第二章 · 第一节
声音的产生与传播
声音的产生 · 声音的传播 · 声速 · 回声

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 知道声音是由物体振动产生的
  • 知道声音的传播需要介质,真空不能传声
  • 知道声音在不同介质中的传播速度不同
  • 了解回声现象及回声测距的原理
知识点一:声音的产生
🔊 声音的产生
声音是由物体的振动产生的。
一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止
发声的物体叫做声源
💡 常见的发声实例
  • 音叉:敲击后两臂振动发声
  • 橡皮筋:拨动后振动发声
  • 声带:说话时声带振动
  • 蜜蜂:翅膀振动发出嗡嗡声
知识点二:声音的传播
🌬️ 声音的传播需要介质
声音的传播需要介质(气体、液体、固体)。
声音以声波的形式向外传播。
真空不能传声(没有介质,声音无法传播)。
💡 介质传播能力
一般来说,声音在固体中传播最快,液体次之,气体中最慢。
声音不仅能通过空气传播,还能通过水和固体传播。
知识点三:声速
📊 声速
声音在介质中每秒传播的距离叫做声速
声速的大小跟介质的种类温度有关。
v = s / t
声速公式(s为路程,t为时间)
v
声速
单位:m/s
340
15°C 空气中声速
m/s(常温下约340m/s)
💡 常见介质中的声速(近似值)
  • 空气(15°C):340 m/s
  • 水:1500 m/s
  • 钢铁:5200 m/s
  • 规律:固体 > 液体 > 气体
知识点四:回声
🔁 回声
声音在传播过程中遇到障碍物,被反射回来再次被听到的声音叫做回声
人耳要能区分原声和回声,两者到达人耳的时间差至少为0.1s,即障碍物至少距离约17m
s = v × t / 2
回声测距公式(s为到障碍物的距离,t为往返时间)

🎬 动画讲解

📢
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🧪 互动实验:声速与介质

💡 选择不同介质和距离,点击「发射声波」观察声波传播速度的变化
⚙️ 实验参数
介质 空气
声速 340 m/s
传播距离 680 m
传播时间 2.00 s
📋 实验结论
声音在不同介质中传播速度不同:固体中最快,液体次之,气体中最慢。传播时间 t = s / v,距离相同时,声速越大,传播时间越短。

📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 回声测距
一人站在悬崖前对着悬崖大喊,经过 1.5s 后听到回声。已知空气中声速为 340m/s,求人到悬崖的距离。
🔍 解题过程
1 分析:声音从人发出,传到悬崖再反射回来,声音走过的路程是人到悬崖距离的2倍
2 计算总路程:s = v × t = 340 m/s × 1.5 s = 510 m
3 求人到悬崖的距离:距离 = s / 2 = 510 m / 2 = 255 m
✅ 人到悬崖的距离为 255m(注意:回声测距中路程是距离的2倍)
例题 2 声速与介质
声音在钢铁中传播的速度为 5200m/s,在空气中传播的速度为 340m/s。一人用铁锤敲击铁管的一端,另一人在另一端听到两次敲击声,间隔为 2.3s。求铁管的长度。
🔍 解题过程
1 分析:声音分别通过铁管(固体)和空气传播,由于铁管中声速大,先听到沿铁管传来的声音,后听到沿空气传来的声音。时间差 Δt = t空气 − t铁管。
2 列方程:设铁管长 L,则
t空气 = L / (340 m/s),t铁管 = L / (5200 m/s)
Δt = L/340 − L/5200 = 2.3
3 求解:L × (1/340 − 1/5200) = 2.3
1/340 − 1/5200 ≈ 0.002941 − 0.000192 = 0.002749
L = 2.3 / 0.002749 ≈ 836 m
✅ 铁管的长度约为 836m(固体传声快,先听到沿铁管传来的声音)
例题 3 振动与发声
下列关于声音产生的说法中,正确的是?并说明理由。
A. 只要物体振动,就一定能听到声音
B. 振动停止后,声音立即消失
C. 一切发声的物体都在振动
D. 没有振动也可能产生声音
🔍 解题过程
1 分析A:物体振动产生声音,但能否听到还取决于是否有传播介质(真空不能传声)以及频率是否在听觉范围内。A错误。
2 分析B、D:振动停止,发声停止,但已传出的声音仍会继续传播一段时间,B中"立即消失"不准确;D违背振动是发声的根本原因,D错误。
3 分析C:一切发声的物体都在振动,这是声音产生的根本条件,C正确
✅ 正确答案:C。一切发声的物体都在振动,振动是声音产生的必要条件。

🚀 拓展提升

🦴 骨传导

声音不仅可以通过空气传播,还可以通过人的骨骼、头骨传到听觉神经,这种传声方式叫做骨传导

  • 自己听自己说话的声音,主要通过骨传导,所以听起来与录音不同
  • 贝多芬失聪后,用一根棒子抵在钢琴上通过骨传导感受音乐
  • 骨传导耳机就是利用这一原理工作的

👂 双耳效应

声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两耳的时间、强弱及其他特征也就不同,这些差异是判断声源方位的重要基础,这就是双耳效应

  • 双耳效应使我们能够判断声音传来的方向
  • 立体声就是利用双耳效应原理录制的

🌧️ 温度对声速的影响

声速不仅与介质种类有关,还与温度有关:

  • 空气温度越高,声速越大
  • 0°C 时空气中声速约为 331m/s
  • 15°C 时空气中声速约为 340m/s
  • 温度每升高 1°C,声速约增加 0.6m/s

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
下列说法中正确的是?
A声音可以在真空中传播
B只要物体振动,我们就一定能听到声音
C声音在气体中传播最快
D一切发声的物体都在振动
第 2 题 ★☆☆ 基础
声音在 15°C 空气中的传播速度约为?
A1500 m/s
B340 m/s
C5200 m/s
D3×10⁸ m/s
第 3 题 ★★☆ 巩固
人对着高墙喊一声,1秒后听到回声,此时空气温度为15°C,人到高墙的距离是多少米?(声速取340m/s)
第 4 题 ★★☆ 巩固
关于声音的传播,下列说法正确的是?
A宇航员在月球上可以直接交谈
B声音的传播需要介质,真空不能传声
C声音在钢铁中比在空气中传播得慢
D声音不能在水中传播
第 5 题 ★★★ 拓展
一门反坦克炮直接瞄准所要射击的静止目标。炮弹射击后经过 0.6s 看到爆炸闪光,经过 2.1s 听到爆炸声。若光速足够大可忽略传播时间,声速取 340m/s,则炮弹离开炮口时的速度为多少 m/s?

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「声音的产生与传播」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 声音由物体振动产生,振动停止,发声也停止
② 声音传播需要介质(气、液、固),真空不能传声
③ 15°C空气中声速v=340m/s,固体>液体>气体
④ 回声测距:s = v×t/2(t为往返时间)