初二物理声音传播速度公式 第1节声音的产生与传播。

第1节 声音的产生与传播

一、声源

1.正在发声的物体叫做声源。固体、液体和气体都能发声，都可以是声源。

2.不同发声体的发声部位一般不同。

①钢琴是靠琴弦振动发声；

②笛子是靠空气柱振动发声；

③人和其他哺乳动物是靠声带振动发声；

④蝉靠胸部的两片鼓膜振动发声；

⑤鸟靠鸣膜振动发声；

⑥蟋蟀靠翅膀相互摩擦发声；

⑦蚊子、苍蝇在飞行时才有声音，是因为它们飞行时翅膀在振动。

二、声音的产生

1.声音的产生是由于物体振动而产生，振动停止，发声停止；发声体是一切正在振动的固体、液体、气体。

2.“振动停止，发声停止”不能叙述为“振动停止，声音消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音可能仍存在并会继续在介质中传播。

例题1：对于声音的产生，下列说法中正确的是（　　）

A .只有固体的振动才能发声 B .一切振动的物体都能发声

C .物体不振动也能发声 D .振动停止后，发声体仍能发声

【考点】声音的产生

【答案】B

【解析】

A.固体、液体、气体的振动都能发声，A不符合题意；

B.一切振动的物体，都能够发出声音，B符合题意；

C.物体不振动不能发出声音，C不符合题意；

D.声音是由振动产生的，振动停止后，发声体不能发声，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】该题目考查的声音产生的条件，声音是由物体振动产生的，物体的振动必然会产生声音。

三、声音的传播

1.介质：声音的传播需要介质，能够传播声音的物质叫做声音的介质；任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。

例如：隔墙有耳说明固体可以传声；钓鱼时说话声吓跑游鱼说明液体可以传声；可以得到人说话的声音，说明空气（气体）可以传声。

2.真空不能传声

声音的传播需要介质，所以真空不能传声；如月球上面对面也不能交谈，是因为月球表面为真空。声音在空气中以声波的形式向四周传播，类似水波形式。以击鼓为例，由于鼓面不断地振动，空气中会形成疏密相间的波，向远处传播，这与水波相似，因此我们把这种疏密相间的波叫做声波。声波是看不见、摸不到的，存在于发声体的四周。

例题2：探究“声音的产生与传播”实验；

⑴如图1，悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球会多次被弹开。

这个实验说明 ；

⑵如图2，抽去玻璃罩内空气的过程中，铃声逐渐减小，说明声音的传播依赖于介质，真空不能 ，而现实生活中，绝对真空达不到，通过这个实验得到的结论是在实验事实的基础上 得到的；

⑶敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，如图3这个实验是说明声音能够传递 。我们用相同的力敲击材料相同、大小不同的音叉，音叉发出声音的 （选填“响度”“音调“或“音色”)不同。

【考点】声音的产生；声音的传播条件；音调及音调与频率的关系；声与能量

【答案】⑴声音由物体振动而产生 (2)传声 推理 (3) 能量 音调

【解析】

⑴正在发声的音叉将乒乓球多次被弹开，说明音叉在振动，从而说明声音是由音叉的振动产生的，因此，本探究实验是研究声音产生原因的。

(2)电铃振动会发出声音，声音的传播需要介质，所以当抽空玻璃置内的空气后，没有传播介质后就会听不到声音。在现实生活中，绝对真空达不到，通过这个实验得到的结论是在实验事实的基础上推理得到的。

(3)敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，如图3这个实验是为了声音能够传递能量。用大小相同的力敲击材质相同，大小不同的两个音叉，说明发出声音的响度和音色基本相同；而大小不同的两个音叉，导致音叉的振动快慢不同，故发出声音不同是音调不同。

【分析】(1)声音是由物体振动产生的；(2)声音的传播需要介质，真空不能传声；(3)声音可以传递能量；振动的频率不同，音调不同。

四、声速

1.定义：声音传播的距离和传播所用时间之比叫声速

2.计算公式：v=s/t，其中s：传播距离，单位：m，t：传播时间 单位：s

速度单位：m/s ，常数v=340 m/s(15 ℃的空气中）一般情况下，V固>V液>V气。

3.影响声音传播速度

介质种类和介质温度，一般情况下，V固>V液>V气，是指绝大多数固体中的声速大于液体中的声速，液体中的声速大于气体中的声速；也有个别情况，如软木中的声速为500 m/s，小于煤油(25℃)中的声速1 324 m/s。

