左侧的空气这时会变稀疏.随着鼓面不断左右振动,空气中就形成了疏密相间的波动,向远处传播.这个过程很像水波的传播:用一支铅笔不断轻点水面,水面就会形成一圈一圈的水波,不断向远处传播.因此,声音也以声波的形式向外传播.如果发声体的周围没有介质,就无法形成声波,不能将振动向外传播.
4.声速
我一说话,在同一房间内的你马上就能听到声音,那么声音的传播需不需要时间呢?其实自然界中很多现象都能帮助我们得到结论:雷电同时发生,但我们往往是先看到闪电后听到雷声;你在高山上大喊一声,会听到连绵不断的回声;田径比赛时,在远处先看到发令枪的烟雾,后听到枪声?这些都说明声音的传播需要时间.在物理学中,把声在每秒内传播的距离叫做声速.
5.声音在不同介质中的传播速度
声速跟介质的种类有关.一般来说,在固、液、气三种物质中,声音在固体中传播得最快,在气体中传播得最慢.
6.空气中的声速
在空气中,一般温度每升高1 ℃,声速增大约0.6 m/s.15 ℃时空气中的声速为340 m/s.这一数值你必须记住,在今后的计算中,这就相当于已知量了.
在实际生活中,我们所说的亚音速飞机、超音速飞机,就是指速度达不到340 m/s和速度可以超过340 m/s的飞机.
7.回声
你有没有这样的经历:野外活动时,爬到山顶,对着群山喊话,会听到很多次声音,好像有人在回应你一样,这种有趣的现象就是回声.回声是由于声音在传播中遇到障碍物反射回来而产生的现象.
你也许会问:为什么只有在郊外才能听到回声,而在室内说话时没有回声呢?其实在室内也有声音的反射,但由于人的耳朵不能区分这几个声音,从发出声音到能听见回声的时间间隔在0.1 s以上时,人耳才能区分原声和回声.在室内时,由于我们离障碍物太近,声音反射回来的时间太短,因此人耳无法区分,但是这一现象也被人们利用.如果原声和回声间隔不到0.1 s,回声就会同原声混在一起,可以加强原声.在修建剧院、礼堂时就利用这一现象来增强原声.
回声在日常生活中还有更广泛的应用:测距离.发声处和被测物之间的距离(s)就等于声速(v)与原声和回声的间
1隔(t)的乘积的一半.说起来很绕口,写个式子你就看明白了:s=2v·t.
航海中测海底深度,测船与冰山间的距离都是利用回声.
【学习方法指导】
同步练习1
1.图1—1中的喇叭在“唱歌”,看到纸盆上的纸屑上下跳动.这个现象说明嗽叭发声时,纸盆在不停地_________. 2.如图1—2,笛子发出的声音是_________振动引起的.
3.锣发声的时候,用手按住锣面,锣声就消失了,这是因为_________.
4.我国古代科学名著《梦溪笔谈》中有记载,行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及时听到夜袭的敌人的马蹄声;汽车和机械修理工常常用木棍(或者尺子、螺丝刀等)的一端顶在运转的机械外壳上,另一端靠在自己的耳
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朵上,就可以更清楚地听到机械内部的异常杂音;间谍把铁块按在墙壁上,再将自己的耳朵贴在铁块上,就可以听到隔墙的谈话声.这些都是因为_________也能传声.
5.海豚能随驯兽员的哨声在水中表演节目;花样游泳运动员能随音乐起舞;掌声会吓跑鱼塘中的鱼.这是因为__________.
6.通常人称月球上是一片“死寂的”空间,它的意思是“无声”,其原因是月球表面没有_________________. 7.声音在以下几种介质中传播时,传播速度最大的是 A.空气 B.水 C.酒精 D.钢管
8.下列关于声音的发生,正确的说法是 A.正在发声的物体在振动
B.物体振动停止后还会发出很弱的声音 C.振动停止,物体的发声也停止了 D.只要物体振动,我们就能听到声音
9.动画片《星球大战》中,神鹰号太空船将来犯的天狼号击中,听到天狼号“轰”地一声被炸毁,神鹰号宇航员得意地笑了.你觉得这段描写符合科学道理吗?
10.超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示,马赫数指的是声速的倍数.某超音速飞机的马赫数为2.6,那么它的飞行速度为多少m/s?
11.如何进行下列探究活动?
小明在家中听音响时,忽然想到课本上说声音能使空气形成疏密相间的波动并以此把声音传播到远处.“我怎么看不见?这种说法到底对不对呢?”他想了一会儿,起身找来一个碟子、一段铁丝和一勺洗衣粉,用它们做了一个实验证明课本上的说法是正确的.假如你是小明,请写出你的实验过程.你能得出什么结论?
思考(可选做)
1.假如你用声音的速度离开一个正在演奏音乐的大会,你会听到些什么呢?有人说:用声音的速度离开音乐会的时候,我们会在全部时间里听到同一个音,也就是我们出发时在音乐会上听到的那个音.他说的对吗?为什么?
2.假如声音在空气里传播的速度不是340 m/s,而是340 mm/s,也就是说,比人的步行还要慢,现在,你的朋友一边向你快步走来,一边向你发出了问候:“你好吗?”你听到的声音会是怎样的?你能听懂吗?
