【學習目標】
1.理解聲音是由物體的振動產生的；
2.知道聲音的傳播需要介質，聲音在不同的介質中傳播速度不同；
3.會利用聲速、回音進行簡單的計算；
4.知道樂音的三個特徵，及其影響因素；
5.知道噪聲的來源，防治噪聲的途徑及方法；
6.了解超聲和次聲，及其在生活和現代科技中的應用。
【知識網絡】
【要點梳理】
要點一、聲音的產生和傳播
1.聲音的產生：聲音是由物體振動產生的。固體、液體、氣體振動都可以發聲。自然界中凡是發聲的物體都在振動，振動停止，發聲也停止。
2.聲音的傳播：聲音可以在空氣中傳播，但不能在真空中傳播。
3.聲音的傳播速度：聲音在不同介質中的傳播速度是不同的。15℃時空氣中的聲速是340m/s，平常我們講的聲速，指的就是此值。
要點詮釋：
（1）聲音的傳播是需要介質的，它既可以在氣體中傳播，也可以在固體和液體中傳播。
（2）影響聲速的因素：①介質的種類，一般情況下v固＞v液＞v氣；
②溫度，同種介質，溫度越高，聲速越大。
（3）物體振動產生的聲音在氣體、液體、固體中以波的形式傳播。
要點二、樂音的特徵
1. 音調：聲音的高低叫音調。頻率越高，音調越高；頻率越低，音調越低。
2.響度：物理學中，聲音的強弱叫做響度。
影響響度的因素：（1）聲源的振幅；（2）人耳離發聲體的距離。
3.音色:音色是聲音的一個特色，不同的樂器，即使它們發出聲音的音調和響度相同，我們也能分辨它們。主要音色不同。音色與聲源的材料、結構有關。
關於樂音的三個特徵，音調由頻率決定,同種材料的物體的音調與材料的長短、 粗細、鬆緊有關；而響度由振幅決定，還與人耳到聲源的距離有關；音色與發聲體的材料、結構有關，因此不同樂器的音色不同；注意聯繫實際生活從定義區分音調、響度和音色。
要點三、噪聲
1．噪聲
（1）從物理學角度看，物體雜亂無章的不規則振動產生的聲音，稱為噪聲。如：家庭裝修時電鑽發出的聲音。
（2）從環境保護角度來說，一切幹擾人們休息、學習和工作的聲音，都稱為噪聲。
2．噪聲的危害
（1）理想聲音環境是白天不高於55 dB，夜間不高於45 dB；
（2）超過70 dB人就會心煩意亂。
3.噪聲的防治:
(1)從噪聲的產生處防治噪聲；
(2)從噪聲的傳播過程中防治噪聲；
(3)從噪聲的接收處防治噪聲。
（1）噪聲的來源：①工業噪聲：紡織廠、印刷廠、機械車間的噪聲;②施工噪聲：築路、蓋樓、打樁等;③社會噪聲：家庭噪聲、娛樂場所、商店、集貿市場的喧譁聲;④交通運輸噪聲：各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車聲、排氣聲、機械運轉聲等。
（2）噪聲往往只能減弱，而不是完全的消除，因為在一些生產生活中是不可避免的要產生噪聲的。
要點四、聲與現代科技
1．奇異的聲現象
（1）回聲：聲音在傳播的過程中遇到障礙物時，將被反射回來，反射回來的聲音再次被我們耳朵聽見就成了回聲。
（2）共鳴：將兩個頻率相同的音叉靠近放在桌子上，敲擊其中一個，未被敲擊的音叉也發出了聲音，這種現象稱為共鳴。
2．超聲：把頻率高於20000Hz的聲音稱為超聲。超聲的波長短，在均勻介質中能沿直線傳播，應用於探傷、測距、測厚、醫學診斷和成像。
3．次聲：通常把頻率低於20Hz的聲音稱為次聲。火山爆發、雷射、地震、海嘯、颱風、核爆炸、火箭發射等現象都會產生次聲。次聲頻率低，其最顯著的特點是傳播距離遠，不容易被吸收。如：印度尼西亞的喀拉喀託火山爆發時，產生的次聲繞地球三圈傳播了十幾萬米。次聲速度大於風暴的速度，可以檢測風暴。但是有的次聲對人體有害。
