中考物理复习——声现象

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中考物理复习——声现象

初中物理不过声、光、热、力、电、磁六大部分,看似庞杂,实则有清晰的底层逻辑:声学是波的传播,光学是光的直线传播与反射折射,热学是温度与内能的变化,力学是力与运动的平衡与相互作用,电学是电流、电压、电阻的控制与计算,磁学是电与磁的相互转化。

中考复习的关键,就是完成三个转变:从“零散记忆”到“体系建构”,从“听懂例题”到“独立解题”,从“会做一道题”到“看透一类题”。

现在,让我们一起按下复习的启动键。

【声现象】

一、声音的产生

1. 声音是由物体振动产生的。

2. 声源(正在发声的物体):固体、液体、气体。

中考物理复习——声现象 第1张

二、声音的传播

中考物理复习——声现象 第2张

1. 声音能在固体、液体和气体中传播。我们把固体、液体和气体统称为传播声音的介质。

2. 声音不能在真空中传播(声音传播需要介质)。

注:①.月球上声音不能传播,用无线电交流;

②.骨传导(固体骨头可以传声,经过一系列生物反应后到达人耳。

三、声速、回声、声波

1.声速

中考物理复习——声现象 第3张

(1)声速与介质种类有关;

(2)声速与温度有关系;

(3)一般情况下,声音在不同介质中的传播速度:v固 > v液 > v气。

2.回声:当声音在传播过程中,遇到障碍物时,会被反射回来,再传入耳朵,我们就听到了回声。

听到回声的条件:回声到达耳朵比原声晚0.1s以上,人耳才能把回声和原声分开,距发声体至少17m。

3.声波:声音是一种波,我们把它叫作声波。声波具有能量,声波能够传递能量(如“震耳欲聋”)

声音的特性

1.声音的三要素

中考物理复习——声现象 第4张

2.波形图

①.响度:振幅的大小是物体在振动时,偏离原来位置的最大距离。

中考物理复习——声现象 第5张

②.音调:乙音调的波形更密集一些,声音的频率较高;甲音调的波形比较稀疏,声音的频率较低。

中考物理复习——声现象 第6张

③.音色:不同音色的波形图形是不同的。

噪声及其控制

中考物理复习——声现象 第7张

人耳听不到的声音

一、声波的分类

声波的分类:声波包括次声波、可听声波、超声波

中考物理复习——声现象 第8张

人耳能听到一定频率范围内的声音。人耳能听到的声音叫作可听声波,它的频率范围通常为20~20000 Hz。频率高于20000 Hz的声音叫作超声波,频率低于20 Hz的声音叫作次声波。

二、超声波与次声波

中考物理复习——声现象 第9张
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【考点题型】

【例1】妈妈新买了一部新款折叠屏手机,虽然是新手机但待机时间却比较短,这是为什么呢?经过思考,小明认为手机的待机时间可能与屏的大小有关。从科学探究的角度分析,小明所作的判断是科学探究中的哪个步骤(  )

A.问题 B.证据 C.解释 D.交流

【答案】A

【详解】“手机的待机时间可能与屏的大小有关”。是对手机待机时间较短原因的初步判断,属于科学探究的“问题”环节,故BCD不符合题意,A符合题意。

【变式1】.摩擦高脚酒杯发出声音,小明观察后认为音调与玻璃杯的厚度有关,就这一环节而言,属于科学探究中的(  )

A.问题 B.证据 C.解释 D.交流

【答案】A

【详解】摩擦高脚酒杯发出声音,小明观察后认为音调与玻璃杯的厚度有关,这是基于所观察到的现象提出的待探究的问题(不属于对已有证据的解释,不是收集到的证据,也不是和他人的交流),是对影响因素作出的猜想与假设,属于科学探究中的“问题”环节。故A符合题意,BCD不符合题意。

【例2】某款电子驱蚊器通电时发出蚊虫天敌的声音,其频率在22000~55000之间,该声音(  )

A.是次声波 B.是超声波

C.能被人耳听到 D.能在真空中传播

【答案】B

【详解】A.低于20的声音叫做次声波,因此频率在22000~55000之间,不属于次声波,故A不符合题意;

B.高于20000的声音叫做超声波,因此频率在22000~55000之间,属于超声波,故B符合题意;

C.高于20,低于20000的声是能被人耳听到,而22000~55000之间的频率高于人耳能听到的频率范围,故C不符合题意;

D.声音的传播需要介质,频率在22000~55000之间属于声波,因此不能在真空中传播,故D不符合题意。

【变式1】以下事例中说明声可以传递能量的是(   )

A.超声清洗机 B.B超 C.声呐 D.超声探伤仪

【答案】A

【详解】A.超声清洗机,利用超声波的能量将污垢打碎成细小的粉末,从而使污垢与物体相分离,利用声音传递能量,故A符合题意;

B.B超检查,是利用声音传递信息,故B不符合题意;

C.声呐利用超声波的反射来获得目标位置和信息,利用声音传递信息,故C不符合题意;

D.向金属工件发射超声波,利用反射回来的声音来检查工件是否良好,利用声音传递信息,故D不符合题意。

【变式2】北宋时代的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载着:士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭敌人的马蹄声。下列有关声音的描述正确的是(  )

