1.1 声波的产生和传播 教案
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文档简介
声波的产生和传播
1．教学目标
知识与技能
过程与方法
知道声音是由物体振动发生
知道声音传播需要介质
知道声音在不同介质中传播速度不同
知道声音在空气中的传播速度。
知道回声现象和回声测距原理。
体会根据“类比法”学习物理知识和探究性的实验方法。
使学生具备运用物理语言归纳和表达观点的能力。
2．知识网络图
产生：发声体的振动在介质的传播
（1）声波 声音的传播需要介质
传播 声速：声波在不同介质中传播的速度是不同的
回声：是一种声音的反射现象，可用来测距
例题类析
知识点一 声的产生
[例题1] 我们在平放的鼓面上撒点细纸屑，再敲击鼓面使之发声，会发现鼓发声时，细纸屑在鼓面上跳动，不发声时细纸屑也不动了，这说明了什么？
解析：细纸屑放在鼓面上，鼓面振动发声时，就会受到鼓面的作用力而随鼓面上下跳动；不发声时鼓面不振动，细纸屑也停止跳动。
答案：这个现象说明，正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。
友情提示：有些振动不易观察到时，可借助一些手段，如本例中用细纸屑观察鼓面的振动。
思维拓展：暑假期间，北京大学五名学生到珠穆朗玛峰登山发生雪崩事件，造成重大事故，请你分析：雪地登山，为何不宜高声喊叫？
解析：登山或探险的人进入雪山或溶洞之中，一般都禁止高声喊叫，这是因为山上雪堆及洞中岩石支撑可能十分脆弱。声音是由发声体的振动而产生的，高声大喊引起空气的振动，传到雪堆或岩石上会引起它们振动起来，若声音振动的频率与雪堆或岩石固有的振动频率相同时，这种振动会不断加或，人们把这种现象叫做共振。共振的结果可能引起雪崩或溶洞塌陷，从而危及人们生命和财产安全。因此，进入这类地区千万不要随意大呼小叫。
友情提醒：此类问题应从声音的产生角度入手，联系实际，解决问题。
知识点二 声音的传播
[例题2] 唐朝诗人胡今能的诗《少儿垂钓》中写到：“蓬头稚子学垂纶，侧坐莓苔草映身，路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。”这首诗描述乡村儿童的钓鱼神态，将其坐在草丛中专心学钓鱼的神态，及其天真无邪、烂漫逗人的性格刻画得惟妙惟肖、跃然纸上，那么“路人借问”时，儿童“连忙招手”“不应人”“怕得鱼惊”的原因何在呢？
解析：我国唐朝时期，科学技术已很发达，蕴涵一定科学知识是当时诗词的一大特点。此题中作者在观察儿童垂钓时，准确地抓住了儿童的神态特点而描绘出一幅生动的情景，我们应在欣赏文学作品的前提下，领悟出其中蕴涵的科学道理。
气体、液体、固体都能传声，本题中的空气、水、岸都能传声，将要上钩的鱼会被岸上的说话声和脚步声吓跑，所以儿童“遥招手”“不应人”“怕得鱼惊”。
友情提示：此题把声音传播的介质问题与唐诗结合起来来考查，学生应锻炼阅读及分析能力，抓住知识的本质。
思维拓展：我们在看星球大战影片时，会看到这样的场面：许多人在月球上厮杀，刀枪声、叫喊声震耳欲聋，你认为这个场景符合实际情况吗？为什么？
解析：声音是由发声体的振动而产生的，但它的传播需要介质。月球上没有空气，真空不能传声，因而听不到声音。
答案：不符合实际情况，因为月球表面是真空的，不能传播声音。
友情提醒：人们臆想出的场面未必是真实的，要学会用学到的知识分析问题。
知识点三 声速
[例题3]将耳朵贴在长铁管上，让另外一个人敲一下铁管的另一端，会听到几下敲打声？为什么？
解析：当在铁管一端敲击时，一方面声音从铁管传到另一端，所用的时间为t1=L/v铁（L为铁管长，v铁为声音在铁管中的传播速度）；另一方面声音从空气传到铁管的另一端，所用的时间为t2=L/v空，t1答案：会听到两下敲打声。这是因为声音在铁管中传播速度比在空气中快，因而先听到从铁管中传来的声音，再听到从空气传来的敲打声。
