内容正文:
《声现象》中考一轮复习导学案 课时:1课时(45分钟) 设计理念:以“振动—介质—特性—应用”为主线,通过真实情境驱动、问题链引导,让学生在“听声辨物、析声究理”中构建知识网络,落实物理核心素养。 【学习目标】 1. 物理观念:理解声音的产生与传播条件,建立“振动发声、介质传声”的观念;能辨析声音的三特性及其影响因素。 2. 科学思维:能通过波形图分析声音的特性,建立声音的模型化表征;能运用控制变量法探究影响声音特性的因素。 3. 科学探究:能设计简单的实验探究声音的产生与传播,能分析实验现象得出结论。 4. 科学态度与责任:关注噪声污染问题,增强环保意识;了解我国在声学科技领域的成就(如声呐、超声诊断)。 【情境导入 激活思维】 热点聚焦:中国空间站“天宫课堂”声音的奥秘 2025年,神舟十九号航天员在天宫空间站进行了第四次太空授课。在地球上,我们通过电视清晰地听到航天员的声音;而在太空中,航天员之间对话需要借助无线电设备。 问题链1(独立思考2分钟): (1)在地球上,我们是如何听到电视里航天员的声音的?声音从电视到我们的耳朵经历了哪些传播过程? (2)为什么在太空中,航天员不能直接听到彼此说话,必须借助无线电? (3)在空间站内,航天员敲击物体时,能听到声音吗?为什么? 我的发现:_ 【知识网络 整体建构】 声现象知识结构图(请在空白处补充完整) 声现象 产生与传播 特性与应用 • 产生:_ • 传播:需_ • 声速:v固_v液_v气 • 回声:s=vt/2 • 音调:由_决定 • 响度:由_决定 • 音色:由_决定 • 波形图辨析 • 声的利用: 传递信息:_ 传递能量:_ 噪声的危害与控制 • 噪声来源 • 控制途径:声源处、传播过程中、人耳处 【自主学习 问题驱动】 任务一:声音的产生与传播——从“现象”到“本质” 问题链2(阅读教材,完成填空与思考): 1. 声音的产生: 观察:敲击音叉,音叉发声时,将悬挂的乒乓球靠近,观察到什么现象?_ 结论:声音是由物体的_产生的,_停止,发声停止。 转换法思想:乒乓球的作用是将微小的_放大,便于观察。 2. 声音的传播: 真空罩实验:随着空气被抽出,听到的声音越来越_,最后几乎听不见;再通入空气,声音_。这个实验说明:_。 介质:声音的传播需要_,_、_、_都可以传声,_不能传声。 科学思维:实验中“完全抽成真空”很难做到,我们通过“声音随空气减少而减弱”推理出“真空不能传声”,这种方法称为_。 3. 声速: 比较:一般情况下,v固_v液_v气(选填“>”“<”或“=”)。 影响因素:声速与_和_有关。15 空气中声速为_ m/s。 回声:回声到达人耳比原声晚_ s以上,人耳才能区分。利用回声测距公式:s = _。 任务二:声音的特性——从“听感”到“物理量” 问题链3(阅读教材P37-41,结合生活经验): 1. 音调: 定义:声音的_,由发声体振动的_决定。频率的单位是_。 探究实验:改变钢尺伸出桌边的长度,用同样力度拨动。伸出越长,振动越_,音调越_。 人耳听觉范围:大多数人能听到的频率范围是_ Hz到_ Hz。超声波:频率_ Hz;次声波:频率_ Hz。 2. 响度: 定义:声音的_,与发声体的_有关。_越大,响度越大。 探究实验:用不同力度敲击音叉,观察乒乓球弹开的角度。力度越大,振幅_,响度_。 影响因素:响度还与_有关,距离越远,响度越_。 3. 音色: 定义:声音的_,由发声体的_和_决定。 应用:辨别不同乐器、不同人的声音,就是利用_的不同。 4. 波形图对比(科学思维): 特性 波形图特征 影响因素 音调 波形_(疏/密) 频率 响度 波形_(高/低) 振幅 音色 波形_(形状/疏密) 材料和结构 任务三:声的利用与噪声控制——从“物理”走向“社会” 问题链4(阅读教材,联系生活): 1. 