2.1聲音的產(chǎn)生和傳播（導(dǎo)學(xué)案）八年級物理上冊（人教版）3

第1節(jié)聲音的產(chǎn)生和傳播（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過觀察和實驗，認(rèn)識聲音產(chǎn)生和傳播的條件。2.知道聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。3.知道聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。4.通過探究活動激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲，并樂于探索自然現(xiàn)象中藴含的道理。【學(xué)習(xí)重點】聲音的產(chǎn)生和傳播?！緦W(xué)習(xí)難點】應(yīng)用回聲測距進行簡單計算。【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1．聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，振動停止，發(fā)聲就停止。2．聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能（能/不能）傳聲。聲音以波的形式傳播，叫做聲波。3．聲速：①描述聲音傳播的快慢的物理量，它的大小等于聲音在每秒內(nèi)傳播的距離。可用公式表示為：v=s/t②聲速的大小與介質(zhì)的種類和介質(zhì)的溫度有關(guān)。一般情況下，聲音在固體、液體、氣體中的傳播速度大小排列是：固體、液體、氣體（按照從大到小順序排列）。4．回聲：①聲音在傳播過程中，遇到障礙物，會被反射回來，再傳入耳朵，就是回聲。②回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上時，人耳才能把這兩次聲音區(qū)分開，聽到回聲，人到障礙物的距離大于17m。③回聲的應(yīng)用：若回聲到達人耳，比原聲相差不到0.1s，回聲和原聲混在一起，使原聲加強。回聲測距：只要測出從發(fā)聲到回聲的時間，就可算出聲源與障礙物之間的距離。5.骨傳導(dǎo)：聲音通過頭骨、頜骨也能傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺，這種傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)?！竞献魈骄俊刻骄恳弧⒙曇舻漠a(chǎn)生1.聲音的產(chǎn)生【想想做做】進行下列實驗，觀察現(xiàn)象、體驗感覺、歸納結(jié)論。①兩位同學(xué)合作：一位同學(xué)把一根橡皮筋張緊，另一位同學(xué)撥動橡皮筋，使橡皮筋發(fā)出聲音，橡皮筋嗡嗡作響時，發(fā)現(xiàn)橡皮筋在振動。②把手指放在喉結(jié)處，一邊說話、一邊用手摸頸前喉頭部分。說話時根據(jù)到聲帶在振動?？梢姡l(fā)聲的物體都在振動，聲音是由物體的振動產(chǎn)生的?！具M行實驗】觀察實驗現(xiàn)象，回答下列問題。敲擊音叉，使音叉發(fā)聲，能觀察到音叉發(fā)聲時的振動嗎？怎樣才能顯示這種微小振動？①用一個懸掛的乒乓球去接觸正在發(fā)聲的音叉。你們能看到什么現(xiàn)象？說明什么？實驗現(xiàn)象：看到正在發(fā)聲的音叉將乒乓球彈起，說明正在發(fā)聲的音叉在振動。②用敲擊后的音叉接觸水面。實驗現(xiàn)象：發(fā)聲的音叉接觸水面，會看到水花飛濺。說明音叉在振動。【想想議議】乒乓球和水起到什么作用？將不容易觀察到的細微現(xiàn)象，通過某種方式將現(xiàn)象“放大”，直觀地呈現(xiàn)出來的方法叫轉(zhuǎn)化法。如將音叉的振動轉(zhuǎn)換為“水花四濺”，將音叉的振動轉(zhuǎn)化為乒乓球的彈起?！