文档内容
2.1 声音的产生与传播(教学设计)
年级 八年级 授课时间
课题 2.1 声音的产生与传播
1. 通过观察和实验,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。
教学
3. 知道声音的传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同。
目标
4. 通过探究活动激发学习兴趣和求知欲,并乐于探索自然现象中蕴含的道
理。
教材一开始用一幅插图展示了古筝发声的情景,再列举一些实例来启发学生的
思维,从而帮助学生找到发声体的共同特征。在学生通过讨论获得基本认识的基础
上,让学生参与一些使物体发声的活动,进一步探究物体发声时的共同特征。将物
理知识与生活系在一起,不仅可以调动学生学习的兴趣,还可以锻炼学生的交流能
教材
力。教材对于唱片、磁带是如何记录、保存、重现声音的介绍,可让学生体会到科
分析
学的价值及学习物理的意义。
声音的传播是本节教材的另一个重点,教材安排了“想想做做”的栏目。在这
个活动中,可结合引言课的经历,向学生介绍探究物理问题所经历的过程:提出问
题→猜想与假设→实验检验→得出结论。
由于学生刚学物理不久,虽然对学习物理有一定的兴趣,但实验、观察、分
析、总结等能力还较弱,对科学研究的方法认识还较肤浅。因此本节课将以知识
学情 的学习为载体,设计相关实验活动,学生通过“做”、“看”、“感受”、
分析 “听”、
“思考”等多种多样的活动,全方位地感知发声物体的共同特征,体会科学探究
的过程和方法,并尝试叙述实验步骤和实验现象。
教学重点 声音的产生和传播。
教学难点 声波的概念。
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
教学
机、烧杯、手机等。本节课件包含视频资料:《音叉的发声》、《真空不能传
器材
声》、《固体、液体的传声》及《回声》等。教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
鸟鸣清脆如玉,琴声婉转悠扬……声音对我们来说再熟悉不过了,那么声
音是怎么产生的,又是如何被我们听到的呢?
思考问题,进
入情景。
学习 新课 一、声音的产生
1. 探究声音的产生
根据要求做好
(1)学生实验,观察现象,进行分析
几个探究实
①用手指按住自己咽喉两侧说话,再停止说话,手指的感觉;②敲击音
验,体验、总
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
结这几个物体
动;③将碎纸片放在扬声器的纸盆上,播放音乐,使扬声器发声;停止播放音
发声时的共同
乐;④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
特征。
听到声音?⑤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?
(2)探究分析
与老师共同总
声带、音叉、纸盆、橡皮筋是固体,固体振动能够发声;空气柱是气体,
结声音产生的
气体振动也能发声。由此可见,声音是由物体振动而产生的,物体不振动就不
原因。
会产生声音。
(3)实验结论:声音是由物体振动而产生的。
观看视频,加
【播放视频】——《声音是由物体振动产生的》。
深理解。
2. 实验方法——归纳推理与转换法
(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 了解两种探究
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 方法:归纳推
了归纳推理的方法。 理法和转换
(2)转换法 法。
上述实验中,将正在发声的音叉插入水里,水花四溅,通过水能够把音叉
的振动放大。将正在发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球来回摆动,能够把音叉的
振动放大。这是一种转换法。
在物理学中对于一些看不见、摸不着的东西,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接的测量,这种研究方法称为转换法。
知道声源的概
3. 理解声音的产生
念,进一步了
(1)声源
解声音的产生
物理学中把正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以振动发出
条件。
声音,如“风声、雨声、读书声,声声入耳”中的“风声、雨声、读书声”分
别是由气体、液体、固体振动发出的声音。有些声源的振动,我们感觉不到,
需用转换法来体现。
(2)“振动停止,发声也停止”不能理解为“振动停止,声音消失”。
因为振动停止,只是不再发声,而原来发出的声音仍继续存在并传播。例如,
对高山喊话时,声音停止,仍会听到回声,就是原来发出的声音继续存在并传
播的结果。
(3)物体振动发出的声音不一定能被人听见。例如,人耳听不见蝴蝶翅
膀振动发出的声音;当人离声源太远时,人也可能听不见声音。
4. 物体振动发声的现象
(1)乐器的发声
进行交流讨
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
论,列举乐器
自身的振动发声。
及一些动物发
声的部位。
(2)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,靠翅膀高速震动摩擦产生声音;蚊子飞行时,是翅膀迅速振动发出的。
阅读教材P34
5. 声音的保存方法
~35,了解声
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
音是如何被记
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
录保存下来
下来。
的。
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。观看视频,加
深理解。
做例题1,知
早期的机械唱片表面
道声音是由物
【播放视频】——《观察发声的物体》
体的振动产生
【例题1】如图所示,在鼓面上撒一些纸屑,他用木槌敲击鼓面的时候,
的,并了解研
既能听到鼓声,又能观察到________。通过实验现象得出结论________。这种
究方法。
科学研究方法叫做 _________(选填“控制变量法”“转换法”或“类比
法”)。将敲响的鼓面用手按住,响声会消失,这是因为_________。
【答案】纸屑在振动;声音是由物体振动产生的;振动停止;转换法.
【解析】用木槌敲击鼓面的时候,鼓面发出声音的同时,会发现纸屑会被
弹起,说明发声的鼓面在振动,故可得出结论:声音是由物体振动产生的。
物体的振动有时用眼睛无法直接看到,可以通过纸屑是否被弹起判断物体
是否在振动,被弹起的高度来判断物体振动幅度的大小,这种思维方法叫做转
换法。
如果用手按住鼓面,鼓面的振动停止,所以声音会消失。
学习新课 二、 声音的传播
1. 探究声音的传播
【提问】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?