A.声音可以不由振动产生

B.声音在太空中传播的速度是340 m/s

C.只有牛皮制成的箭筒可以传播声音

D.一般固体传播声音比空气快

【答案】D

【详解】A.声音一定由物体振动产生,故A错误;

B.声音的传播需要介质,声音在太空中传播的速度是0 m/s,故B错误;

C.声音可以在固、液、气体中传播,不是只有牛皮制成的箭筒可以传播声音,故C错误;

D.声音的传播需要介质,一般固体传播声音比空气快,故D正确。

综合应用

【例3】手机中的软件很多,从图甲中显示的单位,可知该软件是测量声音的       (响度/音调/音色),该工具       减弱噪声;教学楼的楼道处张贴有如图乙的标志,倡导同学们课间不要大声喧哗,从控制噪声的角度分析,这是在       处减弱噪声,也就是减小声带振动的       (频率/幅度)。

中考物理复习——声现象 第11张

【答案】     响度     不能     声源     幅度

【详解】[1][2]噪声监测仪是用来监测噪声大小的仪器,不能减弱噪声,噪声监测仪测量的是声音的响度,因为是以分贝为单位。

【变式1】如图所示,在两端开口的圆筒的一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一小块平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中,当激光笔发出的光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。小红对着圆筒发出声音,引起橡皮膜和平面镜的,平面镜上的反射光随之变化,于是在光屏上形成光圈。小红提高声音的响度,光圈的大小将选填“变大”“变小”或“不变”)。实验时,关上教室的门窗,这是在控制噪声,以免影响隔壁班学生上课。

中考物理复习——声现象 第12张

【答案】     振动     变大     传播途中

【详解】[1]小红对着圆筒发出声音,由于声波可以传递能量,引起橡皮膜和平面镜振动。

[2]激光笔发出的光在平面镜上发生了反射,反射光到达光屏形成光斑。当橡皮膜和平面镜振动时,观察到光屏上形成光圈,提高声音的响度,振幅变大,则光圈的大小将变大。

波形图

【例1】小华用图甲的装置将音叉发出的声音信号输入计算机,在屏幕上显示声音的波形。她第一次重敲、第二次轻敲同一支音叉,图乙选项中两幅对应的波形图是(  )

中考物理复习——声现象 第13张

A.①和② B.③和④

C.①和④ D.②和④

【答案】C

【详解】第一次重敲、第二次轻敲同一支音叉,则第一次音叉的振幅大、响度大,第二次音叉的振幅小、响度小,两次的声音的音调和音色相同,所以,第一次对应的波形图为①,第二次对应的波形图为④,故ABD不符合题意,C符合题意。

【变式1】图甲、乙、丙、丁是同一个示波器观测到四种声音的波形图,关于这四个波形图,说法正确的是(  )

中考物理复习——声现象 第14张

A.图甲与图乙的响度及音色相同,音调不同

B.图甲、图乙、图丁的音调均相同

C.四幅图中,响度相同的只有甲和乙

D.图乙的波形图是物体做不规则振动时产生的

【答案】B

【详解】A.甲和乙波的高度相同,振幅相同,故响度相同;但甲的波形规则,乙的波形不规则,故音色不同;甲和乙相同时间内振动次数相同,即频率相同,故音调相同,故A错误;

B.甲、乙、丁在相同时间内波的个数相同,即振动的次数相同,所以,频率相同,因此音调均相同,故B正确;

C.甲、乙、丙波的高度相同,即振幅相同,故响度相同的是甲、乙、丙,而非只有甲和乙,故C错误;

D.图乙的波形振动有规律,是乐音的波形,是物体做规则振动时产生的,故D错误。

【变式2】.如图所示声波的波形图中,和甲波形图音调相同的是乙和,音色与其他三个不相同的是;观看“抖音”短视频时,本质是将正常录制的音频和视频通过软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的,此时声波频率为正常声音的3倍,“抖音”的音调比正常声音的,声波传播速度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若以10倍速度快速播放“抖音”,人耳听到的声音相比正常播放时要变少,这是因为。(已知人的声音频率范围60-2500Hz)

中考物理复习——声现象 第15张

【答案】     丁     乙     高     不变     部分声音变成超声波,人耳听不到

【详解】[1]由图可知,甲、乙和丁的振动频率相同,所以和甲波形图音调相同的是乙和丁。

[2]由图可知,乙的波形形状与其他三个不同,因此乙的音色与其他三个的音色不同。

[3]当音频和视频通过 软件以 3 倍的速度快速播放,声波的频率也为正常声音的 3 倍,因为音调是由频率决定的,频率大音调就高,所以“抖音”的音调比正常声音的高。

[4]由声波传播速度与频率的大小无关,当频率改变只会影响声音的音调,不会影响声波的传播速度,因此声波传播速度不变。

[5]若以10倍速度快速播放“抖音”,人耳听到的声音相比正常播放时要少,是因为人的声音频率范围 60—2500Hz,当频率变为原来的10倍时,会有一部分声音变为超声波,人耳就接收不到了。

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