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第二章1-3節(jié) 聲音的傳播與耳和聽覺
第一講 聲音的傳播
　聲音的產(chǎn)生
1．聲音的產(chǎn)生：一切正在發(fā)聲的物體都在________；振動停止，發(fā)聲也________。聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。
2．聲源：正在發(fā)聲的物體叫做聲源。
說明　①“振動停止，發(fā)聲也停止”不能理解為“振動停止，聲音也消失”，因為振動停止，只是不再發(fā)聲，而原來發(fā)出的聲音仍繼續(xù)存在并傳播。
②振動一定發(fā)聲，但發(fā)出的聲音并不一定能聽見（舉例： ）；不振動的物體是不會發(fā)出聲音的。
例1　如圖中的實驗現(xiàn)象不能說明聲音是物體振動產(chǎn)生的是(　　)
A．揚聲器播音泡沫粒跳動 B．音叉發(fā)聲濺起水花
C．抽出空氣鈴聲減弱 D．大鐘發(fā)聲球被彈起
　聲音的傳播
1．聲音的傳播條件：聲音的傳播需要______。一切固體、液體、氣體都可以傳聲，但________不能傳聲。傳聲所需的物質(zhì)稱為介質(zhì)。
2．聲波：與水波相似，聲音也是一種波。
聲波的應用：醫(yī)療上用超聲波粉碎內(nèi)臟中的結石，科學家用聲波來探測海水深度等。
3．聲音在介質(zhì)中傳播的快慢：
(1)聲速：聲音每秒鐘在介質(zhì)中傳播的路程。 15℃時，聲音在空氣中的傳播速度為 m/s。
(2)影響聲速的因素：聲速與介質(zhì)的種類有關，與介質(zhì)的溫度有關。聲音在空氣中傳播，溫度越高，聲音傳播越快。V >V >V 。
例2　(揚州中考)一種神秘的聲波武器——“金嗓子”，實際要阻擋這一武器的襲擊，只要用薄薄的一層(　　)
A．半導體　　　　B．磁性物質(zhì) C．真空帶　　　　D．金屬物質(zhì)
　回聲及應用
聲波在傳播的過程中遇到障礙物后會______回來，再傳入人耳，我們就聽到了回聲。
1．回聲：如果回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上，人耳就能把回聲跟原聲區(qū)分開，否則，回聲和原聲混在一起，使原聲加強。如：在屋里談話比在曠野里聽起來響亮就是這個緣故。
2．回聲測距：聲音從發(fā)出到返回的路程，稱為雙程。雙程的路程是單程(即距離)的2倍，雙程所用的時間也是單程的2倍，計算時要處理好這個關系。
例3　一般來說，影院、劇院的四周墻壁都做得凹凸不平，像蜂窩似的，這是為了(　　)
A．減弱聲波的反射　B．增強聲波的反射 C．僅僅為了裝飾　　D．以上都不對
　對回聲的不理解
例4　教室聽不到回聲的原因是(　　)
A．墻壁不能反射聲音 B．回聲與原聲混在一起
C．反射時聲音從窗戶跑掉了 D．回聲太小
　關于聲速的理解不夠全面
例5　如表列出了相同條件下不同物質(zhì)密度及聲音在其中傳播的速度，根據(jù)表中提供的信息，可以得出的結論是(　　)
物質(zhì) 空氣 氧氣 鋁 鐵 鉛
物質(zhì)的密 度(千克/米3) 1.29 1.43 2700 7900 11300
聲音傳播的 速度(米/秒) 330 316 5200 500 1300
A.聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而增大
B．聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而減小
C．聲音在金屬中傳播速度大于它在氣體中傳播速度
D．聲音在金屬中傳播速度隨金屬密度的增大而增大
例6　暖水瓶的瓶膽夾壁中是真空，小明想利用它來探究真空能否傳聲。他把音樂賀卡里的電子發(fā)聲器放入瓶中，根據(jù)聽到的聲音進行判斷，在他設計的下列幾組比較因素中最合理的是(　　)
A．塞上瓶塞和不塞瓶塞進行比較
B．用一個完好的和一個已經(jīng)漏氣的瓶膽進行比較
C．把瓶膽放在近處和遠處進行比較
D．將音量大小不同的芯片先后放入瓶膽中進行比較