友情提醒：只有铁管足够长方能听到两下响声，这是因为只有时间间隔（t2 -t1）大于0.1s，人耳才能区别两下响声。若铁管不是很长，仍只能听到一声。
思维拓展：假如声速变为0.1m/s,会出现什么现象？请结合学过的知识，再加上你丰富的想象，写出两个合理的场景。
解析：声音在空气中传播速度是340m/s，若变0.1m/s，其大小变为原来的1/3400，这样慢的速度，会使生活中许多与声音传播有关的现象发生变化。如在教室里听课，老师的讲话可能要到约1.5min后才能听见。这是一开放性问题，任何可能的猜想都有道理。
答案：（1）在公路上，汽车鸣笛要很长时间才能听见，易发生交通事故。
（2）在野外，发现紧急情况进行呼救，容易延误时间。
（3）击鼓后，要很长时间才能听得见。
知识点四 回声
[例题4]下列问题中属于回声定位的是 （ ）
听到远处熟人的说话声
海豚通过收到的回声判断远处小鱼的位置和距离
通过闪电和雷声判断起雷点的位置和距离
雷达截获敌机发出的雷达信号
解析：像蝙蝠那样自己发出超声波，这些声波碰到物体时反射回来，根据回声到来的方位和时间确定目标的位置和距离，这种方法叫做回声定位。海豚收到回声，是自己之前发出的超声波反射回来的，是回声定位。A、C、D收到的声信号不是自己发出的，不是利用回声来定位。
答案：B
友情提示：抓住回声是声波的反射这一特征来解决问题。
思维拓展：8月，俄罗斯的库尔斯克号核潜艇在巴伦支海遇难。探测专家用超声波可探测到潜艇的确切的位置。超声波在海水中的波速v=1450m/s，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直至接受到潜艇的回波经历的时间为t=0.146s,则潜艇沉没的实际h约为多大？（取整数值）
解析：超声波从发出到接收共用时间t=0.146s，则超声波从发出到潜艇处共用时间为0.146s/2，再根据超声波在水中的速度便可以求出沉没的深度h.
答案：潜艇沉没的实际深度h=vt/2=1450m/s×0.146s/2≈106m
1．教学目标
知识与技能
过程与方法
知道声音是由物体振动发生
知道声音传播需要介质
知道声音在不同介质中传播速度不同
知道声音在空气中的传播速度。
知道回声现象和回声测距原理。
体会根据“类比法”学习物理知识和探究性的实验方法。
使学生具备运用物理语言归纳和表达观点的能力。
2．知识网络图
产生：发声体的振动在介质的传播
（1）声波 声音的传播需要介质
传播 声速：声波在不同介质中传播的速度是不同的
回声：是一种声音的反射现象，可用来测距
例题类析
知识点一 声的产生
[例题1] 我们在平放的鼓面上撒点细纸屑，再敲击鼓面使之发声，会发现鼓发声时，细纸屑在鼓面上跳动，不发声时细纸屑也不动了，这说明了什么？
解析：细纸屑放在鼓面上，鼓面振动发声时，就会受到鼓面的作用力而随鼓面上下跳动；不发声时鼓面不振动，细纸屑也停止跳动。
答案：这个现象说明，正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。
友情提示：有些振动不易观察到时，可借助一些手段，如本例中用细纸屑观察鼓面的振动。
思维拓展：暑假期间，北京大学五名学生到珠穆朗玛峰登山发生雪崩事件，造成重大事故，请你分析：雪地登山，为何不宜高声喊叫？
解析：登山或探险的人进入雪山或溶洞之中，一般都禁止高声喊叫，这是因为山上雪堆及洞中岩石支撑可能十分脆弱。声音是由发声体的振动而产生的，高声大喊引起空气的振动，传到雪堆或岩石上会引起它们振动起来，若声音振动的频率与雪堆或岩石固有的振动频率相同时，这种振动会不断加或，人们把这种现象叫做共振。共振的结果可能引起雪崩或溶洞塌陷，从而危及人们生命和财产安全。因此，进入这类地区千万不要随意大呼小叫。
友情提醒：此类问题应从声音的产生角度入手，联系实际，解决问题。
