導學案：2.1 聲音的產(chǎn)生與傳播（學生版）

學而優(yōu)教有方2.1聲音的產(chǎn)生與傳播（導學案）【學習目標】1.通過觀察和實驗，認識聲音產(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)學習興趣和求知欲，并樂于探索自然現(xiàn)象中蘊含的道理?！緦W習重點】聲音的產(chǎn)生和傳播?！緦W習難點】聲波的概念?！咀灾黝A習】閱讀教材第34頁第1節(jié)《聲音的產(chǎn)生與傳播》，并完成以下內(nèi)容：1．聲音是由物體的產(chǎn)生的，振動停止，就停止。2．聲音的傳播需要，真空（能/不能）傳聲。聲音以的形式傳播，叫做聲波。3．聲速：（1）描述聲音傳播的物理量，它的大小等于聲音在每秒內(nèi)傳播的?？捎霉奖硎緸椋海?）聲速的大小與介質(zhì)的和介質(zhì)的有關(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：、、（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，會被回來，再傳入耳朵，就是回聲。（2）回聲到達人耳比原聲晚s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m。（3）回聲的應用：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?；芈暅y距：只要測出從發(fā)聲到回聲的，就可算出聲源與障礙物之間的距離。5.骨傳導：聲音通過、也能傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺，這種傳導方式叫做骨傳導?！竞献魈骄俊刻骄恳?、聲音的產(chǎn)生1.探究聲音的產(chǎn)生（1）進行實驗，觀察現(xiàn)象，進行分析（可選擇其中幾個）①用手指按住自己咽喉兩側(cè)說話，再停止說話，手指的感覺；②敲擊音叉，將正在發(fā)聲的音叉插入水里；再用手握住正在發(fā)聲的音叉，使其停止振動；③將碎紙片放在揚聲器的紙盆上，播放音樂，使揚聲器發(fā)聲；停止播放音樂；④撥動張緊的橡皮筋，觀察橡皮筋的變化，當橡皮筋停止振動，是否還能聽到聲音？⑤吹響笛子，聽到悠悠笛聲緩慢揚起，放在笛空處的手指，能否感覺到氣流的流動？然后停止吹氣，能否聽到聲音？（2）探究分析聲帶、音叉、紙盆、橡皮筋是固體，固體振動能夠發(fā)聲；空氣柱是氣體，氣體振動也能發(fā)聲。由此可見，聲音是由物體而產(chǎn)生的，物體不振動就不會產(chǎn)生聲音。（3）實驗結(jié)論：聲音是由物體而產(chǎn)生的。2.實驗方法——歸納推理與轉(zhuǎn)換法（1）歸納推理法我們通過觀察生活中一些與聲音有關(guān)的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些聲音都是由振動產(chǎn)生的。由此得出“聲音是由物體的振動產(chǎn)生的”這個一般性的結(jié)論，這里用到了的方法。（2）轉(zhuǎn)換法上述實驗中，將正在發(fā)聲的音叉插入水里，水花四濺，通過水能夠把音叉的振動。將正在發(fā)聲的音叉靠近乒乓球，乒乓球來回擺動，能夠把音叉的振動放大。這是一種法。在物理學中對于一些看不見、摸不著的東西，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接的測量，這種研究方法稱為轉(zhuǎn)換法。3.理解聲音的產(chǎn)生（1）聲源物理學中把正在發(fā)聲的物體叫做。固體、液體、氣體都可以振動發(fā)出聲音，如“風聲、雨聲、讀書聲，聲聲入耳”中的“風聲、雨聲、讀書聲”分別是由氣體、液體、固體振動發(fā)出的聲音。有些聲源的振動，我們感覺不到，需用轉(zhuǎn)換法來體現(xiàn)。（2）“振動停止，發(fā)聲也停止”不能理解為“振動停止，聲音消失”。因為振動停止，只是不再發(fā)聲，而原來發(fā)出的聲音仍繼續(xù)存在并傳播。例如，對高山喊話時，聲音停止，仍會聽到回聲，就是原來發(fā)出的聲音繼續(xù)存在并傳播的結(jié)果。（3）物體振動發(fā)出的聲音不一定能被人聽見。例如，人耳聽不見蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音；當人離聲源太遠時，人也可能聽不見聲音。4.物體振動發(fā)聲的現(xiàn)象（1）樂器的發(fā)聲弦樂器靠的振動發(fā)聲；管樂器是靠振動發(fā)聲；打擊樂器是靠的振動發(fā)聲。（2）一些動物的發(fā)聲部位蟬（雄性）是通過腹部的發(fā)生器官來發(fā)聲的；蟈蟈后背長有透明膜狀發(fā)生薄片，靠翅膀高速震動摩擦產(chǎn)生聲音；蚊子飛行時，是翅膀迅速振動發(fā)出的。5.聲音的保存方法振動可以發(fā)聲。如果將發(fā)聲體的振動記錄下來，需要時再讓物體按照記錄下來的振動規(guī)律去振動，就會產(chǎn)生與原來一樣的聲音，這樣就可以將聲音保存下來。早期的聲音記錄：唱片上有一圈圈不規(guī)則的溝槽，當唱片轉(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)出來。現(xiàn)代的聲音記錄:隨著技術(shù)的進步，人們還發(fā)明了用磁帶、激光唱盤和存儲卡等記錄聲音的方法。早期的機械唱片表面【例題1】如圖所示，在鼓面上撒一些紙屑，他用木槌敲擊鼓面的時候，既能聽到鼓聲，又能觀察到________。通過實驗現(xiàn)象得出結(jié)論________。這種科學研究方法叫做_________（選填“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“類比法”）。將敲響的鼓面用手按住，響聲會消失，這是因為_________。探究二、聲音的傳播1.探究聲音的傳播【想一想】人們聽到聲音時往往和發(fā)聲的物體有一定的距離，那么聲音是怎樣從發(fā)聲的物體傳播到遠處的呢?（1）探究真空是否能傳聲【實驗】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；當空氣逐漸進入罩內(nèi)，聽到電鈴聲逐漸變?！鞠胍幌搿考偃鐚⒉Ａд謨?nèi)的空氣全部抽出，能否聽到聲音？在實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上進一步推理：如果能把罩內(nèi)抽成真空，就聽不到鈴聲。這是一種法?！緦嶒灲Y(jié)論】聲音可以在空氣中傳播，但不能在中傳播。（2）探究固體、液體是否能傳聲【實驗】在兩個實驗中，注意是否能聽到聲音。①把你的耳朵貼在桌面上，讓一位同學用手指甲輕刮桌子（不要讓附近的同學聽到聲音）。②將正在發(fā)聲的手機裝入塑料袋，扎緊袋口后用細線懸掛在水中?！痉治霈F(xiàn)象，歸納結(jié)論】上述實驗中，均能聽到聲音，說明固體和液體都能傳播聲音。（3）歸納結(jié)論聲音的傳播需要，它既可以在氣體中傳播，也可以在固體和液體中傳播。但不能在中傳播。（4）介質(zhì)①介質(zhì)：聲音的傳播需要物質(zhì)，物理學中把這樣的物質(zhì)叫作。氣體、液體、固體都可以充當傳播聲音的介質(zhì)。②空氣越稀薄，傳聲效果越差，真空不能傳聲。月球上沒有空氣，故在月球表面的航天員只能通過電子通信設(shè)備交流。③一般而言，固體傳聲效果最好，液體次之，氣體傳聲效果最差。（4）實驗方法一科學推理法在探究真空能否傳聲的實驗中，雖然不可能將玻璃罩內(nèi)的空氣完全抽出，但通過“玻璃罩內(nèi)空氣越來越少，聽到的聲音越來越小”能夠推理出真空不能傳聲。運用了法，又稱理想實驗法。2.聲波【想一想】同學們能夠聽到老師的聲音，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，不斷向外傳播。（2）聲波：以敲鼓為例，了解聲音在空氣中是怎樣傳播的?！痉治觥慨敼拿嫦蛴艺駝訒r，壓縮右面的空氣，使這部分空氣變；當鼓面向左振動時，使右面的空氣變；鼓面左右振動，空氣中就形成了疏密相間的（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。聲波的定義：聲以的形式傳播著，我們把它叫做聲波?！纠}2】小明做探究真空是否能傳聲的實驗，如圖所示。（1）如圖甲，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）推理過程：玻璃罩內(nèi)空氣越少，傳出的聲音越弱；如果玻璃罩內(nèi)抽成真空后，聲音就____；（3）結(jié)論：聲音的傳播需要_______，真空不能傳聲；（4）由上述結(jié)論小明想到：將來中國航天員登月的時候需要用________（選填“無線電波”或“聲波”）交流信息，因為在月球上沒有空氣；（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)論，是我們學習的第一個理想實驗。A．推理假設(shè)B．實驗驗證C．歸納總結(jié)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？【分析歸納】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，即聲音的傳播有一定的。（1）聲速表示聲音傳播的。聲速的大小等于聲音在1秒內(nèi)傳播的距離。公式：（2）影響聲速的因素③閱讀P37頁小資料“一些介質(zhì)中的聲速”并找出聲速傳播的規(guī)律?！練w納規(guī)律】①聲速的大小與介質(zhì)的有關(guān)：聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度一般是v固＞v液＞v氣。②聲速的大小與介質(zhì)的有關(guān)：聲在空氣的傳播速度隨著溫度的升高而增大。平常我們講的空氣中的聲速。一般指的是15℃空氣中的聲速（要記住）。2.回聲（1）回聲的形成【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^程中碰到障礙物被回來的現(xiàn)象叫回聲。（2）人耳能區(qū)分回聲與原聲的條件如果回聲到達人耳的時間比原聲晚0.1s以上，人耳就能把回聲和原聲區(qū)分開；如果小于0.1s，回聲和原聲混在一起，使原聲加強，此時人耳分辨不出原聲和回聲。所以，在屋子里講話聽起來比較響亮，在操場上講話，聽起來就小多了。根據(jù)聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，就可以計算出聲源到障礙物的距離s總=vt=340m/s×0.1s=34m則聲源到障礙物的距離s=34m/2=17m所以聲源到障礙物的距離大于m。（3）回聲的應用①回聲。當聲源靜止時，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。則兩地距離：s=其中v為聲音在介質(zhì)中的傳播速度，t為從發(fā)聲到接收到回聲的時間?；芈暅y距加強原聲運用該原理可以測定海洋的深度、冰山的距離等。②加強。當障礙物離得太近時，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。③回聲的防止。室內(nèi)講話（比如晚會、報告會等場合）時回聲有時候會使人聽到多重聲音，產(chǎn)生重音，不利于接收信息，嚴重時會對人的聽覺系統(tǒng)造成危害。所以會議室的墻壁常做成凹凸不平的形狀，使到達的聲音向各個方向反射，從而相互抵消一部分，減弱回聲的影響。3.骨傳導學生閱讀P37中的《科學世界》，了解并體驗骨傳導。（1）人耳感知聲音的基本過程外界傳來的聲音→振動→聽小骨及其他組織→聽覺→大腦，人就聽到了聲音。人耳構(gòu)造體驗骨傳導（2）骨傳導①骨傳導：聲音可以、也能傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺?？茖W中把聲音的這種傳導方式叫做骨傳導。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}3】表中是某些介質(zhì)中的聲速：介質(zhì)v/(m·s-1)介質(zhì)v/(m·s-1)空氣（15℃）340海水（25℃）1531空氣（25℃）346冰3230水（5℃）1450軟橡膠（常溫）40~50水（15℃）1470軟木500水（20℃）1480鐵（棒）5200（1）分析表格中的信息，推斷：①聲速大小可能跟_________有關(guān)，依據(jù)是______________；②聲速大小可能跟_________有關(guān)，依據(jù)是______________；（2）小南根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論聲音在介質(zhì)中的傳播速度滿足關(guān)系式v固>v液>v氣。小北認為這個結(jié)論不嚴謹，原因是_________；（3）小南爬山的時候，在一個小山坡上看見對面有一座山峰，她想估測出該山峰與自己的距離，于是她對著山峰大喊了一聲，約3s后聽到了回聲。若此時的溫度為15℃，則該山峰距離小南多少m？【精講點撥】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?！練w納整理】【課堂練習】1.下列關(guān)于聲音傳播的說法中，錯誤的是（??）A.學生聽到老師的講課聲是靠空氣傳播的B.“土電話”靠固體傳聲C.聲音在液體中比在空氣中傳播得慢D.真空不能傳聲2．北宋時代的沈括，在他的著作《夢溪筆談》中記載著：士兵枕著牛皮制成的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲敵人的馬蹄聲。下列有關(guān)聲音的描述正確的是（）A．聲音可以不由振動產(chǎn)生 B．聲音在真空中傳播的速度是340m/sC．只有牛皮制成的箭筒可以傳播聲音 D．一般固體傳播聲音比