说法正确的是（ ）A．次声波频率高于20Hz，会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状
B．运动员打鼓用的力越大，鼓声的音调就越高
C．B超利用的是超声波能传递能量
D．观众听到二胡演奏出的优美旋律，声音是由弦的振动产生的，并通过空气传递到人耳
3．下列关于声现象的说法中正确的是
A．物体发声时不一定在振动
B．“震耳欲聋”说明声音的音调高
C．课堂上能听到老师的讲课声，说明空气能够传声
D．“闻其声辨其人”是根据声音的音调来判断的
4．下列的实验和实例中能说明声音的音调与频率有关的一组是（ ）
A．在音叉旁边放一个乒乓球，敲音叉时可观察到乒兵球在不停地跳动
B．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
C．锣发声时用手按住锣，锣声就消失了
D．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
5．关于声音的特性和利用，下列说法正确的是（ ）
A．摩托车装有消声器是在传播过程中减弱噪声
B．手在小提琴上不同位置按弦，主要目的是改变响度
C．超声波能够粉碎体内“结石”是因为声波能传递信息
D．敲击鼓面发声，鼓面上的纸屑会跳动，说明声音是由物体振动产生的
6．编钟是我国瑰宝，如图，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，则（ ）
A．编钟发出的声音频率只与其质量有关
B．敲P处发出的声音频率高于敲N处的
C．敲P处时，钟的振幅一定比敲M处时大
D．敲N处时，发出的声音响度一定比敲M处时大
7．为庆祝建党一百周年，某中学举行了“唱支赞歌给党听”的音乐晚会。关于音乐晚会上各种乐
声的说法正确的是（ ）A．小提琴声不是振动产生的
B．观众听到的美妙音乐是通过空气传播的
C．钢琴声和二胡声是通过声音的音调区分的
D．笛子声的“高音”和“低音”是通过声音的响度区分的
二、填空题
8．小明看到闪电后2s才听到雷声，是因为声的传播速度比光的传播速度__。打雷区距小明__m
（光的传播时间忽略不计），这个例子说明声音可以传递__。
9．（1）如图（1）是小明自制的小乐器，他将宽窄不同的橡皮筋排绕到一个小盒上，又在小盒两
端的橡皮筋下各放一木板，用来拉紧橡皮筋，弹拨橡皮筋，橡皮筋就会_______发出声音，如果用
相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋，由于橡皮筋的振动_______不同，所发出声音的_______也不
同．
（2）如图（2）是课上老师做的演示实验，该装置能探究声音产生的原因，线下吊一乒乓球接触音
叉的作用是_______．
10．城市中的公园里随处可闻鸟鸣声。鸟的发声器官由于 ________发出声音，鸟与鸟之间通过鸣
声传递____________（选填“信息”或“能量”）；声音通过 ________传入人耳；对于想安静学
习的同学来说，鸟鸣声是 ______（选填“噪声”或“乐音”）。
11．曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟。演奏者敲击编钟使其发出悠长的
声音，钟振动幅度越大，___________越大；钟振动频率越高，___________越高。
12．倒车雷达是利用______（选填“超声波”或“次声波”）来工作的。
13．人听到蚊子飞行的“嗡嗡”声，通过___________传入人耳。蝴蝶飞行时翅膀振动产生的声音
属于___________（选填“超声波”或“次声波”）。
14．如图所示，用同种瓷砖切成宽度相同而长度不同的砖条，用小锤敲击时，就能发出悦耳动听的
音乐声。当用不同的力量敲击同一块砖条时，两次发出声音的______不同。若图中的瓷砖条刚好可
以发出“1，2，3，4，5，6，7”的声音，则发出“7”音的是图中的______（填“A”或“B”）。三、实验题
15．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对
此进行研究，经过和同学们讨论，提出以下猜想：
编号 材料 长度（cm） 横截面积（nm2）
A 铜 60 0.76
B 铜 60 0.89
C 铜 60 1.02
D 铜 80 0.76
E 铜
F 铜 100 0.76
G 钢 80 1.02
H 尼龙 80 1.02
I 尼龙 100 1.02
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了上表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动
的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验；
（3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，则表中所缺数据应为______、______ ；
（4）小强打算选用琴弦F和I同时验证猜想一和猜想三，他的做法是______的，理由是______。
16．小明在学过声现象后，使用音叉做了如下的实验，如图所示。
