(共23张PPT)
第1节 声音的产生与传播
八年级
初中物理
第二章 声现象
通过观察和实验，认识声的产生和传播条件。（重点）
知道声音是由物体振动产生的。
知道声音的传播需要介质。声音在不同的介质中传播的速度不同。
了解实验探究的方法 “理想实验法”。（难点）
会用物理知识来描述生活中的声现象。
学习目标
观察思考
生活、自然中的声现象
鸟鸣清脆
蜜蜂嗡嗡
琴声悠扬
这些声音是怎样产生的呢？又是怎样被我们听到的呢？
探究1：如图所示，拨动张紧的橡皮筋，然后再捏住橡皮筋，观察橡皮筋的变化。
声音的产生
知识点一
现象：橡皮筋嗡嗡作响，能看到橡皮筋在振动；用手捏住橡皮筋，橡皮筋不再振动，听不到声音。
探究2：边说话，边用手摸颈前喉头部分，感觉声带的变化。
现象：发声时，手指感觉到声带在振动；停止发声，振动停止。
探究3：敲鼓时，鼓面振动，听到鼓声；不敲鼓时， 鼓面停止振动，发声停止。
特征：发声的物体都在振动。
综合以上现象，总结物体发声时的共同特征是什么呢？
声音产生的原因：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，发声停止。
典例1
关于声音的产生，下列说法不正确的是（ ）
A. 物体振动才能发出声音
B. 声源一定在振动
C. 不振动的物体不发声
D. 振动快的物体能发声，振动慢的物体不能发声
D
解析：声音是由物体振动而产生的，物体振动才能发出声音，发声的物体一定在振动。不论振动快慢，都可以发出声音。
声源：正在发声的物体叫声源。声源可以是固体、液体和气体。
常见发声体举例：
鼓声是由 的振动产生的；笛声是由 的振动产生的；
小提琴声是由 的振动产生的；
潺潺流水声是由 的振动产生的；
听到的风声是由 的振动产生的。
鼓面
琴弦
空气柱
水
空气
打击类乐器，如锣
管类乐器，如号、箫、唢呐
弦类乐器，如二胡、吉他、古筝
声音的传播
知识点二
人们听到声音时往往发声的物体有一定的距离，那么声音是怎样从发声的物体传播到远处的呢？
宇航员在中国空间站进行“天宫课堂”授课，他们的声音是怎样传到地球的呢？
再让空气逐渐进入玻璃罩内，注意声音的变化。
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。
实验探究：真空罩中的闹钟
现象：随着玻璃罩内空气被抽出，听到的声音越来越小，最后几乎听不见声音；再逐渐充入空气，随着空气越来越多，听到的声音越来越大。
结论：声音的传播需要介质；真空不能传声。
实验中不能完全达到真空，结论由“实验推理法”得出
大量实验表明：声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质；传声的介质既可以是气体、固体，也可以是液体；真空不能传声。
举例：鼓面振动时，引起周围空气振动，形成一系列疏密相间的波动，向四周传播。
类比法：声的传播过程跟水波传播相似。
声音在介质中是怎样传播的呢？
声波：声音在介质中以波的形式传播，我们把它叫声波。
典例2
宇航员在飞船内可直接对话，但在飞船外工作时，必须借助电子通信设备才能进行通话，原因是（ ）。
A. 太空中噪声太大
B. 用通信设备对话方便
C. 太空是真空，不能传声
D. 声音只能在地面附近传播
C
声速
知识点三
夏天雷雨天，远处一道闪电划过漆黑的夜空，过一会才听到隆隆的雷声。这个现象说明什么呢？
说明声音从远处传到我们的耳朵需要时间。
声速：表示声音在介质中的传播快慢，它的大小等于声音在每秒内传播的距离。
物质 速度（m/s） 物质 速度（m/s）
空气（0℃） 331 水（常温） 1500
空气（15℃） 340 铁 5200
空气（25℃） 346 大理石 3320
影响声速的因素：
（1）介质种类：声音在不同介质中的传播速度是不同的。一般情况下，固体传声最快，其次是液体，气体传声最慢。
（2）温度：声音在空气中传播时，温度越高，声速越大。在15 ℃时，空气中的声速是340 m/s。
回声：声源发出的声波在传播过程中遇到障碍物后被反射回来就形成回声，因此声波传播距离为人与障碍物之间距离的两倍。
回声产生的原理如果回声到达人耳比原声晚0.1 s 以上， 人耳就能将原声与回声区分开；否则，原声与回声将混合在一起，使原声加强。
典例3
如果我们对着一座高山呼喊，经过10 s 后听到回声，那么我们可以断定（ ）。