練w納結(jié)論】通過探究，可以得出以下結(jié)論：（1（1）聲音是由物體的振動產(chǎn)生的；振動停止，發(fā)聲也停止。（2）聲源：正在發(fā)聲的物體叫聲源。（3）轉(zhuǎn)化法：能夠把音叉的振動放大，這種研究方法在物理上叫做轉(zhuǎn)化法?！鞠胂胱h議】一些常見樂器靠什么振動發(fā)聲？一些動物發(fā)聲的器官是什么？完成下表：樂器種類樂器種類打擊樂器弦樂器管樂器發(fā)聲部位自身的振動弦的振動空氣柱的振動動物蟈蟈蟬（雄性）蚊子、蜜蜂發(fā)聲器官兩前翅摩擦腹部發(fā)聲器翅膀【歸納】①雄蟈蟈是用兩前翅摩擦振動發(fā)聲。②雄蟬才會鳴叫，因雄蟬腹部有一層薄薄的發(fā)聲膜，而雌蟬沒有發(fā)聲器。③蒼蠅、蚊子、蜜蜂產(chǎn)生的聲音是由蜜蜂的翅膀振動產(chǎn)生的。【例題1】如圖所示，在演示聲音是由物體振動引起的實驗中，將正在發(fā)聲的音叉接觸水面，水花四濺。在此實驗中水的作用是（A）A．把音叉微小的振動放大，便于觀察B．使音叉盡快停下來C．使音叉振動時間延長D．使聲波多次反射形成回音【解析】轉(zhuǎn)換法指的是將不易觀察的現(xiàn)象通過易觀察的現(xiàn)象體現(xiàn)出來，實驗中水的作用是將音叉微小的振動放大，更加便于觀察。故選A。2.聲音的記錄【想想議議】在生活、學(xué)習(xí)中，有些聲音非常有價值的，我們能不能把這些聲音保存起來呢？閱讀教材P28并回答，了解聲音是如何被記錄下來的。（1）早期的聲音記錄：甲圖是早期的機械唱片的表面放大圖，從圖片上可以看到，唱片上有一圈圈不規(guī)則的溝槽。當(dāng)唱片轉(zhuǎn)動時，唱針隨著劃過的溝槽振動，這樣就把記錄的聲音重現(xiàn)。（2）現(xiàn)代的聲音記錄：隨著技術(shù)的進步，人們用磁帶、激光唱盤、存儲卡和硬盤等記錄聲音。甲機械唱片表面甲機械唱片表面乙唱盤、存儲卡探究二、聲音的傳播【想一想】同學(xué)們是怎樣聽到老師發(fā)出的聲音的呢？1.聲音的傳播需要介質(zhì)（1）固體能夠傳播聲音【實驗】做好以下兩個實驗，體驗聲音的傳播。①一個同學(xué)輕叩桌面，另一個同學(xué)把耳朵貼在桌面上，能聽到聲音嗎？由實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？②用兩個紙杯連幾米長的細棉線，制作一個“土”，用“土”說話和在同樣的位置直接說話有什么不同？【分析】在實驗①中，能聽到與空氣中不一樣的聲音；在土進行的實驗中，能夠傳遞聲音的主要是棉線。所以桌子、棉線能夠傳播聲音?！窘Y(jié)論】固體能夠傳播聲音。（2）液體能夠傳播聲音回憶生活現(xiàn)象：①在魚缸胖拍手，水中的魚兒可以被聲音嚇跑。②花樣游泳運動員，當(dāng)她們的耳朵在水中時還要靠音樂的節(jié)奏，才能使自己的動作和其他隊員保持協(xié)調(diào)一致。以上事例表明，水可以傳播聲音。液體傳播聲音液體傳播聲音真空不能傳播聲音實驗（3）真空不能夠傳播聲音【演示實驗】如上圖所示，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，注意聽聲音的變化。再讓空氣逐漸進入罩內(nèi)，電鈴聲音又怎樣變化？實驗現(xiàn)象：抽出部分空氣后，聽到電鈴的聲音明顯變小；當(dāng)空氣逐漸進入罩內(nèi)，聽到電鈴聲逐漸變大?！鞠胍幌搿考偃鐚⒉Ａд謨?nèi)的空氣全部抽出，能否聽到聲音？在實驗的基礎(chǔ)上進一步推理：如果能把罩內(nèi)抽成真空，就聽不到鈴聲，這是一種理想實驗法。通過該實驗可得出結(jié)論：空氣可以傳播聲音，真空不能傳聲。大量實驗表明：聲音的傳播需要物質(zhì)，物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)。【歸納結(jié)論】（（1）介質(zhì)：能傳播聲音的物質(zhì)叫介質(zhì)。