1．如圖所示，在鼓面上放一些碎紙屑，擊鼓時，會看到碎紙屑在鼓面上不斷地跳動。在此實驗中，碎紙屑的作用是(　　)
A．使鼓面的振動盡快停下來 B．把鼓面的微小振動放大，便于觀察
C．使鼓的振動時間延長 D．使聲波多次反射形成回聲
2．如圖中國科技館二層“探索與發(fā)現(xiàn)”A廳“聲音之韻”展區(qū)“傳聲筒”這件展品，當一人在話筒管路一側(cè)發(fā)聲時，另一側(cè)的人能夠聽到傳輸?shù)穆曇簟ｊP于此現(xiàn)象，下列說法中正確的是(　　)
A．發(fā)聲的物體不一定在振動 B．聲音是以聲波的形式傳播出去的
C．聽到的聲音是靠金屬管傳來的 D．醫(yī)用聽診器和傳聲筒的原理不同
5．聲音傳播的速度和溫度有關，下表是空氣中聲速隨溫度變化的數(shù)據(jù)。
空氣溫 度/℃ －20 －10 0 10 20 30
聲音速度 /m·s－1 318 324 330 336 342 348
(3)當飛機的飛行速度接近周圍的聲速時會受到相當大的阻力。上世紀中期，人們就嘗試進行超音速飛行。在飛機速度有限的情況下，你能指出在什么情況下試驗更容易成功嗎 ？____________。
(4)20℃時，某人站在一個較大的山谷里，想估測山谷的寬度。他大喊一聲后經(jīng)過 0.3秒鐘聽到右面山崖反射回來的聲音，經(jīng)過 0.5 秒鐘才聽到左面山崖反射回來的聲音。請計算這個山谷的寬度。
耳和聽覺
　耳的構造及各部位功能
1．耳的構造：如圖
2．各結構功能
結構 功能
外耳 耳廓 收集聲波
外耳道 傳導聲波
中耳 鼓膜 隨著聲波的振動而引起振動，將振動傳到聽小骨
鼓室 與耳道一起引起共鳴，并且起到平衡氣壓的作用
聽小骨 把聲音放大后傳到內(nèi)耳
咽鼓管 連通鼓室和咽部，使鼓膜內(nèi)外空氣壓力保持平衡，從而使鼓膜能正常振動
內(nèi)耳 耳蝸 內(nèi)有液體和____________，接受聲波的刺激，產(chǎn)生信息
前庭 感覺頭部位置變動，產(chǎn)生信息
半規(guī)管
說明　人耳的功能
①聽覺功能。
②保持身體平衡的作用：內(nèi)耳中的半規(guī)管、前庭中有感受頭部位置變動的感受器。
③暈車、暈船、航空病的原因是由于位覺感受器過于敏感。
　聽覺的形成
1．外界傳來的聲音引起鼓膜振動，這種振動經(jīng)過聽小骨及其他組織傳給聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦，人就聽到了聲音。
即：聲波→耳廓→外耳道→鼓膜→鼓室內(nèi)聽小骨→耳蝸→聽神經(jīng)→________的聽覺中樞產(chǎn)生聽覺。
3．聽覺障礙與失聰
鼓膜、聽小骨受損引起傳導性耳聾。
耳蝸(聽覺感受器)、聽神經(jīng)、大腦皮層的聽覺中樞受損引起神經(jīng)性耳聾。神經(jīng)性耳聾使用助聽器也很難再聽到聲音。
例2　聽覺產(chǎn)生的部位是(　　)
A．鼓膜　　　　 B．耳蝸 C．聽神經(jīng)　　　　 D．聽覺中樞
　音調(diào)、響度和音色
1．音調(diào)：聲音的高低
(1)頻率：頻率是表示物體________的快慢。物體在1s內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率。頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。如果物體在1s內(nèi)振動100次，那么頻率就是100Hz。
(2)音調(diào)與頻率的關系：頻率越大，音調(diào)越______；頻率越小，音調(diào)越低。
2．響度：聲音的強弱
(1)振幅：物體振動的________。
(2)響度與振幅的關系：發(fā)聲體的振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。
(3)與距離的關系：離發(fā)聲體越遠，響度越小。
3．音色：反映聲音的品質(zhì)
不同物體發(fā)出的聲音，即使音調(diào)相同，我們還是能將它們分辨出來，就是因為音色不同。人們通常所說的“音質(zhì)不同”指的就是音色。材料和結構不變，其音色就不會變化。
（1）聲音的三要素是：
