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第二章 聲音與環境
2.1　聲音的產生與傳播
目錄
自主學習
課堂導學
學習目標
1
2
3
自主學習
課堂導學
學習目標
讓學習變的簡單
學習目標
自主學習
課堂導學
學習目標
1.能用實驗證明聲是由物體的振動產生，能說出將實驗中微小變化放大的具體方法。
2.會根據實驗現象分析得出聲音傳播需要介質，知道真空不能傳聲。
3.知道聲速的含義，并能利用聲音在不同介質中傳播快慢和效果不同解釋一些生活現象。
讓學習變的簡單
自主學習
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課堂導學
學習目標
1.聲音是由物體 產生的，即一切發聲體都在振動，振動停止，
停止。物理學中，把正在發聲的物體叫 。
2.聲音以 的形式向外傳播，在傳播過程中遇到障礙物會被反射回來，反射回來的聲音叫做 。
振動
發聲
聲源
聲波
回聲
3.聲音的傳播需要 ，真空 傳聲。
4.一般來說，聲音在 中傳播較快，在 中傳播較慢；在同一介質中，聲速還與 有關。在空氣中，溫度越高，聲速越 ，聲音在15 ℃空氣中傳播速度為 m/s。
介質
不能
固體
氣體
溫度
大
340
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學習目標
知識點一　聲音的產生
例1 在探究“聲音的產生”的實驗中，小明將懸掛的輕質小球緊靠音叉，用小錘敲擊音叉，能聽到音叉發出的聲音。
(1)實驗中觀察到輕質小球 ，說明正在發聲的音叉在 。
(2)輕質小球在實驗中的作用： 。
解答：用小錘敲擊音叉，音叉振動發出聲音，當輕質小球接觸到音叉時，被正在振動的音叉彈開。實驗中的音叉振動不容易觀察，通過觀察輕質小球被彈開來說明音叉在振動，輕質小球的作用是放大音叉的振動。
答案：(1)被彈開；振動；(2)放大音叉的振動。
點評：聲音是由物體振動而產生的。將不容易觀察的音叉振動轉換為輕質小球的振動，屬于實驗探究中的轉換法。
【練1】下列樂器中，主要通過空氣柱振動發聲的是(　　)
A.編鐘 B.二胡 C.鋼琴 D.長笛
【練2】到寺廟景點旅游時，我們能聽到僧人敲響大鐘發出洪亮的聲音，僧人停止撞擊大鐘，卻仍“余音不止”，其主要原因是(　　)
A.鐘聲的回聲 B.古鐘還在振動
C.古鐘停止了振動 D.人聽覺的一種延續性
D
B
知識點二　聲音的傳播
例2 如圖所示，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內。
(1)用抽氣機逐漸抽出玻璃罩內的空氣，聽到鬧鐘的聲音將會逐漸 ；抽氣機抽氣一定時間，玻璃罩內接近真空，鬧鐘的聲音也幾乎聽不見。
(2)關閉抽氣機，拔掉抽氣管，讓空氣進入玻璃罩中， (選填“可以”或“不可以”)聽到鬧鈴聲。
(3)由此可以推理得出： 。
解答：隨著罩內的空氣逐漸抽出，聽到鬧鐘的聲音越來越小，由此推理，如果把罩內空氣全部抽出，則聽不到鬧鐘聲音；讓罩內再次進入空氣，又能聽到鬧鈴聲。從而得出真空不能傳聲，或者說明聲音傳播需要介質的結論。
答案：(1)變小；(2)可以；(3)聲音不能在真空中傳播。
點評：聲音傳播需要介質，真空不能傳聲；將玻璃罩內氣體全部抽出是無法實現的，結論的得出是通過實驗現象推理，應用了理想實驗法。
【練3】如圖所示，用兩個金屬盒，中間裝上一根尼龍繩，做成一個土電話，這是利用了(　　)
A.回聲現象 B.空氣傳聲 C.氣體傳聲快 D.固體可以傳聲
D
【練4】在2024春節聯歡晚會上，歌曲《上春山》的歌詞“山上兒童放紙鳶，山下游人紛紛追畫船”描繪出大家喜迎春日的生動畫面，優美的歌聲由演唱者聲帶 產生，現場觀眾聽到優美的歌聲是通過 傳到耳朵的。
振動
空氣
知識點三　聲音傳播的快慢
例3 表中是一些介質中的聲速，下列說法正確的是(　　)
一些介質中的聲速
介質 聲速/(m·s-1) 介質 聲速/(m·s-1)
空氣(0 ℃) 331 海水(25 ℃) 1 531
空氣(15 ℃) 340 冰 3 230