知识点二 声音的传播
[例题2] 唐朝诗人胡今能的诗《少儿垂钓》中写到：“蓬头稚子学垂纶，侧坐莓苔草映身，路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。”这首诗描述乡村儿童的钓鱼神态，将其坐在草丛中专心学钓鱼的神态，及其天真无邪、烂漫逗人的性格刻画得惟妙惟肖、跃然纸上，那么“路人借问”时，儿童“连忙招手”“不应人”“怕得鱼惊”的原因何在呢？
解析：我国唐朝时期，科学技术已很发达，蕴涵一定科学知识是当时诗词的一大特点。此题中作者在观察儿童垂钓时，准确地抓住了儿童的神态特点而描绘出一幅生动的情景，我们应在欣赏文学作品的前提下，领悟出其中蕴涵的科学道理。
气体、液体、固体都能传声，本题中的空气、水、岸都能传声，将要上钩的鱼会被岸上的说话声和脚步声吓跑，所以儿童“遥招手”“不应人”“怕得鱼惊”。
友情提示：此题把声音传播的介质问题与唐诗结合起来来考查，学生应锻炼阅读及分析能力，抓住知识的本质。
思维拓展：我们在看星球大战影片时，会看到这样的场面：许多人在月球上厮杀，刀枪声、叫喊声震耳欲聋，你认为这个场景符合实际情况吗？为什么？
解析：声音是由发声体的振动而产生的，但它的传播需要介质。月球上没有空气，真空不能传声，因而听不到声音。
答案：不符合实际情况，因为月球表面是真空的，不能传播声音。
友情提醒：人们臆想出的场面未必是真实的，要学会用学到的知识分析问题。
知识点三 声速
[例题3]将耳朵贴在长铁管上，让另外一个人敲一下铁管的另一端，会听到几下敲打声？为什么？
解析：当在铁管一端敲击时，一方面声音从铁管传到另一端，所用的时间为t1=L/v铁（L为铁管长，v铁为声音在铁管中的传播速度）；另一方面声音从空气传到铁管的另一端，所用的时间为t2=L/v空，t1
友情提醒：只有铁管足够长方能听到两下响声，这是因为只有时间间隔（t2 -t1）大于0.1s，人耳才能区别两下响声。若铁管不是很长，仍只能听到一声。
思维拓展：假如声速变为0.1m/s,会出现什么现象？请结合学过的知识，再加上你丰富的想象，写出两个合理的场景。
解析：声音在空气中传播速度是340m/s，若变0.1m/s，其大小变为原来的1/3400，这样慢的速度，会使生活中许多与声音传播有关的现象发生变化。如在教室里听课，老师的讲话可能要到约1.5min后才能听见。这是一开放性问题，任何可能的猜想都有道理。
答案：（1）在公路上，汽车鸣笛要很长时间才能听见，易发生交通事故。
（2）在野外，发现紧急情况进行呼救，容易延误时间。
（3）击鼓后，要很长时间才能听得见。
知识点四 回声
[例题4]下列问题中属于回声定位的是 （ ）
听到远处熟人的说话声
海豚通过收到的回声判断远处小鱼的位置和距离
通过闪电和雷声判断起雷点的位置和距离
雷达截获敌机发出的雷达信号
解析：像蝙蝠那样自己发出超声波，这些声波碰到物体时反射回来，根据回声到来的方位和时间确定目标的位置和距离，这种方法叫做回声定位。海豚收到回声，是自己之前发出的超声波反射回来的，是回声定位。A、C、D收到的声信号不是自己发出的，不是利用回声来定位。
答案：B
友情提示：抓住回声是声波的反射这一特征来解决问题。
思维拓展：8月，俄罗斯的库尔斯克号核潜艇在巴伦支海遇难。探测专家用超声波可探测到潜艇的确切的位置。超声波在海水中的波速v=1450m/s，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直至接受到潜艇的回波经历的时间为t=0.146s,则潜艇沉没的实际h约为多大？（取整数值）
解析：超声波从发出到接收共用时间t=0.146s，则超声波从发出到潜艇处共用时间为0.146s/2，再根据超声波在水中的速度便可以求出沉没的深度h.
答案：潜艇沉没的实际深度h=vt/2=1450m/s×0.146s/2≈106m