①______（是指聲音的高低，它是由發(fā)聲體振動的______決定的，______越大，音調(diào)越高）．
②______也叫音量，（是指聲音的大小，它跟發(fā)聲體振動的______有關，還跟距發(fā)聲體的遠近有關，______越大，距發(fā)聲體越近，______越大）．
③______也叫音品，（指不同發(fā)聲體聲音特色，不同發(fā)聲體在音調(diào)和響度相同的情況下，______是不同的，它是由發(fā)聲體的______和______決定的．）
（2）聲學上用分貝作為單位計量聲音的強弱，符號為dB。正常說話的分貝數(shù)為40～60分貝。
（3）人的聽覺：人類的聽覺能力是有一定限度的，可以聽到頻率在20赫到20000赫之間的聲音。據(jù)此，人們將低于20赫的聲音稱為次聲，超過20000赫的聲音稱為超聲。
4.如圖所示，四個相同的玻璃瓶里裝水，水面高度不同．
（1）用嘴貼著瓶口吹氣，能分別吹出聲音音調(diào)高低的順序是______、______、______、______．
（2）用物體輕輕敲擊玻璃瓶，發(fā)出聲音高低的順序為______、______、______、______．
例3　一頭牛的叫聲和一只蚊子的聲音，下列關于它們特征的說法，正確的是(　　)
A．牛的叫聲音調(diào)高，蚊子的聲音音調(diào)低
B．牛的叫聲和蚊子的聲音音調(diào)高低相同
C．牛的叫聲音調(diào)低響度大，蚊子的聲音音調(diào)高響度小
D．牛的叫聲音調(diào)高響度小，蚊子的聲音音調(diào)低響度大
　噪聲污染
4．減弱噪聲的途徑
(1)在聲源處減弱。如改造噪聲大的機器或換用噪聲小的設備或加一些消聲裝置。
(2)在傳播過程中減弱。在馬路和住宅間設立屏障或植樹造林，建造隔音墻等，使傳來的噪聲被反射或部分被吸收而減弱。
(3)在人耳處減弱。在工作時佩戴個人防護用具。
　超聲波和次聲波
2．超聲波：頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波。超聲波超過了人類聽覺的上限，不能被人聽到，但能被一些動物聽到。
蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波，并通過接收碰到獵物后返回的超聲波來辨別獵物的方位及距離，B超是利用超聲波工作的。
3．次聲波：頻率低于20Hz的聲波叫做次聲波，因為它低于人類聽覺的下限，不能被人聽到，但能被一些動物聽到。
　對聲音的三個特征的區(qū)分不清楚
例6　如圖所示，甲、乙、丙、丁是不同的聲音先后輸入到同一示波器上所顯示的波形圖。則下面說法中正確的是(　　)
A．甲和乙聲音的音調(diào)相同 B．甲和丙聲音的響度相同
C．丙聲音在真空中傳播速度最快 D．甲和丁聲音的音色相同
　對耳的結構和功能的不清楚
例7　小麗同學在坐過山車時，因為害怕而把眼睛閉上，但仍能感覺到過山車的翻滾、左右轉(zhuǎn)動以及加速和減速，與此有關的結構是(　　)
A．外耳　　　　B．中耳 C．內(nèi)耳　　　　D．與耳無關
1．在亞丁灣海域，我國海軍護航編隊使用“金嗓子”(又名“聲波炮”)震懾海盜。它的聲波定向發(fā)射器外觀類似喇叭，能發(fā)出145dB以上的高頻聲波，甚至比噴氣式飛機引擎的噪聲還要刺耳。根據(jù)以上信息，下列說法中錯誤的是(　　)
A．這種超聲波具有能量 B．這種聲波的響度是145dB以上
C．聲波定向發(fā)射器喇叭狀外觀可以減少聲音的分散，從而增大響度
D．使用“金嗓子”時，護航官兵佩戴耳罩是在人耳處減弱噪聲
練 習
2.醫(yī)生對已經(jīng)實施局部麻醉的病人進行手術的過程中,病人的感覺狀況應該是（ ）
A.痛覺和觸覺完全消失 B.痛覺存在,觸覺消失 C.痛覺和觸覺都存在 D.痛覺消失,觸覺存在
3.蒙起眼睛，堵住耳朵，同時嗅橘子和吃草莓，會產(chǎn)生的味道是（ ）
A 、橘子味 B 、草莓味 C 、無味 D 、混合的味道
5.雷聲是下列哪種物質(zhì)振動發(fā)出的（　　）
A.固體 B．液體 C．氣體 D．液體和氣體
醫(yī)生用的聽診器是靠什么傳遞聲音的（ ）
A.固體 B.液體 C.氣體 D.固體和氣體.
