2.1 声音的产生与传播 导学案-2026-2027学年人教版八年级物理上册

该初中物理导学案聚焦“声音的产生与传播”，引导学生认识声音由振动产生、传播需要介质，理解声速及回声原理。通过自主预习填空梳理基础，合作探究以橡皮筋振动、真空罩等实验为支架，构建从现象到规律的认知脉络。 资料亮点在于融合科学探究与科学思维，实验设计运用转换法（如音叉振动观察水花），问题讨论（如“振动停止是否声音消失”）培养逻辑推理。结合我国声学成就渗透科学态度，习题分层（例题、变式、练习）助力巩固，导图归纳便于系统掌握。

2.1 声音的产生与传播（导学案） 【学习目标】 1. 通过观察和实验，认识声音产生和传播的条件，知道声音是由物体振动产生的，能列举生活中振动发声的实例。能解释与声音产生和传播相关的现象，知道声速的概念，了解回声现象及其应用。 2. 通过演绎推理和实验探究得出声音的产生与传播规律，能用理论解释声音在介质中传播的原因，培养逻辑思维和问题解决能力。 3. 在探究声音的产生与传播的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解我国在声学领域的科技成就以及声音在实际生活中的广泛应用，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。 【学习重点】 理解声音的产生条件、传播条件和声速的概念。 【学习难点】 将声音的传播知识应用于解决实际问题，理解回声测距的原理。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 声音的产生：声音是由物体的 ___________ 产生的。一切正在发声的物体都在 ____________，________ 停止，发声也停止。正在发声的物体叫做 ___________。 2. 声音的传播：声音的传播需要 ____________，物理学中把这样的物质叫做 ______介_____。传声的介质可以是 ___________、____________ 和 ____________，____________ 不能传声。 3. 声波：声音以 ___________ 的形式传播着，我们把它叫做 ____________。 4. 声速：声音传播的快慢用 ___________ 描述，它的大小等于声音在 ___________ 内传播的距离。声音的传播速度与介质的 ____________ 和 ___________ 有关。 5. 15 ℃时声音在空气中的传播速度是 __________ m/s。 6. 回声：声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被 ____________ 回来形成回声。当回声到达人耳的时间比原声晚 __________ s 以上时，人耳才能把它和原声区分开。 【合作探究】 探究一、声音的产生 1. 声音是由物体振动产生的 （1）现象探究 ① 实验一：拨动绷紧的橡皮筋，一边听声音，一边观察橡皮筋的变化。 可以看到橡皮筋在 __________，同时发出声音；当橡皮筋停止振动时，声音 ____________（选填“继续”或“停止”）。表明声音是由橡皮筋的 ____________ 产生的。 ② 实验二：边说话，边用手摸颈前喉头部分。 可以感受到声带在 ___________，说话时声带振动；不说话时声带 ____________ 振动。表明人说话的声音是由 ____________ 的振动产生的。 ③ 实验三：如图所示，将正在发声的音叉放入水中，水面激起了水花。 表明音叉发声时在 ____________；用手握住音叉，音叉停止振动，声音 ____________（选填“继续”或“停止”）。 （2）实验结论：大量的观察和分析表明，声音是由物体的 ___________ 产生的。一切正在发声的物体都在 ____________，__________ 停止，发声也停止。 （3）声源：物理学中，把 ___________ 的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以是声源。 （4）转换法：在探究声音的产生时，有些物体的振动不易直接观察（如音叉的振动、鼓面的振动），可以通过其他的现象来感知振动，这种研究方法叫做 __________。例如：在鼓面上撒一些纸屑，敲击鼓面时通过观察 ____________ 的跳动来显示鼓面的振动。 2. 常见发声体的发声部位 发声体 发声部位 人 ___________ 弦乐器（如吉他、小提琴） ___________ 的振动 管乐器（如笛子、小号） ___________ 的振动 打击乐器（如鼓、锣） ____________ 的振动 蜜蜂、蚊子等昆虫 ____________ 的振动 蝉（知了） 腹部 ___________ 的振动 【想一想】“振动停止，发声也停止”能否理解为“振动停止，声音也消失”？为什么？ 答：___________。因为振动停止，只是 ____________ 停止，原来发出的声音 ____________（选填“仍存在”或“立即消失”）并在继续向外传播。例如，敲击锣面后，用手按住锣面使其停止振动，锣声 ____________（选填“立即消失”或“逐渐减弱”），但之前产生的声音已经传播出去了。 【例题1】 在敲响古钟时，有同学发现，停止对古钟撞击后，古钟仍“余音未止”，其主要原因是（　 ） A. 回声 B. 人的听觉发生“延长” C. 古钟还在振动 D. 古钟停止振动后，声音还在传播 【解析】停止撞击后，古钟仍“余音未止”，是因为古钟的 ____________ 没有立即停止，仍在继续振动发声。应选C。 【变式训练1】 如图所示，用竖直悬挂的泡沫塑料小球接触正在发声的音叉，泡沫塑料小球被弹起。这个现象说明了什么？如果将音叉的振动记录下来，需要时再让音叉按照记录下来的振动规律去振动，会产生什么现象？ 答：说明发声的音叉在 ____________；会产生与原来一样的声音，即记录声音（录音）。 探究二、声音的传播 1. 声音的传播需要介质 （1）实验探究——真空罩实验 【实验过程】如图2.1-5所示，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。 