声的利用: 传递信息:B超、声呐、回声定位、_、_。 传递能量:超声波碎石、超声波清洗、_。 2. 噪声的危害和控制: 噪声来源:从物理角度,噪声是发声体做_振动发出的声音;从环保角度,凡是_的声音都是噪声。 噪声等级:用_(单位:_)表示。 控制途径: 在_处减弱:如禁止鸣笛、安装消声器 在_中减弱:如隔音墙、植树造林 在_处减弱:如戴耳塞、捂住耳朵 3. 思维提升:请将下列措施归类,并说明依据: 城区禁止鸣笛 在_处减弱 高架桥安装隔音板 在_中减弱 工厂工人戴防噪耳罩 在_处减弱 【合作探究 思维进阶】 探究点一:波形图与声音特性的关系——从“抽象”到“直观” 情境:示波器分别显示甲、乙、丙三段声音的波形,如图所示。 合作任务(小组讨论4分钟): 1. 比较甲和乙: 甲和乙的_相同(疏密一致),说明_相同。 - 甲的波形比乙的_(高/低),说明甲的_大于乙。 2. 比较甲和丙: - 甲和丙的波形_相同,说明_相同。 - 甲和丙的波形_明显不同,说明_不同。 3. 方法提炼:看波形图“三看”: - 一看_ 比较音调高低(越密音调越高) - 二看_ 比较响度大小(越高响度越大) - 三看_ 比较音色异同 探究点二:声速计算中的多情况分析——从“单一”到“全面” 情境:在长为850m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两次声音相隔2.33s。声音在空气中的速度为340m/s。 合作任务(小组讨论5分钟): 1. 为什么能听到两次声音?_ 2. 设声音在金属管中的传播速度为v,请写出解题思路并计算v。 3. 思维拓展:如果只听到一次声音,可能的原因是什么? 情况一:_ 情况二:_ 4. 学法总结:解决声速计算问题的“三步法”: 第一步:明确声音传播的_和_。 第二步:找出不同介质中声音传播的_关系(时间差/同时到达)。 第三步:根据公式_列方程求解。 探究点三:回声测距的“陷阱”与突破 情境:一艘测量船向海底垂直发射超声波,4s后收到回声信号。声音在海水中传播速度为1500m/s。 合作任务(小组讨论3分钟): 1. 此处海底深度是多少? 2. 易错分析:如果误将4s当成声音单程时间,会得出什么错误结果?为什么? 3. 避坑指南:回声测距公式s = vt/2中,t指的是_时间。关键要判断声音传播的路程是_(单程/双程)。 【实验再现 科学探究】 实验一:探究声音的产生与传播 问题链5(回忆实验,完成填空): 1. 产生实验: 如图,用鼓槌敲击鼓面,鼓发声时,观察到鼓面上的纸屑_;用手按住鼓面,声音_。 结论:声音是由物体_产生的。 2. 传播实验: 如图,将正在发声的闹钟放入玻璃罩内,用抽气机逐渐抽去罩内空气,听到的闹钟铃声逐渐_;再让空气逐渐进入罩内,声音又逐渐_。 推理:如果罩内被抽成真空,将_(能/不能)听到声音。 实验方法:_ + _。 实验二:探究影响音调、响度的因素 问题链6: 1. 探究音调与频率的关系: 实验操作:将钢尺一端紧压在桌边,改变钢尺_,用_的力拨动钢尺。 现象:钢尺伸出越长,振动越_,音调越_。 控制变量法:保持_相同,改变_。 2. 探究响度与振幅的关系: 实验操作:用不同的力敲击同一个音叉,观察乒乓球被弹开的_。 现象:用力越大,乒乓球弹开角度越_,听到的声音越_。 - 结论:_越大,响度越大。 【典例精析 能力提升】 类型一:声音的产生与传播 例1(2025 北京中考改编)如图所示,在“探究声音的产生”实验中,用正在发声的音叉轻触悬挂的乒乓球,观察到乒乓球被弹开。下列说法正确的是( ) A. 音叉发声是由于乒乓球的振动 B. 听到音叉的声音说明真空可以传声 C. 乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大 D. 