7.聲音在下列物質(zhì)中傳播速度最慢的是（　　）
A.30℃的空氣 B.20℃的空氣 C.水 D.鐵
8.舌的不同部位對酸甜苦咸的敏感性不同，對咸味最敏感的區(qū)域是----
對甜味最敏感的區(qū)域是-- 對苦味最敏感的區(qū)域是-- 對酸味最敏感的區(qū)域是---
把一塊石頭投入水中.在距石頭落水處不同距離的岸邊的人.樹上的鳥.水中的魚同時聽到聲音.則距石頭落水處最遠的是( )
A．魚 B．鳥 C．人 D．一樣遠
10.當我們睡覺時,頭部下垂后會立即醒來,接受這一刺激的感受器位于（ ）
A鼓室 B耳蝸 C 半規(guī)管和前庭 D聽小骨
具有聽覺感受器的結構是-- 。
13.男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱，下面對二人聲音的描述正確的是
A.“男聲”音調(diào)低，響度大；“女聲”音調(diào)高，響度大
B．“男聲”音調(diào)高，響度小；“女聲”音調(diào)低，響度大
C．“男聲”音調(diào)高，響度小；“女聲”音調(diào)高，響度大
D．“男聲”音調(diào)低，響度大；“女聲”音調(diào)高，響度小
14.小明在家往保溫瓶里灌開水過程中，聽聲音就能判斷壺里水位的高低，他是根據(jù)什么來判斷水是否滿的？（　　）
A. 隨著水位升高，音調(diào)逐漸升高 B. 隨著水位升高，音調(diào)逐漸降低
C. 水位升高音調(diào)不變，響度越來越大 D. 水位升高音調(diào)不變，響度越來越小
15.音樂小組的幾位同學制作了各自的樂器，樂器發(fā)聲的波形圖如圖所示，對此說法不正確的是（　　）
A.樂器發(fā)聲時都在振動 B. 樂器發(fā)聲的音色相同
C. 樂器發(fā)聲的響度相同 D. 樂器發(fā)聲的音調(diào)相同
在人與山之間有一條鐵路穿過，當一列火車剛好行駛在人與山之間時拉響汽笛，人看見汽笛冒出的白煙1秒鐘后聽到汽笛聲（忽略光傳播的時間）；又經(jīng)過1.2秒鐘聽到從山反射回來的聲音，則人與山相距-
17.某人站在一座與自己相距680米的山崖前大喊一聲，若該人能聽到自己的喊聲的回聲，則需要多久時間才能聽到。
18.一列火車以20m/s的速度在平直的鐵軌上勻速行駛，鳴笛后2s內(nèi)收到前方障礙物反射回來的聲音，此時司機立即剎車．問剎車處司機距障礙物多遠？
19.在下圖耳的結構中能夠接受聲波產(chǎn)生振動的是
A.聽小骨 B．耳蝸 C．聽覺神經(jīng) D．鼓膜
20.當你在“打哈欠”時，會聽不到聲音，其主要原因是影響了（ ）
A.神經(jīng)沖動的傳導 B．鼓膜的振動 C．耳蝸接受刺激 D．聽小骨的振動
下列關于人感知聲音的說法中，不正確的是（　　）
A. 鼓膜損壞的人，仍能夠感知聲音 B. 將耳朵堵住后，仍能夠感知聲音
C. 聽小骨損壞的人，仍能夠感知聲音 D. 聽覺神經(jīng)損壞的人，仍能夠感知聲音
有一段長為18m的裝滿水的鐵管，將耳朵貼在裝滿水的鐵管一端，在另一端敲一下，能聽到幾次聲音？（已知：聲音在鐵、水和空氣中的傳播速度依次為5200m/s、1500m/s和340m/s．人耳能分清前后兩次聲音的時間間隔要大于0.1s）
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
2.某人站在一個較大的山谷里，想估測山谷的寬度。他大喊一聲后經(jīng)過0.3秒鐘聽到右面山崖反射回來的聲音，經(jīng)過0.5秒鐘才聽到左面山崖反射回來的聲音。請你幫他估算這個山谷的寬度。（聲音在空氣中的傳播速度為340米／秒）
