第1节 声音的产生与传播（表格式教学设计）初中物理人教版（2024）八年级上册 第二章 声现象

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第1节 声音的产生与传播（教学设计）
年级 八年级 学科 物理 课时数 2课时 教师 飞哥物理
课题 第1节 声音的产生与传播（2课时）
教学 目标 物理观念 知道声音是由物体的振动产生的，知道声音传播的影响因素。
科学思维 观察剖析发声现象，领会振动和声音的本质关联，培育从现象到本质的科学探究能力。
科学探究 通过生活实例，体验声音在不同介质中的传播差异，理解声音传播需要介质的概念，提升观察与实验能力。
科学态度 与责任 学会运用所学知识解释日常生活中的声音现象，增强理论与实践相结合的能力，培养解决实际问题的能力。
教材 分析 本节课旨在通过一系列实验和活动，帮助学生理解声音的产生与传播机制。首先，我们将通过敲击不同物体，如鼓、铃铛和木琴，让学生观察并感受声音是如何由振动产生的。随后，通过传声筒实验，学生将直观理解声音在固体、液体和气体中的传播方式。为了深化理解，我们将讨论声音在不同介质中传播速度的差异，并通过音频示例进行对比分析。最后，通过小组讨论的形式，学生将分享自己对于声音现象的观察和理解，进一步巩固所学知识。
学情分析 学生在此之前对声音已有一定的生活体验，但对声音产生的原理可能缺乏系统的认知。通过本节课的学习，旨在帮助学生深化对声音产生与传播机制的理解，同时培养他们的科学思维与实验探究能力。在教学过程中，教师需关注学生的参与度和理解程度，适时调整教学策略，确保每位学生都能扎实掌握这部分知识，为后续的物理学习奠定坚实的基础。
教学重点 声音的产生机制及声音在固体、液体、气体中的传播方式。
教学难点 引导学生理解声音在不同介质中传播速度的差异及其原因。
教学器材 PPT课件、教师用书、音叉、小鼓、吉他、话筒、振动传感器、计算机及数据采集软件等，用于实验观察和数据分析。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【教师活动】播放一段音频，感受声音之美，引出本节课的主题：声音是怎么产生的，我们又是如何听到声音的呢？ 观看视频，思考老师提出的问题
学习新课 一、声音的产生 【教师活动】通过生活中的常见例子，通过实验探究声音是如何产生的。 1. 探究声音的产生 （1）进行实验，观察现象，进行分析（可选择其中几个） ①拨动张紧的橡皮筋，观察橡皮筋的变化，当橡皮筋停止振动，是否还能听到声音？ ②用手指按住自己咽喉两侧说话，再停止说话，手指的感觉； ③吹响笛子，听到悠悠笛声缓慢扬起，放在笛空处的手指，能否感觉到气流的流动？然后停止吹气，能否听到声音？ ④将一滴水从高处落之水面时，能否听到悦耳的“叮咚”声？ ⑤敲击音叉，将正在发声的音叉插入水里；再用手握住正在发声的音叉，使其停止振动 （2）探究分析 橡皮筋、声带、音叉、是固体，固体振动能够发声；空气柱是气体，气体振动也能发声；水是液体，液体可以发声。 （3）实验结论 大量的实验表明，发声的物体都在振动，振动停止，发声停止。 注意：振动是指物体经过一个中心位置所做的往复运动，振动不可写成“震动”。 2. 声源 物理学中，把正在发声的物体叫作声源（acoustic source）。固体、液体、气体都能发声，都可以成为声源。 3. 对声音的理解 （1）一切发声的物体都在振动，只不过有些物体的振动难以被发现，如音叉的振动。 （2） 声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。但是不能说振动停止，声音也消失。因为振动停止，只是不再发声，但是原来所发出的声音还在继续向外传播并存在，如回声。 4. 科学方法 （1）归纳推理法： 我们通过观察生活中一些与声音有关的现象，发现这些声音都是由振动产生的，由此得出“声音是由物体的振动产生的”这个一般性的结论。这里用到了归纳推理的方法。 （2）转化法 当物理实验的现象不明显或者不容易被直接观察，如音叉的振动，我们可以采取一些办法将其转化为容易直接观察到的现象，这种方法叫做转换法。 5. 一些常见物体的发声部位 （1）一些动物的发声部位 蝉（雄性）是通过腹部的发生器官来发声的；蝈蝈后背长有透明膜状发生薄片，靠翅膀高速振动摩擦产生声音；蚊子飞行时，是翅膀迅速振动发出的。 （2）乐器的发声 弦乐器靠弦的振动发声；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。 6. 声音的保存 振动可以发声。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，这样就可以将声音保存下来。 