空氣(25 ℃) 346 銅(棒) 3 750
軟木 500 大理石 3 810
煤油(25 ℃) 1 324 鋁(棒) 5 000
水(常溫) 1 500 鐵(棒) 5 200
A.空氣中的聲速是340 m/s
B.固體中的聲速一定比液體中的大
C.聲速與介質的種類和溫度有關
D.聲速與物質的狀態無關
解答：根據表格中的相關信息，可以發現不同溫度下聲音在空氣中傳播速度不同，A選項錯誤；表格中軟木中的聲速比液體中的聲速小，不能說固體中聲速一定比液體中的大，B選項錯誤；C選項描述正確，聲速與介質種類、溫度和狀態能有關，所以D選項錯誤。
答案：C。
點評：聲音在不同介質中的傳播速度是不同的。一般來說固體中的聲速較大，氣體中的聲速較小。聲速還與溫度有關。
【練5】古書《夢溪筆談》中記載：行軍宿營，士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲的敵人的馬蹄聲，其原因是 能夠傳聲，且比空氣傳聲的速度 。聲音在15 ℃空氣中的傳播速度是 m/s。
【練6】某人對著山崖大喊一聲，1.2 s后聽到回聲，則此人離山崖的距離大約是 m。(v聲=340 m/s)
固體
大
340
204(共21張PPT)
第二章 聲音與環境
2.2　音 調
目錄
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學習目標
1
2
3
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學習目標
讓學習變的簡單
學習目標
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學習目標
1.會區別音調的高低，能通過實驗發現影響聲音的高低的因素，知道頻率的單位是赫茲(Hz)。
2.會用波形比較頻率，能用波形圖判斷音調的高低。
3.會通過實驗探究影響弦樂器音調的因素。
讓學習變的簡單
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學習目標
1.物理學中，把聲音的 叫做音調。
2.聲源每秒振動的次數叫做 ，符號是 ，頻率的單位是 ，用字母 表示。
3.音調與聲源振動的 有關：頻率越高，音調越 ；頻率 ，音調越低。
高低
頻率
f
赫茲
Hz
頻率
高
越低
4.相同時間內，振動次數越少，頻率越 ，音調越 。如甲圖比乙圖的音調 。
低
低
低
5.弦樂器的音調高低與弦的 、松緊程度和 有關，弦越短、越細、越緊，它發出的聲音音調越 。
長短
粗細
高
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知識點一　音調
例1 物理老師在課堂上帶領同學們在探究“聲音的特性”時，做了如圖所示的實驗。改變鋼尺伸出桌面的長度，這樣做是為了改變聲音的 。實驗發現尺子伸出桌面的長度越長，振動越 ，發出聲音的音調越 ；由此可得出結論：聲源振動的頻率越低，音調越 。
解答：改變鋼尺伸出桌面的長度，撥動鋼尺，目的是改變聲音的音調，通過觀察發現鋼尺伸出桌面長度越長，鋼尺振動越慢，振動頻率越低，發出聲音的音調也越低，可以得出結論：聲音的高低與聲源振動頻率有關，鋼尺振動的頻率越低，音調越低。
答案：音調；慢；低；低。
點評：聲音的高低與聲源振動的頻率有關，聲音振動的頻率越高，音調越高；聲源振動的頻率越低，音調越低。
【練1】如圖所示，拿一張硬紙片，讓它在木梳齒上劃過，一次快些，一次慢些。劃得快些時，頻率 ，發出的聲音的音調 ；劃得慢些時，頻率 ，發出的聲音的音調 。一般情況下兒童說話的音調比成年人的 ，女孩的音調比男孩的 。(均選填“高”或“低”)
高
高
低
低
高
高
【練2】昆蟲飛行時翅膀振動發出聲音。如蜜蜂1 s振翅400次，蒼蠅10 s振翅3 500次，則蒼蠅翅膀振動的頻率是 Hz；對比蜜蜂，蒼蠅發出的聲音的音調較 (選填“高”或“低”)，蜜蜂和蒼蠅振翅發出的聲音人耳 (選填“能”或“不能”)聽見。
350
低
能
知識點二　用波形圖比較音調