用力越大,音叉的音调越高 思路点拨:A项发声体是_;B项实验在_中进行;C项运用了_法;D项用力改变的是_。 答案:_ 类型二:声音特性的辨析 例2(2025 广州中考)“宫、商、角、徵、羽”是中国古乐的基本音阶,其中“宫”音的音调最低。下列说法正确的是( ) A. “宫”音振动的频率最高 B. 演奏时,“宫”音的响度一定最大 C. “宫”音与其它音阶的音色一定不同 D. “宫”音振动的频率最低 思路点拨:音调由_决定,音调低则频率_;响度与_有关,与音调无关;音色由_决定,不同乐器发同一音阶音色不同。 答案:_ 类型三:波形图分析 例3(2026中考模拟)如图是甲、乙、丙三个声音在同一示波器上显示的波形。下列说法正确的是( ) A. 甲和乙的音调相同,响度不同 B. 乙和丙的响度相同,音色不同 C. 甲和丙的音色相同,音调不同 D. 甲、乙、丙的音调和响度都相同 思路点拨:看波形疏密 甲和乙_相同(疏密一致),故_相同;看波形高低 甲比乙_,故_不同;看波形形状 甲和丙_相同,故_相同。 答案:_ 类型四:回声测距与声速计算 例4(热点素材 海洋科考)2025年5月,我国“奋斗者”号载人潜水器在太平洋某海域进行科考。母船向海底发射声波,4.8s后接收到回声。已知声音在海水中的传播速度为1500m/s。求: (1)该处海底的深度。 (2)若用此方法测量地球到月球的距离,是否可行?为什么? 规范解答: (1)s = vt/2 = _ _ / 2 = _ m (2)_(可行/不可行),原因是:_ 类型五:声速计算的多过程问题 例5(2025 武汉中考)为了测定声音在铸铁中的传播速度,某人用锤子敲击铁管的一端,另一个人在铁管的另一端听到两次响声,记录两次响声的时间间隔为2.5s。已知铁管长918m,声音在空气中的速度为340m/s。求: (1)声音在空气中传播的时间。 (2)声音在铸铁中的传播速度。 规范解答: (1)t空 = s/v空 = _ / _ = _ s (2)t铁 = t空 - t = _ - _ = _ s v铁 = s/t铁 = _ / _ ≈ _ m/s 【当堂检测 及时反馈】 A组:基础巩固(5分钟完成) 1. (2025 重庆中考)端午节赛龙舟时,鼓手敲击鼓面,鼓声是由于鼓面的_产生的;岸上观众通过鼓声的_(选填“音调”“响度”或“音色”)判断是鼓声。 2. 超声清洗是利用超声波能传递_的性质;B超检查是利用超声波能传递_的性质。 B组:能力提升(选做) 3. (跨学科实践 交通安全)汽车靠近测速仪时,测速仪向汽车发出超声波,超声波被汽车反射后返回测速仪。已知第一次发出到接收到回声用了0.4s,第二次发出到接收到回声用了0.3s,两次发出间隔1s。超声波在空气中速度为340m/s。求汽车的速度。 【思维方法 总结提升】 本节课涉及的物理思想方法 方法名称 体现 应用举例 转换法 将微小的振动放大 乒乓球显示音叉振动、纸屑显示鼓面振动 控制变量法 探究声音特性时控制其他因素不变 探究音调与频率、响度与振幅 理想实验法(推理法) 根据现象推理结论 真空不能传声的实验推理 模型法 用波形图表示声音 通过波形分析声音特性 声现象解题“三步走” 1. 审题抓关键词:“高低”通常指音调,“大小”通常指响度,“分辨/辨别”通常指音色。 2. 画图助理解:回声问题画示意图,标出声音传播路径。 3. 公式要规范:回声公式 \( s = vt/2 \) 注意t是总时间;多介质问题注意时间差关系。 【课堂小结 思维导图】 请根据本节课所学,完善下面的思维导图: 声现象 产生与传播 特性与利用 产生:振动 传播:需介质 声速:v固>v液>v气 回声:s=vt/2 音调 频率 响度 振幅 音色 波形 利用: • 信息:B超、声呐 • 能量:碎石、清洗 噪声的控制 声源处 传播过程中 人耳处 【课后作业】 1. 