早期的声音记录：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。 现代的声音记录: 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。 【典例1】在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验。 (1)如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到 ，这说明 。此探究实验中悬挂着的乒乓球的作用是 。 (2)如图乙所示，为了验证（1）中的探究结论，小华用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声音，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是 。 【答案】(1) 乒乓球被音叉反复弹开 发声的物体在振动 将音叉的振动放大 (2)在桌面上撒一些小纸屑 【详解】（1）[1][2]音叉发声时振动，会将质量较小的乒乓球弹开。 [3]音叉的振动很微小，人眼不易观察。通过乒乓球将这种振动放大。 （2）可以在桌面上放置一些轻小的物体，如豆子、泡沫粒等将桌面的振动放大。 （3）[1]两个音叉中间是空气，说明空气可以把声音传递出去。 观看老师演示的实验，寻找共同的特点 知道了声音是有物体的振动产生，振动停止，发声停止 进一步加速对声音的理解 知道了两种新的科学方法 知道了一些昆虫的发声部位 知道了常见乐器的发声特点 知道了声音的保存的方法 例题练习，加深对声音的产生的理解以及转化法的实例应用
学习新课 二、声音的传播 1. 真空不能传声 【问题引入】人们听到声音时往往和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？ （1）探究真空是否能传声 【实验】把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，注意听声音的变化。再让空气逐渐进入罩内，电铃声音又怎样变化？ 【实验现象】抽出部分空气后，听到电铃的声音明显变小；当空气逐渐进入罩内，听到电铃声逐渐变大。 【想一想】假如将玻璃罩内的空气全部抽出，能否听到声音？ 在实验结论的基础上进一步推理：如果能把罩内抽成真空，就听不到铃声。这是一种理想实验法。 【实验结论】声音可以在空气中传播，但不能在真空中传播。 （2）实验方法——科学推理法 在探究真空能否传声的实验中，虽然不可能将玻璃罩内的空气完全抽出，但通过“玻璃罩内空气越来越少，听到的声音越来越小”能够推理出真空不能传声。运用了科学推理法，又称理想实验法。 思考：月球上没有空气，宇航员们面对面大喊也听不见声音，你知道他们是通过什么来交流的吗？ 【提示】真空不能传播声音，宇航员们只能通过无线电波进行交谈，因为无线电可以在真空中传播。 【教师总结】空气可以传播声音，真空不能传声 【典例2】如图丙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把乒乓球弹起。该实验能说明 可以传声。若在太空中进行图丙实验，则左边音叉 （选填“能”或“不能”）把乒乓球弹起，这是因为缺少传声的 。 【答案】 空气 不能 介质 [1][2][3]真空中没有空气，也没有其他介质，声音不能在不接触的两个音叉之间传播，因为声音的传播需要介质，真空不能传声。 2. 声波 【教师活动】同学们能够听到老师的声音，老师发出的声音在空气中是怎样传播的？ 【教师讲解】实际上，声波的传播与水波的传播相似，可以与水波进行类比理解。 （1）水波的形成：用一根木棍一端的轻点水面，水面就会形成一圈一圈的水波，不断向外传播。 （2）声波：以敲鼓为例，了解声音在空气中是怎样传播的。 【分析】当鼓面向右振动时，压缩右面的空气，使这部分空气变密；当鼓面向左振动时，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波动（声波），由近及远向四周传播出去。声音的传播类似于水波，所以，我们把声也叫声波。 声波的定义：声以波的形式传播着，我们把它叫做声波。 3. 声音传播的“桥梁” 【实验】在两个实验中，注意是否能听到声音。 ①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）。 ②将正在发声的手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬挂在水中。 【分析现象，归纳结论】上述实验中，均能听到声音，说明固体和液体都能传播声音。 