聲和聲音，聲的概念比較廣，包括聲音、超聲、次聲等；聲音的概念相對較窄，僅指人耳能感覺到的那部分聲。在聲的利用這一節中了解聲音、超聲、次聲的應用。
【典型例題】
類型一、聲音的產生和傳播
1．（多選）下列實驗與實例中，不能探究出聲音的產生與傳播條件的是（ ）
A．一個同學輕敲桌底，另一個同學把耳朵貼在桌面上
B．人們先看到閃電，隔一段時間才能聽到遠處的雷
C．在鼓面上撒一些泡沫屑，敲鼓時見到泡沫屑不停地跳動
D．用大小不同的力敲同一個音叉，發出的聲音不同
【答案】BD
【解析】 一個同學輕敲桌底，另一個同學把耳朵貼在桌面上可以聽到聲音，說明固體能夠傳聲，但不符合題意；雨天先看到閃電，幾秒鐘後才聽到遠處的雷聲，可研究聲音傳播的速度，不能探究出聲音的產生與傳播條件，故B選項符合題意；在鼓面上撒一些泡沫屑，敲鼓時見到泡沫屑不停地跳動，可研究聲音產生的原因，不符合題意；敲音叉的力越大聽到聲音越大，說明響度和振幅有關，不能探究出聲音的產生與傳播條件，故D選項符合題意。
【總結升華】解決此類問題要結合聲音的產生和聲音傳播是需要介質的兩個方面去考慮。掌握聲現象的基礎知識，把小實驗與識點要聯繫起來。
舉一反三：
【變式】下列關於聲音的產生和傳播的說法中，正確的是（ ）
A．聲音都是靠空氣來傳播的 B．只要物體振動，就能聽到聲音
C．回聲是聲音被障礙物反射而形成的 D．聲音的傳播速度不受周圍環境溫度的影響
【答案】C
類型二、聲速和計算
2. 一個人站在平行的兩峽谷之間，當他擊掌時，分別在0.3 s和0.7 s後聽到回聲。若聲音當時1s內傳播330 m，則兩峽谷之間的寬度為（ ）
A．165m B．198m C．221m D．330m
【思路點撥】確定聲音在兩峽谷之間傳播的時間，知道回聲的傳播距離是峽谷間距的2倍。
【答案】A
【解析】聲音在峽谷間的傳播如下圖所示：
聲音從人的位置傳播到左邊的山峽，反射後回到人耳處的時間：t1=0.3s
聲音從人的位置傳播到右邊的山峽，反射後回到人耳處的時間：t2=0.7s
所用總時間：t=t1+t2=0.3s+0.7s=1s
因為聽到的是回聲所以聲音走過的距離是兩峽谷間距的2倍所以：2s=vt
兩峽谷間的距離是：s=vt/2=(330m/s×1s)/2=165m
【總結升華】題目考查了速度公式的計算和回聲測距離的應用，弄清聲音在兩峽谷之間傳播的時間是解題的關鍵。
【變式】有一山峽寬1200m，兩旁都是豎直的陡壁，有一人在山峽內開了一槍，聽到第一、第二兩次回聲間隔5s，則人到兩壁的距離分別是（聲速v=340m/s ）（ ）
A．700m，500m B．860m，340m C．1000m，200m D．1025m，175m
【答案】 D
類型三、樂音的特性
3. （2020江門校級二模）弦樂器上要安裝幾根粗細不同的弦是因為弦的粗細會影響聲音的（ ）
A．音調 B．響度 C．音色 D．速度
【思路點撥】音調與發聲體振動的頻率有關，對於弦樂器來講，弦的粗細、長短、鬆緊都會影響振動的頻率，從而影響音調的高低。
【答案】A
【解析】樂器發聲是靠琴弦的振動，而弦的粗細、長短、鬆緊都會影響振動的頻率，故弦粗細不同，在彈奏中主要影響的是其發出聲音的頻率，從而影響其音調的高低；故選A。
