声学

声学的知识点结构

一、声音的产生与传播
声音的产生
声音是由物体振动产生的。
振动停止，发声也停止，但声音可能还在传播。
举例：人说话靠声带振动发声；乐器通过弦、簧片、空气柱等的振动发声。
声音的传播
传播条件：声音的传播需要介质，真空不能传声。
介质种类：固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质，且一般情况下，声音在固体中传播速度最快，液体次之，气体最慢。
声速：在 1 个标准大气压和 15℃的条件下，声音在空气中的传播速度约为 340m/s。声速与介质的种类和温度有关，温度越高，声速越大。
回声
定义：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来形成回声。
应用：利用回声可以测量距离，如声呐测海深、超声波测距离。
二、声音的特性
音调
定义：声音的高低叫音调。
决定因素：音调由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
频率：物体每秒内振动的次数，单位是赫兹（Hz）。
人耳听觉范围：20Hz - 20000Hz，高于 20000Hz 的声音叫超声波，低于 20Hz 的声音叫次声波。
实例：音调不同的应用，如男低音、女高音；弦乐器通过改变弦的长短、粗细、松紧来改变音调。
响度
定义：声音的强弱叫响度。
决定因素：响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大；还与距离发声体的远近有关，距离越近，响度越大。
实例：调节音响音量大小是改变响度；用力击鼓，鼓面振幅大，响度大。
音色
定义：声音的特色叫音色，也叫音品。
决定因素：音色与发声体的材料、结构有关。
实例：不同乐器演奏同一音符，音色不同，可以根据音色辨别不同的发声体，如能听声识人是根据人的音色不同。
三、噪声的危害和控制
噪声的定义
从物理学角度看，噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。
从环境保护角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。
噪声的等级和危害
噪声的等级用分贝（dB）来划分，0dB 是人刚能听到的最微弱的声音。
长期生活在 90dB 以上的噪声环境中，会对听力造成损伤。
控制噪声的途径
在声源处减弱，如给机器加消声器、禁止鸣笛等。
在传播过程中减弱，如安装隔音板、植树造林等。
在人耳处减弱，如戴耳塞、耳罩等。
四、声的利用
声与信息
声音可以传递信息，如蝙蝠利用超声波回声定位确定目标的位置；医生通过听诊器了解病人心肺的工作情况；利用声呐探测海洋深度和鱼群位置等。
声与能量
声音可以传递能量，如利用超声波清洗精密仪器；利用超声波击碎人体内的结石等。

