“声现象”中考复习指导
一、考点透视
1. 要知道声源、回声的概念
2. 知道不同物质中声速不同,会进行有关的计算
3. 理解听到声音的条件
4. 理解乐音的三个特征及其区别
5. 了解噪声及其危害,能想办法减弱噪声
6. 知道超声与次声的区别
7. 了解超声与次声的应用
二、近两年中考试题特点
纵观近几年的中考题,声学部分所占的分值一般在4到6分,虽然所占分值不多,但也是夺取高分的制高点,而且出现探究题的可能性越来越大。
1. 学科渗透
随着课程改革的进一步深化,新课标中提出的淡化学科界限、加强学科渗透的思想理念在中考中得到了体现,比如物理与古典诗词的综合就是现在的热点。
例1 (2006年福州市)唐诗《枫桥夜泊》中的诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中的钟声是因为钟受到僧人的撞击产生 发出的,客船上的人能辨别出传来的是“钟声”,他是根据声音的 来判定的。
解析:本题中包含的物理知识很多,读着这句诗,我们可以想象,那悠扬的夜半钟声,可以从山上传到客船,可以隔河传到彼岸。而声音产生的条件是物体的振动,因此钟在僧人的撞击下产生振动发出钟声;人分辨声音不同是依靠音色加以区分,就如同“闻其声,知其人”也是这个道理。答案为:振动;音色。
这里面还有夜间声音为什么会传得远呢?道理之一是:夜深人静,背景噪音小了,人更易于分辨远处传来的声音。道理之二是声音的速度随着温度的升高而变大,在夜间,靠近地面的空气逐渐冷下来了,高空温度较高,高空的声速比地面大,声音会向地面折射。
2. 研究方法的考查
近年来对物理方法的考查日益增加,特别是控制变量法是热点,下面看一道例题:
例2 小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合作声源的是 ;
小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料。他设想了两种实验方案,你认为最佳的是 。
A. 让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度。
B. 让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。
通过实验得到的现象如表1、2所示,则待测材料隔声性能由好到差的顺序为 。
表1
表2
解析:本题中采用的是控制变量法,要研究材料的隔音性能,我们要控制声源的响度不变,而音叉振动会随着时间的推移,响度变小,不适宜作为声源,较好的是选择机械闹钟。A、B两种研究方法都采用了控制变量法,A方法采用控制声源响度和到声源的距离,比较声音通过不同材料时的响度,得出的应该是表2中的数据,B方法控制声源的响度和能够听到声音的极限,比较距离,得到表1的数据,而且这里的隔音材料的厚度是相同的(鞋盒四周塞满待测材料),通过研究发现泡沫的隔音效果最好,锡箔纸的隔音效果最差。答案为:机械闹钟;A;泡沫→衣服→锡箔纸。
还有一种是转换法,所谓“转换法”是指通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态、时间角度等,达到化繁为简,化难为易,间接获取解决问题途径的一种解题方法。这种方法能充分展示解题人的想象设计能力和创造性思维品质,充分体现解题人分析问题的能力,同时达到巧解、速解的目的。声学部分声源振动的显示常采用这种方法。
例3 在鼓面上撒一些细砂,敲鼓时会发现越使劲敲鼓,听到的声音与细砂的情况是( )
A. 声音越响 振动得越快
B. 声音越响 振动得越高
C. 声音越响 振动得越慢
D. 声音越响 振动得越低
解析:敲响的鼓面正在振动发声,但是声音的响度与什么有关呢?为了显示鼓面振动幅度,在鼓面上撒上细砂,把鼓面的振动幅度转换为人眼可以直接观察的细砂的跳跃情况,因此越使劲敲鼓,声音越响,细砂振动得越高。这里要注意声音的“高”是指音调,细砂的“高”反映振动幅度,与声音的响度有关。答案为B。
3. 物理创新思维的考查
创新思维突破常规局限,在符合物理知识和物理规律的条件下,发挥自己的想象,成为近年中考热点。
例4 请你想象一下,如果“声音的速度为 ”,小华看到前方小李正在步行前进,于是一边奔跑一边对着小李大声喊道:“小—李—,快—停—下。”此时发生的情况是( )
A. 和正常时一样
B. 小李什么也听不到
C. 小华先追上小李,然后听到“小—李—,快—停—下”
D. 小华先追上小李,然后听到“下—停—快,—李—小”
解析:如果“声音的速度为 ”,而小华奔跑时的速度大约 ,比声音的速度高出了许多,因而小华先追上小李,停下来后才能听到声音,那么听到的声音是什么样的呢?
