内容正文:
物理八年级上册 • 人教版
第二章 声现象
第1节 声音的产生与传播
新课导入
自然之声
清晨森林里,鸟儿在枝头引吭高歌,清脆悦耳的鸣叫声唤醒沉睡的大地。这是大自然最纯粹的馈赠,是生命跃动的旋律。
人造之声
拨动琴弦,指尖流淌出悠扬的旋律,婉转动听。这是人类用智慧创造的音乐,是情感与创造力的完美结合,传递着独特的艺术魅力。
这些美妙的声音,究竟是如何产生和传播的呢?
学习目标
物理观念
1. 认识声音是由物体的振动产生的。
2. 了解声音的传播必须依靠介质,传播声音的介质可以是气体、固体和液体,真空不能传声。
科学思维
1. 通过研究声音的产生与传播,学习科学推理的方法。
2. 在研究液体和固体能否传声时,能在解释现象和解决实际问题时引用证据,具有使用科学依据的意识。
实验探究
1. 探究声音产生的条件、探究声音传播需要介质。
2. 基于观察和实验,进行初步的因果判断,得出实验结论,并能表述实验过程和结果。
科学态度与责任
通过列举大自然中发声的事例,让学生体会到物理知识就在我们身边,激发学生对学习物理的兴趣。
重点难点
科学难点
声在介质中是以“波”的形式传播的
教学重点
1. 声音是由物体振动产生的。
2. 声音的传播需要介质,声是以“波”的形式传播的。
学习内容
01
02
声音的产生
声音的传播
03
声速
第1节 声音的产生与传播
一、声音的产生
一、声音的产生
飞驰的猎豹
穿梭宇宙的彗星
判断以下物体是否运动的依据是什么?
缓慢爬行的蜗牛
它们的位置不断地发生变化。
一、声音的产生
活动
观察发声的物体有什么特点?
橡皮筋振动发声
琴弦振动发声
琴弦振动发声
声带振动发声
振动发声
在鼓面撒上一些碎纸屑,然后敲击打鼓...
思 考
我们如何判断正在发声的物体在振动的呢?
碎纸屑的跳动说明发声的鼓面在振动。
一、声音的产生
转换法:将肉眼不易观察的“鼓面振动”,
巧妙转化为直观可见的“碎纸屑跳动”。
一、声音的产生
发声体 现象 结论
橡皮筋 发声的橡皮筋在振动
琴弦 发声的琴弦在振动
直尺 发声时直尺在振动
声带 说话时喉咙部位在振动
鼓面 鼓面发声时纸屑会跳动
...... ......
归纳推理
发声的物体都在振动
一、声音的产生
(1)声音的产生:
声音是由物体_____产生的,振动停止,发声也停止。
振动
管乐器是靠
空气柱振动发声
打击乐器是靠
乐器自身的振动发声
弦乐器靠弦的振动发声
蟋蟀靠翅膀高速摩擦产生声音
蜜蜂靠翅膀迅速振动发出声音
一、声音的产生
(2)振动发声的记录与重现
机械唱片通过表面的沟槽记录声音的振动信息。当唱针划过这些沟槽时,会跟随其振动,从而重现出原来的声音。这正是振动发声原理的巧妙应用。
机械唱片表面的沟槽
一、声音的产生
思 考
为什么说“振动停止,发声也停止”,但我们仍能听到余音?
振动停止是指发声体停止振动,但已经产生的声波仍在介质中传播,所以我们仍能听到声音。
声音又是如何传播的呢?
一、声音的产生
【典例1】(2025•无锡)如图所示,小红敲击音叉发声,再使它与挂着的乒乓球 ,
观察到乒乓球被弹开,说明声
音是由物体 产生的。
振动
接触
一、声音的产生
【典例2】(2024•湖北)宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由什么振动产生的( )
A.琴弦 B.匣子 C.指头 D.耳朵
A
第1节 声音的产生与传播
二、声音的传播
二、声音的传播
1. 声音的传播
(1)实验:研究声音的传播
演 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,注意声音变化。
二、声音的传播
抽气
逐渐接近真空
推理若是真空
真空不能传声
空气能传声,真空不能传声。
闹钟声音逐渐变小
声音消失
二、声音的传播
(2)传播形式:声音以声波的形式向远处传播,我们把它叫做声波。
就像石子投入水中会产生一圈圈的水波一样,发声体的振动会带动周围的介质(如空气)发生疏密变化,形成声波向四面八方扩散。
石子 → 振动 →水波传播
发声体 → 振动 →声波传播
水波
声波
类比
二、声音的传播
声波:声音以波的形式向远处传播。
二、声音的传播
声音在固体和液体里也能传播吗?
把耳朵贴在桌面时会清晰地听到某用手指甲轻刮桌子。
二、声音的传播
活 动
活动一:判断桌子(固体)是否传声。
请把你的耳朵贴在桌面上,让一位同学用手指甲轻刮桌子(不要让附近的同学听到声音)。由实验你能得出什么结论?