A． 高山距我们1 700 m B． 高山距我们3 400 m
C． 高山距我们170 m D． 高山距我们340 m
A
解析：因为回声是发声体发出的声音在传播过程中遇到障碍物再反射回来形成的，所以声音通过的路程是发声体与障碍物之间距离的两倍。设高山与我们的距离为s，则2s=v·t=340 m/s×10 s，得s=1 700 m。
声音是由物体的振动产生的
声音的传播需要介质，真空不能传声。
固体、液体、气体都可以传声。
声音以声波的形式传播
1.在15 ℃时，空气中的声速是340 m/s。
2.回声测距
声音的产生与传播
声音的产生
声音的传播
声速
课堂小结
1.下列说法正确的是（ ）
A. 人说话发声是由空气振动产生的
B. 水中的鱼会被岸上的脚步声吓跑，说明液体也能传声
C. 固体传声一般比气体慢
D. 能区分自己讲话的回音和原声，人与障碍物的距离不得小于34 m
B
随堂练习
2. 如图甲所示，阵阵鼓声是由鼓面的_____产生的；图乙抽取玻璃罩内空气的过程中，铃声变小直至微弱，说明真空_____（选填“能”或“不能”）传声。
振动
不能
3.如图所示，物理课上老师用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音
叉，乒乓球会多次被弹开。这个实验是用来探究（ ）
A. 声音产生的原因
B. 声音传播是否需要时间
C. 声音的传播是否需要介质
D. 声音能否在真空中传播
A
放大法课题 第二章 第1节 声音的产生与传播 1课时
授课教师 授课类型 新授课
教学目标 1.通过观察和实验，初步认识声音产生和传播的条件。 2.知道声音是由物体的振动产生的。3.知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。 4.了解实验探究的方法“理想实验法”。5.会用物理知识来描述生活中的声现象。
教学重点、教学难点 重点：1.发声的物体在振动。2.声音的传播需要介质。难点：组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，并能得出正确结论。
教学方法 通过实验探究，引导学生动手并独立思考，旨在给学生创设问题情景，启发学生思维，找到发声体的共同特征。在进行声音的传播探究时，向学生介绍探究物理问题所经历的过程，即提出问题→猜想与假设→实验验证→得出结论，然后让学生沿着这个思路开展探究活动。在讲解声音是一种波时，抽象难以理解，可以利用生活实例来帮助理解，如击鼓传声，还可以用看得见的水波来进行类比。在探究活动中应突出教师的引导作用，初步培养学生动手实验,观察比较,归纳总结的能力和探究意识、创新意识。
教学准备 音叉、小锤、铁架台、带有细线的乒乓球、水槽、水、真空玻璃罩、抽气机、烧杯、橡皮筋、细线、铅笔、白纸、细砂、小闹钟（或小收音机）、小石头、塑料袋、多媒体课件等。
教学过程 一、新课引入1.媒体播放：播放多媒体课件，带领学生聆听天籁之音，将学生带入美妙无穷的声世界。 2.引导提问：声音是怎样产生的呢？为什么会有各种各样、千差万别的声音呢？ 3.导入课题：我们听到的如此优美的乐曲及大千世界里如此丰富多彩的声音是怎样产生的，又是怎样传播的呢？我们今天就来学习《声音的产生和传播》。二、讲授新课知识点一 声音的产生实验探究：怎样利用桌上的器材，让它们发出声音，并探究物体发声时的共同特征。参考器材：刻度尺、音叉、梳子、纸屑或泡沫颗粒等。方案1：让学生用刻度尺做一个简单的实验。使刻度尺三分之二伸出桌面，一手将其另三分之一紧压在桌边上，另一手拨动伸出端，观察尺子在发声时的现象，并用语言描述现象。思考：(1)能听到声音吗？此时尺子处于什么状态？(2)当尺子停止振动时，还能听到声音吗？学生观察到的现象：尺子振动时，能发出声音；尺子不振动时，不能发出声音。设计意图：对于尺子的振动，学生能直接看见，尺子发出的声音学生能直接听见，让学生亲身经历实验，通过观察和体验有利于学生理解振动的概念，建立声音和振动之间的联系。方案2：将悬吊着的泡沫塑料或乒乓球接触不发声的音叉，球并不跳动；将音叉敲响，再使球接触音叉，球跳动，如图所示。 设计意图：学生虽然没有直接看到音叉的振动，但可以从泡沫塑料或乒乓球是否被弹起来判断发声的音叉是否在振动。方案3：在鼓面上撒一些碎纸屑，敲击鼓面时，碎纸屑跳动；停止敲击鼓面，碎纸屑不跳动。