五、人是如何听到声音的

1.人耳的构造如图所示：

2.听觉的形成

耳朵把外界的声波收集起来，经外耳道传到鼓膜，引起鼓膜振动，鼓膜将这种振动传给与它相连的听小骨，听小骨将振动传给耳蜗和半规管，经处理后传至有关神经末梢，神经末梢将声波信号传送到大脑产生听觉。

3.耳聋病人是如何听到声音的？

如果只是由于传导障碍而失去听觉，想办法通过其他途径将振动传递给听觉神经，人也能够感知声音。

⑴利用骨传导：通过人的头骨、颌骨将振动传到听觉神经。音乐家贝多芬晚年失聪后，就用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上，听自己演奏的琴声。

⑵利用助听器：助听器是利用增大响度的方法来触动听觉的，它与骨传导助听方法不同。

六、实验探究声音是如何产生的

1.提出问题

我们生活在声音的海洋里，流水潺潺，琴声悠悠，在这声音的海洋中，我们不禁会提出这样的问题：声音是怎样产生的？

2.猜想与假设

声音可能来自物体的振动，因为我们常见的固体、液体、气体发出声音时都在振动。

3.设计并进行实验

让一些物体发出声音，观察、感受各种发声物体发声前后的变化，归纳物体发声时的共同特征。

(1)用手摸着喉龙发出声音，这时感受到喉头在振动；停止说话的同时，感觉到喉头也停止振动。

(2)在鼓皮上撒点纸片，敲鼓，使鼓发声，从纸片的跳动可以推断鼓面在振动；停止敲鼓，纸片不跳了，鼓声也就消失了。

(3)把一根橡皮筋张紧绑在在文具盒上，拨动橡皮筋使它振动，会听到声音。

(4)敲响音叉后，把音叉靠近悬挂着的塑料球，塑料球摆动起来，或者把正在发声的音叉放入水中，会激起水花。

(5)河水在流动的时候发出哗哗的声音；把水倒进杯子里也能听到水声。

(6)拿着塑料尺拨动它，可以听到很响的声音。

4.分析与论证

物体发声时的共同特征是物体都在振动，振动停止，发声也停止，即声音是由物体振动而产生的。

5.交流与评估

(1)一些实验现象不够明显时，我们可进行一些巧妙设计使现象更明显，例如，使敲响的音叉接触水面，音叉会溅起水花，让我们更明显地观察到物体的振动。在鼓面上撒一些纸片帮助显示鼓面的振动。

(2)实验时，尽量让多种不同的物体发声，让固体、液体、气体发声，得出的结论会更客观普遍。

(3)观察发声音叉溅出水花的实验时，应将正在发声的音叉的又股斜着慢慢地插入水中，不能插得太深。

例题3：如图所示，小萍同学探究声音的产生的实验装置(只有1个音叉)。

(1)当小萍同学用小锤敲击音叉的时候，观察到的实验现象是 ，现象表明了 。

(2)乒乓球在实验中起到的作用是 ，这种思维方法叫做 法；把该实验装置移到月球上去做， （选填“能或“不能”)完成探究。

(3)用该实验装置 （选填“能’或“不能”）用来探究音叉发出的声音的音调与音叉振动快慢的关系；又 (选填“能”或“不能”)用来探究音叉发出的声音的响度与音叉振动幅度的关系。

【考点】声音的产生

【答案】(1)兵乓球被弹开 声音由物体振动而产生 (2)把微小的振动进行放大 转换法 能(3)不能 能

【解析】

(1)通过实验发现，用小锤敲击音叉的时候，音叉发出声音的同时，乒乓球会被多次弹起，说明声音由物体的振动产生。(2)物体的振动有时用眼睛无法直接看到，可以通过乒乓球是否被弹起判断物体是否在振动，被弹起的高度来判断物体振动幅度的大小，这种思维方法叫做转换法。把该实验装置移到月球上去做，不会受到影响，可以完成该实验。(3)音叉的振动快慢是由音叉决定的，不是由敲击的快慢决定的，所以不能改变音叉的音调，不能用来探究音叉发出的声音的音调与音叉振动快慢的关系。可以重敲和轻敲音叉，来探究音叉发出的声音的响度与音叉振动幅度的关系。