例2 如圖所示是聲音輸入到示波器上時顯示聲音的波形。其中音調相同的是 圖和 圖。
解答：聲音的音調相同，呈現在示波器的波形圖時，即相同時間內振動次數相同；在圖中相同時間，可數出振動次數一樣的是甲圖和乙圖。
答案：甲 ；乙。
點評：相同時間內，振動次數少，頻率低，音調低；相同時間內，振動次數多，頻率高，音調高；相同時間內，振動次數相同，頻率相同，音調相同。
【練3】把頻率為400 Hz的音叉發出的聲音信號輸入示波器，示波器展現的波形如圖所示。若把頻率為800 Hz的音叉敲擊發出的聲音信號輸入同一設置的示波器，其波形可能是(　　)
B
知識點三　探究影響弦樂器音調的因素
例3 探究影響弦樂器音調的因素實驗。
問題：琴弦發出聲音的音調與哪些因素有關呢
證據：利用如圖乙所示的實驗裝置進行實驗，已知一塊厚木板上有A、B兩個楔支撐著琴弦，其中A楔固定、B楔可沿木板移動以改變琴弦振動部分的長度。將鋼制琴弦的一端固定在木板O點，另一端懸掛不同個數的相同重物，重物個數越多、琴弦繃得越緊。撥動AB間的琴弦，用儀器測出發聲的頻率如下表：
實驗次序 長度L/m 重物個數 頻率f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 0.8 4 265
解釋：(1)分析實驗數據可知，第 次實驗中琴弦發聲的音調最高；
(2)用2、3兩次實驗來研究琴弦的音調和琴弦 的關系；
(3)分析 兩次實驗數據可以發現：在松緊程度相同時，琴弦 ，發出聲音的音調越低。
(4)在上述探究的基礎上，如果再選用一根長為0.4 m、橫截面積更細的鋼制琴弦來探究音調與琴弦粗細的關系，則實驗中可懸掛重物 個。
解答：通過記錄的實驗證據，第1次實驗中發聲頻率最高，音調最高；2、3兩次實驗中，弦的長度相同，所掛重物不同，掛的重物越多，弦越緊，目的是研究琴弦發聲的音調與弦的松緊程度的關系；通過表格數據，在松緊程度(通過重物個數判斷)相同時，對比1、2兩次實驗，弦的長度越長，音調越低；若探究音調與弦粗細的關系時，根據控制變量法，需控制弦的長度和松緊程度相等。
答案：(1)1； (2)松緊程度；(3)1和2； 越長；(4)2。
點評：通過實驗發現弦越短、越細、越緊，它發出的聲音音調越高。同時需知道控制變量法在實驗探究中的應用。
【練4】如圖是藝術家演奏的場景，演奏時發出的聲音是由于 的振動而產生的，演奏者通過上下移動手指和拉粗細不同的弦，改變了聲音的 。
弦
音調(共19張PPT)
第二章 聲音與環境
2.4　讓聲音為人類服務
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1
2
3
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1.能說出超聲波與次聲波的區別。
2.能列舉聲音在超聲雷達、金屬探傷、醫學檢查、建筑等方面的應用。
3.知道噪聲的危害，能舉例說明如何減弱生活環境中的噪聲。
讓學習變的簡單
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學習目標
1.音樂是人類心靈的語言，是音樂家運用不同的 、 ，配上伴音、和音等，組成不同的旋律。
2.我國不少古建筑，巧妙地應用了聲學知識，其中最著名的是北京天壇的“回音壁”和“三音石”，它們都利用了聲音的 原理。
3.把振動頻率高于 Hz的聲音叫超聲；把振動頻率低于20 Hz的聲音叫 。超聲的應用有 、 和
等。
音調
響度
反射
20 000
次聲
超聲診斷
清洗
聲吶定位
4.聲音可以傳遞 ，如蝙蝠利用回聲定位；聲音還可以傳遞 ，如用超聲波粉碎腎結石，利用次聲預測風暴、
等。
5.物理學把物體 振動產生的聲音叫做噪聲，而從環境保護的角度來說，一切干擾人們正常休息、學習和工作的聲音都叫 。控制噪聲可以從聲音的 處、聲音的 過程中、接收聲音的 處三方面著手；目前主要在 、 、
三個方面采取措施控制噪聲或減小噪聲。
信息
能量
地震(科學合理即可)
無規則
噪聲
聲源
傳播
人耳
消聲
吸聲
隔聲