【实验现象】 实验步骤 实验现象 抽气前（罩内有空气） 能听到 ___________ 的铃声 逐渐抽出空气 听到的声音逐渐 ____________ 再让空气逐渐进入 听到的声音逐渐 ____________ 【分析论证】空气越稀薄，传声效果越 __________（选填“好”或“差”）。 【科学推理】如果将罩内空气全部抽出，变成真空，则 ____________ 听到声音。 【实验结论】声音的传播需要 ___________，___________ 不能传声。 （2）气体、液体、固体都能传声 ① 气体传声：我们平时听到的老师和同学的声音，主要是通过 ____________ 传播到耳朵的。 ② 液体传声：将要上钩的鱼会被岸上的说话声或脚步声吓跑；在花样游泳比赛中，运动员在水中也能听到音乐。这些现象说明 ____________ 能传播声音。 ③ 固体传声：一个同学轻敲桌子（不要使附近的同学听到敲击声），另一个同学把耳朵贴在桌面上。由实验可以得出 ____________ 能传声。古代士兵伏地听声、利用“土电话”传声，都是利用了 ____________ 能传声的原理。 （3）介质：物理学中，把传播声音的 ___________ 叫做介质。气体、液体、固体都可以作为传播声音的 ___________。 【想一想】月球上的航天员为什么不能直接面对面交谈，而要靠无线电波交流？ 答：月球表面没有 ____________（或月球表面是真空），而声音的传播需要 ____________，真空 ____________ 传声。无线电波 ___________（选填“需要”或“不需要”）介质传播。 2. 声波 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 ___________ 的传播相似。 因此，声音以 ____________ 的形式传播着，我们把它叫做 ___________。 3. 声速 （1）声速的概念 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。 声音传播的快慢用 ____________ 描述。声速的大小等于声音在 ____________ 内传播的距离。 （2）影响声速的因素 声速与介质的 ____________ 和 ____________ 有关。 ① 介质种类：声音在不同介质中传播的速度 ____________（选填“相同”或“不同”）。一般情况下，声音在 ____________ 中传播最快，在 ___________ 中次之，在 ____________ 中传播最慢。 ② 介质温度：同种介质中，____________ 不同，声音传播的速度不同。 （3）小资料——一些介质中的声速 介质 声速/(m·s⁻¹) 介质 声速/(m·s⁻¹) 空气(0 ℃) 331 海水(25 ℃) 1531 空气(15 ℃) 340 水(常温) 1500 空气(25 ℃) 346 铜(棒) 3750 软木 500 大理石 3810 煤油(25 ℃) 1324 铁(棒) 5200 （4）回声 声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被 ____________ 回来。我们对着远处的高墙或山崖喊话以后听到的 ___________，就是反射回来的声音。 ① 人耳区分回声和原声的条件：当回声到达人耳的时间比原声晚 ____________ s 以上时，人耳才能把它和原声区分开。如果时间差小于0.1 s，回声和原声混在一起，会使声音更加 ____________。 ② 回声测距原理：声音从发出到再次回到声源处所经过的路程，是声源到障碍物距离的 ___________ 倍。 设声源到障碍物的距离为 s，声音传播的速度为 v，从发声到接收到回声所用的时间为 t，则： 2s = vt s = vt/2 【例题2】 某同学坐在静止的小船上对着对面的一座山崖大喊一声，4s后听到回声，已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求： （1）小船距离山崖多远？ （2）听到回声后，小船以5m/s的速度正对山崖驶去，该同学多长时间能到达山崖下？ 【答案】（1）680m；（2）136s 【详解】解：（1）因为声音传播到高山的时间为听到回声的时间的一半，所以 由速度公式变形可得，小船静止在水面上时离高山的距离 s=v1t1=340m/s×2s=680m （2）由速度公式变形可得，该同学到达山崖下的时间 答：（1）小船距离山崖680m； （2）听到回声后，小船以5m/s的速度正对山崖驶去，该同学136s后能到达山崖下。 【易错提醒】 在回声测距问题中，时间 t 是声音往返的时间，声音通过的路程是声源到障碍物距离的 _________ 倍，计算距离时不要忘记除以 ___________。 【变式训练2】 一艘测量船向海底垂直发射超声波，经过 4 s 收到回波信号，已知声音在海水中传播的速度为 1500 m/s，求该处海水的深度。 解：s = vt/2 = 1500 m/s × 4 s / 2 = __________ m。 探究三、声音的产生与传播的综合应用 1. 声音的产生与传播在生活中的应用 （1）唱片记录声音：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 ____________ 下来。早期机械唱片表面有一圈圈不规则的 ___________，唱针随着划过的沟槽 ____________，就把记录的声音重现出来。 （2）骨传导：外界传来的声音引起 ____________ 振动，这种振动经过听小骨传给相应的感觉细胞，再通过听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音。声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉，物理学中把这种传导方式叫做 ____________。 （3）音乐厅的回声利用：音乐厅中利用回声使演奏的效果更好，当障碍物离人较近时，回声与原声混在一起，人们分辨不出回声和原声，但会觉得声音更 __________。 2. 声音传播速度的比较与计算 【例题3】 下表是一些介质中的声速。