（2）固體、液體、氣體都可以作為介質(zhì)傳播聲音，真空不能傳聲?！鞠胍幌搿吭虑蛏蠜]有空氣，宇航員們面對面大喊也聽不見聲音，他們是通過什么來交流的？【分析】真空不能傳播聲音，月球上沒有空氣，哪怕離得再近，宇航員也無法聽到對方的聲音，只能通過無線電交談，因為無線電可以在真空中傳播?！纠}2】小華和小蘭在探究“聲音的產(chǎn)生與傳播”時：所示，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲并把乒乓球彈起，說明____可以傳聲；若將乙裝置搬上月球?qū)嶒?，則乒乓球____（選填“能”或“不能”）被彈起。（3）如圖丙所示，抽氣機不斷向罩外抽氣的過程中，罩內(nèi)音樂芯片的鈴聲會越來越______，進一步推理得出：___________不能傳聲。【答案】（1）振動；（2）空氣，不能；（3）小，真空?！窘馕觥浚?）如圖甲，正在發(fā)聲的音叉將懸掛著的乒乓球反復(fù)彈開，說明正在發(fā)生的音叉正在振動，說明聲音是由物體振動產(chǎn)生的。（2）如圖乙，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲并把乒乓球彈起，說明聲音可以傳遞能量，空氣可以傳聲。若將乙裝置搬上月球?qū)嶒?，因為月球周圍是真空，真空不能傳聲，所以乒乓球不能被彈起。?）如圖丙，抽氣機不斷向罩外抽氣的過程中，罩內(nèi)可以傳播聲音的空氣越來越少，所以罩內(nèi)音樂芯片的鈴聲會越來越小，進一步推理得出：真空不能傳聲。2.聲波【思考】大家能聽到老師的聲音，老師發(fā)出的聲音在空氣中是怎樣傳播的？實際上，聲波的傳播與水波的傳播相似，可以與水波進行類比理解。（1）水波的形成：用一根木棍不端的輕點水面，水面就會形成一圈一圈的水波，不斷向外傳播。（2）聲波：以敲鼓為例，了解聲音在空氣中的傳播?！痉治觥慨?dāng)鼓面向右振動時，壓縮右面的空氣，使這部分空氣變密；當(dāng)鼓面向左振動時，使右面的空氣變稀疏；鼓面左右振動，空氣中就形成了疏密相間的波動（聲波），由近及遠向四周傳播出去。聲音的傳播類似于水波，所以，我們把聲也叫聲波?！窘Y(jié)論】聲以波的形式傳播著，我們把它叫做聲波。探究三、聲速1.聲速【想想議議】①百米比賽時，計時員是什么時候開始計時呢？為什么？②雷電時，為什么總是先看到閃電，后聽到雷聲呢？【歸納】①百米比賽時，終點計時員先看到發(fā)令槍的煙霧，后聽到發(fā)令槍的聲音，所以應(yīng)該在看到發(fā)令槍的煙霧時開始計時。②發(fā)生雷電時，閃電和雷聲同時發(fā)生，但是光比聲音傳播的快，總是先看到閃電，后聽到雷聲。這些現(xiàn)象說明聲音的傳播需要時間，即聲音的傳播有一定的速度。③閱讀P30小資料“一些介質(zhì)中的聲速”并找出聲速傳播的規(guī)律。【歸納規(guī)律】①固體中聲音的傳播速度最快，液體中傳播的速度較快，氣體中傳播的速度最慢。②同種介質(zhì)，溫度越高，聲速越大。例如聲在空氣的傳播速度隨著溫度的升高而增大。③溫度相同時，不同介質(zhì)，聲速不同?！窘Y(jié)論】（（1）聲速：我們用聲速表示聲音傳播的快慢。它的大小等于聲音在每秒內(nèi)傳播的距離。公式表示：v=s/t（2）影響聲速的因素：①介質(zhì)的種類。聲音在固體中傳播速度最快，其次是在液體中，在氣體中傳播速度最慢；一般情況下v固＞v液＞v氣。②介質(zhì)的溫度。同種介質(zhì)，溫度越高，聲速越大?！纠}3】如表給出了在一些介質(zhì)中的聲速，分析表格中的信息，可以得出的結(jié)論是（）A．聲音在銅中傳播得最慢B．聲音在空氣中的傳播速度為340m/sC．聲音在固體中比在液體中傳播得快D．聲速大小與介質(zhì)的溫度、種類有關(guān)【答案】D。【解析】A．從表中數(shù)據(jù)知聲音在銅中傳播的最快，故A不符題意；2.回聲（1）回聲的產(chǎn)生【想一想】在山谷間喊叫時，你是否提到過回聲？