失分大盘点──无处不在的声
一、易失分点归纳
（一）声音的产生与传播
物体沿直线或曲线的往返运动叫做振动，往返一次即振动一次。声音产生的条件是：物体的振动。一切发声的物体都在振动，固体、液体、气体都可以因为振动而发出声音。“振动停止，发声也停止”不能叙述为“振动停止，声音也消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音会继续传播并存在。气体、液体、固体物质都可以作为传播声音的介质。在一般情况下，声音在气体中传播较慢，在液体中传播较快，在固体中传播最快。
（二）声音的特性
1．音调
音调的高低决定于发声体振动的频率，声源1秒钟内振动的次数叫频率，它反映振动的快慢，频率高，物体振动快。频率高，音调高。
⑴音调的高低是指声音的粗细，不是指声音的响与不响，也不是指声音的大小。例如：在音乐中，同一音阶中1、2、3、4、5、6、7音调逐个渐高。
⑵声音在介质中的传播速度与声音的振动频率无关，在同一介质中，频率不同的声音传播速度都相同。
⑶人耳对高音和低音的听觉有一定的限度，大多数人能够听到的声音的频率范围大约是20Hz到20000Hz。
人耳听觉的这个范围决定了凭听觉能发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蜘蛛，因为蜘蛛翅膀每秒振翅三、四百次。
2．响度
响度指声音的大小，与发声体的振幅有关，振幅大则响度大，振幅小则响度小。还与离声源距离有关，越远声音越弱。
⑴同样大小的声音，我们距离发生体近，听到的声音比远时大。因此，响度是人耳感觉到的声音的大小，它跟振幅和距发声体远近两个因素有关。
⑵声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以大庭广众中讲话时，用一个喇叭型的传声筒，能传的更远。
⑶音调和响度是根本不同的两个特征，音调高的声音不一定响度大，响度大的声音也不一定音调高。例如：蚊子发出的声音虽然响度小，但它的音调却比老牛的叫声高得多，而老牛的叫声的响度却比蚊子大得多。
3．音色
不同的发声体由于结构、材料不同，发出声音的音色不同。音色也叫音品，是发声体的不同而造成的，我们可以根据音色不同，从而区别不同的声音。
⑴音色是由发声体决定的，发声体有变化，音色也将变化。例如：有经验的工人师傅，可以通过声音而知机器运转情况是否良好。
⑵同一人的音色会随着年龄的增长，以及饮食、起居、健康、训练等因素而变化。
（三）噪声的危害和控制
凡是妨碍人们学习、工作、生活和其它正常活动的声音都属于噪声。噪声的计量涉及到声强的单位—分贝。了解噪声的危害，减弱噪声可以下几方面着手：
A．在声源处减弱 B．在传播过程处减弱 C．在耳朵处减弱
二、典型题分析
（一）声音的产生与传播
例1遇到大风的天气，路旁的树叶发出“沙沙”的声音，这种声音是（ ）
A．空气振动产生并由固体传播来的
B．树叶振动产生并由空气传播来的
C．树叶振动产生并由大地传播来的
D．空气振动并由空气传播来的
错解：A或C或D
正解：B
分析：分不清发声物体和传声物质，把二者混为一谈，是造成错解的根本原因。本题中发声的物体是树叶，因为风一吹使树叶振动而发声，而传声的介质是空气。
例2 人耳能分清原声和回声的时间间隔应大于0．1s，因此要能区别处自己的拍手声和高墙反射回来的回声，人离高墙的距离应该（ ）
A．大于17m B．小于17m C．大于34m D．小于17m
错解：C
正解：A
分析：忽略了“回声问题”中的双程意义，即声音在传播中经历了去、来的过程，声音经过的路程与要测量的距离之间是2倍的关系，距题意，人要区别原声与回声，声音传播的路程至少应为：S＝vt＝340m/s×0．1s＝34m，而人与墙之间的距离至少应是34m/2＝17m。有关“回声问题”“测海水深度”等问题往往都会是双程问题，需要引起同学们注意。
例3 声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声速随温度变化的数据：