小明同学在气温为15℃的环境中，在长为0.884km空金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个敲击声，两个敲击声相隔2.43s，则声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成？ 一些介质中的声速v（m/s） 空气（15℃） 340 铝 5000 铜 3750 铁 5200 【答案】5200m/s；铁 【详解】声音在空气中的传播时间 声音在金属管中的传播时间 声音在金属管中的传播速度 从表中可得，该金属管的材料为铁。 答：声音在金属管中的传播速度是5200m/s，该金属管可能是由铁制成。 【变式训练3】 为了测定声音在钢铁中的传播速度，取一根 680 m 长的钢轨，在其一端用锤敲击一下，在另一端听到两次声音，两次声音相隔 1.8 s。已知声音在空气中的传播速度为 340 m/s，求声音在钢轨中的传播速度。 解：t空气 = 680 m / 340 m/s = 2 s，t钢 = 2 s − 1.8 s = 0.2 s，v钢 = 680 m / 0.2 s = ____________ m/s。 【精讲点拨】 1. 声音的产生——“振动”的理解 （1）一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。但要注意：振动停止后，原来产生的声音 ___________（选填“会”或“不会”）立即消失，而是继续在介质中传播。 （2）声源是指 ___________ 的物体，固体、液体、气体都可以是声源。判断声源时，要找准 ___________ 的发声部位。例如：人说话时的声源是 ___________，而不是整个人。 （3）转换法：对于不易直接观察的振动（如音叉振动、鼓面振动），可以通过 ___________ 的现象来感知。 2. 声音的传播——“介质”的理解 （1）声音的传播需要介质，___________ 不能传声。 （2）气体、液体、固体都可以传播声音。一般情况下，固体传声效果 ____________，液体次之，气体传声效果 ____________。 （3）注意区分“声源”和“介质”：声源是 ____________ 的物体，介质是传播 ____________ 的物质。 3. 声速的理解与计算易错点 （1）声速与介质的种类和温度有关。15 ℃时声音在空气中的传播速度为 ____________ m/s。 （2）一般情况下，声音在固体、液体、气体中的声速大小关系为： v固 ______ ______ v液 ______ ______ v气 （3）回声测距时，时间 t 是声音 ___________ 的时间，路程是声源到障碍物距离的 ___________ 倍，计算时务必除以 2。 （4）公式 v = s/t 中，s 是声音 ____________ 传播的路程，不是声源与接收点之间的直线距离。 4. 人耳区分回声和原声的条件 回声到达人耳的时间比原声晚 ____________ s 以上，人耳才能区分开。否则回声和原声混在一起，起到 ____________ 原声的作用。 5. 声音传播过程中的能量损失 声音在传播过程中，能量会逐渐 ____________，所以声音的响度会随着距离的增加而 ____________（选填“增大”或“减小”）。 【课堂练习】 1．安徽省颍上县花鼓灯，是国家级非物质文化遗产之一。表演颍上花鼓灯的典型伴奏乐器是大鼓，鼓声一响，振奋人心，鼓声是由鼓膜的_______产生的。 2．某同学对着笔帽轻轻吹气，可以发出声响，这个声响是由下列哪个物体振动发出的（     ） A．空气 B．笔帽 C．嘴唇 D．人的声带 3．下列关于“声源”的定义描述正确的是（     ） A．所有固体都是声源 B．只有能发出人类可听声的物体才是声源 C．正在发声的物体叫做声源 D．没有振动的物体也可以成为声源 4．如图所示是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后用双手搓把手，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。下列说法正确的是（　　 ） A．“鱼洗”发出的声音只能在水中传播 B．“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动 C．多个“鱼洗”同时发声能加快声音的传播速度 D．停止搓把手后，短时间“鱼洗”仍能发出嗡嗡声，说明“鱼洗”发声不需要振动 5．骨传导是一种可以通过头骨、颌骨等介质来传导声音的方式。关于我们怎样听到声音的讨论，下列说法错误的是（    ） A．听觉系统正常的人听到声音大部分是通过空气传导 B．部分失去听觉的人可以利用骨传导来听声音 C．听觉正常的人不仅能通过空气传导听声音，也能利用骨传导来听声音 D．听觉正常的人通过空气传导能听到别人的声音，通过骨传导只能听到自己的声音 6．如图所示是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题： (1)如图甲所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发声的音叉在______，此实验的物理研究方法是____________（填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验说明声音可以在____________中传播。 (3)如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，随着不断抽气，听到铃声越来越______（填“大”或“小”）。通过这一现象可以推理得到：声音的传播需要介质，____________不能传声。 (4)若将图乙中的实验装置放在月球上进行相同的实验操作，泡沫塑料球将______（填“被弹起”或“不动”）。 7．某兴趣小组利用以下实验装置探究声音的产生和传播。 (1)用小锤敲击图甲音叉，听到声音的同时还观察到____________________，由此可探究声音产生的原因。 实验评估：小红认为图甲装置设计有缺陷，先将音叉贴近乒乓球，然后再敲击音叉，分不清是音叉振动使乒乓球弹开还是敲击音叉的动作使乒乓球弹开。 