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知識點一　聲音與音樂、建筑
例1 小明發現錄播教室與普通教室不同。錄播教室墻壁貼了帶有很多小孔的材料，這樣的設計在聲學方面所起的作用是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.為了教室美觀 B.減弱聲音的反射
C.增強響度 D.改變聲音的頻率
解答：在一些大型會議室、電影院等場所的墻壁都安裝了吸音材料，目的是減弱聲音的反射，使人們聽到的聲音更為清晰、豐滿。
答案：B。
點評：在設計現代建筑如禮堂、音樂廳、會議室等時，需要考慮回聲現象，在墻壁設置不同的吸音材料來減弱聲音的反射。
【練1】音樂會的聲音我們聽起來有豐富的立體感，這主要是由于人的聽覺有 效應。在下雨打雷時，每一次打雷后，雷聲總會隆隆不絕于耳，這是因為雷聲在云層經過多次 造成的。
雙耳
反射
知識點二　超聲與次聲
例2 地震給人類造成了重大的損失，地震產生的聲波屬于 (選填“次聲波”或“超聲波”)，所以人們并沒有感知到地震產生的聲波。倒塌房屋中的一些被困人員，通過敲擊物體使其 發出聲音，及時獲救，這是利用聲波傳遞 。
解答：人能聽到的聲音的頻率范圍是20~20 000 Hz。振動頻率超過20 000 Hz的聲音為超聲，振動頻率低于20 Hz的聲音為次聲。地震、風暴等災害產生的聲波頻率低于20 Hz，屬于次聲波。被困人員敲擊物體使物體振動發出聲音從而及時獲救，這是利用聲音能傳遞信息的特性。
答案：次聲波；振動；信息。
點評：知道超聲與次聲的區別，會區分生活中利用聲音傳遞信息和傳遞能量的區別。
【練2】有一種電動牙刷，它能發出超聲波，直達牙刷刷毛刷不到的地方，這種刷牙方式既干凈又舒服，下列聲音的利用與電動牙刷的聲音利用方式不同的是(　　)
A.對積雪很厚的雪山發聲促使其雪崩
B.用超聲波清洗鐘表零件
C.用彩超觀察胎兒的生長情況
D.用超聲波擊碎患者體內的結石
C
知識點三　噪聲
例3 在摩托車排氣管末端加裝消音器是在 處減弱噪聲；把門窗關上，是在 減弱噪聲；紡織廠的工人工作時戴上耳罩是在 處減弱噪聲。
解答：摩托車排氣管加裝消音器是在聲源處進行消聲；將門窗關上是在聲音的傳播過程中隔聲；工人工作時戴上耳罩是在人耳處隔聲來減弱噪聲。
答案：聲源；傳播過程中；人耳。
點評：知道減弱噪聲的具體做法，可以在聲源處、傳播過程中和在人耳處減弱噪聲。
【練3】城市里部分道路設計成如圖所示，這種下凹道路在控制噪聲方面的作用是 (　　)
A.防止車輛產生噪聲
B.在聲源處減弱噪聲
C.在人耳處減弱噪聲
D.在傳播過程中減弱噪聲
D　
【練4】噪聲是嚴重影響我們生活的污染之一。下列措施中屬于在產生環節控制噪聲的是(　　)
A.在學校周圍植樹
B.教室安裝隔音玻璃
C.晚上十點后在家聽音樂戴上耳機
D.在靠近學校的道路旁安裝隔聲板
C
【練5】中考期間，為給莘莘學子營造安靜舒適的備考環境，小區開展為考生“送安靜”綠色護考行動，關于噪聲及其防治措施，下列分析正確的是(　　)
A.噪聲不是物體振動產生的
B.悅耳動聽、富有節奏感的廣場舞配樂不是噪聲
C.“車輛出入請勿鳴笛”是從產生環節防治噪聲的
D.禁止個體工商戶燃放爆竹和播放音樂是從傳播環節防治噪聲的
C(共22張PPT)
第二章 聲音與環境
2.3　響度與音色
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1.會區別響度的大小，知道響度的單位是分貝(dB)，能通過實驗探究影響聲音響度的因素。
2.能說出影響聲音音色的因素。
3.能用波形圖比較振幅，判斷聲音的響度和音色。
4.知道聲音的三個主要特性，并能根據它來區分聲音。
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1.物理學中，把聲音的 叫做響度，又叫做 。響度單位是 ，符號 ，響度為 dB是人耳聽覺下限。聲源振動的幅度叫 。
2.響度與 有關， 越大，響度 ，響度還與 有關，距離越大，響度 。
強弱
音量
分貝
dB
0
振幅
振幅
振幅
越大
距離聲源的遠近