【分析】(1)声音是由物体振动产生的，物体的振动必然会产生声音；

(2)声音是由物体振动产生的，振动的物体也叫作声源，直接观察声源的振动并不容易，可以利用转换法进行观察；

(3)声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播。

七、实验探究声音是如何传播的

1.提出问题

坐在教室的各个位置，都能听到老师的声音，还能听到教室外面铃声，声音要向四周传播，需要什么条件吗？

2.猜想与假设

声音在真空、空气、液体、固体中都能传播。

3.设计并进行实验

(1)把一个响铃的闹钟放入玻璃罩中，是否能听到声音？把玻璃罩内的空气抽掉，还会听到声音吗？通过实验发现，铃声随着空气的抽出变得越来越微弱，最后几乎听不到。再让空气逐渐进入玻璃罩内，随着进入空气的增多，听到铃声越来越响。

(2)在水中游的鱼能否听到声音？钓鱼时站在岸边说话 会吓跑鱼儿吗？找一个鱼缸装满水，放几条鱼在里面，我们在鱼缸旁用力拍手，发现鱼能听到我们拍手的声音。

(3)一个同学轻敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，可以听到清晰的声音。

4.分析与论证

声音可以在固体、液体和气体中传播，但不能在真空中传播，即声音的传播需要介质。

5.交流与评估

(1)在探究声音能不能在真空中传播的实验中，不管怎么抽气，仔细听的时候，总能听到极微弱的声音，这是实验条件的限制，无法使玻璃罩内真正达到真空，并不能因此而认为真空中声音也能传播，此实验特别要强调观察实验的全过程及变化情况。从玻璃罩内空气逐渐减少，玻璃罩内传出的声音越来越小的现象可推测：玻璃罩内如果完全没有空气时，将听不到声音，采用推理的方法。

(2)一般来说，固体传声效果最好，液体次之，气体最差，这是因为组成固、液、气体的物质粒子随着声源的振动而振动，从而传播声音，如果物质粒子靠拢紧密，传声效果就好。

(3)有同学可能会有疑问，在一间密闭的房子里大声喊话，外面的人几乎听不到声音，打开门窗就能听见，怎么会这样呢？空气能够传声，墙壁能够传声并且效果比空气好，应该更能听见才对？其原因是声音在传播过程中，碰到障碍物(墙)，大部分能量被反射了，所以听到的声音已经很小，此时具有隔音的效果。

例题4：小明、小华和小强一起做了几个实验：小明把手放在喉部处，大声讲话，感觉喉部在振动；小华把发声的音叉插入水中，溅起了水花；小强拨动吉他的琴弦发声时，放在弦上的小纸片被琴弦弹开了。

(1)他们探究的问题是声音是如何 的。

(2)对上面的实验现象的分析，你能得出的结论是 。

(3)小华同学为了研究声音产生的原因，用手使劲敲桌子，发出很大的响声，但是他看到桌子几乎没有振动，为了使看到的实验现象更明显，你的改进方法是 。

(4)(提出问题)他们在探究出上述问题之后，又提出这样一个问题：声音怎样从发声物体传播到远处？

(进行猜想)针对这一问题，他们经过认真的思考，提出了两种猜想：

猜想1：声音要传播出去，需要物质作媒介。

猜想2：声音要传播出去，不需要物质作媒介。

(进行实验)究竟哪一种猜想是正确的呢？小明他们进行了如下小实验：将接通的手机放在玻璃广口瓶中(用细线悬挂，手机不与瓶身接触)，并用抽气机将其中的气体逐渐抽出(如图所示)，发现声音越来越小直到几乎听不到，这说明 （选填“猜想1'或“猜想2”)是正确的，由此并根据所学知识知道，声音 在真空中传播。

(5)(拓展延伸)为了进一步探究，他们做了如下两个实验：

①两张课桌紧紧地靠在一起，小明轻敲桌面，小华把耳朵贴在另一张桌子上；

②两张桌子拉开，又进行了一次实验。

小明、小华发现第一次听到的声音更明显，第2次几乎听不到声音，其原因是声音的 (选填“响度”“音调“或“音色”)不同。实验现象说明了 (选填“固体”或”气体”)的传声效果更好。

【考点】声音的传播条件；声音的产生

【答案】⑴产生 ⑵ 声音是由于物体振动而产生的 ⑶在桌面上放置一些塑料小泡沫或（碎纸屑）

，通过小塑料泡沫或（碎纸屑）的振动来证明桌子发声时在振动 ⑷猜想1 不能 ⑸响度 固体

【解析】

(1)由题中实验及现象可知他们要探讨的问题是声音是如何产生的。

(2)由实验现象说明了声音是由物体的振动产生的。

(3)为了把不明显的实验现象变得更易观察，可以采用转换法，将微小振动放大，所以可以在桌面上放一些小塑料泡沫(或碎纸屑)，通过小塑料泡沫(或碎纸屑)的振动证明桌子发声时在振动。