3.（1）如圖所示，將一把鋼尺壓在桌面上，一部分伸出桌面，用手撥動其伸出桌外的一端，輕撥與重撥鋼尺，則鋼尺發(fā)出聲音的_________不同。改變鋼尺伸出桌面的長度，則鋼尺發(fā)出聲音的_________不同。
（2）以上操作中分別要注意什么條件
4.試試看：如圖所示，取8只同樣的玻璃杯，分別裝入不同量的水，按水量多少，從左到右將杯子排在桌子上，用一根細棒依次敲打每只杯子，會發(fā)現(xiàn)最右邊的杯子音調(diào)_________ （選填“高些”或“低些”）.接著小明用8只可樂瓶，分別裝入不同的水，用嘴對著可樂瓶口吹，會發(fā)現(xiàn)最右邊杯子音調(diào)________（選填“高些”或“低些”）。
6列三張圖片分別反映了飛機以三種不同速度在空中（不考慮空氣的流動）水平飛行時，產(chǎn)生聲波的情況．圖中一系列圓表示聲波的傳播情況，A點表示飛機的位置．請你利用給出的圖，確定飛機飛行速度最大的是______（填a、b、c）．
7.一場大雪過后，人們會感到外面萬籟俱靜.究其原因，你認為正確的是（　　）
A. 可能是大雪蓬松且多孔，對噪聲有吸收作用 B. 可能是大雪后，行駛的車輛減少，噪聲減小
C. 可能是大雪后，大地銀裝素裹，噪聲被反射 D. 可能是大雪后氣溫較低，噪聲傳播速度變慢
8.如圖（a）所示，停在公路旁的公安巡邏車利用超聲波可以監(jiān)測車速：巡邏車上測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，就能測出車速。在圖（b）中，P1、P2是測速儀先后發(fā)出的超聲波信號，n1 n2分別是測速儀檢測到的P1、P2經(jīng)反射后的信號。設測速儀勻速掃描，P1與P2之間的時間間隔為0.9秒，超聲波在空氣中傳播的速度為340米/秒，假設被測汽車沿直線勻速行駛。
圖b中每小格表示的時間是 s。
（2）測速儀第一次發(fā)出的信號到被測汽車收到時，汽車距測速儀的距離是多少？
（3）測速儀第二次發(fā)出的信號到被測汽車收到時，汽車距測速儀的距離是多少？
（4）汽車的速度是多少m/s？
參考答案
第一講
【要點詳解】知識點1：振動　停止　例1 C　知識點2：介質(zhì)　真空　例2 C　知識點3：反射　例3 A
【易錯點撥】例4 B　例5 C
【綜合應用】例6 B
【鞏固提升】1—3.BBC　4.液體　能
5．(1)　(2)339　(3)在空氣溫度低時進行試驗　(4)s＝vt＝342m/s×(0.3s＋0.5s)/2＝136.8m
第二講
【要點詳解】知識點1：聽覺感受器　例1 C　知識點2：大腦皮層　例2 D　知識點3：振動　高　幅度 例3 C
知識點4：例4 C　知識點5：例5 D
【易錯點撥】例6 A　例7 C
【綜合應用】例8 (1)ABC　ADE　100　1.02
(2)使用同一根琴弦進行演奏，改變琴弦的松緊程度，然后比較發(fā)聲的音調(diào)的高低
【鞏固提升】1—4.ADAD　5.振動　聲波　噪聲
6．(1)咽鼓管　(2)鼓膜
練習
D D C D B
尖甜根苦、酸中側(cè)咸
A C
耳蝸
D A B 544m 4S 320m D B D
1.A
2.136m
3.（1）響度；音調(diào)；（2）第一次實驗保證尺伸出桌面的長度不變，第二次實驗要保證撥動尺的力量相同。
4.高些；低些
5.B
6.C
7.A
8.（1）0.1；（2）51米；（3）34米；（4）20m/s

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