第一章声现象拓展 讲义 2026-2027学年苏科版物理八年级上册

本讲义聚焦初中物理声现象拓展，系统梳理材料隔音性能比较（含提出问题、猜想假设、实验设计）、音调影响因素探究（琴弦长度/粗细/松紧、量筒气柱实验）、声音波形图分析及超声波次声波应用，构建从实验操作到现象分析再到实际应用的学习支架。 该资料以综合实践活动和实验探究为核心，通过设计声源选择、距离比较法等实验方案培养科学探究能力，利用控制变量法（如不同琴弦长度对比）发展科学思维，结合植物发声、跳舞草等实例渗透科学态度与责任。课中辅助实验操作与问题讨论提升教学效果，课后通过表格分析和变式练习助力学生查漏补缺。

1.5 声现象拓展 一、综合实践活动：比较材料的隔音性能 1． 提出问题：聆听闹钟指针走动时的“嚓嚓”声，注意它的响度和音调。把闹钟放在一个鞋盒内，并盖上盒盖，你听到的声音有什么变化？ 2． 猜想假设：收集各种能够阻隔声音的材料（如衣服、报纸、锡箔纸、塑料袋、泡沫塑料等），然后和同学一起预测这些材料的隔音性能并排出由好到差的顺序。 3． 设计实验：设计一种简易的方法测试各种材料的隔音性能，设计时注意： ①为了保证测试合理，应设计一种能比较隔音性能的方法； ②实验时，要注意控制某些条件； 例1.小明想比较几种材料(毛衣、报纸、棉花、泡沫塑料)的隔音性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、收音机、机械闹钟。在本实验中适合作声源的是 ；理由是 。小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料，再盖上盒盖。他设想了三种实验方案你认为最佳的是 。 ( 表2 材料 响度 毛衣 较响 报纸 响 棉花 较响 泡沫 弱 表1 材料 距离 毛衣 较长 报纸 长 棉花 较短 泡沫 较短 表3 材料 距离/m 毛衣 3.5 报纸 4.1 棉花 2.5 泡沫 3.0 )A．让人站在距鞋盒一定距离处，比较所听见声音的响度。 B．让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离。 ( 表2 材料 响度 毛衣 较响 报纸 响 棉花 较响 泡沫 弱 表1 材料 距离 毛衣 较长 报纸 长 棉花 较短 泡沫 较短 表3 材料 距离/m 毛衣 3.5 报纸 4.1 棉花 2.5 泡沫 3.0 )C．将泡沫小球放在鞋盒上，比较小球弹起的距离 上面的表格是为上述三种实验方案设计的，其中与方案C所对应的是________。 待测材料隔声性能由差到好的排列顺序为_____________________________________。 二、实验：探究音调和哪些因素有关 例1．如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。 （1）他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明 　 　 。 （2）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动，他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的横截面积关系：a＝c＝d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。 ①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦 　 　 。 ②若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论，该同学探究过程中存在的问题是 　 　 。 例2．如图所示，有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒（如图所示）。各量筒内装有水，小红猜想气柱发声的音调可能与：①气柱的长短有关；②气柱的横截面积有关；③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表，用同样大小的力在量筒口上吹气，并记录声音的频率，如表： 量筒 a b c d e 频率/Hz 400 352 274 274 （1）量筒a气柱振动100次，需要 　 　 秒； （2）若选择的是量筒b、c，则探究的猜想是 　 　 （选填“②”或“③”）； （3）若选择的是量筒 　 　 ，小红用同样大小的力在它们口上吹气，所发出的声音音调 　 　 （选填“相同”或“不同”），从而得出结论：气柱发声的音调与水柱的长度 　 　 （选填“有关”或“无关”）； （4）若探究猜想①，应选量筒 　 　 ，在此探究的过程中保持量筒材料和厚度相同的具体原因是 　 　 ； （5）如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声，　 　 所发出的声音音调较高； （6）在量筒e口上吹气，所发出声音的频率可能是 　 　 Hz（选填“380”“300”或“240”）。 