【进行实验】用抽气机将其中的气体逐渐抽出，发现声音越来越小直到听不到，这说明声音的传播需要介质，即猜想2正确。由此说明声音不能在真空中传播。

【拓展延伸】第一次听到的声音是靠固体(桌子)传播的，第二次听到的声音是靠气体(空气)传播的，因为固体和气体传播声音的效果不同，所以听到声音的响度不同，固体传声的效果比气体好。所以第一次听到的声音更明显，第2次几乎听不到声音。

【分析】(1)声音的物体振动产生的，可以通过其它物体的被弹起反应；(2)声音是物体振动产生的；(3)通过微小物体被弹起反应发声体在振动；(4)声音的传播需要介质，真空不能传声；(5)固体传声效果比其它物体好，音的大小指响度。

八、使用转换法和理想实验法研究声音的产生与传播

1.转换法探究声音是由物体振动产生的

⑴在物理学中，对于一些看不见、摸不着的东西或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究方法称为转换法。

⑵将纸屑放入发声的扬声器中，或将发声的音叉放入水中，通过纸屑跳动或溅起的水花反映出扬声器或音叉的振动，用的都是转换法，把扬声器或音叉的微小振动通过纸屑跳动或溅起的水花反映出来，这种将微小振动放大的方法也称为放大法。

⑶对于发声音叉弹开轻质小球的现象，若强调这一现象中小球的作用，就是将振动放大；若强调这一现象说明了什么，则是声音是由物体振动产生的(或发声体在振动)。

例题5：将正在发出声音的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明（ ）

A .声音从空气中传入水中响度会变大

B .声音从空气中传入水中速度会变小

C .超声波具用较大的能量

D .发出声音的音叉在振动

【考点】声音的产生

【答案】D

【解析】

A.此实验无法验证声音从空气传入水中响度的变化，A不符合题意；

B.声音从空气传入水中速度会变大，B不符合题意；

C.音叉发出的不是超声波，所以此实验不能说明超声波是否具有能量，C不符合题意；

D.正在发声的音叉是否振动，不容易观察，把它放到水里后，能够激起水花，看到水花飞溅，就能够说明插入水中的发声音叉是在振动的，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】该题目考查的声音产生的条件，声音是由物体振动产生的，物体的振动必然会产生声音。

2.使用理想实验法探究真空不能传播声音

⑴理想实验法是以大量可靠的事实为基础，通过真实的实验和合理的推理得出结论，深刻地揭示出物理规律的本质，是物理学研究问题的一种重要的思想方法。

⑵在“探究真空不能传声”实验中，实验现象是：随着罩内空气不断被抽出，听到的铃声越来越弱，由此可推理得出真空不能传声。

⑶在实验中，最后还是能听到微弱的声音，主要原因是抽气机总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，以及由于闹铃与罩内底接触造成的固体传声。

例题6：小明用下面的装置做“探究真空是否能传声”的实验，将闹钟放在广口瓶的底座上。

(1)如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃瓶内，在逐渐抽出玻璃瓶内空气的过程中，会听到铃声逐渐 。

⑵打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，又会听到铃声逐渐 ；

⑶推理过程：玻璃瓶内空气越少，传出的声音越 ；如果玻璃瓶内抽成真空后， （选填“能“或“不能”）传出声音；

⑷结论：声音的传播需要 ；

⑸实验时，小明对一现象很好奇：逐渐抽出玻璃瓶内空气的过程中，闹钟的响铃声不会完全消失。请你对这一现象尝试解释：

【考点】声音的传播条件

【答案】⑴变小 ⑵变大 ⑶小 不能 ⑷介质 ⑸玻璃罩内空气不能完全抽干净，闹铃也有可能通过底部固体传出声音。

【解析】

(1)在抽气的过程中，玻璃罩内的空气减少，所以声音传播的介质减少，因此听到声音将会减小。

(2)再打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，由于声音传播的介质增多，因此听到声音将会变大。

(3)由于介质(空气)逐渐减少，故声音逐渐减小。如果完全没有空气了，将会听不到声音。

(4)由实验现象可知，声音的传播需要介质。

(5)由于真空罩内空气不能完全抽干净，所以逐渐抽出玻璃置内空气的过程中，闹钟的响铃声不会完全消失。

【分析】

(1)(2)随着空气的逐渐抽出，声音会越来越小，当空气大量涌入时，声音变大；

(3)当空气全部被抽出后变为真空，声音不能在真空中传播，

(4)，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播；

(5)由于空气不能完全抽出，声音的想读不回减小为零。