方案改进：________________________________________（请简要写出）。 (2)用小锤敲击图乙右侧音叉，左侧靠近音叉的小球被弹开，由此说明_______________能传播声音。 (3)图丙中小虎站在离音叉远处，小红轻敲音叉后，小虎不能听到音叉发出的声音。于是他们将一根长的棉线一端扎紧在音叉上，另一端固定在纸杯的中间，并绷紧棉线。小虎将纸杯口贴近耳朵，当小红用同样的力再次敲击音叉后，小虎能听见比较大的声音，这两次实验对比说明_________________________。如小强用手捏住棉线的中间，小红仍用同样的力敲击音叉，小虎能否听见声音？_______________，理由是______________________。 8．在一根足够长的装满水的钢管一端敲击一下，在另一端能听到几次声音（     ） A．1 B．2 C．3 D．无数次 9．关于声速的相关表述，下列说法正确的是（     ） A．声音在真空中的传播速度可达3×108m/s B．声音在同种介质中的传播速度是固定不变的 C．声音在15℃空气中的传播速度为340m/s D．声音的传播速度和介质的种类没有关联 10．一列火车向着远处的山崖以20m/s的速度匀速行驶，列车经过某处时鸣了一声汽笛，2s后听到回声（声音的传播速度约为340m/s），从鸣笛到听到回声，列车行驶的路程是________m，该列车鸣笛时距山崖大约是________m。 11．人耳能区分原声和回声的时间间隔是 0.1s。在一个狭小的房间里说话，我们听不到回声，这是因为（     ） A．房间里没有反射声音的障碍物 B．房间太小，声音被全部吸收了 C．回声与原声的时间间隔小于 0.1s，回声与原声混合在一起 D．以上说法都不正确 12．十一假期期间，小东体验了一场游轮三峡游，游轮匀速直线行驶，游轮正前方有一峭壁，在距离峭壁处鸣笛，鸣笛后小东听到峭壁反射的回声。到达某处时船载声呐向正下方的水中发射超声波探测水深，超声波从发射到返回的时间为。空气中的声速为，水中声速为。求： (1)小东听到鸣笛的回声时游轮距离峭壁的距离。 (2)游轮的行驶速度。 (3)游轮探测的水深。 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我学会了声音的产生条件：声音是由物体的 ____________ 产生的，一切发声的物体都在 ____________。 （2）我掌握了声音的传播条件：声音的传播需要 ____________，____________、____________ 和 ___________ 都能传声，____________ 不能传声。 （3）我理解了声速的概念：声速与介质的 ____________ 和 ____________ 有关，15 ℃时声音在空气中的传播速度为 __________ m/s。 （4）我学会了回声测距的方法：____________。 问题： （1）在判断声源时，如何准确找到发声部位？ （2）回声测距问题中，如何正确判断声音传播的路程和时间？ （3）“振动停止，发声停止”与“声音消失”有什么区别？ （4）我还想进一步了解：_ 。 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 声音的产生与传播（导学案） 【学习目标】 1. 通过观察和实验，认识声音产生和传播的条件，知道声音是由物体振动产生的，能列举生活中振动发声的实例。能解释与声音产生和传播相关的现象，知道声速的概念，了解回声现象及其应用。 2. 通过演绎推理和实验探究得出声音的产生与传播规律，能用理论解释声音在介质中传播的原因，培养逻辑思维和问题解决能力。 3. 在探究声音的产生与传播的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解我国在声学领域的科技成就以及声音在实际生活中的广泛应用，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。 【学习重点】 理解声音的产生条件、传播条件和声速的概念。 【学习难点】 将声音的传播知识应用于解决实际问题，理解回声测距的原理。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 声音的产生：声音是由物体的 _____振动______ 产生的。一切正在发声的物体都在 ______振动______，______振动______ 停止，发声也停止。正在发声的物体叫做 ______声源______。 2. 声音的传播：声音的传播需要 ______介质______，物理学中把这样的物质叫做 ______介质______。传声的介质可以是 ______气体______、______液体______ 和 ______固体______，______真空______ 不能传声。 3. 声波：声音以 ______波______ 的形式传播着，我们把它叫做 ______声波______。 4. 声速：声音传播的快慢用 ______声速______ 描述，它的大小等于声音在 ______单位时间______ 内传播的距离。声音的传播速度与介质的 ______种类______ 和 ______温度______ 有关。 5. 15 ℃时声音在空气中的传播速度是 ______340______ m/s。 6. 回声：声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被 ______反射______ 回来形成回声。当回声到达人耳的时间比原声晚 ______0.1______ s 以上时，人耳才能把它和原声区分开。 【合作探究】 探究一、声音的产生 1. 声音是由物体振动产生的 （1）现象探究 ① 实验一：拨动绷紧的橡皮筋，一边听声音，一边观察橡皮筋的变化。 可以看到橡皮筋在 ______振动______，同时发出声音；当橡皮筋停止振动时，声音 ______停止______（选填“继续”或“停止”）。表明声音是由橡皮筋的 ______振动______ 产生的。 ② 实验二：边说话，边用手摸颈前喉头部分。 可以感受到声带在 ______振动______，说话时声带振动；不说话时声带 ______不______ 振动。