【總結升華】了解音調與頻率的關係，知道弦樂器頻率的影響因素有哪些，是解答問題的關鍵。
4.（2020臨沂中考）關於聲現象，下列說法錯誤的是（ ）
A．花樣滑冰運動員在水下仍能聽見音樂，說明水能傳聲
B．江泉高架路兩側建有隔音牆，是在傳播過程中減弱噪聲
C．用不同的力敲擊鼓面時，鼓發聲的音色不同
D．醫學上用超聲波檢測結石，說明超聲波具有能量
【思路點撥】（1）聲音的傳播是需要介質的，它既可以在氣體中傳播，也可以在固體和液體中傳播，但不能在真空中傳播；（2）減弱噪聲的途徑：在聲源處、在傳播過程中、在人耳處；（3）聲音的響度與聲源振動的幅度有關，振動幅度越大，響度越大；音調的高低與發聲體振動快慢有關，物體振動越快，音調就越高；（4）聲音可以傳遞信息，也可以傳遞能量。
【解析】A、花樣滑冰運動員在水下仍能聽見音樂，說明水能傳聲，故A正確；B、江泉高架路兩側建有隔音牆，是在傳播過程中減弱噪聲的，故B正確；C、用大小不同的力敲擊鼓面，鼓面振動的幅度不同，發出聲音的響度就會不同，故C錯誤；D、醫學上用超聲波檢測結石，說明聲波能夠傳遞能量，故D正確。故選C。
【總結升華】本題考查的知識點比較多，主要考查學生對所學物理知識的綜合應用能力。
【變式】某同學對下列聲現象進行分析。其中錯誤的是（ ）
A．擊打紙筒一端讓其發聲看到火焰晃動，說明聲音具有能量
B．撥動琴弦，優美的琴聲來自於琴弦的振動
C．用大小不同的力敲擊杯子，聲音的響度不同
D．利用聲音的音調可以測量海水的深度
【答案】D
類型四、超聲與次聲
5. 下列發聲體發出的聲音，人們能聽到的是（ ）
A．醫院裡的「B超」（頻率高於20000Hz）
B．旗幟發出的聲波（約50Hz）
C．蝴蝶飛行時發出的振翅聲（約2～ 3Hz）
D．風暴發出的聲波（10～15Hz）
【答案】B
【解析】人耳能聽到的聲音頻率範圍：最低為20Hz，最高為20000Hz。
【總結升華】物體振動發出的聲音不可能都被我們聽到，比如人耳對超聲波（頻率高於20000Hz）和次聲波（頻率低於20Hz）就沒有反應。只有頻率在（20-20000）Hz範圍內的聲音才可能被人耳聽到。
【變式】（2019秋雙江縣期中）海豚可以利用超聲波相互交流，這說明聲音可以傳遞 ________；用超聲波振動除去人體內的結石，這說明聲音具有 ________。
【答案】信息；能量
6. 下列說法中不正確的是（ ）
A．利用強超聲波對鋼鐵、寶石、金剛石等堅硬物體進行鑽孔和切割加工
B．在建築方面，設計、建造大廳堂時，必須把回聲現象作為重要因素加以考慮
C．在石油勘探時，常採用人工地震的方法，即在地面上埋好炸藥包，放上一個探頭，把炸藥引爆，探頭就可以接受到地下不同層間界面反射回來的聲波，從而探測出地下油礦
D．利用超聲波能夠預報地震、偵察颱風和大氣中的核爆炸
【解析】利用強超聲波對堅硬物體進行鑽孔和切割加工是因為聲音能夠傳遞能量，A選項說法正確，不合題意；因為牆壁反射的聲波和原聲重疊時，會增強原聲，所以在建築方面，設計、建造大廳堂時，必須把回聲現象作為重要因素加以考慮，B選項說法正確，不合題意；利用聲音能傳遞信息可以探測地下油礦，C選項說法正確，不合題意；地震颱風核爆會產生次聲波，所以不能利用超聲波預報地震、偵察颱風和大氣中的核爆炸。D選項說法錯誤，符合題意。
【總結升華】此題考查了學生對聲與信息、聲與能量及回聲現象的了解；能區別超聲波和次聲波的利用是解決此題的關鍵。