|
空气温度/℃
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－20
|
－10
|
0
|
10
|
20
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30
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声音速度/m·s-1
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318
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324
|
330
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336
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342
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348
|
（1）请你在图中所示的坐标中作出声速和温度关系的图像
（2）请你根据所作图像找出温度为15℃时声速为__________m／s．
（3）当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下，你能指出在什么情况下实验更容易成功吗？
错解：不能正确做出图像和分析实验成功的条件。
正解：图像如上图；339m／s；在低温、高空、冬季、两极环境下实验更容易成功。
分析：题中通过数据做出图像是应用数学知识解决物理问题的典型应用。要求学生通过不同学科之间的知识综合，学会分析问题，揭示物理原理、规律，从而进一步突出知识迁移能力、知识综合能力以及综合运用知识解决实际问题的能力的培养，是物理学习中的一项重要技能。把握题中的重要条件是造成解答这类问题的又一关键，“当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力”表明了空气的阻力使实验不易成功；“在飞机速度有限的情况下”及数据表明环境温度不能太高。所以，飞机在低温、高空、冬季、两极环境下实验更容易成功。由此可看出把握“题眼”的重要性。
（二）声音的特性
例4 美国贝尔通信研究公司宣布，该公司科学家已发明了一种只能对它们主人的声音做出反应的信用卡。信用卡的主人可以把卡先放进银行的一台出纳机里（出纳机装有一个微型话筒），然后说一个口令，就能方便地使用。这种信用卡设计的依据是：世界上没有两个人的声音是完全一样的。它把某人说的词句跟用数学方式储存在信用卡中的话音模式进行比较，然后决定启、闭。
读了这段文字后，你能说出这种信用卡应用了声音的哪种特征吗？
错解：音调或响度
正解：音色
分析：不能准确地理解声音的三个特性是造成错解的主要原因。题中“世界上没有两个人的声音是完全一样的”是指人的音色不同，音色是由发声体决定的，发声体有变化，音色也将变化。
例5 牛的叫声与蚊子的叫声相比较，下列结论正确的是（ ）
A．牛叫的声音音调高，响度大
B．牛叫的声音音调低，响度小
C．牛叫的声音音调高，响度小
D．牛叫的声音音调低，响度大
错解：A或B或C
正解：D
分析：造成有关声音的特性问题原因主要是将音调与响度等混为一谈，概念不清。音调取决于发声体振动的频率，而响度取决于发声体的振幅。它们之间没有联系，牛叫的声音较低沉，即振幅频率低，音调较低；蚊子声音尖细，即振动频率高，音调较高。但牛的叫声明显比蚊子大，即响度大。
（三）噪声的危害和控制
例6 如图所示的标牌，它表示的意思是（ ）
A．此地有乐队，可以出租
B．道路变曲，行车注意安全
C．禁止鸣笛，保持安静
D．以上选项均不正确
错解：A或B
正解：C
分析：该题是辨别道路交通标志题。很多同学在解答这类问题时，往往根据自己的直觉去判断，从而造成错解。所以要想遇到这类问题顺利的做答，就要在平时多观察，注意积累必要的知识。