表明人说话的声音是由 ______声带______ 的振动产生的。 ③ 实验三：如图所示，将正在发声的音叉放入水中，水面激起了水花。 表明音叉发声时在 ______振动______；用手握住音叉，音叉停止振动，声音 ______停止______（选填“继续”或“停止”）。 （2）实验结论：大量的观察和分析表明，声音是由物体的 ______振动______ 产生的。一切正在发声的物体都在 ______振动______，______振动______ 停止，发声也停止。 （3）声源：物理学中，把 ______正在发声______ 的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以是声源。 （4）转换法：在探究声音的产生时，有些物体的振动不易直接观察（如音叉的振动、鼓面的振动），可以通过其他的现象来感知振动，这种研究方法叫做 ______转换法______。例如：在鼓面上撒一些纸屑，敲击鼓面时通过观察 ______纸屑______ 的跳动来显示鼓面的振动。 2. 常见发声体的发声部位 发声体 发声部位 人 ______声带______ 弦乐器（如吉他、小提琴） ______琴弦______ 的振动 管乐器（如笛子、小号） ______空气柱______ 的振动 打击乐器（如鼓、锣） ______膜片______ 的振动 蜜蜂、蚊子等昆虫 ______翅膀______ 的振动 蝉（知了） 腹部 ______鼓膜______ 的振动 【想一想】“振动停止，发声也停止”能否理解为“振动停止，声音也消失”？为什么？ 答：______不正确______。因为振动停止，只是 ______发声______ 停止，原来发出的声音 ______仍存在______（选填“仍存在”或“立即消失”）并在继续向外传播。例如，敲击锣面后，用手按住锣面使其停止振动，锣声 ______立即消失______（选填“立即消失”或“逐渐减弱”），但之前产生的声音已经传播出去了。 【例题1】 在敲响古钟时，有同学发现，停止对古钟撞击后，古钟仍“余音未止”，其主要原因是（　 ） A. 回声 B. 人的听觉发生“延长” C. 古钟还在振动 D. 古钟停止振动后，声音还在传播 【解析】停止撞击后，古钟仍“余音未止”，是因为古钟的 ______振动______ 没有立即停止，仍在继续振动发声。应选C。 【变式训练1】 如图所示，用竖直悬挂的泡沫塑料小球接触正在发声的音叉，泡沫塑料小球被弹起。这个现象说明了什么？如果将音叉的振动记录下来，需要时再让音叉按照记录下来的振动规律去振动，会产生什么现象？ 答：说明发声的音叉在 ______振动______；会产生与原来一样的声音，即记录声音（录音）。 探究二、声音的传播 1. 声音的传播需要介质 （1）实验探究——真空罩实验 【实验过程】如图2.1-5所示，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。 【实验现象】 实验步骤 实验现象 抽气前（罩内有空气） 能听到 ______响亮______ 的铃声 逐渐抽出空气 听到的声音逐渐 ______变小______ 再让空气逐渐进入 听到的声音逐渐 ______变大______ 【分析论证】空气越稀薄，传声效果越 ______差______（选填“好”或“差”）。 【科学推理】如果将罩内空气全部抽出，变成真空，则 ______不能______ 听到声音。 【实验结论】声音的传播需要 ______介质______，______真空______ 不能传声。 （2）气体、液体、固体都能传声 ① 气体传声：我们平时听到的老师和同学的声音，主要是通过 ______空气______ 传播到耳朵的。 ② 液体传声：将要上钩的鱼会被岸上的说话声或脚步声吓跑；在花样游泳比赛中，运动员在水中也能听到音乐。这些现象说明 ______液体（水）______ 能传播声音。 ③ 固体传声：一个同学轻敲桌子（不要使附近的同学听到敲击声），另一个同学把耳朵贴在桌面上。由实验可以得出 ______固体______ 能传声。古代士兵伏地听声、利用“土电话”传声，都是利用了 ______固体______ 能传声的原理。 （3）介质：物理学中，把传播声音的 ______物质______ 叫做介质。气体、液体、固体都可以作为传播声音的 ______介质______。 【想一想】月球上的航天员为什么不能直接面对面交谈，而要靠无线电波交流？ 答：月球表面没有 ______空气______（或月球表面是真空），而声音的传播需要 ______介质______，真空 ______不能______ 传声。无线电波 ______不需要______（选填“需要”或“不需要”）介质传播。 2. 声波 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。 因此，声音以 ______波______ 的形式传播着，我们把它叫做 ______声波______。 3. 声速 （1）声速的概念 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。 声音传播的快慢用 ______声速______ 描述。声速的大小等于声音在 ______单位时间______ 内传播的距离。 （2）影响声速的因素 声速与介质的 ______种类______ 和 ______温度______ 有关。 ① 介质种类：声音在不同介质中传播的速度 ______不同______（选填“相同”或“不同”）。一般情况下，声音在 ______固体______ 中传播最快，在 ______液体______ 中次之，在 ______气体______ 中传播最慢。 ② 介质温度：同种介质中，______温度______ 不同，声音传播的速度不同。 （3）小资料——一些介质中的声速 介质 声速/(m·s⁻¹) 介质 声速/(m·s⁻¹) 空气(0 ℃) 331 海水(25 ℃) 1531 空气(15 ℃) 340 水(常温) 1500 空气(25 ℃) 346 铜(棒) 3750 软木 500 大理石 3810 煤油(25 ℃) 1324 铁(棒) 5200 （4）回声 声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被 ______反射______ 回来。