第二章　声现象

第一节　声音的产生和传播

学习目标

1. 知道声音是由物体振动产生的。

2. 知道声音的传播需要依靠介质。

3. 知道声音在不同介质中的传播速度不同，在真空中不能传播。

4. 知道回声测距的原理。

知识精讲

一、声音的产生

声音是由物体振动产生的。发声的物体叫作声源。

二、声音的传播

声音的传播需要物质。能够传播声音的物质叫作介质，如空气、水、玻璃、金属等物质。

注：声音不能在真空中传播。

三、声音的传播速度

1. 介质不同，声音的传播速度一般不同。一般情况下：v气<v液<v固。

2. 当温度为15℃时，声音在空气中的传播速度为340m/s。

四、回声

1. 概念：当声音投射到距离声源有一段距离的大面积上时，声能的一部分被吸收，而另一部分声能反射回来的现象称为回声。

2. 辨别回声的条件：听者听到由声源直接发来的声音和反射回来的声音的时间间隔超过（在15℃空气中，障碍物距声源至少17m，才能辨别原声和回声）。

3. 应用：

（1）回声测距离；

（2）回声定位；

（3）回声描绘海底地貌。

方法提炼

回声测距离问题有以下几种。

1. 障碍物和接收者都不动（见图2-1-1（a））：

式中，s为障碍物与接收者的距离；v声为声音在介质中的速度；t为声音往返的时间。

2. 障碍物不动，接收者远离障碍物（见图2-1-1（b））：

式中，s为发声时障碍物与接收者的距离；v声为声音在介质中的速度；v人为接收者的运动速度；t为声音往返的时间。

3. 障碍物不动，接收者靠近障碍物（见图2-1-1（c））：

式中，s为发声时，障碍物与接收者的距离；v声为声音在介质中的速度；v人为接收者的运动速度；t为声音往返的时间。

典例精析

例题1. 下列说法中正确的是（　）。

A. 物体振动，声音产生；振动消失，声音消失

B. 声音在真空中传播速度最快

C. 声音在固体中的传播速度一定大于在气体中的传播速度

D. 物体振动停止了，可能还可以听到物体发出的声音

【思路点拨】　声音是由物体振动产生的，振动消失时，物体的发声停止，但声音可能还在继续传播，仍然可以听到声音，因此A错误，D正确；声音不能在真空中传播，且在一般情况下声音在固体中的传播速度大于在气体中的传播速度，因此B、C错误。

【答案】　D

例题2. 一个爬山运动员爬到半山腰，他对着对面的山崖高喊一声，4s后听到了回声，那么他离对面的山崖有______m。

【思路点拨】　由题意知，声音传到山崖所用的时间为2s。

因此，他离对面山崖的距离s=vt=340m/s×2m=680m。

【答案】　680

典题精练

1. 声音是由物体______而产生的，______停止，发声停止。

2. 通常情况下，声音在空气中的传播速度约为______，在金属中和液体中的传播速度比它在空气中的要______。

3. 我们通常听到的声音是靠______进行传播的，声音的传播速度除了与介质有关外，还与______有关。目前，已有飞机的速度超过了声音的传播速度，称为超声速飞机，则超声速飞机每小时飞行的距离至少在______km以上。（近似认为声音在空气中的传播速度是340m/s）

4. 为了探究声音产生的条件，有人做了以下几个实验：

（1）放在钟罩内的闹钟正在响，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小；

（2）使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花；

（3）吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音；

（4）在吊着的大钟下固定一支细小的笔，敲响钟后，把纸从笔尖下迅速拖过，纸上便画出一条来回弯曲的细线。

请你想一想，能说明声音产生的实验现象有哪些？______。

5. 打靶时，靶子到打靶人之间的距离是340m，从子弹离开枪口后经过1.5s打靶人听到子弹击中靶的声音，若空气阻力不计，求子弹离开枪口时的速度。

6. 一辆汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖700m处鸣笛，汽车沿直线向前行驶40m后，司机刚好听到刚才鸣笛的回声。已知气温是15℃，求汽车的行驶速度。

中考真题

真题1. （山西）2012年春节联欢晚会上，山西绛州鼓乐团表演的《鼓韵龙腾》气势磅礴。下面有关说法中错误的是（　）。

A. 鼓乐声主要是由鼓面振动产生的

B. 鼓乐声主要是由鼓内空气振动产生的

C. 鼓乐声是经过空气传到现场观众耳朵的

D. 由于设计师对剧场的混响时间的合理设计，才会使现场观众感觉鼓声的气势磅礴

真题2. （青海西宁）超声波在海水中的传播速度是1500m/s，合______km/h。如果从某处海面竖直向海底发出的超声波经4s后返回海面，则该处海的深度是______m。