【归纳结论】 声音的传播需要物质，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播。但不能在真空中传播。 4. 介质 （1）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。气体、液体、固体都可以充当传播声音的介质。 （2）空气越稀薄，传声效果越差，真空不能传声。月球上没有空气，故在月球表面的航天员只能通过电子通信设备交流。 （3）一般而言，固体传声效果最好，液体次之，气体传声效果最差。 【典例3】如图所示，小明与小华用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。 (1)她们用“土电话”能实现间的通话，这表明 ； (2)相距同样的距离，讲话者以同样的方式说话，用“土电话”比不用“土电话”听得更清楚，说明 （选填“固体”或“气体”）传声效果好； (3)如果用“土电话”时，另一个同学捏住棉线的某一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于 ； (4)如果在用“土电话”时，线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方通过棉线 （选填“能”或“不能”）听到对方的讲话声。 【答案】(1)固体可以传声 (2)固体 (3)棉线停止了振动 (4)不能 【详解】（1）用棉线连接起来的“土电话”可以实现51m间的通话，声音是通过棉线传播的，说明固体可以传声。 （2）相距同样的距离，讲话者以同样的方式说话，用“土电话”比不用“土电话”听得更清楚，听到的声音大，说明固体传声效果好。 （3）说话声引起棉线振动，棉线把这种振动由近及远的传到远方，如果用手捏住棉线的某一部分，棉线在该处停止振动，声音在传播过程中被阻断，也就听不到声音了。 （4）当棉线没有拉直而处于松弛状态时，由于棉线不能振动，所以听到的一方不能通过棉线听到对方的讲话。 观看实验，积极思考问题 知道了真空不能传送 进一步了解真空不能传送，宇航员在太空利用无线电波进行交流 例题练习，加深理解真空不能传声 积极思考老师提出的问题 知道了声波像水波一样向前传播 知道了声音不仅可以在气体中传播，而且还可以在固体和液体中传播 知道了声音的传播需要介质 例题练习，知道了固体传声效果比气体好，加速理解固体可以传声
学习新课 三、声速 1. 声速 【想想议议】①百米比赛时，计时员是什么时候开始计时呢？为什么？②雷电时，为什么总是先看到闪电，后听到雷声呢？ 【分析归纳】①百米比赛时，终点计时员先看到发令枪的烟雾，后听到发令枪的声音，所以应该在看到发令枪的烟雾时开始计时。②发生雷电时，闪电和雷声同时发生，但是光比声音传播的快，总是先看到闪电，后听到雷声。 这些现象说明声音的传播需要时间，即声音的传播有一定的速度。 （1）声速 表示声音传播的快慢。声速的大小等于声音在1秒内传播的距离。公式：v=s/t （2）影响声速的因素 阅读P37页小资料“一些介质中的声速”并找出声速传播的规律。 【归纳规律】 ①声速的大小与介质的种类有关：声音在不同介质中的传播速度一般是v固＞v液＞v气。 ②声速的大小与介质的温度有关：声在空气的传播速度随着温度的升高而增大。平常我们讲的空气中的声速。一般指的是15℃空气中的声速340m/s（要记住）。 【典例4】在一根足够长且装满水的钢管一端敲击一下，位于另一端的人能听到 次响声，最后一次声音是由 传来的。声音在空气中传播的速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）在钢管传播的速度。 【答案】 三 空气 小于 【详解】[1][2][3]声音可以在固体、液体、气体中传播，一般来说，声音在固体中传播最快，液体中传播较快，气体中传播最慢，所以，声音在空气中传播的速度小于在钢管传播的速度。在一根足够长且装满水的钢管一端敲击一下，位于另一端的人能听到三次响声，分别是通过空气、水、钢管传播的，声音在钢管中传播最快，水中传播较快，空气中传播最慢，所以，最后一次声音是由空气传来的。 2. 回声 （1）回声的形成 【想一想】在山谷间喊叫时，你是否提到过回声？在教室里也有声音为什么听不到回声？ 【分析】声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被反射。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。 回声：声音在传播过程中碰到障碍物被反射回来的现象叫回声。 （2）人耳能区分回声与原声的条件 如果回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以上，人耳就能把回声和原声区分开；如果小于0.1s，回声和原声混在一起，使原声加强，此时人耳分辨不出原声和回声。所以，在屋子里讲话听起来比较响亮，在操场上讲话，听起来就小多了。 根据声音在空气中的传播速度为340m/s，就可以计算出声源到障碍物的距离 s总=vt=340m/s×0.1s=34m 则声源到障碍物的距离s=34m/2=17m 所以声源到障碍物的距离大于17m。 （3）回声的应用 ①回声测距。当声源静止时，声音从出发到再回到声源处所走过的距离是声源到障碍物距离的两倍。则两地距离：，其中v为声音在介质中的传播速度，t为从发声到接收到回声的时间。 回声测距 加强原声 运用该原理可以测定海洋的深度、冰山的距离等。 ②加强原声。当障碍物离得太近时，声波很快被反射回来，回声与原声混在一起，此时人们分辨不出原声和回声，但是会觉得声音更响亮。音乐厅中常用这种原理使演奏的效果更好。 ③回声的防止。室内讲话（比如晚会、报告会等场合）时回声有时候会使人听到多重声音，产生重音，不利于接收信息，严重时会对人的听觉系统造成危害。所以会议室的墙壁常做成凹凸不平的形状，使到达的声音向各个方向反射，从而相互抵消一部分，减弱回声的影响。 【典例5】在屋子里说话比在室外感觉响亮的原因是 ，一个同学向着远处的山崖大喊一声，约1.5s后听到回声，那么该同学距山崖 米。（声音在空气中的传播速度为340m/s） 【答案】 回声和原声混在一起使原声加强 255 【详解】[1]在室内说话，声音到达墙壁会发生反射形成回声，由于室内距离过小，产生的回声与原声人耳无法区分，回声和原声会重合使声音的强度变大，因此在屋子里说话比在室外感觉响亮。 [2]人耳听到回声，此时声音传播的路程刚好是同学距山崖距离的2倍，则该同学距山崖的距离为 积极思考老师提出的问题 知道声速的概念 知道影响声速的因素 例题练习，进一步加速对声音在不同介质中传播速度的快慢 思考老师的问题 知道了什么回声 知道人耳区分回声和原声的条件 知道了回声在生活中的利用和防止 例题练习，掌握了回声测测距的应用
学习新课 四、骨传导 1. 空气传导 学生阅读P35中的《科学世界》，了解并体验骨传导。 （1）人耳感知声音的基本过程 外界传来的声音→鼓膜振动→听小骨及其他组织→听觉神经→大脑，人就听到了声音。 人耳构造 体验骨传导 2. 骨传导 （1）骨传导：声音可以头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。科学中把声音的这种传导方式叫做骨传导。 （2）体验骨传声实验：用手指堵住自己的耳朵，将振动的音叉的尾部抵在前额、耳后的骨头和牙齿上，能听到音叉的声音。 音乐家贝多芬耳聋后，就是用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而继续进行创作的。 3. 骨传导的利用 骨传导不用空气传声，可以有效避免嘈杂环境的干扰，常应用在工业、战场等特殊场合中。而利用骨传导原理制成的助听器、耳机等更是在生活中得到了广泛的应用。 【典例6】善于观察的同学一定会发现影剧院、大礼堂、音乐厅或录播室的墙壁上有许多跟蜂窝状似的小孔，这样设计的主要目的是（　　） A．减弱回声对原声的影响 B．增强声音的反射 C．增大声音的响度 D．提高装饰的效果 【答案】A 【详解】影剧院、大礼堂、音乐厅或录播室的墙壁上有许多跟蜂窝状似的小孔，可以减弱声音的反射；当声音传到这些墙面后，被反射到了不同的方向或被多次反射而吸收掉，这样就能减弱回声对原声的影响，保证较好的听觉效果。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 知道了人耳的结构，知道了听声的过程 知道了骨传导的利用 加速对回声防止的方法
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．如图是科技进校园活动中某同学体验无皮鼓的情景。参与者只要用手在无皮鼓空虚的鼓面上敲击几下，就能听到铿锵激昂的鼓声，下列关于无皮鼓的说法不正确的是（ ） A．无皮鼓的鼓声是由物体振动产生的 B．无皮鼓的鼓声在空气中以波的形式传播 C．无皮鼓鼓声的传播速度与空气温度无关 D．参与者听到的鼓声是通过空气传入人耳的 【答案】C 【详解】A．无皮鼓的鼓声是由物体振动产生的，故A正确，不符合题意； B．声音在介质中是以波的形式传播的，在空气中，鼓声以声波的形式向四周传播，故B正确，不符合题意； C．声音的传播速度与介质的种类和温度等因素有关，一般来说，在空气中，温度越高，声音的传播速度越快，所以无皮鼓鼓声的传播速度与空气温度有关，故C错误，符合题意； D．