在教室里也有聲音為什么聽不到回聲？【分析】聲音在傳播過程中，如果遇到障礙物，就會被反射。我們對著遠處的高墻或山崖喊話以后聽到的回聲，就是反射回來的聲音?；芈暎郝曇粼趥鞑ミ^程中碰到障礙物被反射回來的現(xiàn)象叫回聲。（2）聽到回聲的條件當(dāng)障礙物離人較遠時，若發(fā)出的聲音大于0.1s回到耳邊時，人們能把回聲和原聲區(qū)分開。根據(jù)聲音在空氣柱的傳播速度為340m/s，就可以計算出聲源到障礙物的距離大于17m。s總=vt=340m/s×0.1s=34ms=34m/2=17m（3）回聲的應(yīng)用①加強原聲。當(dāng)障礙物離得太近時，聲波很快被反射回來，回聲與原聲混在一起，此時人們分辨不出原聲和回聲，但是會覺得聲音更響亮。音樂廳中常用這種原理使演奏的效果更好。加強原聲加強原聲回聲測距②回聲測距。當(dāng)聲源靜止時，聲音從出發(fā)到再回到聲源處所走過的距離是聲源到障礙物距離的兩倍：s=vt/2。3.人耳感知聲音的途徑（1）空氣傳導(dǎo)：閱讀P30中的《科學(xué)世界》，了解人耳聽到聲音的過程。①人耳的構(gòu)造與作用（a）外耳：包括耳廓、外耳道、耳垂；作用是接受聲波。（b）中耳：包括鼓膜、聽小骨；作用是傳播聲音。（c）內(nèi)耳：包括耳蝸、三條半規(guī)管；作用是感受聲音信息。②人耳聽到聲音的過程：外界傳來的聲音→鼓膜振動→聽小骨及其他組織→聽覺神經(jīng)→大腦，人就聽到了聲音。（2）骨傳導(dǎo)①骨傳導(dǎo)：聲音可以通過頭骨、頜骨傳到聽覺神經(jīng)，物理學(xué)中把這種傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)。骨傳導(dǎo)的原理是固體可以傳聲。②體驗骨傳聲實驗：用手指堵住自己的耳朵，將振動的音叉的尾部抵在前額、耳后的骨頭和牙齒上，能聽到音叉的聲音。音樂家貝多芬耳聾后，就是用牙咬住木棒的一端，另一端頂在鋼琴上來聽自己演奏的琴聲，從而繼續(xù)進行創(chuàng)作的?！纠}4】將音叉敲響后，放入口中，先不接觸牙齒，聽聽聲音，再咬住音叉，聽聽聲音，如上圖2.1—9所示。下列說法正確的是（A）A.音叉尾部接觸牙齒時，聲音響些，是由于固體傳聲比空氣強B.音叉尾部接觸牙齒時，聲音弱些，因為那樣會阻止音叉的振動C.音叉尾部不接觸牙齒時，聲音強些，是因為空氣傳聲強D.音叉尾部不接觸牙齒時，不能聽到聲音，是由于空氣不能傳聲【解析】骨傳導(dǎo)傳遞聲音時，靠的是固體，固體的傳聲效果比氣體的好。所以當(dāng)音叉尾部接觸牙齒時，聲音響些，是由于固體傳聲比空氣強。選項A正確?！揪v點撥】1.在進行真空鈴實驗進行得出真空不能傳聲這一結(jié)論時，注音運用科學(xué)推理法。2.聲波是比較難以理解的概念，可以利用水波進行類比理解聲波。3.在分析實驗數(shù)據(jù)歸納結(jié)論時，注意形成橫向?qū)Ρ?、縱向?qū)Ρ鹊贸鼋Y(jié)論的能力。如歸納聲速的傳播規(guī)律時，一是對不同溫度下空氣中的聲速進行對比，二是對同一溫度下不同介質(zhì)中的聲速進行對比，從而可以得出多個結(jié)論。【歸納整理】聲音的聲音的產(chǎn)生①由物體的振動產(chǎn)生。振動停止，發(fā)聲也停止。②轉(zhuǎn)換法：能夠把音叉的振動放大，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。①介質(zhì)：能傳播聲音的物質(zhì)叫介質(zhì)。②固體、液體、氣體都可以作為介質(zhì)傳播聲音，真空不能傳聲。③聲波：聲以波的形式傳播著，我們把它叫做聲波。①聲音每秒鐘傳播的距離叫做聲速。公式：v=st②聲速大小與介質(zhì)的種類和溫度有關(guān)。聲音在固體中傳播最快，在液體中次之，在氣體中傳播最慢。③聲音在15℃空氣中的傳播速度v聲＝340m/s①回聲的形成：聲音遇到障礙物被反射形成的一種現(xiàn)象。