设计意图：学生虽然没有直接看到鼓面的振动，但可以从碎纸屑是否跳动来判断发声的鼓面是否在振动。通过实验对比，思考问题：尺子、泡沫塑料或乒乓球、纸屑在什么情况下跳动，在什么情况下停止跳动？实验的物体发声时现象无声时现象结论尺子振动不振动尺子的振动产生声音音叉振动不振动音叉的振动产生声音鼓面振动不振动鼓面的振动产生声音归纳：总结尺子、音叉、鼓面等物体发声时具有的共同特征，验证自己当初的猜想，同时组织学生互相讨论、交流生活中有关的现象和体验。实验结论：声音是由物体的振动产生的，振动停止，物体就停止发声。交流探究：物体的发声现象真是太多了，你能解释物体的发声原理吗？设计说明：1.学生探究的发声活动是在开放的互动式形式中进行，教师在学生的交流汇报中应尽可能多地让学生展示发声方法，汇报体验和感受，如果学生不会用桌上的器材进行实验，教师可做一定的提示和演示。2.交流有趣的发声方法时，如果学生难以调动，教师可提出有趣的发声问题让学生讨论。例如，①动物的发声方法：蝉是怎么发声的？蚊子和苍蝇发出“嗡嗡”声是怎么回事？猴子和大象是怎么交流的？·······②同一物体不同的发声方法：怎样让一个气球发出不同的声音来？人体除了声带外，还可以怎样发音？能否一试？可让学生讨论发言，增加学生对学习物理的兴趣。知识点二 声音的传播情景创设：花样游泳运动员，当她们的耳朵在水中时还要靠音乐的节奏，才能使自己的动作和其他队员保持协调一致，声音是如何传到耳朵的？航天员在太空中近在咫尺为什么还要靠无线电波而不直接交谈呢？思考：声音是怎样从发声体传播到远处人的耳朵里的，是否需要媒介？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？猜想与假设：声音要传播出去，可能需要媒介？实验探究：可以将学生分成几个小组，分别探究固体、液体、气体能否传声。实验1：气体传声实验(演示)事例：我们可以听到身边同学的讲话，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。说明此声音是由空气传播的。进一步猜想：如果没有空气呢，声音能不能传播？实验探究：如图所示，把正在发声的电铃放在玻璃罩内，电铃和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料。逐渐抽出罩内的空气，你听到的电铃声音会有什么变化？再让空气逐渐进入罩内，电铃声音又怎样变化？电铃和罩的底座之间为什么要垫上柔软的泡沫塑料？实验现象：（1）抽出部分空气后，听到电铃的声音明显变小。（2）当空气全部抽出后，听不到电铃的声音。（3）当空气逐渐进入罩内，听到电铃声逐渐变大。实验结论：声音传播需要介质。声音不能在真空中传播。提出问题：声音在空气中如何传播呢？多媒体演示水波的运动。问题1：（1）谁能描述一下你看见了什么？(一圈圈的水波，而且不断地向四周扩散)（2）水面上为什么出现了水波？（3）我手中有一张纸，怎样才能让它发出声音？学生体验：抖动手臂，引起纸的振动，发出声音。问题2：（1）纸的振动，会影响到周围的空气吗？（2）水滴使水面振动，发出声音，以水波的形式传播；振动的纸发出声音，在空气中会以什么形式传播呢？我们可不可以用水波类比一下？播放多媒体声波动画让学生有初步的认识，并提出声波这个概念。如图甲，鼓声在空气中传播的方式：鼓面向右振动，压缩右面的空气，使这部分空气变密；鼓面向左振动，使右面的空气变稀疏；鼓面左右振动，空气中就形成了疏、密相间的声波，由近及远向四周传播出去。这就像石块落入水中击起水波一样，如图乙。 甲 乙鼓声在空气中传播方式：鼓面向右振动，压缩右面的空气，使这部分空气变密；鼓面向左振动，使右面的空气变稀疏；鼓面左右振动，空气中就形成了疏、密相间的声波，由近及远向四周传播出去。结论：声以波的形式传播着，我们把它叫做声波。实验2：液体传声实验将能发声的物体(如音乐卡、闹铃等)放在密封的塑料袋中，塑料袋浸没在水中后，仍能听到发声体发出的声音，说明液体能够传声。也可以在水槽里装水，然后在水里敲打石头如图甲所示，耳朵贴在容器壁上听。水中的鱼儿可以被声音吓跑等，如图乙所示。 甲 乙实验结论：声音可以在液体中传播。实验3：固体传声实验(1)两个学生合作，同学甲在长条桌的一端用铅笔在白纸上用力均匀地写“一”，同时同学乙在桌子的另一端把耳朵贴在桌面上听。(2)同学乙将耳朵离开桌面(注意调整耳朵与笔的距离，保证与上次实验时耳朵与笔的距离相同)，同学甲在相同的条件下继续写“一”，与上次实验进行比较，有什么不同？