声学知识点常考的题型

一、选择题
声音的产生与传播
考查声音产生的条件，例如：下列物体发声的原理与其他选项不同的是（ ）A. 敲鼓时鼓面振动发声；B. 人说话时声带振动发声；C. 风吹树叶 “沙沙” 响（树叶振动发声）；D. 用石块敲击水瓶，水瓶发声（瓶壁振动发声）。
对声音传播条件的考查，如：宇航员在太空中不能直接对话，是因为（ ）A. 太空中没有空气；B. 声音只能在地面附近传播；C. 他们穿着宇航服，听不到声音；D. 声音传播速度太快。
关于声速大小比较的题目，例如：通常情况下，声音在下列哪种介质中传播速度最快？（ ）A. 空气；B. 水；C. 钢铁；D. 真空。
声音的特性
对音调决定因素的考查，如：男低音独唱时由女高音轻声伴唱，下面对二人声音特性的描述正确的是（ ）A. “男声” 音调低、响度小；“女声” 音调高、响度大；B. “男声” 音调低、响度大；“女声” 音调高、响度小；C. “男声” 音调高、响度小；“女声” 音调低、响度大；D. “男声” 音调高、响度大；“女声” 音调低、响度小。
考查响度的影响因素，例如：用大小不同的力敲击同一个音叉，音叉发出声音的不同之处是（ ）A. 音调；B. 响度；C. 音色；D. 频率。
根据音色辨别发声体的题目，如：我们能分辨出不同乐器发出的声音，主要依据是（ ）A. 音调；B. 响度；C. 音色；D. 频率。
噪声的危害和控制
考查噪声的定义，例如：下列声音属于噪声的是（ ）A. 足球比赛时球迷震耳欲聋的呼喊声；B. 交响乐团演奏的锣鼓声；C. 工人师傅在一台有毛病的柴油机旁仔细听它发出的声音；D. 上课时小林和同桌轻声细语的交谈声。
对控制噪声途径的考查，如：为了使教室内的学生免受环境噪声干扰，下列哪种方法是最合理的？（ ）A. 老师讲话声音大一些；B. 每个学生都戴一个防噪声耳罩；C. 在教室周围植树；D. 教室内安装噪声监测装置。
声的利用
考查声音传递信息的应用，例如：下列事例中利用声传递信息的是（ ）A. 利用超声波清洗精密仪器；B. 利用超声波排除人体内的结石；C. 用超声波探测金属内部是否存在缺陷；D. 用超声波击碎人体内的结石。
对声音传递能量的考查，如：下列实例中，利用声传递能量的是（ ）A. 利用 B 超检查身体；B. 利用声呐探测海洋深度；C. 利用超声波除去人体内的结石；D. 医生通过听诊器给病人诊病。
二、填空题
声音的产生与传播
填写声音产生的原因，例如：当我们敲响音叉时，音叉会振动发声，我们可以通过______（填方法）观察到音叉的振动。
考查声速相关计算，如：已知声音在空气中传播速度为 340m/s，某人在一个山谷中呼喊，经过 2s 听到一次回声，那么山谷的宽度大约是______m。
声音的特性
填写影响音调、响度、音色的因素，例如：弦乐器的音调高低与弦的______、______、______有关；“震耳欲聋” 描述的是声音的______大；“闻其声而知其人” 主要是根据声音的______来判断的。
噪声的危害和控制
填写噪声的等级单位，如：人们以______（填单位）为单位来表示声音强弱的等级。
写出控制噪声的具体方法，例如：在城市高架桥两侧安装隔音板，是在______减弱噪声。
声的利用
填写声音利用的类型，如：医生用听诊器诊断病情是利用声音传递______；利用超声波清洗眼镜是利用声音传递______。
三、简答题
声音的产生与传播
解释一些生活中的声学现象，例如：为什么我们在教室里能听到外面的声音，而当我们把门窗都关上后，听到的声音就小了很多？
声音的特性
分析乐器发声原理及音调、响度、音色变化的原因，例如：二胡有两根弦，演奏者在演奏时如何改变二胡发出声音的音调？
噪声的危害和控制
阐述在某个场景下控制噪声的合理措施，例如：在学校附近有一个建筑工地，为了减少施工噪声对学校师生的影响，你认为可以采取哪些措施？
声的利用
说明某种声的利用技术的原理，例如：简述声呐的工作原理及其在海洋探测中的应用。
四、实验题
声音的产生与传播
探究声音产生的条件，例如：在一个实验中，给你一把钢尺，请你设计实验步骤来证明声音是由物体振动产生的。
探究声音传播需要介质，如：设计一个实验来证明真空不能传声，列出实验器材和实验步骤。
声音的特性
探究影响音调或响度的因素，例如：提供一些不同长度、粗细的琴弦和一个带支架的琴码，设计实验探究弦乐器音调与弦长的关系。
噪声的危害和控制
探究不同材料的隔音性能，例如：给你闹钟、不同材料的盒子，设计实验比较哪种材料的隔音效果最好。
声的利用
设计实验验证声音具有能量，例如：利用蜡烛、扬声器等器材，设计一个简单实验证明声音能够传递能量。

