声学和热现象.doc

上课日期：2015-04-12 老师：曹立秋 学生：曹阳 年级：初三 科目：物理
声现象和热学
【知识梳理与例题】
一、 声音的产生：
1、产生条件：声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。但不能说“振动停止，声音也消失”。
2、研究方法：
（1）、转换法：将不易观察到的现象，通过其他物体以某种方式形象直观地呈现出来，两种现象存在内在的联系，是因果关系。
（2）、应用举例：在研究声音的产生时，把发声体的振动转换成碎纸屑、泡沫、乒乓球的跳动或溅起的水花。
例题：
手掌按住正在发声的鼓面，声音消失了，原因是手（ ）
A、不能传播声音 B、吸收了声波
C、把声音反射回去了 D、使鼓面停止了振动
二、 声音的传播：
1、形式：以声波的形式传播。
2、条件：声音可以在固体、液体、气体中传播，真空不能传声。
例题：
“天宫一号”目标飞行器的发射标志着我国的空间站建设正式开始，航天员在空间站内可以直接对话，但在空间站外工作时，必须借助电子通信设备才能进行通话，其原因是（ ）
A、太空中噪声太大 B、太空是真空，不能传声
C、用通信设备对话更方便 D、声音只能在地面附近传播
三、 声速：
1、大小：与介质的种类和温度有关。
15℃时空气的声速为340m/s。
2、声速的比较：一般情况下，v气体 < v液体 < v固体
四、回声：
1、回声：声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来的声音。
2、能够区分开回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人们才能把回声与原声区分开。若不到0.1s，回声和原声混在一起，就使原声加强。因此，在屋子里讲话听起来比较响亮。
根据s=vt知，人耳要区分自己的回声和原声，人与障碍物间距离至少是s=340m/s××0.1s=17m。
3、 回声的应用：回声的重要应用是测距，可以测定海水的深度、冰山的距离、敌方潜水艇的距离。
4、 测量原理：s=v声t，其中t为从发声到接收到回声的时间，v声为声音在介质中的传播速度。
例题：
如表是某些介质的声速v。
介质
v（m/s）
介质
v（m/s）
水（5℃）
1450
冰
3230
水（15℃）
1470
软橡胶（常温）
40--50
水（20℃）
1480
软木
500
海水（25℃）
1531
铁（棒）
5200
1、分析表格的信息，推断声速大小可能跟哪些因素有关？（只需写出两种），依据是什么？

2、设海水的温度为25℃，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过2s后收到回波，根据公式，计算出海水的深度为（ ）。
3、真空中声速是（ ）。
五、 声音的三种特性的比较：

音调
响度
音色
物理意义
指声音的高低（声音的粗细）
声音的强弱（声音的大小）
声音的特色、品质
决定因素
音调由发声体的振动频率决定，不同的发声体可以通过调整发声频率来发出相同频率的声音
响度由发声体的振幅和距发声体的远近决定
决定音色的重要因素是发声体的材料、结构，当发声体的材料和内部结构改变时，音色也会随之变化
相应关系
频率高，则音调高
频率低，则音调低
振幅大，则响度大
振幅小，则响度小
不同发声体，发出声音的音色不同
相关联系
音调与响度毫无关系，是根本不同的两个特性。音调高的声音，响度不一定大；响度大的声音，音调不一定高。
甲的频率低，音调低；乙的频率高，音调高。

甲的振幅大，响度大； 乙的振幅小，响度小。

三种不同音色的声音的波形图。
甲：音叉 乙：钢琴 丙：长笛
例题：
1日常生活中声音的“高”与“低”，其物理意义是不同的，有时指音调，有时指响度。例如，一名男低音歌手正在放声高歌，这里的“低”指的是（ ）；“高”指的是（ ）。成语“震耳欲聋”，从声音的特性分析，描述的是（ ）的大小。