变式1．请按要求回答： （1）如图甲所示，该装置能探究声音产生的原因，乒乓球在实验中的作用是 　 　 ； （2）如图乙所示，用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，乒乓球弹起，该实验现象能说明 　 　 ； A.声音的音调与振动频率有关 B.声波可以在空气中传播 C.在月球上做该实验，也可以看见乒乓球弹起 D.声音在固体中传播速度比气体中快 （3）如图丙，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 　 　 （填“高”或“低”）。 变式2．小明在观察如图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长短、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如表所示： 实验次数 1 2 3 4 钢丝直径/mm 2 1 1 AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数 3 3 4 3 （1）实验中，通过改变 　 　 来改变振动弦（钢丝）的松紧； （2）第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 　 　 的关系，拨动后发现第1次实验发声音调低，则小明可得出结论：当弦的 　 　 相同时，弦越 　 　 ，音调越高； （3）为了探究弦发声的音调与弦的长短是否有关这一猜想，关于第4次钢丝直径的选择，必须是 　 　 ； A.1mm B.2mm C.1mm或2mm均可 （4）二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律。图丙中小明手握上端，两手指按压的是音符“3”、“4”位置，已知相同条件下，弦越长，音调越低，为发出“4”的音符，此时他最简单合理的操作是：松开 　 　 （食指/中指）。 三、声音的波形图 例1．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（　　） A．乙、丁的音调和音色相同 B．甲、丙的音调和音色相同 C．甲、乙的音调和响度相同 D．丙、丁的音色和响度相同 例2．小华用图甲的装置将音叉发出的声音信号输入计算机，在屏幕上显示声音的波形。她第一次重敲、第二次轻敲同一支音叉，图乙选项中两幅对应的波形图是（　　） A．①和② B．③和④ C．①和④ D．②和④ 变式1．用同一声音传感器采集笛子和二胡发出的两个声音，波形如图所示。分析可知：这两个声音的　 　 和　 　 特性不同，　 　 相同。 四、超声波、次声波、声能 1.别总以为植物“默默无语”，以色列特拉维夫大学研究人员于2023年3月30日在发布的研究报告中指出，植物也会发声，甚至在缺水或承受其他压力时发出更多声音。用能扩音的装置录音，研究人员能捕捉到频率40千赫兹至80千赫兹的声波。人无法直接听到的原因是植物发出声波的（　　） A．振幅小、频率高 B．振幅大、频率低 C．音色好、频率高 D．音色差、频率低 2．2025年春节联欢晚会为全国人民带来了一场视听盛宴，如图是舞台上演员唱歌的场景，下列有关声音的描述正确的是（　　） A．歌声是通过空气传入现场观众耳朵的 B．演员使用话筒主要是为了改变声音的音调 C．观众掌声越大，掌声在空气中传播的速度越大 D．主持人播报节目名称，主要利用声音传递能量 3．在我国云南生长着一种神奇的“跳舞草”，每当音乐声响起，它的叶子就会随着音乐旋律的高低快慢上下跳动，音乐的节奏越快，它跳动就越快；音乐的节奏一慢，它也随之慢下来；音乐停止时，它也就停止了跳舞；如图所示，人对着它唱歌时，它也会“跳舞”。根据现象下列说法不正确的是（　　） A．将“跳舞草”置于月球上，“跳舞草”不会翩翩起舞 B．人对着它唱歌时能引起“跳舞草”跳舞，说明了声音能传递能量 C．音乐声音越大，叶子就振动得越强烈 D．音乐停止时，没有了振动，“跳舞草”还能跳一会儿 4．如图所示，三支点燃的蜡烛排列在音响的前方。当音箱播放音乐时，声音通过　 　 同四周传播，观察到烛焰在晃动，说明声音能够传递　 　 。分析三处“烛焰”的晃动情况，能够得出结论：响度与声源的　 　 有关。 6 学科网（北京）股份有限公司 $