说明了什么？从以上的活动中你可以得出什么结论？(固体可以传声)你还可以想出其他的生活事例或者实验方案来支持固体可以传声这个观点吗？(让学生举例，例如小学里曾经制作的土电话、“隔墙有耳”)师生归纳总结，得出实验结论：(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。知识点三 声速情景引入：有时候在电影里看见这样的画面，演员的口形与观众听到的话不是同一时间的，听到的声音要比演员的口形慢半拍，这说明声的传播需要一定的时间。1.声速：声音传播的快慢叫声速。思考：古代打仗时，没有现代化的交通工具，为了能及早探清敌情，战士们总是把耳朵贴在地上去听，这是为什么呢？多媒体展示：声速表。快速地熟悉声音在空气、水、钢铁中的传播速度。一些介质中的声速v(m·s-1)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小结：(1)声音在不同介质中的传播速度一般不同。(2)声速与介质的温度有关。15 ℃时空气中的声速为340 m/s。(3)声音在固体中的传播速度最大，其次是在液体中，在气体中传播的速度最小。问题：在一根空的长铁管的一头敲一下，在另一头可以听到几次声音？(抢答并说出理由)。如果要想在另一头听到三次敲击声，你该怎么做？学生思考并回答。在思考的过程中体会传声速度与传播时间的关系。说明声速不仅与介质的种类有关，还与介质的温度有关。问题：如果我们想知道声音在室温状态下空气中的传播速度，应该怎么办？说出实验方案。引导：要测声速，必须知道哪些量？你准备用什么办法解决这些量？需要用到哪些器材？组织学生讨论，要求每组想出一个测量声速的方法。学生讨论交流。说明：在设计实验时，要注意实验方案的可行性。声源离人耳的距离适当，不宜过近。测时间的工具也尽可能准确。当然学生会出现各种各样的实验方案，只要原理得当，应该给予鼓励。2.回声问题：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？由此引入回声的概念：声波在传播过程中，如果遇到障碍物就会被反射回来，这种现象叫回声。问题：如果对着教室的墙大喊一声，有回声产生吗？讨论：听到回声的条件。总结：(1)回声到达人耳应比原声晚0.1 s以上。(2)如果相差不到0.1 s，回声和原声混在一起，使原声加强。思考：(1)开山放炮时为什么能听到隆隆不绝的响声？(2)人在屋里说话为什么比在旷野里听起来响亮？说明：(1)声波在传播中遇到障碍物会发生以下情况：一部分声波在障碍物表面反射；另一部分声波有可能进入障碍物，被该物体吸收甚至穿过障碍物，我们能隔墙听到相邻房间中的声音就是这种情况。(2)不同的障碍物对声波的反射和吸收能力不同，通常，坚硬光滑的表面反射声波的能力强，松软多孔的表面吸收声波的能力强。(3)当两个声音传到人耳时间大于0.1 s时，人耳就能分辨这两个声音。若小于0.1 s则原声加强(如图所示)。 科学世界：我们是怎么听到声音的人耳是由耳廓、外耳道、鼓膜、前庭、耳蜗及听觉神经构成，如图所示。外界传来的声波引起鼓膜振动，这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。其过程如下：三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第1节 声音的产生与传播一、声音的产生声音是由物体的振动产生的。二、声音的传播1.声音的传播需要介质，真空不能传声。2.声音在空气中是以声波的形式传播。3.声音在固体中传播最快，在液体中次之，在气体中传播最慢。三、声速（1）15 ℃时，v声=340 m/s。（2）传播速度与温度有关。（3）回声。
教学设计反思 这节课的教学核心是声音是由物体振动产生的。学生在此前往往关注的是动作本身，而不是发声物体的状态。这也是教学的难点所在，要想突破难点，就应该顺应学生的思维，才能更好地激活学生的思维。在学生认识到“声音由物体振动产生”后，再次提供音叉，让学生设计实验，用视觉看到物体的振动。这样处理，使探究“振动”的内涵由易到难，由显到隐，由固体、到液体再到气体，逐步丰富概念外延。思维的顺应和激活，实现了教学的“层递性”。
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