我们对着远处的高墙或山崖喊话以后听到的 ______回声______，就是反射回来的声音。 ① 人耳区分回声和原声的条件：当回声到达人耳的时间比原声晚 ______0.1______ s 以上时，人耳才能把它和原声区分开。如果时间差小于0.1 s，回声和原声混在一起，会使声音更加 ______响亮______。 ② 回声测距原理：声音从发出到再次回到声源处所经过的路程，是声源到障碍物距离的 ______2______ 倍。 设声源到障碍物的距离为 s，声音传播的速度为 v，从发声到接收到回声所用的时间为 t，则： 2s = vt s = vt/2 【例题2】 某同学坐在静止的小船上对着对面的一座山崖大喊一声，4s后听到回声，已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求： （1）小船距离山崖多远？ （2）听到回声后，小船以5m/s的速度正对山崖驶去，该同学多长时间能到达山崖下？ 【答案】（1）680m；（2）136s 【详解】解：（1）因为声音传播到高山的时间为听到回声的时间的一半，所以 由速度公式变形可得，小船静止在水面上时离高山的距离 s=v1t1=340m/s×2s=680m （2）由速度公式变形可得，该同学到达山崖下的时间 答：（1）小船距离山崖680m； （2）听到回声后，小船以5m/s的速度正对山崖驶去，该同学136s后能到达山崖下。 【易错提醒】 在回声测距问题中，时间 t 是声音往返的时间，声音通过的路程是声源到障碍物距离的 ______2______ 倍，计算距离时不要忘记除以 ______2______。 【变式训练2】 一艘测量船向海底垂直发射超声波，经过 4 s 收到回波信号，已知声音在海水中传播的速度为 1500 m/s，求该处海水的深度。 解：s = vt/2 = 1500 m/s × 4 s / 2 = ______3000______ m。 探究三、声音的产生与传播的综合应用 1. 声音的产生与传播在生活中的应用 （1）唱片记录声音：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 ______记录______ 下来。早期机械唱片表面有一圈圈不规则的 ______沟槽______，唱针随着划过的沟槽 ______振动______，就把记录的声音重现出来。 （2）骨传导：外界传来的声音引起 ______鼓膜______ 振动，这种振动经过听小骨传给相应的感觉细胞，再通过听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音。声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉，物理学中把这种传导方式叫做 ______骨传导______。 （3）音乐厅的回声利用：音乐厅中利用回声使演奏的效果更好，当障碍物离人较近时，回声与原声混在一起，人们分辨不出回声和原声，但会觉得声音更 ______响亮______。 2. 声音传播速度的比较与计算 【例题3】 下表是一些介质中的声速。小明同学在气温为15℃的环境中，在长为0.884km空金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个敲击声，两个敲击声相隔2.43s，则声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成？ 一些介质中的声速v（m/s） 空气（15℃） 340 铝 5000 铜 3750 铁 5200 【答案】5200m/s；铁 【详解】声音在空气中的传播时间 声音在金属管中的传播时间 声音在金属管中的传播速度 从表中可得，该金属管的材料为铁。 答：声音在金属管中的传播速度是5200m/s，该金属管可能是由铁制成。 【变式训练3】 为了测定声音在钢铁中的传播速度，取一根 680 m 长的钢轨，在其一端用锤敲击一下，在另一端听到两次声音，两次声音相隔 1.8 s。已知声音在空气中的传播速度为 340 m/s，求声音在钢轨中的传播速度。 解：t空气 = 680 m / 340 m/s = 2 s，t钢 = 2 s − 1.8 s = 0.2 s，v钢 = 680 m / 0.2 s = ______3400______ m/s。 【精讲点拨】 1. 声音的产生——“振动”的理解 （1）一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。但要注意：振动停止后，原来产生的声音 ______不会______（选填“会”或“不会”）立即消失，而是继续在介质中传播。 （2）声源是指 ______正在发声______ 的物体，固体、液体、气体都可以是声源。判断声源时，要找准 ______振动______ 的发声部位。例如：人说话时的声源是 ______声带______，而不是整个人。 （3）转换法：对于不易直接观察的振动（如音叉振动、鼓面振动），可以通过 ______其他______ 的现象来感知。 2. 声音的传播——“介质”的理解 （1）声音的传播需要介质，______真空______ 不能传声。 （2）气体、液体、固体都可以传播声音。一般情况下，固体传声效果 ______最好______，液体次之，气体传声效果 ______最差______。 （3）注意区分“声源”和“介质”：声源是 ______发声______ 的物体，介质是传播 ______声音______ 的物质。 3. 声速的理解与计算易错点 （1）声速与介质的种类和温度有关。15 ℃时声音在空气中的传播速度为 ______340______ m/s。 （2）一般情况下，声音在固体、液体、气体中的声速大小关系为： v固 ______ > ______ v液 ______ > ______ v气 （3）回声测距时，时间 t 是声音 ______往返______ 的时间，路程是声源到障碍物距离的 ______2______ 倍，计算时务必除以 2。 （4）公式 v = s/t 中，s 是声音 ______实际______ 传播的路程，不是声源与接收点之间的直线距离。 4. 