假设小华在点A喊出第一个字“小”,然后小华就和这个声音赛跑,当小华到达B点时喊第二个字“李”,此时第一次喊出的“小”的声音还没有到达B点,因而“李”的声音就在“小”的前方,并且两者以相同的速度传播,依此类推,“小—李—,快—停—下”五个字的声音以相同的速度向前平移,当小华追上小李停下来后,首先听到的是走在最前面的“下”字,然后才是“停”。正确答案选D。
4. 科学精神的考查
新课标要求注重情感、态度、价值观的考查,因此对科学精神的考查也成了热点。
例5 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
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实验总数
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死亡数
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发声数量
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声音大小
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剪去蜜蜂双翅的实验
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8只
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2只
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6只
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没有变化
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刺破蜜蜂双翅根部“小黑点”的实验
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8只
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2只
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0只
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没有声音
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请简要回答下列问题:
(1)请简要说明聂利同学在实验探究中经历的几个环节。
(2)根据聂利同学的实验探究,关于蜜蜂的发声你可以得出什么结论?
(3)我们从聂利同学身上可以学到什么?
(4)根据聂利同学的实验能否下这样的结论:蜜蜂的翅膀振动时一定不发声?为什么?
解析:(1)聂利经历了发现问题(发现蜜蜂歇在花上,翅膀一动不动,但仍有嗡嗡的声音)、提出假设和猜想(难道连专家都搞错了吗?)、设计方案、进行实验等环节。
(2)蜜蜂的发声是蜜蜂双翅根部的两个“小黑点”在鼓动——振动形成的。
(3)通过聂利同学的实践,告诉我们应该转变学习方式,从课堂走向课外,从生活走向物理,要善于观察,敢于发问,向权威挑战,勇于创新,并能通过实验来探究物理问题,获得提高进步。
(4)不能得出蜜蜂的翅膀振动时一定不发声,有可能发出的声音是人耳不能感觉到的次声。
这是一道考查科学精神的试题,体现了对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的考查。题目非常贴近我们的生活,给我们以启迪。要求同学们要有勇于探索、实事求是的科学精神。
三、2007年中考命题预测
随着新课标的实施,从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念得到了进一步的体现,中考命题越来越注重探究性学习,更加注重学习能力的考查,具体地说,着重表现在以下几个方面的考查。
1. 跨学科和学科内综合题有所增加
仔细看看全国各地的2006年中考试题,许多地方理化生综合考查,只有物理单独命题,但同时加强与其他学科的综合,比如2006年济宁、珠海等市的考题把声学与语文知识综合起来,黄冈市对空心砖进行研究,把声学知识与热学知识综合起来。
2. 实际应用问题也越来越成为考试的热点
比如2006年江苏镇江市把超声波的应用与三峡大坝的结构裂缝探测结合起来,2006年浦东新区把声学知识与花匠挑选花盆结合起来等,体现了物理是研究自然界的运动变化规律的,并被人们用来征服自然、改造自然。
3. 关注环境,爱惜生命
随着科技的发展,给人们带来了越来越多的便利和实惠,但科技是双面刃,同时也会破坏环境,因此关注环境成为新的中考热点,2006年江苏淮安市中考题把城市高架道路的两侧设有透明板墙与防止噪声污染结合起来,2006年重庆市把控制城市噪声的途径引入考卷,这些都体现了人文关怀、珍爱生命的理念。
4. 实验探究题会增加
探究题越来越受到中考命题专家的青睐,这一部分也不例外,而且渗透到填空选择题中,比如2006年江苏南通市填空题第13题考查探究声音产生的条件,而且把物理方法列入考试范畴,比如控制变量法、转换法、实验观察法、实验加推理的方法、比较分析法等。
5. 关注热点,创新题有所增加
创新思维和创新方法是人类进步的加速器,近年来中考特别注重这一点,比如2006年镇江把“神舟7号”宇航员对话、2006年石家庄把怎样让聋哑人“听”到声音的节奏等写入考卷,都是需要突破常规思维进行创新,不但考查物理知识,同时向同学们传递了创新的方法。
四、2007年中考复习策略
1. 结合声学部分的知识特点,在复习中应注重知识在实际生产、生活中的应用,切忌死记课本知识,要加强对过程的学习。比如各种音响都有一个调节音量的旋钮,它改变了声音的什么特征,书本上是没有的,只有在生活中注重积累;关注声音在现代社会、现代战争中的应用,比如噪声武器、次声杀人等。
2. 学习能力越来越受到重视,更多的试题不是课本知识的再现,有许多是没有学过的知识,需要运用学过的物理方法加以解决,这就要求有较强的学习能力,平时注重自学、注重探究,掌握研究方法和学习方法。
3. 各门学科都有自身的特点,有自己的思想方法和解题规律,在复习过程中要注意总结提高,解题时要注意寻找规律,举一反三,切忌题海战术。同时把学习到的物理思想加以总结,以便考试时能得心应手。
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