（1）如图甲，轻轻敲击音叉，将音叉轻触系在细绳上的乒乓球，可以看到乒乓球会弹开，这说明
_______；（2）增大敲击音叉的力度，听到响度增大的同时看到乒乓弹起的高度增加，说明_______；
（3）如图乙，将两个完全相上的音叉保持一定的距离放置，左边音叉轻触系在细绳上的乒乓球。
敲响右边的音叉，左边完全相同的但没有与之接触的音叉也会发声，并且可以看到乒乓球会弹开，
这说明_______；
（4）假如把乙装置移到在月球上做这个实验，乒乓球_______（选填“能”或“不能”）被弹开，
因为_______；
（5）在此实验中乒乓球的作用是_______。
17．小明为了探究声音传播的特点做了如下实验。
（1）如图甲，小明把衣架挂在细绳中央，将细绳绕在食指上，并用食指堵住双耳，请另一位同学
敲击衣架，小明能听到衣架发出的声音，该实验说明 ______可以传播声音；
（2）小明继续实验，将正在发声的手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬挂在水中，如图乙所示，
他听到了手机的音乐声，说明 ______可以传播声音；
（3）如图丙将正在发声的手机放在连有抽气机的密闭玻璃瓶内，则：在用抽气机把玻璃罩内的空
气逐渐抽出的过程中，所听到的声音将会逐渐 ______；然后再向玻璃罩内逐渐放气的过程中，所
听到的声音将会逐渐 ______（以上两空选填“增大”或“减小”）。推理可知：声音 ______（填
“可以”或“不可以”）在真空中传播，声音的传播需要 ______。
四、计算题
18．一辆汽车匀速驶向一座大山，汽车鸣笛5s后司机听到山崖反射的回声，此时汽车距离大山
800m。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，求：
（1）鸣笛时，汽车与大山的距离是多少米；
（2）汽车行驶的速度是多少米每秒？19．声音遇到障碍物能向相反方向传播。一个同学向一口枯井的井底大喊一声，经过1.5s听到回声，
那么这口枯井的深度大约是多少米？（声速按340m/s计算）
五、综合题
20．口琴是用嘴吹或吸气，使金属簧片振动发声的多簧片乐器，是一种自由簧气鸣乐器，它有上下
两排小方格孔，装有多组自由振动的簧片，气流强迫通过时，灵活的金属舌簧振动发声，来回移动，
吹吸不同的孔时可以发出不同音调的声音。如图所示是将口琴拆开后其内部的琴芯结构，在琴芯的
气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片，A区的较薄、较短，而C区的较长、较厚。
(1)在同一孔处用不同的力度吹琴时，发生变化的是声音的 __ （选填“音调”“响度”或“音
色”）。
(2)较厚、较长的铜片发声时振动要比较薄、较短的铜片振动 __ （选填“快”或“慢”），频率较
大的为 __ 区，图中低音区为 __ 区，高音区为 __ 区。
(3)演奏时，声音通过 __ 传入人们耳中，人能听出是口琴演奏的，这是依靠声音的 __ 辨别的。
21．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。
22．请阅读《超声波测速》并回答问题。
超声波测速
能引起人的听觉的声音频率在20Hz～20000Hz范围内，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，
它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。
测距是测速的基础，如图1所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时
开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时
间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图2甲是信号传播过程的s-t图
像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号
之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的速度。测速仪在公路上对运动的汽车进
行测速时，向匀速驶来的汽车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到
接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s，两次信号传播过程的s-t图像如图2乙所示（t从
第一次发射信号开始计时）。 超声波速度取340m/s。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）人耳______（选填“能”或“不能”）听到超声波；
（2）如图2甲所示，若t=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为______ m；
（3）匀速运动的汽车在两次遇到信号之间通过的路程为______ m；
（4）匀速运动汽车的速度大小为______m/s。