人耳区分回声和原声的条件 回声到达人耳的时间比原声晚 ______0.1______ s 以上，人耳才能区分开。否则回声和原声混在一起，起到 ______加强______ 原声的作用。 5. 声音传播过程中的能量损失 声音在传播过程中，能量会逐渐 ______减弱______，所以声音的响度会随着距离的增加而 ______减小______（选填“增大”或“减小”）。 【课堂练习】 1．安徽省颍上县花鼓灯，是国家级非物质文化遗产之一。表演颍上花鼓灯的典型伴奏乐器是大鼓，鼓声一响，振奋人心，鼓声是由鼓膜的_______产生的。 【答案】振动 【详解】声音是由物体的振动产生的，鼓声是由鼓面振动产生。 2．某同学对着笔帽轻轻吹气，可以发出声响，这个声响是由下列哪个物体振动发出的（     ） A．空气 B．笔帽 C．嘴唇 D．人的声带 【答案】A 【详解】对着笔帽吹气时，笔帽内部的空气柱发生振动从而发出声响，故选 A。 3．下列关于“声源”的定义描述正确的是（     ） A．所有固体都是声源 B．只有能发出人类可听声的物体才是声源 C．正在发声的物体叫做声源 D．没有振动的物体也可以成为声源 【答案】C 【详解】A．正在发声的物体叫做声源，是否是声源跟是否是固体毫无关系，故A错误； B．能发出超声波或次声波的物体也是声源，故B错误； C．正在发声的物体叫做声源，故C正确； D．没有振动的物体不能发声，不是声源，故D错误。 故选C。 4．如图所示是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后用双手搓把手，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。下列说法正确的是（　　 ） A．“鱼洗”发出的声音只能在水中传播 B．“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动 C．多个“鱼洗”同时发声能加快声音的传播速度 D．停止搓把手后，短时间“鱼洗”仍能发出嗡嗡声，说明“鱼洗”发声不需要振动 【答案】B 【详解】A．声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播，“鱼洗”发出的声音也能在固体、液体、气体中传播，故A错误； B．声音是由物体振动产生的，“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动，故B正确； C．声速与介质的种类和温度有关；温度相同时，声音在同种介质中的传播速度相同，多个“鱼洗”同时发声不能加快声音的传播速度，故C错误； D．声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止。停止搓把手后，短时间“鱼洗”仍能发出嗡嗡声，说明“鱼洗”仍在振动，故D错误。 故选B。 5．骨传导是一种可以通过头骨、颌骨等介质来传导声音的方式。关于我们怎样听到声音的讨论，下列说法错误的是（    ） A．听觉系统正常的人听到声音大部分是通过空气传导 B．部分失去听觉的人可以利用骨传导来听声音 C．听觉正常的人不仅能通过空气传导听声音，也能利用骨传导来听声音 D．听觉正常的人通过空气传导能听到别人的声音，通过骨传导只能听到自己的声音 【答案】D 【详解】A．听觉正常的人日常听到的绝大多数声音，都是通过空气振动经耳道传入内耳的空气传导实现的，故A正确； B．如果只是耳道、鼓膜等传导声音的部分结构受损，听觉神经完好的话，声音可以通过头骨、颌骨的骨传导方式直接传递给听觉神经，让人感知声音，比如助听器就利用了这个原理，故B正确； C．听觉正常的人既可以通过空气传导接收外界声音，比如我们听别人说话，同时也能通过骨传导感知声音，比如我们自己说话时听到的自己的声音就包含骨传导的路径，故C正确； D．骨传导不是只能听到自己的声音，只要声音的振动能通过头骨、颌骨等骨介质传递，外界别人的声音也可以通过骨传导被听觉正常的人感知，比如把振动的音叉抵在额头，即使堵住耳朵也能听到音叉（外界物体发出的声音）的声音，故D错误。 故选D。 6．如图所示是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题： (1)如图甲所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发声的音叉在______，此实验的物理研究方法是____________（填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验说明声音可以在____________中传播。 (3)如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，随着不断抽气，听到铃声越来越______（填“大”或“小”）。通过这一现象可以推理得到：声音的传播需要介质，____________不能传声。 (4)若将图乙中的实验装置放在月球上进行相同的实验操作，泡沫塑料球将______（填“被弹起”或“不动”）。 【答案】(1) 振动 转换法 (2)空气 (3) 小 真空 (4)不动 【详解】（1）正在发声的音叉放入水中能溅起水花，说明发声的音叉在振动；音叉的微小振动不易直接观察，通过溅起的水花来放大并显示音叉的振动，这种将不易观察的物理现象转化为易观察的现象的方法是转换法。 （2）敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉受振动发声并弹起泡沫塑料球，说明右边音叉振动产生的声波通过空气传播到了左边音叉。 （3）随着不断抽气，玻璃罩内的空气越来越稀薄，传播声音的介质减少，所以听到的铃声越来越小；通过这一现象可以进一步推理得出，当罩内抽成真空时将听不到声音，即真空不能传声。 （4）月球表面是真空环境，而真空不能传声，敲击右边音叉产生的振动无法通过真空传播到左边音叉，因此左边音叉不会振动，泡沫塑料球将不动，故填“不动”。 7．某兴趣小组利用以下实验装置探究声音的产生和传播。 (1)用小锤敲击图甲音叉，听到声音的同时还观察到____________________，由此可探究声音产生的原因。 实验评估：小红认为图甲装置设计有缺陷，先将音叉贴近乒乓球，然后再敲击音叉，分不清是音叉振动使乒乓球弹开还是敲击音叉的动作使乒乓球弹开。 