(共27张PPT)
2.1 声音的产生与传播
一些声现象
一些声现象
我们生活在声音的世界里
学习目标
1
知道声音的产生和传播的条件。
2
知道声速及声音的反射现象。
4
通过体验活动，探索生活中的物理学道理，锻炼观察能力和研究问题的能力。
3
通过观察和实验，认识声音是如何产生的，声音是如何传播的。
一、声音的产生
一、声音的产生
一、声音的产生
一、声音的产生
一、声音的产生
一、声音的产生
一些声现象
声音是怎么传播的？
二、声音的传播
二、声音的传播
二、声音的传播
二、声音的传播
二、声音的传播
二、声音的传播
一些声现象
闪电划破夜空，继而传来隆隆雷声。
三、声速
定义：
声在每秒内传播的距离叫声速。
三、声速
一些声现象
对着山崖大喊
四、回声
定义：
声音在传播中遇到障碍物反射回来的现象。
原声
回声
四、回声
易错易混知识点
一辆汽车以72km/h的速度在雾中匀速行驶,为探测前方峭壁的位置,司机鸣了一下笛,经过2.5s听到回声,则听到回声时离峭壁多远？(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
注意：声和车的物理量间的关系
t＝2.5s
v1＝72km/h＝20m/s
v2＝340m/s
声动，车也动
t＝2.5s
课堂小结
声音的产生
声音的传播
声速
回声
思维导图
大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私语。嘈嘈切切错杂弹，大珠小珠落玉盘。
--白居易《琵琶行》2.1声音的产生与传播
【教学目标】
1.知道声音的产生和传播的条件。
2.知道声速及声音的反射现象。
3.通过观察和实验，认识声音是如何产生的，声音是如何传播的。
4.通过体验活动，探索生活中的物理学道理，锻炼观察能力和研究问题的能力。
【教学重难点】
重点：通过观察和实验，探究声音的产生和传播。
难点：学生在探究过程中仔细观察、认真分析，并能得出正确结论。
【教学方法】
实验法、观察法、讨论法、练习法。
【课时安排】
1课时
【教学准备】
教师：橡皮筋、刻度尺、纸屑、音叉、乒乓球、各种乐器、真空铃实验装置、多媒体课件。
学生：橡皮筋、刻度尺、纸屑、各种乐器
【教学过程】
导入新课
教师播放事先录制好自然界以及生活中常见的声音。
引出主题：鸟鸣清脆如玉，琴声宛转悠扬，雷声震耳欲聋、鼓声气势恢宏。在我们的周围存在着各种各样的声音，我们就生活在声音的世界里。“声”就是我们这一章的主题。
声音对我们来说再熟悉不过了，但是你知道声音是怎么产生的？又是如何被我们听到的呢？我们接下来就正式开启探索声音的奇妙之旅。
二、新课讲授
（一）声音的产生
1.学生活动：组织、指导学生在探究过程中仔细观察、认真分析。
活动一：拨动拉紧的橡皮筋
活动二：拨动伸出桌面三分之二的刻度尺
活动三：边说话边抚摸喉咙中部
活动四：敲击放有纸屑的桌面（鼓面）
边观察边思考：物体发声与不发声有何不同？发声时有什么共同的特征？
2.教师演示：
教师介绍音叉及其结构，引导学生注意观察。
演示一：敲击音叉，用乒乓球靠近正在发声的音叉
演示二：敲击音叉，用发声的音叉放入水中
3.交流归纳：小组讨论交流，合作填表。
4.学生总结：声音是由物体振动产生的。振动停止，发声也停止。
针对训练1
在敲响大钟时有同学发现，停止对大钟的撞击后大钟“余音未止”，其原因是（ ）
A.一定是大钟的回声
B.有余音说明大钟仍在振动
C.是因为人的听觉发生“延长”
D.大钟虽已停止振动，但空气仍在振动
答案：B
解析：振动←→发声
5.追问及讨论：上述实验中，纸屑（乒乓球）在实验中起到什么作用？
预设：将微小振动放大，便于观察。（实验方法：转换法）
针对训练2
在探究“声音是由物体振动产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，发现小球被多次弹开。这样做是为了( )
A．使音叉的振动尽快停下来