基础作业:完成学案中“当堂检测”未完成部分。 2. 拓展作业:调查学校周围有哪些噪声污染源,提出两条合理的控制建议。 3. 实践作业:用手机APP“示波器”录制自己的声音,观察波形,改变音调和响度,观察波形变化。 4. 预习作业:预习“光的直线传播和反射”,思考光与声音的异同。 【答案解析及避坑指南】 【情境导入】 (1)电视扬声器振动发声,通过空气传播到人耳。 (2)太空是真空,声音不能在真空中传播。 (3)能听到,因为空间站内有空气,声音可以通过空气传播。 【任务一】 1. 乒乓球被弹开;振动;振动;振动 2. 小;恢复;声音的传播需要介质;介质;固体、液体、气体;真空;理想实验法 3. > >;介质种类、温度;340;0.1;s=vt/2 【任务二】 1. 高低;频率;Hz;慢;低;20;20000;高于20000;低于20 2. 强弱;振幅;振幅;越大;越大;距离;小 3. 品质;材料、结构;音色 4. 疏密;高低;形状 【任务三】 1. 倒车雷达、超声波探伤;超声波雾化 2. 无规则;妨碍正常休息/学习/工作;分贝(dB);声源;传播过程;人耳 3. 声源;传播过程;人耳 【探究点一】 1. 疏密;音调;高;响度 2. 疏密;音调;形状;音色 3. 疏密;高低;形状 【探究点二】 1. 声音在空气和金属管中传播速度不同,先通过金属管传来,后通过空气传来。 2. 设金属管长s=850m,t空=s/v空=850/340=2.5s,t铁=t空-2.33=0.17s,v铁=s/t铁=850/0.17=5000m/s 3. 情况一:介质长度太短,时间差小于0.1s人耳无法区分;情况二:两种介质声速相近 4. 路径、介质;时间差;v=s/t 【探究点三】 1. s=vt/2=1500 4/2=3000m 2. 错误结果6000m,误将4s当成单程时间 3. 声音从发出到返回的总时间;双程 【实验再现】 实验一:1. 跳动;停止;振动 2. 减小;增大;不能;实验+推理 实验二:1. 伸出长度;相同;慢;低;力度;伸出长度 2. 角度;大;大;振幅 【典例精析】 例1:C 解析:A音叉发声是由于音叉振动;B实验在空气中进行,不是真空;C乒乓球放大振动,是转换法;D用力改变响度,不是音调。避坑:分清音调和响度的决定因素。 例2:D 解析:音调最低则频率最低,A错D对;响度与振幅有关,与音阶无关,B错;同一乐器发不同音阶音色相同,C错。避坑:音色由材料和结构决定,与音调无关。 例3:A 解析:甲和乙疏密不同 音调不同;乙和丙疏密相同 音调相同,高低相同 响度相同,但波形形状不同 音色不同。避坑:波形图要看全:疏密、高低、形状。 例4: (1)s=1500 4.8/2=3600m (2)不可行,因为地球到月球是真空,声音不能在真空中传播。 避坑:回声测距必须在有介质的条件下进行。 例5: (1)t空=918/340=2.7s (2)t铁=2.7-2.5=0.2s,v铁=918/0.2=4590m/s 避坑:时间差=空气中时间-铸铁中时间,注意谁大谁小。 【当堂检测】 1. 振动;音色 解析:声音由振动产生;区分不同乐器靠音色。 2.. 能量;信息 解析:超声清洗利用能量;B超利用信息。 3. 17m/s 解析:第一次s1=340 0.4/2=68m,第二次s2=340 0.3/2=51m,汽车在1s内行驶距离 s=68-51=17m,v=17m/s。避坑:测速仪问题要画图,汽车位置在两次反射时不同。 【学后反思】 1. 本节课我最大的收获是:_ 2. 我掌握的物理方法是:_ 3. 我还有疑惑的问题是:_ 4. 我对本节课的评价: 完全掌握 基本掌握 需要加强 —— 学而不思则罔,思而不学则殆 —— 学科网(北京)股份有限公司 $