例7 对噪音危害的调查表明：在非洲北部农村的70岁老人的听力与美国20岁青年人的听力一样好。怎样解释这个现象呢？
错解：回答一些与噪声危害无关的解释。
正解：非洲是个贫穷落后的地方，非洲的北部更加如此，几乎没有工业区，路上的汽车也很少。美国工业极为发达，各种汽车挤满大街小巷，相比之下，非洲北部的噪音污染小，人们几乎是在安静的理想环境下生活，不受噪音干扰，美国人从孩提时就要接收来自周围的各种声音，噪音对其污染程度高，听觉受损的可能性大，所以就出现了非洲北部农村的70岁老人的听力与美国20岁青年人的听力一样好的奇怪现象。
分析：噪声污染已成为现代社会的污染之一。随着新课改的逐步推行，物理试题中有关环境保护的问题也越来越多。通过这类问题可对增强学生的环保意识，增强环保观念和社会责任感，起到良好的导向作用。所以，平时要注意关注，关注社会、关注生活、关注科技。
例8 下列关于噪声的说法中正确的是（ ）
A．噪声就是机器发出的声音，乐音就是乐器发出的声音
B．乐音的振动遵循一定规律，噪声的振动杂乱无章，无规律可循
C．从环保角度看，一切干扰人们学习、休息和工作的声音都叫噪声
D．大声朗读课文的声音一定是噪声
错解：A、D
正解：B、C
分析：产生错解的原因是对噪声理解不透，噪声是危害人们身体健康、妨碍人们正常工作、学习、休息的声音。有时乐器发出的声音也会影响人们正常的生活，例如中午午休时，某人弹琴的声音就会影响其他人的休息，属于噪声；D中若是同学们在教室中按要求大声朗读课文，属于正常的学习活动，就不是噪声；因此，乐音与噪声没有绝对界限，应根据具体情况分析。
例9 近年来，我市城市建设和发展越来越注重以人为本。如主城区汽车禁鸣、主干道路面刷黑、王家墩机场搬迁、轻轨两旁安装隔声板等。这些措施的共同点是（ ）
A．减少大气污染 B．降低噪声污染 C．缓解“热岛效应” D．绿化居住环境
错解：D
正解：B
分析：随着社会的进步，生活的发展，环境保护问题日益成为人们关注的焦点。当然在中考物理试题中，不难发现有关环保类的试题。这就要求我们在学习之余，要关注生活、关注社会、关注环保。题中主城区汽车禁鸣、王家墩机场搬迁、轻轨两旁安装隔声板都是为了降低噪声污染；主干道路面刷黑指的是在水泥路面上加“铺沥青砼”（是一种改性沥青），改性沥青具有整度好、防滑、美观、降噪、减尘等多种优点，故选B。
（四）实验探究
例10 历史上有一位科学家，他站在高高的塔上，一只手抓着一个较重的铁球，另一只手上抓着一个较轻的铁球，他问下面的观众：要是让这两个铁球落下去，谁落得快谁落得慢呢？观众们有各种猜测。只见他双手把铁球举到同一个高度，一齐释放，结果两球同时落地了，使人们看到了轻重两球落得一样快。他把“两球举到同一高度”，“一齐释放”在实验方法上称为控制变量法，这样有利于观察比较。
同样的茶杯，当里面装的水量不同时，敲击时发出的音调不同。李明同学在做这个实验时，采取的办法是：用一只杯子，先装少量的水敲击听声音，再多装一些水敲击听声音，如此多次，最后他感觉到听起来声音差不多，未能得出音调与水量多少的关系。（1）从探究方法上看，你认为李明同学有什么不妥之处？（2）请写出你认为比较好的探究方法？
错解：不能根据题意做出恰当地判断。
正解：（1）李明同学用一只杯子先后做实验，如果先后水量不大，音调相差也不大；况且先后间隔一段时间，人的听觉记忆也不够准确，因此不便于对比。
（2）取几只相同的杯子，放不同质量的水，依次敲击这样相隔时间短，容易区别音调的差异。
分析：物理研究方法贯穿于整个物理的学习过程中，通过不同的研究方法我们才能顺利的对不同问题去做出正确的判断和分析。该题中应该采用控制变量法，而李明得不出正确结论的原因就在于没有采用控制变量法。所以，我们在平时的学习中要掌握不同的研究方法，如：类比法、假设法、推理法、图像法、模型法等。这样才能在以后的学习中做到游刃有余。
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