B．把音叉的微小振动放大，便于观察
C．把声音的振动时间延迟
D．使声波被多次反射形成回声
答案：B
解析：将音叉微小的震动放大（转换）为乒乓球明显的摆动。
针对训练3
如图所示的现象说明 ，物理学中把这种研究问题的方法叫做 法。
答案：发声的物体在振动；转换
解析：声音的产生+探究方法
6.科学小资料：师生交流互动，学生讨论发言，增加学生对学习物理的兴趣。
(1)一些动物如何发声的：
大多数鸟：腹部的鸣膜振动发出的。
雄蝉：只有雄蝉才会鸣叫，因为雄蝉腹部有发声器，而雌蝉没有发声器。雄蝉腹部下有一层薄薄的发声膜，当发声肌收缩时，引起发声膜振动，这些振动通过共鸣室放大而发出响亮的声音来。
蜜蜂：翅膀振动发出的“嗡嗡叫声”。
蟋蟀：翅膀振动发出的“叫声”。
(2)一些乐器如何发声的：
二胡（弦乐器）：靠弓与弦之间的摩擦使弦产生振动而发声。
笛子（管乐器）：靠管内的空气柱振动而发声。
针对训练4
校鼓号队和合唱团奏唱了《天天向上》，其中鼓声是由于鼓面的 而产生的；陶笛声是由于 的振动而发出的。
答案：振动；空气柱
解析：声音的产生+发声部位
7.科学小资料：学生自读课本，了解唱片、磁带是如何通过科学技术记录、保存、重现声音的，体会到科学的价值及学习物理的意义。
声音保存：若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。
机械唱片：唱片上有一圈圈不规则的沟槽，当唱片转动时，唱针随着划过的沟槽振动。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、激光唱盘和存储卡等记录声音的方法。
（二）声音的传播
1.情景创设：我们可以听到身边同学的讲话、老师的讲话，可以听到美妙动听的音乐，打雷时我们和雷电没有接触，但我们却能听到隆隆的雷声。声音是如何传到耳朵的呢？宇航员在太空中中近在咫尺，却还要靠无线电波而不能直接交谈，为什么呢？
2.启发引导：有物体在振动我们就一定可以听到声音吗？太空比地球表面缺少了什么？
3.猜想与假设：声音要传播出去，可能需要什么东西来作媒介？
4.教师演示：组织、指导学生在探究过程中仔细观察、认真分析。
（1）将正在响的闹铃放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气至真空，声音是怎样变化的？
（2）再让空气逐渐进入玻璃罩内，声音又是怎样变化的呢？
预设：①声音逐渐减弱至没声。②声音逐渐增强。
5.师生交流：空气能够传播声音；真空不能传播声音。
6.自主学习：阅读课本，回答以下两个问题。
（1）声音是以什么形式传播的？
（2）振动的物体是怎样把声音传递到我们的耳朵的？
预设：①声以波的形式传播着，我们把它叫做声波。音叉振动时，附近空气随音叉振动，形成一系列疏密相间的形状向四周传播，这就是声波。就像石块落入水中击起水波一样。
②人耳是由耳廓、外耳道、鼓膜、前庭、耳蜗及听觉神经构成。外界传来的声波引起鼓膜振动，就像鼓槌击鼓使鼓面振动一样。鼓膜振动通过前庭及其他组织传到听觉神经，听觉神经信号传给大脑产生听觉。
7.追问：声音能够在空气中传播，那么能不能固体、液体中传播呢？
8.学生活动：教师引导，巡视指导。
活动一：用一张桌子做实验。
（1）学生站在桌子的一旁，用手在桌上轻轻地敲击，能听到敲击声吗？此声音是由什么物体传播的？
（2）学生把耳朵贴在桌面上， 用手在桌上轻轻地敲击，能听到敲击声吗？此时的声音又是由什么物体传播的？
结论：从以上的活动中你可以得出什么结论？(固体可以传声)
其他实例：①伏地听声：人耳可伏在荒野的地上听到远处的马蹄声，
人耳可伏在铁轨上听到远处的火车轰鸣声。
②土电话：小学里曾经制作的土电话，一个同学对着杯子轻声说一句话，另一个同学听，最后让对方同学说出话的内容。
③“隔墙有耳”
活动二：用手机、鱼缸做实验。
（1）将播放音乐的手机放在密封的塑料袋中，塑料袋浸没在水里后，能听到音乐声吗？此声音是由什么物体传播的？