②聽到回聲的條件：回聲到達耳朵比原聲晚0.1秒以上，人耳才能把回聲和原聲分開。距離障礙物至少17米遠。③回聲的應(yīng)用：加強原聲；測量距離。①空氣傳導(dǎo)②骨傳導(dǎo)聲音的傳播聲速聲音的產(chǎn)生和傳播回聲聽覺的形成【課堂練習(xí)】1.敲鑼鼓時要讓嗡嗡作響的鑼聲迅速停止，最好的方法是（）A.捂住耳朵B.不再去敲它C.用手按住鑼面D.握住鑼的邊緣【答案】C。【解析】因為聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，振動停止，聲音消失，所以要讓嗡嗡作響的鑼聲迅速停止，最好的方法是用手按住鑼面，使它停止振動。故A、B、D不符合題意，C選項符合題意。故選C。2．圖中，發(fā)聲的喇叭使小紙片“跳舞”，這個現(xiàn)象說明（）A．空氣可以傳播聲音B．發(fā)聲的喇叭正在振動C．小紙片振動使喇叭發(fā)聲D．固體可以傳播聲音【答案】B【解析】紙片“跳舞”，是因為喇叭振動使紙片振動，說明發(fā)聲的喇叭在振動，故B符合題意，ACD不符合題意。所以選B。3．關(guān)于聲音的傳播，下面說法中正確的是（）A．聲音借助介質(zhì)以波的形式傳播B．聲音在真空中以很小的速度傳播C．聲音在介質(zhì)中傳播的速度隨溫度降低而增大D．聲音在不同的介質(zhì)中的傳播速度都相同【答案】A【解析】A．聲音借助介質(zhì)以波的形式傳播，該選項正確。B．聲音在真空中不能傳播，該選項錯誤。C．聲音在介質(zhì)中傳播的速度隨溫度降低而降低，該選項錯誤。D．聲音在不同的介質(zhì)中的傳播速度不相同，該選項錯誤。所以選A。4．某人在一根較長的裝有水的鋼管的一頭敲一下，另一人在水管的另一頭能聽到三次響聲，這三次響聲傳播的介質(zhì)順序是（）A．空氣、水、鋼管 B．水、空氣、鋼管 C．鋼管、水、空氣 D．鋼管、空氣、水【答案】C【解析】本題中傳播聲音的物質(zhì)有三種：水、鋼管和空氣，在這三種物質(zhì)中，聲音在鋼管中傳播的最快，在空氣中傳播的最慢，人在水管的另一端聽到的第一聲響是從水管中傳來的，第二聲響是從水中傳來的，第三聲響是從空氣中傳來的。故選C。5．2022年8月4日，解放軍在臺島周邊海域舉行大規(guī)模軍演。如圖所示，發(fā)射的火箭彈經(jīng)過2.4s命中目標(biāo)，命中目標(biāo)后經(jīng)過了7.2s聽到了爆炸聲。（聲音在空氣中的傳播速度取340m/s）求：（1）火箭彈發(fā)射點距離目標(biāo)多遠；（2）火箭彈發(fā)射后到命中目標(biāo)過程中的平均速度？【答案】（1）2448m；（2）1020m/s。【解析】（1）火箭彈發(fā)射點到目標(biāo)的距離等于聲音傳播的距離為s=v聲t聲=340m/s×7.2s=2448m（2）火箭彈發(fā)射后的平均速度v=6．一輛勻速行駛的汽車在離高樓360m處鳴笛，汽車直線向前行駛40m后，司機剛好聽到回聲，則汽車的速度為_____km/h。（聲音在空氣中傳播的速度為340m/s）【答案】72?！窘馕觥柯曇魝鞑サ木嚯xs=360m+360m40m=680m聲音傳播的時間t＝EQ\F(s,v)=EQ\F(680m,340m/s)=2s所以汽車行駛速度為v1＝EQ\F(s1,t)=EQ\F(40m,2s)=20m/s=72km/h7．小明做探究真空是否能傳聲的實驗，如圖所示。（1）如圖，把正在響鈴的電鈴放在玻璃罩內(nèi)，在逐漸抽出玻璃罩內(nèi)空氣的過程中，會聽到鈴聲逐漸變_____；（2）打開閥門，讓空氣逐漸進入玻璃罩內(nèi)，又會聽到鈴聲逐漸變____；（3）推理過程：玻璃罩內(nèi)空氣越少，傳出的聲音越_____；如果玻璃罩內(nèi)抽成真空后，就聽不到電鈴響鈴的聲音了；（4）結(jié)論：聲音的傳播需要_____，真空不能_____；（5）此實驗中，用抽氣機抽氣_____（填“能”或“不能”）得到真空，實驗的結(jié)論是通過_____（填序號）得出的結(jié)