越小
3.如右圖相同時間內，甲圖的振幅較 ，響度較 ；乙圖的振幅較 ，響度較 。
小
小
大
大
4.音色是指聲音的 ，音色由發聲體的 、 、
決定，人區分不同聲音依靠 。
5. 、 、 是聲音的三個主要特性，人們就是根據這些特性來區分聲音的。
品質
材料
結構
發聲方式
音色
音調
響度
音色
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知識點一　響度與振幅的關系
例1 在大鼓上放一些沙粒，擊鼓時，會看到沙粒跳動，鼓敲擊得越響，會看到沙粒跳得越 (選填“高”或“低”)，說明振幅越 ，響度越 。(后兩空選填“大”或“小”)
解答：沙粒的跳動幅度直觀地反映了鼓面的振動幅度，越大力敲擊，鼓聲越響，會看到沙粒跳得越高，說明鼓面振幅越大，產生聲音的響度也越大。
答案：高；大；大。
點評：聲音的響度與聲源的振幅有關，聲源的振幅越大，產生聲音的響度也越大。
【練1】“引吭高歌”與“低聲細語”中的“高”與“低”指聲音的
不一樣，是由聲源振動的 決定的。
【練2】晚上，爸爸對小明說：“請把電視聲音調小點，不要影響鄰居休息。”這里“調小”的是聲音的(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.音色 B.音調 C.響度 D.速度
響度
幅度
C
知識點二　用波形比較振幅
例2 如下圖甲、乙、丙所示是幾種聲音輸入到示波器時顯示的波形。其中表示聲音的響度相同的是圖 和圖 ；音調最低的是圖 ，響度最小的是圖 。
解答：示波器顯示出來的振幅越大，聲音的響度也越大。其中圖甲和圖乙兩圖振幅相同，所以響度也相同；振幅最小的是圖丙，說明圖丙對應的聲音響度最?。幌嗤瑫r間內圖乙頻率最低，音調最低。
答案：甲 ；乙 ；乙； 丙。
點評：我們可以通過聲音在示波器上的波形圖判斷聲音的響度大小和音調高低。通過振幅大小(波形的高度)判斷聲音的響度，振幅大的，響度大；通過比較相同時間內，振動次數多少(波的數量)判斷音調的高低。
【練3】老黃牛的叫聲和蚊子的嗡嗡聲比較，老黃牛發出的聲音______ 大，蚊子發出的聲音 高。(選填“音調”或“響度”)
響度
音調
知識點三　音色
例3 僅憑聽覺就能分辨出交響樂中不同樂器的聲音，是因不同樂器
的(　　)
A.響度不同 B.音調不同 C.音色不同 D.振幅不同
解答：不同物體所發出聲音的音色是不同的，兩個不同的發聲體發出的聲音，即使音調相同，響度相同，人耳仍能把它們區分開，就是因為它們的音色不同。
答案：C。
點評：音色是聲音的品質，不同發聲體發出聲音的音色是不同的，它是由發聲體材料、結構及發聲方式等因素決定的。
【練4】嗩吶演奏名曲《百鳥朝鳳》時人們能感受到自然界中的“鶯歌燕舞”，這是嗩吶在吹奏時可以模仿多種鳥兒發聲的(　　)
A.音量 B.音色 C.響度 D.音調
B
【練5】聲紋鎖基于聲音的模式識別，跟指紋鎖有異曲同工之用。只要主人說出事先設定的暗語就能把鎖打開，別人即使說出暗語也打不開。這種聲紋鎖辨別聲音的主要依據是(　　)
A.音色 B.響度 C.頻率 D.音調
A
知識點四　管樂器和弦樂器
例4 如笛子、嗩吶、小號等管樂器是通過激發管內 的振動來產生聲音；而二胡、吉他、小提琴等弦樂器是通過摩擦或彈撥弦
產生聲音；演奏笛子時，表演人員按壓不同位置的孔主要是改變聲音的 。
解答：管樂器主要是靠激發管內空氣柱振動發出聲音，空氣柱的長度不同，發出聲音的音調不同；而弦樂器主要是通過摩擦或撥動弦振動產生聲音。
答案：空氣柱；振動；音調。
點評：樂器主要分為打擊樂器、弦樂器和管樂器，不同類型的樂器的發聲材料、結構、部件和發聲方式不同。
【練6】“曾侯乙編鐘”是世界上現存規模最大、最完整的編鐘。這套編鐘共有65件，它們可以豐富編鐘的 (選填“音調”“響度”或“音色”)。用鐘錘敲擊編鐘，悅耳的鐘聲通過 傳入人耳，輕敲或重敲編鐘同一位置能發出 (選填“音調”“響度”或“音色”)不同的聲音。
音調
空氣
響度

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