（2）也可以在水槽里装水，然后在水里敲打石头，耳朵贴在容器壁上听。
结论：从以上的活动中你可以得出什么结论？(液体可以传声)
其他实例：①花样游泳：花样游泳是游泳、舞蹈、音乐的完美结合，有“水上芭蕾”之称。花样游泳运动员在水下动作整齐一致，是因为听到了水上的乐曲的节奏。
②鱼被吓跑：钓鱼时，水中的鱼会被岸上的说话声吓跑。
9.师生归纳总结，得出结论：
(1)声音传播需要物质，声音不能在真空中传播，传播声音的物质可以是固体、液体、气体。
(2)物理学中把能传播声音的物质叫介质。
针对训练5
古代士兵为了及时发现敌人的骑兵，常把耳朵贴在地面上听，下列说法正确的是( )。
A．马蹄踏在地面上时，地面发声较轻
B．马蹄声不能沿地面传播
C．马蹄声不能沿空气传播
D．大地能传递马蹄声
答案：D
解析：固体能传声
针对训练6
钓鱼时不能大声喧哗，因为鱼听到人声就会被吓走，这说明( )。
A．只有空气能传播声音
B．空气和水都能传播声音
C．声音在水中的速度比在空气中的速度小
D．声音从空气传入水中，音调发生了变化
答案：B
解析：液体、气体能传声
针对训练7
如图所示，将一只闹钟放在密闭的玻璃罩内，接通电路，可清楚地听到铃声，用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，将会发现( )。
A．听到的声音越来越响
B．听到的声音越来越轻
C．听到的声音保持不变
D．电铃逐渐停止振动
答案：B
解析：气体能传声，真空不能传声
（三）声速
1.情景创设：在雷雨天气里，闪电划破夜空，继而传来隆隆雷声。雷和闪电同时产生，但我们总是先看到闪电，再听到雷声。这说明什么？
2.声速：声的传播需要一定的时间,声在每秒内传播的距离叫声速。
3.谈论交流：小组合作，认真观察表格，你能获得哪些信息？
空气(15 ℃) 340 海水(25 ℃) 1 531
空气(25 ℃) 346 铜(棒) 3 750
软木(25 ℃) 500 大理石 3 810
煤油(25 ℃) 1 324 铝(棒) 5 000
水(常温) 1 500 铁(棒) 5 200
提示：声速与什么有关？声音在固体、液体、气体中的传播速度是否一样快？
预设：①声速与介质的种类和温度有关。
②V固＞V液＞ V气 （软木除外）
③15℃时空气中的声速是340m/s。
针对训练8
一根空心铁管，在它的一端敲击一下，在另一端能听到几次敲击声？（ ）
A．1次 B．2次 C．3次 D．无法确定
答案：B
解析：声音在不同介质中的传播速度不同
变式：如果要想在另一头听到三次敲击声，你该怎么做？
（四）回声
1.情景创设：如果对着山崖大喊一声，会发生什么现象？这种现象产生的原因是什么？
2.回声：声音在传播中遇到障碍物反射回来的现象。
追问：如果对着教室的墙大喊一声，能听到回声吗？
3.自主学习：阅读课本，回答以下问题。
（1）为什么有时能听见回声，有时又听不见呢？听到回声的条件是什么？
（2）离障碍物至少要多远，才能听到？
预设：①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。如果不到0.1s，则回声跟原声混合在一起，使原声加强。
②离障碍物至少17m （强调：回声测距）
4.自主学习：阅读材料，了解回音壁。
回音壁位于天坛公园的中心稍偏南，它是皇穹宇四周的围墙。回音壁表面磨砖密砌，整齐平滑，是声波很好的反射面。一个人在回音壁内侧对着墙低声说话，由于声波经回音壁内表面多次反射，另一人站在回音壁内侧的任意位置，都能清楚地听到说话声，而且几乎和面对面谈话一样。
针对训练9
把恰好没在海面下的钟敲响。钟声传到海底，再反射回海面，共经过2.5s，求海的深度。（设海水中的声速约为1500m/s。）
答案：解：声音传至海底 v ＝1500m/s ， ＝1.25s
据公式得：s＝v t ＝1500m/s×1.25s＝1875m
注意：已知的时间是声音一个来回的用时
三、易错易混知识点
声动，车也动