声学各类题型的解题方法

一、选择题
声音的产生与传播
解题方法
对于判断声音产生原理的题目，需牢记声音是由物体振动产生的。分析每个选项中发声体的振动情况，找出与其他选项不同的。
在涉及声音传播条件的问题时，要明确真空不能传声这一关键知识点。根据题目所描述的环境，判断是否存在介质来传播声音。
比较声速大小的题目，记住一般规律：声音在固体中传播速度最快，液体次之，气体最慢。
技巧
排除法：对于明显不符合声音产生或传播原理的选项可快速排除。
联想实际生活场景：例如在判断太空中不能直接对话的原因时，联想到宇航员在太空的环境特点。
声音的特性
解题方法
区分音调、响度和音色相关题目时，要准确把握它们的决定因素。音调由频率决定，响度与振幅和距离有关，音色取决于发声体的材料和结构。
例如在判断男女声合唱的声音特性时，根据生活常识知道男低音频率低、女高音频率高，而轻声伴唱说明响度小，独唱通常响度大。
技巧
对比记忆：将音调、响度、音色的决定因素对比记忆，防止混淆。
结合实例：将题目中的描述与生活中常见的声音现象联系起来，如乐器发声、人的说话声等。
噪声的危害和控制
解题方法
判断噪声时，从物理学和环境保护两个角度考虑。从环境保护角度看，是否妨碍人们正常活动是关键。
对于控制噪声途径的题目，要清楚在声源处、传播过程中、人耳处减弱噪声的具体方法，然后根据题目所给情境判断。
技巧
分析题目场景：考虑噪声产生的源头、传播路径以及接收者，从而确定控制噪声的合理方法。
关注关键词：如 “消声器” 对应声源处减弱，“隔音板” 对应传播过程中减弱，“耳罩” 对应人耳处减弱。
声的利用
解题方法
区分声音传递信息和能量时，看声音是否引起了其他物体的某种变化来传递能量，还是只是获取了某种情报为传递信息。例如清洗仪器和击碎结石是声音使物体发生了变化，属于传递能量；而探测缺陷只是获取物体内部信息，属于传递信息。
技巧
理解典型应用：熟悉超声波探伤、B 超、清洗、碎石等典型应用分别属于声音的哪种利用方式。
二、填空题
声音的产生与传播
解题方法
对于观察音叉振动的方法，通常可以采用转换法，如将音叉靠近轻质小球、水面等，通过小球被弹起或水面产生波纹来显示音叉的振动。
在声速计算问题中，根据公式 s = vt（s 为路程，v 为声速，t 为时间），注意如果是回声问题，路程是声音传播路程的一半。
技巧
实验方法迁移：在填写观察振动方法时，回忆做过的相关声学实验。
仔细审题：在声速计算中，判断是否是回声情况，避免计算错误。
声音的特性
解题方法
填写影响弦乐器音调因素时，根据所学知识知道与弦的长短、粗细、松紧有关。
对于描述声音特性的词汇，如 “震耳欲聋” 描述响度，“闻其声而知其人” 描述音色，要准确理解和记忆。
技巧
记忆口诀：通过口诀帮助记忆，如 “音调跟频有关联，响度大小看振幅，音色不同材料辨”。
噪声的危害和控制
解题方法
噪声等级的单位是分贝（dB），这是一个需要牢记的知识点。
对于控制噪声的方法，要根据实际场景判断是在哪个环节减弱噪声，如安装隔音板属于在传播过程中减弱。
技巧
建立知识框架：将噪声的定义、危害、等级和控制方法形成一个完整的知识框架，便于准确作答。
声的利用
解题方法
医生用听诊器诊断病情是利用声音传递信息，因为通过声音获取了身体内部的情况；利用超声波清洗眼镜是利用声音传递能量，因为超声波使污垢脱离眼镜。
技巧
从作用结果判断：如果声音只是起到了 “获取情报” 的作用就是传递信息，如果使物体产生了物理变化就是传递能量。
三、简答题
声音的产生与传播
解题方法
解释声学现象时，首先阐述相关的声学原理，例如声音传播需要介质且在不同介质中的传播特性不同。然后结合题目中的具体场景，如教室有门窗和无门窗时介质的变化，分析声音大小变化的原因。
技巧
原理先行：先准确地写出相关的声学原理，再围绕原理展开分析。
逻辑清晰：按照从原理到现象分析的顺序，有条理地进行解答。
声音的特性
解题方法
在分析乐器发声原理及特性变化原因时，先说明乐器发声的基本原理是通过某种振动发声，然后具体阐述改变音调（如二胡通过改变弦长、粗细、松紧）、响度（如改变拉弦的力度）、音色（由乐器本身的材料和结构决定，不易改变）的操作方法和原理。
技巧
结合乐器结构：了解常见乐器的结构特点，有助于分析其声音特性变化的原因。
分步作答：先总体说明乐器发声，再分别分析音调、响度、音色的相关问题。
噪声的危害和控制
解题方法
阐述控制噪声措施时，从噪声产生的源头、传播路径和接收者三个方面考虑。例如对于学校附近的建筑工地，在声源处可以采用低噪声设备；在传播过程中可以设置隔音屏障；在学校一方可以关闭门窗等措施。
技巧
从三个环节思考：按照噪声控制的三个途径逐一思考可行的措施，避免遗漏。
声的利用
解题方法
说明声的利用技术原理时，先介绍该技术所涉及的声音类型（如超声波、次声波等），然后详细说明其利用声音的方式（传递信息或能量）及其具体的物理机制。例如声呐是利用超声波传递信息，通过发射超声波，根据回声的时间和特性来探测海洋深度和目标位置。
技巧
详细阐述：对原理的阐述要详细、准确，包括声音的产生、传播和作用过程。
四、实验题
声音的产生与传播
解题方法
探究声音产生条件的实验，一般采用转换法来显示物体的振动。例如用钢尺实验时，将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌边，拨动钢尺，观察到钢尺振动同时听到声音，当用手按住钢尺振动的一端，声音消失，从而证明声音是由物体振动产生的。
探究真空不能传声的实验，通常使用真空罩和闹钟。将闹钟放在真空罩内，逐渐抽出罩内空气，听到的声音逐渐变小，由此推断真空不能传声。
技巧
合理选择实验器材：根据实验目的选择能够有效显示实验现象的器材。
控制变量：在探究影响因素的实验中，注意控制变量，只改变要研究的因素，其他因素保持不变。
声音的特性
解题方法
在设计探究弦乐器音调与弦长关系的实验时，控制弦的粗细、松紧相同，只改变弦长，拨动琴弦，听音调的变化并记录。
技巧
明确变量关系：准确把握要探究的变量和需要控制不变的变量，确保实验的科学性。
噪声的危害和控制
解题方法
探究不同材料隔音性能的实验，将闹钟放在不同材料的盒子里，在相同距离处听闹钟声音的大小，声音越小，说明该材料隔音性能越好。
技巧
保持其他条件一致：如闹钟的响度、测量声音的距离等，保证实验结果的可靠性。
声的利用
解题方法
设计实验验证声音具有能量时，将点燃的蜡烛放在扬声器前方，当扬声器发出声音时，观察到烛焰晃动，证明声音具有能量。
技巧
选择合适的现象：选择能够直观反映声音能量作用效果的现象来设计实验。

最近中考中声学所出现的真题及解题方法