固体可以传播声音。
二、声音的传播
将正在发声的收音机,用塑料袋密封好,放入水中,观察是否能听见声音。由实验你能得出什么结论?
液体可以传播声音。
活动二:判断液体是否传声。
收音机沉入水中后,我们依然能听见其发出的声音。
二、声音的传播
(3)归纳总结:
实验 传播介质 结论
空气传声实验 空气 空气可以传声
空气逐渐稀薄(推理到真空) 真空不能传声
固体传声实验 课桌 固体可以传声
液体传声实验 水 液体可以传声
介质:声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫作介质。
传声的介质可以是气体、固体和液体。真空不能传声。
一、声音的产生
【典例3】(2026•湖北)古诗“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中,笛声“满洛城”的传播介质是( )
A.嘴巴 B.笛子
C.空气 D.城墙
C
一、声音的产生
【典例4】(2025•济南)如图所示,机械闹钟放在密封的玻璃罩中,一开始可以听到闹钟的铃声,用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到铃声的响度( )
A.逐渐变小
B.逐渐变大
C.保持不变
D.先变大后变小
A
三、声速
第1节 声音的产生与传播
三、声速
雷电的夜晚,远处一道闪电划过漆黑的夜空,过一会才会听见隆隆的雷声。
短跑赛场上,计时员需要看到发令枪冒出的白烟就开始计时,而不是听到枪声再开始计时。
三、声速
1. 声速
(1)物理意义:声速是用来描述声音传播快慢的物理量,它的大小等于声音在每秒内传播的距离。
(2)主要影响因素:
① 介质种类:一般情况下,声音在固体中传播最快,液体次之,气体最慢。即
② 温度高低:在同一种介质中,
温度越高,声音的传播速度就越快。
标准大气压下,15℃ 空气中的声速约为340 m/s
气体 < 液体 < 固体
三、声速
一些介质中的声速
一些介质中的声速
①声音在介质中的传播速度:气体 < 液体 < 固体。
②同种介质,温度越高,声速越大。
③温度相同,不同介质,声速不同。
三、声速
2. 回声
(1)定义:声音在传播过程中遇到障碍物会发生反射,反射回来的声音就是回声。
(2)听到回声的条件:
发出的声音经过较长的时间(大于0.1s)
回到耳边,人耳才能把回声与原声区分开。
声音0.1s内通过的距离
s=vt=340m/s ×0.1s=34m
所以人距发声体距离至少s0=17m
三、声速
为什么我们离障碍物很近时听不到回声呢?
因为回声和原声要相隔0.1s以上才能被人耳区分开。当回声和原声间隔小于0.1s,回声和原声混合在一起,此时,人们不能区分出回声和原声,但是会感觉声音更响亮。
三、声速
(3)回声定位
许多动物进化出了利用回声感知环境的能力。
蝙蝠:在漆黑的夜晚精准导航和捕食。
海豚:在深海中利用回声定位寻找同伴和猎物。
一、声音的产生
【典例5】(2018•衡阳)下列关于声音的说法不正确的是( )
A.一切发声的物体都在振动
B.振动的空气柱一定在发声
C.在10m2的小房间里说话听不到回声,是因为“空间小,
没有产生回声”
D.在同一宇宙飞船的太空舱内,两名宇航员可以直接对话
C
一、声音的产生
【典例6】(2012•贵阳)当我们在山谷中大声呼喊时,往往会重复听到自己的呼喊声,这是由于( )
A.山谷中有磁场,能将呼喊声录制再播放
B.有很多人在模仿我们呼喊
C.喊声在山谷中不断反射,经不同时间回到我们耳中
D.山谷中有不同的声音传播介质,使喊声以不同的速度传到我们耳中
C
三、声速
科学世界
骨传导是指声音通过颅骨振动直接传递到内耳,刺激听觉神经产生听觉的过程。当外耳或中耳受损导致传导性听力障碍时,骨传导可作为一种替代路径,绕过受损部位实现声音感知。
与正常听觉路径(声波→鼓膜→听小骨→内耳)
不同,骨传导不依赖鼓膜和听小骨,
而是利用颅骨的振动将声音直接传
至内耳,因此在助听设备
(如骨导助听器)中有重要应用。
骨传导
骨传导耳机
四、课堂小结
声音的产生与传播
产生条件
传播
声速
介质
声音由物体的振动产生
可以在固体、液体、气体中传播
回声
真空不能传声
1. 分析下面的声速表格,判断下列说法中错误的是( )
A.声速的大小跟介质的种类有关
B.声速的大小跟介质的温度有关
C.此表给出了声音在一些介质中
的传播速度
D.由表格可知声音在固体中的传
播速度一定大于在液体中的传播速度
D
五、练习与应用
五、练习与应用
【解析】
ABC、此表给出了声音在一些介质中的传播速度,根据表格数据知声音在介质中的传播速度与介质种类和温度都有关系,在同种介质中温度越高,声音的传播速度越大,一般情况下声音在固体中的传播速度最快,液体中的次之,气体中最慢,故ABC正确;