针对训练10
一辆汽车以72km/h的速度在雾中匀速行驶,为探测前方峭壁的位置,司机鸣了一下笛,经过2.5s听到回声,则听到回声时离峭壁多远？(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
答案：D
解析：
注意：已知的时间是声音一个来回的用时。共用时间，路程有几何关系。
四、课堂小结
学生分享收获，教师引导形成思维导图。
五、课后作业
课下活动：完成针对训练10及其变式
变式如下：一列火车以38 m/s的速度前进，在距某一隧道口600 m处鸣笛，问当列车司机听到回声时，火车头距隧道口多远？
分析：火车前进方向有驶向隧道口和驶离隧道口两种情况，如图
火车由A→B所用时间t1与声波由A→O→B所用时间t2相等(都为t)。然后由距离关系可列方程求解。
解析：当火车驶向隧道时如题图甲，设经t后听到回声
火车通过的距离sAB＝v车t 声波通过的距离sAOB＝v声t
sAB＋sAOB＝2s v车t＋v声t＝2s 解得t＝＝ s≈3.2 s
火车通过距离s＝v火t＝38×3.2 m＝121.6 m
火车头离山洞sBO＝(600－121.6) m＝478.4 m
当火车驶离隧道时，如题图乙，设经t秒听到回声
sAB＋sAOB＝2(s＋sAB) 即v车t＋v声t＝2(s＋v车t)
t＝＝s≈4 s。
sAB＝v车t＝38×4 m＝152 m
火车头离山洞 sOB＝sAB＋s＝752 m。
六、句子分享
大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私语。嘈嘈切切错杂弹，大珠小珠落玉盘。--白居易《琵琶行》
【板书设计】
天坛公园的“声学三奇”
北京的天坛，始建于1420年，原来为明清两代帝王祭天祈谷的场所，现在是供人民游览的公园。天坛公园的建筑独特，结构精巧，吸引着不少中外游客。特别是人称“声学三奇”的回音壁、三音石和圜丘，更使游人终生难忘。
回音壁位于天坛公园的中心稍偏南，它是皇穹宇四周的围墙。回音壁表面磨砖密砌，整齐平滑，是声波很好的反射面。一个人在回音壁内侧对着墙低声说话，由于声波经回音壁内表面多次反射，另一人站在回音壁内侧的任意位置，都能清楚地听到说话声，而且几乎和面对面谈话一样。
三音石位于回音壁的圆心上。从皇穹宇到回音壁大门的大路是一条用白色石块铺的路，三音石就是从皇穹宇数起的第三块铺路石。只要游人站在这块石头上拍一下掌，就可以听到三下掌声。这种特殊的声学现象是回音壁造成的。当拍掌声发出后，声波就沿半径传播，经回音壁反射后，又沿原半径返回，就形成第二下掌声；第二下掌声沿半径又传向回音壁，反射后又汇集到圆心，形成了第三下掌声。如果拍手的能量足够大时，还会出现第四下、第五下掌声……
圜字是圆字的古体，丘字原意是小山、土堆子。不过，圜丘不是圆形土堆子，而是青石砌成的高台，这里是真正的祭天的祭坛。因为古人流行着“天圆地方”的不正确说法，所以圜丘砌成圆的，它外面的围墙筑成方的。圜丘是三层的石台，每层都有台阶可以拾级而登。每层台的周围都有石栏杆。最高层离地5 m多，半径15 m。
人们登上台顶，站在圜丘的圆心石上，往往又是喊话，又是拍手，这时听到的声音特别洪亮。这又是什么缘故呢？原来台顶不是真正水平的，而是从中央往四周坡下去。人们站在台中央喊话，声波从栏杆上反射到台面，再从台面反射回耳边来；或者反过来，声波从台面反射到栏杆上，再从栏杆反射回耳边来。又因为圜丘的半径较短，所以回声比原声延迟时间短，以致相混。据测验，从发音到声波再回到圆心的时间，只有零点零七秒。说话者无法分辨它的原声与回声，所以站在圆心石上听起来，声音格外响亮。但是站在圆心以外说话，或者站在圆心以外听起来，就没有这种感觉了。
天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造。
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