参考答案
1.振动 2.空气(柱) 3.锣面停止了振动 4.固体 5.水(液体)也能传声 6.空气 7.D 8.A、C
9.不符合.因为太空是真空,天狼号爆炸发出的声音根本无法传到神鹰号上. 10.340 m/s×2.6=884 m/s
11.提示:将适量洗衣粉倒入碟子中,加水溶解.然后将铁丝弯成一个带把的铁圈.将铁圈放在碟中的洗衣粉水中,使铁圈上附一层薄膜.然后将它放在取下保护罩的音响前,观察薄膜随着声音的传播而变化.
思考
1.他说的不对.你将听不到声音,因为这时的声波对你来说是不动的,它根本不能振动你的耳膜,所以你会认为音乐会已经停止演奏了.
2.你听到的声音是“吗—好—你”,这是因为声音的速度比你朋友步行的速度慢.他向你走来时,后发的声音先到,先发的声音后到.在他说的话里,除非是像回文体那样倒过来听也是一样的意思,否则你就会一句也听不懂了.
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同步练习2
1.在敲响大古钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟“余音未止”,其原因是( )
A.一定是大钟的回声 B.有“余音”说明大钟仍在振动 C.是人的听觉发生“延长”的缘故 D.大钟虽已停止振动,但空气仍在振动 2.吹笛子发声的主要是( )
A.笛子本身(竹管)振动发声 C.演员的嘴唇振动发出的声音
B.笛子中空部分的空气柱振动发声 D.以上说法都不正确
3.小孩用嘴巴把一个气球吹大,由于小孩用力太大,气球被吹破了,发出“嘭”的响声,这响声是由于( )
A.球皮被吹大时,振动发出的声音 B.吹气时,球内空气振动发出响声 C.破裂时球皮振动发出的响声
D.球破裂时引起周围空气振动发出响声
4.(玉林市中考题)如图4.1-12是甲骨文中的“声殳 ”(古代打击乐器),其意思是手拿木槌(字左部)敲打三角形石块(字右部),使石块 而发出声音.
图4.1-12
5.如图4.1-13甲,用槌敲打鼓面使之发声,这时会看到 ,这说明 琴弦 产生的,图丙中青蛙“呱呱”的叫声是由于它的鸣囊在
.
.图乙优美小提琴是由
图 4.1-13
8
6.在爵士乐队表演时,经常可以看到鼓手在用力敲击鼓面后又 .
达到“骤止”的效果,这一做法说明
7.你知道下列各种声音分别是由什么振动发出的吗?将答案填在横线上.
(1)人说话、唱歌声
; .
;
;
; ;
(2)蜜蜂飞行的“嗡嗡”声 (3)雷声
(4)优美的箜篌声 (5)圆号声
(6)笑树发出的笑声
8.如图4.1-14所示,将薄橡皮膜绷紧在杯口上,在上面撒一些泡沫塑料屑,敲动盆子,你可能看到什么现象?解释其中的原因.
图 4.1-14
图 4.1-15
9.如图4.1-15所示,手握塑料软管的一端,在空中绕圈挥动(注意别碰到人),会发生什么现象?为什么?
10.会说话的瓶盖.找一根长约45cm~60cm的较坚固细绳,塑料瓶盖(或有两个孔的大纽扣).将绳子穿过小孔并打结,如图4.1-16所示,手向两边拉动,便可听到呼呼的响声.你知道这声音是怎样产生的吗?
图4.1-16
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11.阅读下面的短文(本文摘自《少年科普报》2003年第49期):
聂利同学在五年级自然课上听老师讲,蜜蜂是靠翅膀的振动发声的,她想抽时间去附近的养蜂场看一看,一天她来到养蜂场,发现箱外聚集在一起的蜜蜂似乎在休息,并没有振动翅膀,可嗡嗡声不绝于耳,后又发现蜜蜂歇在花上,翅膀一动不动,但仍有嗡嗡的声音.她感到很疑惑,难道是老师讲错了吗?她又查了《十万个为什么》,书上清楚地写着:“蜜蜂的嗡嗡声来自翅膀的振动.”她想,难道连专家都搞错了吗?于是她将自己观察到的情况和想法告诉了老师,老师建议她用实验的方法去研究……
她做了下表中“剪去蜜蜂双翅的实验”,发现蜜蜂的嗡嗡声没有什么变化.经观察她又发现蜜蜂嗡嗡叫时,蜜蜂双翅根部的两个“小黑点”在鼓动.她猜想:“小黑点”可能就是蜜蜂的发声器官.于是她又做了下表中刺破双翅根部“小黑点”的实验,发现蜜蜂不再发声.
实验名称 剪去蜜蜂双翅的实验 刺破蜜蜂双翅根部“小黑点”的实验 请简要回答下列问题:
(1)根据聂利同学的实验研究,关于蜜蜂的发声你可得出什么结论? 实验总数 8只 8只 死亡数 2只 2只 发声数量 6只 0只 声音大小 没能变化 没有声音 (2)我们从聂利同学的研究过程中可以学到什么?
12.在窗户关闭的室内有以下器材:蜡烛、火柴、扬声器.怎样用实验来说明扬声器发声时扬声器纸盆的振动?
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