2、如图所示是声音输入到示波器上时显示振幅与时间关系的波形。其中声音音调相同的是＿＿＿图和＿＿＿图，响度相同的是＿＿＿图和＿＿＿图。

六、 声的利用：
1、声的分类：
（1）、可闻声：频率范围为：20--20000Hz的声。
（2）、人耳听不见的声：
①、超声波：频率高于20000Hz的声。
②、次声波：频率低于20Hz的声。
2、 传递信息：如，B超，回声定位（声呐），预报地震、海啸、台风，倒车雷达等。
3、 传递能量：如，声波清洗、去污、碎石等。
七、 噪声：
1、概念：
（1）、物理学角度：发声体做无规则振动发出的声音，其波形杂乱无章。
（2）、环保角度：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。
2、 等级：声音的等级单位是分贝（dB）。
3、 几个特殊值：
（1）、声音的听觉下限为： 0 dB。
（2）、为保护听力，声音不能超过： 90 dB
（3）、为保证工作和学习，声音不能超过： 70 dB。
（4）、为保证睡眠和休息，声音不能超过： 50 dB。
4、噪声的控制方法：
（1）、防止噪声的产生。
（2）、阻断噪声的传播。
（3）、防止噪声进入耳朵。
例题：
1、下列实例中，利用声音传递能量的是（ ）
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、医生用听诊器诊断疾病
2、城市的许多地方设有如图所示的交通标志牌，目的是从以下哪个环节防治噪声（ ）
A、噪声的产生 B、噪声的传播
C、噪声的接收 D、噪声的隔离

【同步训练】
1.我们生活在声音的海洋里，鸟语、流水潺潺、琴声悠悠。这些声音是由于物体的____ ____而产生的。物体的 停止，发声也停止。悦耳动听的笛声是靠管子里的空气 产生的。我们能够分辨出鸟语和琴声是根据声音的____ ____不同（填“音调”、“音色”或“响度”）。蚊子和牛叫声的区别是：牛叫声音的音调比蚊子 ，而响度比蚊子 。
2.如图4所示，A为信号源B为接收器，A、B间有一真空区域．当信号源A分别发射出次声波、无线电波、可见光和紫外线信号时，接收器B不能接收到的信号是：（ ）
A．次声波 B．无线电波 C．可见光 D．紫外线
3．如图5所示，下面是控制噪声的几种措施，其中属于防止噪声产生的是：（ ）
A B 图5 C D

4.关于声现象下列说法正确的是：
A．真空不能传声是通过实验与推理的方法而获得
B．发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”，说明声波能传递能量
C．课堂上听到老师的讲话声,说明声音可以在空气中传播
D．声音在不同介质中传播速度不相同
5．为了探究声音的响度与振幅的关系，小林设计了几个实验（如图6）。你认为能够实现这个探究目的的是：（ ）
用大小不同的力敲打鼓面，观察纸屑跳动的情况

图6

6．在日常生活中，常用“高声大叫”、“低声细语”来形容人说话的声音，这里的“高”、“低”是指声音的：（ ）
A.音调 B.响度 C.音色 D.音调和晌度
物质中的声速v /（m·s-1）
空气（15℃）
340
空气（25℃）
346
铁（棒）
5200
7．小刚把耳朵贴在长铁管的一端，小芳在另一端击打铁管，小钢先后听到两个响声，由右表可知：（ ）
A．先听到的是由空气传来的响声
B．先听到的是由铁管传来的响声
C．声音在空气中传播比在铁中要快
D．声音在铁中传播比在空气中要快
8.在如图2所示的图文对应关系中正确的是 （ ）

（图2）

【趣味链接】
1、 俗话说：“下雪不冷化雪冷”，这其中的原因究竟是什么呢？
2、 清晨起来，我们发现路边的小草、花朵都沾满了露水，为什么一夜之间小草会沾满露水呢？露水是怎么来的呢？
3、 冬天，晾在外面的湿衣服，为什么会被冻住，过一段时间，又为什么会变干了呢？
带着这些问题，让我们一起开始这一章的学习，在学习过程中找寻解开这些问题的答案。

【知识梳理与例题】
一、 温度：
1、温度：物体的冷热程度。
2、温度计：测量温度的工具。
（1）、工作原理：常用的温度计是根据液体的热胀冷缩的规律制成的。
（2）、基本构造：温度计内的液体、毛细管、玻璃泡、刻度及符号。
（3）、使用方法：①、估：估计被测液体的温度；
②、看：看清温度计的量程和分度值，被测温度不能超过温度计的量程；
③、放：玻璃泡全部浸入被测液体，不能接触容器底或容器壁；
④、读：稍等一会儿，待示数稳定后读取，读数时，玻璃泡要留在液体中，视线与液柱的上表面相平；
⑤、记：读数由数值和单位组成。（如：56 ℃）

温度计的使用和读数

3、摄氏温度：温度计上的字母C或℃的意思是，它所表示的是摄氏温度。
规定：在一个大气压下冰水混合物的温度是0摄氏度（0℃），沸水的温度是100摄氏度（100℃）。
0℃和100℃之间有100个等份，每个等份代表1摄氏度。
4、体温计：
1、量程：35——42℃，分度值：0.1℃。
2、使用：使用前要甩一甩，且可以离开人体读数。