D、由表格数据知声音在25℃的煤油中的传播速度是1324m/s,而在软木中的传播速度是500m/s,所以在固体中的传播速度不一定比在液体中的传播速度快,故D错误。
故选:D。
2. 在学习声音的相关知识时,小明同学做了如下的实验:
(1)如图所示,在鼓面上撒一些纸屑,他用木槌敲击鼓面的时候,
既能听到鼓声,又能观察到________。通过实验现象得出结论:
________________________。将敲响的鼓面用手一按,
发声会停止,这是因为________________。
(2)纸屑在实验中所起的作用是
______________________,便于观察,
这种科学研究方法叫作_______。
纸屑弹起
声音是由物体振动产生的
鼓面停止了振动
把鼓面的微小振动放大
转换法
五、练习与应用
五、练习与应用
【解析】
(1)用木槌敲击鼓面的时候,鼓面发出声音的同时,会发现纸屑会被弹起(即纸屑在振动),说明发声的鼓面在振动,所以可得出结论:声音是由物体振动产生的;
(2)纸屑在实验中所起的作用是把鼓面的微小振动放大,便于观察;物体的振动有时用眼睛无法直接看到,可以通过纸屑是否被弹起判断物体是否在振动,这种科学研究方法叫做转换法;
故答案为:(1)纸屑弹起;声音是由物体振动产生的;鼓面停止了振动;(2)把鼓面的微小振动放大,便于观察;转换法。
3. 唐朝诗人胡令能写了一首《小儿垂钓》“蓬头稚子学垂纶,侧坐莓苔草映身。路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人。”如图所示,路人发出声音是由于声带_____产生的,垂钓小儿不敢答话,因为他知道,声音可以通过气体和_____传播,可能会吓跑将要
上钩的小鱼。现代城市中居民安装双层玻璃窗,
可以起到隔音效果,这说明声音不能
在_____中传播。
水
振动
真空
五、练习与应用
四、练习与应用
【解析】
人发声是由于声带的振动产生的。
因为液体能够传播声音,声音通过水传到小鱼处,所以会把小鱼吓跑。
声音可以在固体、液体和气体中传播,但不能在真空中传播,所以可以利用双层玻璃窗(中间是真空的),这样可以有效的在噪声的传播途中减弱噪声。
故答案为:振动;水;真空。
1.“东风浩荡,威镇寰宇,东风-5C,打击范围覆盖全球”,2025年9月3日在北京举行的抗战胜利80周年阅兵中播报员的话语至今都让我们内心振奋。如图为某东风系列洲际导弹,平均速度为25马赫,最大速度可以达到30马赫,已知1马赫≈340m/s,则以下说法正确的是( )
A.导弹从发射到击中目标做的是匀速直线运动
B.导弹的平均速度比超声波的传播速度慢
C.导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动有关
D.东风洲际导弹横跨17000km的太平洋只需约200s
六、提升训练
C
【解析】
A、导弹从发射到击中目标做的是变速运动,故A错误;
B、导弹的平均速度比超声波的传播速度快,故B错误;
C、导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动有关,故C正确;
D、东风洲际导弹横跨17000km的太平洋的
时间为: ,故D错误。
故选:C。
六、提升训练
2.为证明桌子能够传声,需要用手_____(选填“轻”或“重”)划桌面,使坐在桌子左侧耳朵靠近桌面但不接触桌面的小华在空气中_____(选填“能”或“不能”)听到划桌子声;再控制声音的大小和声音传播的距离_____,使小华把耳朵贴在桌面上,能够听到划桌子声。
不变
不能
轻
六、提升训练
【解析】为了验证固体能传声,用手轻敲桌面,使坐在桌子左侧的小华在空气中不能听到划桌子声,再控制声音的大小和声音传播的距离不变,使小华把耳朵贴在桌面上,能够听到划桌子声。
故答案为:轻;不能;不变。
六、提升训练
3.小明同学静止不动向山崖大喊一声,历时5s他听到了回声,求他与高崖的距离是多少?
(声音在空气中的传播速度为340m/s)
六、提升训练
【解析】
解:声音传播到高崖的时间为听到回声的时间的一半,
即:
小明到高崖的距离s=vt=340m/s×2.5s=850m。
答:小明距高崖的距离是850m。
六、提升训练
4.图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中
的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70m B.1.65m
C.0.85m D.0.80m
B
六、提升训练
【解析】
由v=s/t可知,信号从发射到接收所传播的路程:
s=vt=340m/s×5×10-3s=1.7m,
感应器到该同学的头顶的距离:
该同学身高:h=h台 - d=2.5m - 0.85m=1.65m,故ACD错误、B正确。
故选:B。
六、提升训练
Lavf58.29.100
Lavf57.62.100
Lavf53.4.0
$