声音的传播需要介质，同学和无皮鼓之间是空气，鼓声是通过空气传入同学的耳朵里，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．笛子发出的声音是由 振动引起的，二胡是靠 振动发声的，海涛声是由 振动产生的，对着一个空瓶子吹气发出的声音是由 振动产生的。 【答案】 空气柱 弦 水 空气柱 【详解】[1]管乐器发声是由空气柱振动产生的，笛子发出的声音是由空气柱振动引起的。 [2]弦乐器发声是由弦振动产生的，二胡是靠弦振动发声的。 [3]声音都是由于物体振动产生的，海涛声是由水振动产生的。 [4]对着一个空瓶子吹气，发出的声音是由瓶中空气柱振动产生的，空气柱越短，音调越高。 3．小明将耳朵贴在空的长铁管的一端，让小强敲一下铁管的另一端，小明先后听到两次敲打声，第一次听到的声音是由 传播而来，第二次听到的声音是由 传播而来（以上两空填“空气”或“铁管”），此现象说明 。 【答案】 铁管 空气 声音在固体中比在气体中传播的速度快 【详解】[1][2][3]声音在不同介质中的传播速度不同，在钢铁中传播的速度最快，甲在铁管的一端敲打一下，乙在铁管的另一端听到两次声音，第一次是由铁管传来的，第二次是由空气传来的。此现象说明声音在固体中比在气体中传播的速度快。 4．科学家为了测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过4s收到回波信号，该处海水深 米（声音在海水中的传播速度约1500m/s）。这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离，是因为 。 【答案】 3000 真空不能传声 【详解】[1]该处海水深 [2]因为声音的传播需要介质，真空不能传声，所以这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离。 5．如图（a）小明将衣架悬挂在细绳的中央，当同伴小华用铅笔轻轻敲击衣架时，小明听到了声音。小明又将细绳的两端分别绕在两只手的食指上，再用食指堵住双耳，如图（b）所示，当同伴再次用相同的力度敲击时，小明听到衣架发出的声音变大，说明 。小华向着远处的山崖大喊一声，约3s后听到回声，则小华距山崖大约 m。 【答案】 固体传声能力比气体效果好 510 【详解】[1]小明又将细绳的两端分别绕在两只手的食指上，再用食指堵住双耳，如图（b）所示，当同伴再次用相同的力度敲击时，小明听到衣架发出的声音变大。这说明固体传声能力比气体<>效果好。 [2]声音传播的路程 s=vt=340m/s×3s=1020m 小华距山崖的距离 6．倒车雷达是利用超声波来工作的；如果倒车雷达发出信号后，接收到回声，已知声波在空气中的传播速度为，则障碍物距汽车为 。 【答案】6.8 【详解】倒车雷达的工作原理是声音传播过程中触碰到障碍物返回被信号接收器接收，即车辆距离障碍物的距离，声音0.04s传播的路程为 则车辆距离障碍物的距离 7．向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。小明向着远处的山崖大喊一声，约1.6s后听到回声，声音在空气中的传播速度是340m/s。求： (1)喊声从小明处出发到山崖反射回来经过的总路程； (2)小明与山崖的距离。 【答案】(1)544m；(2)272m 【详解】(1)由，喊声从小明处出发到山崖反射回来经过的总路程是 s=vt=340m/s×1.6s=544m (2)小明与山崖的距离 s1=s=×544m=272m 答：(1)喊声从小明处出发到山崖反射回来经过的总路程为544m； (2)小明与山崖的距离为272m。
板 书 设 计 第1节 声音的产生与传播 一、声音的产生 1.声音是由物体振动产生的，振动停止，发声停止。 2.正在发声的物体叫声源，声源可以是固体、液体、气体。 二、声音的传播 1.声音的传播需要介质，真空不能传声。 2.介质：能够传播声音的物质，如气体、固体、液体。 3.声音以波的形式传播，叫声波。三、声速 1.声速的大小与介质种类和温度有关。 2.一般情况下：v固＞v液＞v气 。 3. 15℃时空气中的声速：v= 340m/s 。 4. 人耳能区分回声与原声的时间不低于0.1s 四、骨传导 1. 外界传来的声音→鼓膜振动→听小骨及其他组织→听觉神经→大脑，人就听到了声音。
课 堂 小 结 第1节 声音的产生与传播
作业 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步分层作业
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