甲：实验室用温度计 乙：体温计 丙：寒暑表
例题：
1、下列温度中，在36——37℃之间的是（ ）
A、人的正常体温 B、标准大气压下沸水的温度
C、冰箱冷藏室的温度 D、人感觉舒适的环境的温度
2、如图所示是某同学练习温度计测水温的情景，其中操作正确的是（ ）

（1） （2）
3、下图中两温度计的示数分别是（1）、 ℃ 和（2）、 ℃
二、 熔化和凝固：
1、 熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
例：（1）、春天，冰雪消融；
（2）、夏天，从冰箱中拿出的冰棍儿化了；
（3）、加热沥青、石蜡时，沥青、石蜡会慢慢变软，最后变成液态。
2、 凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
例：（1）、冬天，小河里的水结冰；
（2）、把加热熔化后的石蜡倒入玩具模子，冷却后做出各种各样的玩具；
（3）、熔化后的铁水冷却后变成铁锅。
例题：
（多选题）下列现象中属于熔化的是（ ）
A、太阳将积雪晒化 B、点燃的蜡烛不停地流着蜡烛油
C、钢块投入炼钢炉后变成钢水 D、白糖投入水中，过一会儿就看不见了
3、实验探究：
固体熔化时温度的变化规律

实验装置图

温度随时间变化图

海波 石蜡 海波 石蜡

实验结论：不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。
有的物质（如海波）在熔化过程中虽然继续吸热，但温度保持不变；
有的物质（如石蜡）在熔化过程中先变软，后变稀，最后熔化为液体，且随着加热时间的增加温度逐渐升高。
4、 晶体和非晶体、熔点和凝固点：
（1）、晶体：有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，例如，海波、冰、各种金属，这类固体有确
定的熔化温度，叫做晶体。
（2）、非晶体：有些固体在熔化过程中，只要不断吸热，温度就不断上升，没有固定的熔化温度，例如，石蜡、松香、玻璃、沥青，这类固体叫做非晶体。
（3）、熔点：晶体融化时的温度叫做熔点。（非晶体没有确定的熔点）
（4）、凝固点：晶体形成时的温度叫做凝固点。（非晶体没有确定的凝固点）
（5）、对于同一种物质（晶体），它的凝固点和熔点相同。
5、 熔化吸热、凝固放热：
（1）、晶体在熔化过程中虽然温度不变，但是必须继续加热，熔化过程才能完成，这表明晶体在熔化过程中要吸热。
（2）、晶体熔化成液体后，液体在凝固过程中要放热，但是温度不变。
（3）、非晶体在熔化或凝固过程中也要吸热或放热，但是温度在变化。
（4）、应用：①、夏天喝饮料时加入冰块（应用了熔化吸热的原理）
②、北方冬天的菜窖中为防止蔬菜冻坏放入几桶水（应用了水凝固放热的原理）
例题：
1、今年四月下旬，新疆多地普遍降雪，融雪时气温下降，这是因为雪（ ）
A、熔化放热 B、凝固放热 C、熔化吸热 D、凝固吸热
2、吃刚从冰箱冷冻室里拿出的冰糕，舌头往往会被冻在冰糕上，这是因为舌头上的水发生了（ ）
A、熔化 B、凝固 C、蒸发 D、凝华
3、如图所示，是一些小冰块的温度随加热时间变化的图象，由图象可知：
（1）、冰的熔化过程共持续 min；
（2）、加热至第10min时，物质的状态为 ；
（3）、开始计时时，冰的温度为 ℃；冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（4）、从开始加热计时到熔化结束，共经历了 min。

三、 汽化（沸腾和蒸发）和液化：
1、 汽化：物质从液态变为气态叫做汽化。
（1）、沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
①、水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。
②、这时大量气泡上升，变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。
③、在沸腾的过程中，水继续吸热，温度保持不变，水不断地变成水蒸气。
（2）、沸点：液体沸腾时的确定的温度。（不同的液体的沸点不同）
（3）、蒸发：①、在任何温度下都能发生的汽化现象。（蒸发只发生在液体的表面）
②、影响蒸发快慢的因素：
a、液体的温度越高，蒸发越快；
b、液体的表面积越大，蒸发越快；
c、液体表面的空气流动越快，蒸发越快。
（4）、沸腾和蒸发是汽化的两种方式。
2、 液化：物质从气态变为液态叫做液化。
3、 （1）、汽化吸热：沸腾、蒸发都吸热；
（2）、液化放热。
例题：
1、寒冷的天气里人们呼出了“白气”，不久又看不见了，这其中涉及的物态变化是（ ）
A、只有液化 B、只有汽化
C、先液化后汽化 D、先汽化后液化
2、下列事例中，能使蒸发变慢的措施是（ ）
A、用电吹风机将湿头发吹干 B、农业灌溉中用管道输水代替沟渠输水
C、将湿衣服晾到向阳、通风的地方 D、用扫帚把洒在地面上的水向四周扫开
3、如图所示：图甲是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时，每个1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录。
100
℃
90