方案改进：________________________________________（请简要写出）。 (2)用小锤敲击图乙右侧音叉，左侧靠近音叉的小球被弹开，由此说明_______________能传播声音。 (3)图丙中小虎站在离音叉远处，小红轻敲音叉后，小虎不能听到音叉发出的声音。于是他们将一根长的棉线一端扎紧在音叉上，另一端固定在纸杯的中间，并绷紧棉线。小虎将纸杯口贴近耳朵，当小红用同样的力再次敲击音叉后，小虎能听见比较大的声音，这两次实验对比说明_________________________。如小强用手捏住棉线的中间，小红仍用同样的力敲击音叉，小虎能否听见声音？_______________，理由是______________________。 【答案】(1) 乒乓球被弹开 先敲击音叉，再将音叉贴近乒乓球，观察乒乓球是否被弹开 (2)空气 (3) 固体（棉线）的传声效果比气体（空气）好 不能 捏住棉线时，棉线停止了振动，声音无法继续传播 【详解】（1）声音是由物体的振动产生的。音叉发声时的振动非常微小，肉眼难以直接观察。实验中，将悬挂的乒乓球靠近音叉，当敲击音叉时，音叉的振动会传递给乒乓球，使乒乓球被弹开。乒乓球被弹开的现象将音叉微小的振动放大了，这说明了发声的音叉在振动； 为了排除敲击动作的干扰，我们应该确保乒乓球弹开时，只有音叉在发声（振动），而没有敲击的机械动作干扰。因此，可以先敲击音叉，让音叉发声，然后再迅速将其贴近乒乓球。如果此时乒乓球被弹开，就能确凿地证明是音叉的振动使其弹开。 （2）在图乙中，两个音叉之间没有固体连接，它们之间隔着空气。敲击右侧音叉，右侧音叉振动发声，声音通过空气传播到左侧音叉，引起左侧音叉的共振（振动），进而将靠近左侧音叉的小球弹开。这个现象证明了声音可以通过空气传播。 （3） 第一次，小虎离音叉远，轻敲音叉，声音通过空气传播，小虎听不到。第二次，用绷紧的长棉线连接音叉和纸杯，小虎通过纸杯（棉线传声）能听见比较大的声音。距离相同、敲击力度相同，只是传播介质从空气变成了棉线（固体），结果固体传声时能听到较大声音，而空气中听不到。这说明固体（棉线）的传声效果比气体（空气）好； 声音在棉线（固体）中是通过棉线的振动来传播的。如果用手捏住棉线的中间，手会阻碍棉线的振动，使振动在捏住处停止，声音也就无法继续沿着棉线传播到纸杯。因此，小虎不能听见声音。 8．在一根足够长的装满水的钢管一端敲击一下，在另一端能听到几次声音（     ） A．1 B．2 C．3 D．无数次 【答案】C 【详解】声音的传播需要介质，在各种物质中的传播速度是不同的。声音在不同介质中传播速度满足，一根足够长的装满水的钢管，在另一端听到的第一声是从钢管传来的，第二声是从水传来的，第三声是从空气传来的，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．关于声速的相关表述，下列说法正确的是（     ） A．声音在真空中的传播速度可达3×108m/s B．声音在同种介质中的传播速度是固定不变的 C．声音在15℃空气中的传播速度为340m/s D．声音的传播速度和介质的种类没有关联 【答案】C 【详解】A．声音传播需要介质，声音不能在真空中传播，故A错误； BC．声音在同种介质中的传播速度会随温度改变，在15℃空气中，声音的传播速度是340m/s，故B错误，C正确； D．声音的传播速度和介质的种类有关，不同介质中声速一般不同，故D错误。 故选C。 10．一列火车向着远处的山崖以20m/s的速度匀速行驶，列车经过某处时鸣了一声汽笛，2s后听到回声（声音的传播速度约为340m/s），从鸣笛到听到回声，列车行驶的路程是________m，该列车鸣笛时距山崖大约是________m。 【答案】 40 360 【详解】列车行驶的路程 声音传播的路程 列车行驶的路程和声音传播的路程之和的一半为列车鸣笛时与山崖的距离 11．人耳能区分原声和回声的时间间隔是 0.1s。在一个狭小的房间里说话，我们听不到回声，这是因为（     ） A．房间里没有反射声音的障碍物 B．房间太小，声音被全部吸收了 C．回声与原声的时间间隔小于 0.1s，回声与原声混合在一起 D．以上说法都不正确 【答案】C 【详解】狭小房间里，墙壁距离人很近，声音反射回来的时间很短，小于 0.1s，人耳无法区分回声和原声，所以听不到回声，故选C。 12．十一假期期间，小东体验了一场游轮三峡游，游轮匀速直线行驶，游轮正前方有一峭壁，在距离峭壁处鸣笛，鸣笛后小东听到峭壁反射的回声。到达某处时船载声呐向正下方的水中发射超声波探测水深，超声波从发射到返回的时间为。空气中的声速为，水中声速为。求： (1)小东听到鸣笛的回声时游轮距离峭壁的距离。 (2)游轮的行驶速度。 (3)游轮探测的水深。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）鸣笛声传播的距离为 此时游轮距离峭壁的距离为 （2）期间游轮运动的距离为 所以游轮行驶的速度为 （3）水的深度为 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我学会了声音的产生条件：声音是由物体的 ______振动______ 产生的，一切发声的物体都在 ______振动______。 （2）我掌握了声音的传播条件：声音的传播需要 ______介质______，______气体______、______液体______ 和 ______固体______ 都能传声，______真空______ 不能传声。 （3）我理解了声速的概念：声速与介质的 ______种类______ 和 ______温度______ 有关，15 ℃时声音在空气中的传播速度为 ______340______ m/s。 （4）我学会了回声测距的方法：______利用回声测距（s=vt/2）______。 问题： （1）在判断声源时，如何准确找到发声部位？ （2）回声测距问题中，如何正确判断声音传播的路程和时间？ （3）“振动停止，发声停止”与“声音消失”有什么区别？ （4）我还想进一步了解：________ _____。 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $