第1节 声音的产生与传播（培优教学课件）物理人教版2024八年级上册

第二章 声现象 八年级上册•人教版2024 第1节 声音的产生与传播 编钟是我国古代重要的打击乐器，历史久远。1978年湖北随县(今随州)出土的战国曾侯乙编钟，气势恢宏，体现了中国先泰礼乐文明和青铜器铸造技术的极高水平。 编钟、钢琴等乐器都能发出悦耳的声音，你知道声音是如何产生和传播的吗？这一章就让我们一起来探寻与声音有关的现象。 导入新课 鸟鸣清脆如王，琴声婉转悠扬……声音对我们来说再熟悉不过了,那么声音是怎么产生的，又是如何被我们听到的呢? 物理观念 知道声音是由物体振动产生的。知道声音的传播需要介质。声音在不同的介质中传播的速度不同。 科学思维 通过实验，认识声音产生和传播的条件。通过类比水波理解声波的传播和声波具有能量。 科学探究 探究声音的产生。探究声音能否在液体和真空中传播。 科学态度 与责任 通过科学探究实验，让学生深刻体会科学探究过程，增强学生对声音现象的科学认识，进而激发对科学探索的兴趣和能力。 学习目标 重点难点 重点 1.声音产生和传播的条件。 2.不同介质中声音传播的速度不同。 难点 1.理解声音是由物体的振动产生的。 2.探究声音在不同介质中的传播。 1. 声音的产生 2. 声音的传播 3. 声速 4. 课堂小结 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 一、声音的产生 第1节 声音的产生与传播 一、声音的产生 拨动绷紧的橡皮筋，一边听声音，一边观察橡皮筋的变化；边说话，边用手摸颈前喉头部分。 说话时，手指感觉到喉部在振动 听到声音的同时，看到橡皮筋在振动。 一、声音的产生 演示实验 敲击鼓面 发声音叉 发声音箱 现象：敲击鼓面，鼓面发声，鼓面上的小纸屑跳起来。鼓面停止发声，纸屑停止跳动; 说明：声音由物体的振动产生的。振动停止物体就停止发声。 现象：发声的音又接触水面，水花飞溅; 说明：发声的音叉在振动。 现象：音箱播放音乐，硬币跳起来。停止播放音乐，硬币不会跳起来; 说明：声音由物体的振动产生的。振动停止物体就停止发声。 转换法：由于人眼不容易直接观察到声源的振动，探究时借助音叉触及面颊的感觉，音叉激起水花，鼓面振动引起纸眉跳动等来显示振动。 一、声音的产生 大量的观察、分析表明，声音是由物体的振动产生的。 我们通过观察生活中一些与声音有关的现象，发现这些声音都是由振动产生的，由此得出“声音是由物体的振动产生的”这个一般性的结论。这里用到了归纳推理的方法 物理学中，把正在发声的物体叫作声源。固体、液体、气体都能发声，都可以成为声源。 鸟鸣： 鸟的鸣膜振动发声 涛声： 海水拍打振动产生 雷声： 空气受热膨胀产生爆鸣 液体 固体 气体 一、声音的产生 以下物体是靠什么振动发出的声音？ 空气柱振动 琴弦振动 双翅根部两粒比油菜籽还小的“黑点”振动发出的。 一、声音的产生 声音的保存 振动可以发声。如果将发声体的振动记录下来，需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会产生与原来一样的声音，这样就可以将声音保存下来。早期机械唱片的表面有一圈圈不规则的沟槽。当唱片转动时，唱针随着划过的沟振动，这样就把记录的声音重现出来。随着技术的进步，人们还发明了用磁带、激光唱片和存储卡等记录并存储声音的方法。 机械唱片表面的沟槽 激光唱片 【例题1】小明利用如图所示实验装置探究“声音的产生”，当用锤敲击音叉后，将系在细线上的乒乓球靠近音叉，既听到音叉发出的声音，又观察到 ，通过这个实验可以得出的结论是 ；乒乓球在实验中起到的作用是 。 【解析】 [1][2]通过实验发现，用锤敲击音叉的时候，音叉振动发声，音叉发出声音的同时，可观察到乒乓球会被弹起一定的角度，说明声音是由物体的振动产生的。 [3]物体的振动有时用眼睛无法直接看到，可以通过小球是否被弹起判断音叉是否在振动，这种把音叉的微小振动放大的思维方法叫做转换法，因此乒乓球在实验中起的作用是把微小的振动放大。 乒乓球被弹开 一、声音的产生 声音是由物体振动产生的 放大音叉的振动 二、声音的传播 第1节 声音的产生与传播 二、声音的传播 问题 人们听到声音时往往和发声的物体有一定的距离，那么声音是怎样从发声的物体传播到远处的呢? 演示实验 研究声音的传播 如图示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，注意声音的变化。再让空气逐渐进入玻璃罩，注意声音的变化。 真空罩中的闹钟 二、声音的传播 视频播放—《真空罩中的闹钟》 在上述实验中，不断抽气，罩内的空气越稀薄，我们听到的铃声越来越小。由此推测，当玻璃罩内达到真空状态我们将听不到铃声。 打开阀门，铃声逐渐变大 实验推理法 结论：声音能在空气中传播，真空不能传播声音 二、声音的传播 思考：我们在教室可以面对面交流，为什么太空中的宇航员无法直接面对面说话呢？ 如果没有空气，人们就无法通过声音正常交流。在没有空气的太空中，哪怕离得再近，航天员也只能通过无线电波交谈。真空不能传播声音，无线电可以在真空中传播。 二、声音的传播 声音能在空气中传播，那么声音在空气中是怎样传播的呢? 以击鼓为例，鼓面的振动带动周围的空气振动，形成了疏密相间的波动，向远处传播。这个过程跟水波的传播相似。石头落入水中，激起的水波从石头人向四周传播 声音以波的形式传播着，我们把它叫做声波。 二、声音的传播 1.把耳朵贴在桌面上，让另一名同学轻轻敲桌子，能听到声音吗？ 2.将正在发声的手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬挂在水中。你还能听到手机发出的声音吗? 二、声音的传播 从上述实验可以发现，桌子也能传声，水也可以传播声音。说明气体、液体和固体能传播声音。 大量实验表明：声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫作介质；传声的介质既可以是气体、固体，也可以是液体；真空不能传声。 【例题2】科技的发展，让人们遨游太空的梦想将成为现实。当你和伙伴们遨游太空时， （选填“能”或“不能”）面对面说话交流，你的判断依据是 。 二、声音的传播 【解析】 [1][2]声音不能在真空中传播，太空是真空环境，所以人们不能面对面说话交流。 不能 真空不能传声 三、声速 第1节 声音的产生与传播 三、声速 远处一道闪电划过漆黑的夜空，过一会儿才会听到隆隆的雷声。这个现象表明，远处的声音传到我们的耳朵需要一段时间。 声速：声音传播的快慢 三、声速 (1)声速与介质种类有关。 (2)声速与介质温度有关。 (3)一般情况下，声音在不同介质中的传播速度：v固>v液>v气。 三、声速 回声：当声音在传播过程中，遇到障碍物时，会被反射回来，再传入耳朵，我们就听到了回声。 听到回声的条件：回声到达耳朵比原声晚0.1s以上，人耳才能把回声和原声分开，距发声体至少17m。 三、声速 声波 鼓膜振动 听小骨及其他组织 听觉神经 大脑 视频播放—《我们是怎样听到声音的》 三、声速 在这个过程中，任何部分发生障碍(例如鼓膜、听小骨或听觉神经损坏)，人都会失去听觉。如果只是传导障碍，而又能够想办法通过其他途径将振动产生的信号传递给听觉神经，那么人也能够感知声音。例如，声音通过颅骨也能传到听觉神经，引起听觉。声音的这种传导方式叫作骨传导。 声波 鼓膜振动 听小骨及其他组织 听觉神经 大脑 骨传导 三、声速 取两个棉花球塞住耳朵，用橡皮锤敲击音叉，这时你基本听不到音叉发出的声音；再把振动的音叉尾部先后抵在下巴、前额、耳后的骨头上，通过骨传导你能清楚地听到音叉发出的声音；一旦把音叉移开，马上就听不到声音了。一些失去听觉的人可以利用骨传导来听声音。骨传导不用空气传声，可以有效避免嘈杂环境的干扰，常应用在工业、战场等特殊场合中。而利用骨传导原理制成的助听器、耳机等更是在生活中得到了广泛的应用。 骨传导耳机 骨传导助听器 体验骨传导 【例题3】声音在不同介质中传播的速度不同。某同学想测量声音在一段特殊金属管中传播速度。已知管长为884m，在一端敲击一下，在另一端先后听到两次声音，用专用设备测量两次声音相隔2.43s，空气中声速340m/s，声音在金属管中的传播速度是：（　　） A．340m/s B．680m/s C．5200m/s D．2600m/s 【解析】 声音在空气中传播的时间为 声音在固体中传播的速度更快，两次声音相隔2.43s，则声音在金属管中传播的时间为 则声音在金属管中的传播速度为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 C 三、声速 四、课堂小结 第1节 声音的产生与传播 四、课堂总结 声音的产生与传播 声音的传播 声音的产生 声音由物体的振动产生 振动停止，发声停止 声音的保存 介质：声音传播需要的物质 真空不能传声 气体、液体、固体都是介质 声速 声速：声音传播的快慢 声速与介质种类和温度有关 空气中15℃的声速为340m/s 回声 五、练习与应用 第1节 声音的产生与传播 1.用手拔动绷紧的橡皮筋，我们听到了声音同时看到橡皮筋变“胖”变“虚”了，这是橡皮筋在振动，请你另外举例说明：你在听到声音的同时如何判断物体在发生振动。 【解析】说话时触摸喉头，能够感觉到动，这是发声时声带在振动 ；把正在发声的音叉放入水中，有水花溅出来，可说明音叉发声时在振动；鼓面上放置的碎纸屑，敲击鼓面，听到鼓声的同时碎纸屑在跳动，说明鼓面发声时在振动。 五、练习与应用 2.花样游泳融合了游泳、舞蹈和音乐，有“水上芭蕾”之称。请你以花样游泳为例说明：水是可以传播声音的介质。 【解析】 花样游泳运动员在水中能够根据音乐的旋律做出相匹配的动作，说明水能够作为传播声音的介质，从而使运动员在水中听到声音。 五、练习与应用 3.阅读课本中关于声速的“小资料”，你能从中获得关于声速的哪些信息? 【解析】 (1)声速与介质种类有关。 (2)声速与介质温度有关。 (3)一般情况下，声音在不同介质中的传播速度：v固>v液>v气。 五、练习与应用 4. 将耳朵贴在长铁管的一端，让别人敲一下铁管的另一端，你认为会听到几次敲打的声音？请说出其中的道理。 【解析】会听到2次敲打的声音，因为声音在铁中传播的速度大于空气中传播的速度，所以第一次会先听到从铁管传来的敲打声，第二次会听到从空气传来的敲打声。 五、练习与应用 5. 在室内讲话比旷野里响亮，这是为什么? 【解析】因为在室内，障碍物比较近，会使回声和原声混在一起，此时人耳无法区分开回声和原声，所以听起来比较响亮；而在旷野，由于障碍物很远，回声和原声区分开，所以没有在室内讲话声音响亮。 五、练习与应用 6. 向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。一个同学向着远处的山崖大喊一声，约1.5s后听到回声，那么该同学距山崖大约多少米? 【解析】一个同学向着远处的山崖大喊一声，约1.5s后听到回声，声音在1.5s内通过的路程为该同学距山崖距离的两倍那么该同学距山崖距离为 五、练习与应用 六、提升训练 第1节 声音的产生与传播 1．如图所示：系在细绳上的乒乓球在竖直方向静止不动，将正在发声的音叉慢慢靠近并接触乒乓球，观察到乒乓球被弹起，说明声音是由物体 产生的，音叉发出的声音通过 传入我们的耳中。若在月球 表面做实验， 看到乒乓球被弹起（选填“能”或“不能”）。 振动 【解析】[1]发声的音叉靠近并接触乒乓球，观察到乒乓球被弹起，是因为音叉在振动，说明声音是由物体的振动产生的。 [2]声音的传播需要介质，音叉发出的声音通过空气传入我们的耳中。 [3]在月球表面做实验，虽然没有空气传播声音，但音叉发声时也在振动，乒乓球靠近音叉会被弹起。 六、提升训练 空气 不能 2. 《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声。“伏地听声”说明了（    ） A．声音不能在空气中传播 B．声音不能在真空中传播 C．声音在固体中传播最快 D．声音不能在固体中传播 【解析】 行军窗营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，说明声音可以在固体中传播。 故选C。 六、提升训练 C 3. 同学将耳朵贴在一根15m铁管的一端，乙同学在另一端用力敲一下铁管，甲同学能听到（空气中声速为340m/s，铁中声速为5200m/s）（　　） A．1次敲击声 B．3次敲击声 C．4次敲击声 D．2次敲击声 六、提升训练 A 【解析】声音在空气中传播的时间为 声音在铁管中传播的时间为 两个声音的间隔为 由于人耳分辨出两声响，时间间隔至少为0.1s，故甲同学只能听到一声响，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 图中小资料是声音在一些介质中的传播速度，根据表中提供的信息，下面说法正确的是（　　） A．声音在同一种介质中传播速度一定相同 B．声音的传播速度只与介质的温度有关 C．声音的传播速度与介质种类和介质的温度有关 D．声音在金属中传播速度小于它在气体中传播速度 六、提升训练 C 【解析】A．同一种介质中，温度不同时声音的传播速度也不同，比如声音在不同温度的空气中传播速度不同，故A错误； BC．由表格数据可知，一般情况下，声音在固体中传播的最快，在气体中传播的最慢，同一种介质中，温度对声音的传播速度有影响。声音的传播速度和介质的种类、介质的温度有关。故B错误，C正确； D．声音在金属传播的速度大于它在气体中传播的速度，一般情况下，声音在固体中传播的最快，在气体中传播的最慢，故D错误。 故选C。 六、提升训练 5. 图甲所示装置是小丽同学在探究“声音的产生与传播”的实验 （1）当小丽同学用小锤敲击右端的音叉时， 她将能听到声音，还能看到紧挨左边音叉的乒 球摆动起来，说明声音是由物体 产生的； （2）通过观察乒乓球摆动来放大实验现象， 这种研究问题的方法叫做 （选填“等效法”、“控制变量法”、“转换法”或“类比法”）； （3）如图乙所示装置：小丽同学把正在响铃的电铃放在玻璃罩内，在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中，会听到铃声逐渐变 （选填“大”、“小”）； 六、提升训练 振动 转换法 小 （4）打开阀门，空气进入玻璃罩内，又会听到铃声逐渐变 （选填“大”、“小”）； （5）推理过程：玻璃罩内空气越少，传出的声音越 ；如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到电铃响铃的声音了； （6）结论：声音的传播需要 ， 不能传声； （7）此实验中，用抽气机抽气不能得到绝 对真空，实验的结论是通过 （填序号） 得出的结论，是我们学习的第一个理想实验。 A．推理假设    B．实验验证    C．归纳总结 六、提升训练 大 小 介质 真空 A 【解析】（1）[1]声音是由物体振动产生的，因此用小锤敲击右端的音叉时，音叉振动她将能听到声音。 （2）[2]音叉的振动比较微小，难以观察，因此通过观察乒乓球摆动来判断，这是转换法的应用。 （3）[3]把正在响铃的电铃放在玻璃罩内，在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中，传播声音的介质减少，因此会听到铃声逐渐变小。 （4）[4]打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，传播声音的介质增多，又会听到铃声逐渐变大。 （5）[5]科学的推理，玻璃罩内空气越少，传出的声音越小，如果玻璃罩内抽成真空后，没有传声的介质，就听不到电铃响铃的声音了。 （6）[6][7]经上述实验可知，声音的传播需要介质，真空不能传声。 （7）[8]此实验中，用抽气机抽气不能得到真空，所以实验的结论是通过实验推理得出的结论。 故选A。 六、提升训练 6. 如图所示，列车以20m/s的速度行驶，在它的正前方B处有一个隧道，列车驶入隧道前，A处必须鸣笛，司机鸣笛1.2s后，在C处听到自隧道口处的峭壁反射的回声。 （1）列车听到回声时行驶的路程s1是多少? （2）鸣笛声从A处经过隧道峭壁反射后，回到C处共经过的路程s声是多少? （v空气=340m/s） （3）列车司机听到回声时，他离隧道口的距离s2是多少m？ 六、提升训练 六、提升训练 【解析】（1）1.2s内列车前进的距离为s1=v2t=20m/s×1.2s=24m （2）列车鸣笛后1.2s时间内声音传播的路程为 s声=v空气t=340m/s×1.2s=408m （3）如图所示 根据图示可得 2s2=s声-s1 司机听到回声时，距隧道口距离为 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.20.100 $$