B
A
时间/min
2
100
98
96
94
92
90
温度/℃
0
4
6
8
10

甲 乙 丙
（1）、图甲中温度计的示数为________℃。图乙中，表示水在沸腾时的现象时其中的________图。
（2）、根据实验数据，做出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，由图像可知，在当时条件下，水的沸点是__________℃。
（3）、水在沸腾过程中，需要__________（选填“吸收”或“放出”）热量，温度__________（选填“升高”或“不变”或“降低”）。
（4）、水在沸腾时，杯口附近出现大量“白气”。“白气”是水蒸气遇冷__________（填物态变化名称）形成的。
四、升华和凝华：
1、升华：物质从固态直接变成气态叫做升华。
2、升华举例：
（1）、冬天，晾在外面的湿衣服结冰后，在没有熔化的情况下，也会慢慢变干。（在衣服干了的过程中，衣服上的冰直接变成了水蒸气）；
（2）、放在衣柜中的樟脑球，时间长了会变小或消失，但在衣服上不留任何痕迹。（在樟脑球变小的过程中，樟脑球由固态直接变成气态）；
（3）、用久了的灯泡内壁会变黑，仔细观察发现钨丝变细了。（钨丝变细的原因是钨丝由固态直接变成钨蒸气）。
3、凝华：物质从气态直接变成固态叫做凝华。
4、凝华举例：
（1）、深秋或初春的早晨，草木、瓦石上出现霜。（空气中的水蒸气遇到冷的草木、瓦石（温度在0℃以下）由气态直接变成固态）；
（2）、冬天树枝上出现雾凇。（空气中的水蒸气遇到冷的树枝由气态直接变成固态）；
（3冬天，窗户玻璃上出现冰花。（室内空气中温度高的水蒸气遇到冷的窗玻璃由气态直接变成固态）。
5、升华吸热，凝华放热。
例题：
1、下列描述中与北方冬天窗户玻璃上出现的冰花属于同一种物态变化过程的是（ ）
A、衣柜里的樟脑球放上一段时间，结果消失了 B、秋天，霜打枝头
C、闷热潮湿的夏天，自来水管冒“汗” D、冬天，千里冰封
2、冬天，用雪堆成的雪人，气温即使在0℃以下，时间久了雪人也会逐渐变矮。这是物态变化中的 现象。
【同步训练】
1.将干冰投入装水的玻璃瓶中时，发现水在剧烈“沸腾”，瓶口出现大量“白气”，此“白气”是( )
A．干冰升华产生的大量白色二氧化碳气体
B．干冰升华放热使水汽化形成的水蒸气
C．干冰熔化吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴
D．干冰升华吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴
2.在同一环境中对温度计进行了如下操作，温度计的示数下降最快的是（ ）

3.下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是
A.蒸发和沸腾都需要从外界吸收能量
B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发和沸腾都属于液化现象
D.蒸发的快慢与温度无关，沸腾时温度保持不变
4.对下列四幅图所描述的物理现象解释正确的是

A．凝重的霜的形成是凝固现象，放热 B．飘渺的雾的形成是液化现象，吸热
C．晶莹的露的形成是液化现象，放热 D．洁白的雪的形成是凝华现象，吸热
5. 哈尔滨的冬季，千里冰封，万里雪飘。对冬天里可能出现的下列现象，描述正确的是
A.冰雪大世界的冰雕随时间的推移会逐渐变小
B.戴眼镜的人从室内走到室外，眼镜片上会出现“白雾”
C.水蒸气在树枝上升华成冰晶，形成雾凇
D.屋顶的积雪会液化成水，流到屋檐下凝固成冰锥
6.小欣打开冰箱门，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸气________（填物态变化的名称）形成的，这个过程中水蒸气____填“吸收”或“放出”）热量。当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为发生了________。（填物恣变化的名称）现象。
7．将蜡块磨碎放入试管中加热，蜡吸热后逐渐变软、变稀，直至完全变成液态。在此过程中，它的温度不断升高，由此可知蜡是________（填“晶体”或“非晶体”）。

------------------------------------------------------------------------------------教学反馈
学生课堂表现：

下次课程规划：
上次作业
完成情况：
总评分:(课堂表现占80%，上次作业占20%，总分100)

家长签字：
第 11 页 共 11 页