观看演示实
(1)探究真空是否能传声
验,分析讨论
【演示】把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,注意听
现象,归纳出
声音的变化。再让空气逐渐进入罩内,电铃声音又怎样变化?
结论。
【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。【追问】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
分组合作进行
声。这是一种理想实验法。
探究实验。分
【实验结论】声音可以在空气中传播,但不能在真空中传播。
析实验现象,
(2)探究固体、液体是否能传声
归纳出固体、
【学生实验】让学生做好两个实验,第二个根据条件可以寻找几名学生代
液体能够传播
表做。在两个实验中,注意是否能听到声音。
声音的结论。
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。
(3)归纳结论
了解介质的概
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
念。
播。声音不能在真空中传播。
(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。
通过探究真空
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
能否传声的实
球表面的航天员只能通过电子通信设备交流。
验,了解科学
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。
推理法。
(4)实验方法一科学推理法
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,
观看视频。
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。
【播放视频】——《固体、液体可以传播声音》2. 声波
【提问】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?
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:用一根木棍不端的轻点水面,水面就会形成一圈一圈 知道什么是声
的水波,不断向外传播。 波。可以与水
(2)声波:以敲鼓为例,了解声音在空气中是怎样传播的。 波进行类比理
解。
【讲解】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。 做例题2并回
【例题2】小明做探究真空是否能传声的实验,如图所示。 答,认识声音
传播的条件,
了解研究方法
——推理假设
法。
(1)如图甲,把正在响铃的电铃放在玻璃罩内,在逐渐抽出玻璃罩内空
气的过程中,会听到铃声逐渐变______;
(2)推理过程:玻璃罩内空气越少,传出的声音越弱;如果玻璃罩内抽
成真空后,声音就_________;
(3)结论:声音的传播需要_______,真空不能传声;
(4)由上述结论小明想到:将来中国航天员登月的时候需要用________
(选填“无线电波”或“声波”)交流信息,因为在月球上没有空气;
(5)此实验中,用抽气机抽气_____(填“能”或“不能”)得到真空,
实验的结论是通过______(填序号)得出的结论,是我们学习的第一个理想实
验。
A.推理假设 B.实验验证 C.归纳总结
【答案】小;无法被听到;介质;无线电波;不能;A.【解析】(1)把正在响铃的电铃放在玻璃罩内,在逐渐抽出玻璃罩内空
气的过程中,随着玻璃罩内空气越来越少,会听到铃声逐渐变小。
(2)玻璃罩内空气越少,传出的声音越弱,如果玻璃罩内抽成真空后,
声音就会弱到无法被听到。
(3)空气越少,声音越轻,说明声音的传播需要介质,空气可以传声,
但真空不能传声。
(4)在月球上没有大气,所以声音无法传播,故航天员在月球上需要借
助无线电波进行交流。
(5)用抽气机抽气不能得到真空,所以实验结论是在实验的基础上,进
行推理后得出的,是一个理想实验。
故选A。
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
讨论并回答,
电时,为什么总是先看到闪电,后听到雷声呢?
知道声音的传
【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
播有一定的速
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
度。
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:
知道声速的意
v=s/t 义与表示方
(2)影响声速的因素 法。
③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】 阅读P37小资
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 料 “一些介质
> v > v 。 中的声速”,
固 液 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 归纳出影响声
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 速的因素。
记住)。
2. 回声
(1)回声的形成
【提问】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
思考问题,说
不到回声?
出什么是回
【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
声。
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 分析听到回声
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 的条件,计算
了。 出声源到障碍
物的距离。
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 =vt=340m/s×0.1s=34m 则声源到障碍物的距离s=34m/2=17m
总
所以声源到障碍物的距离大于17m。
(3)回声的应用
知道回声的一
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
些应用。
源到障碍物距离的两倍。则两地距离:
1
s= vt
2
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。
【播放视频】——《回声》
3. 骨传导学生阅读P37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。
阅读P37中的
《科学世
界》,了解人
耳听到声音的
人耳构造 体验骨传导
过程。
(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
了解什么是骨
己演奏的琴声,从而继续进行创作的。
传导,体验骨
【播放视频】——《人耳是怎样听到声音的》
传导的过程。
【例题3】表中是某些介质中的声速:
介质 v/(m·s-1) 介质 v/(m·s-1)
空气(15℃) 340 海水(25℃) 1531
空气(25℃) 346 冰 3230
水(5℃) 1450 软橡胶(常温) 40~50
水(15℃) 1470 软木 500
做例题3并思
水(20℃) 1480 铁(棒) 5200
考回答。会通
过分析信息,
(1)分析表格中的信息,推断:
归纳结论。了
①声速大小可能跟_________ 有关,依据是_________________;
解声音在不同
②声速大小可能跟_____________有关,依据是______________;
介质中传播的
(2)小南根据表格数据得出结论声音在介质中的传播速度满足关系式v >v
固 速度不同,会
>v 。小北认为这个结论不严谨,原因是_________ ;
液 气 根据声速计算
(3)小南爬山的时候,在一个小山坡上看见对面有一座山峰,她想估测出
有关问题。
该山峰与自己的距离,于是她对着山峰大喊了一声,约3s后听到了回声。若此
时的温度为15℃,则该山峰距离小南多少m?【答案】(1)温度,见解析;介质的种类,见解析;(2)见解析;(3)
510。
【详解】(1)从表格中的数据可以看到,声音在15℃的空气和25℃的空气
中时,速度是不同的,声音在5℃、15℃、20℃的水中时,速度也是不同的,所
以声速大小可能跟温度有关。
从表格中的数据可以看到,声音在水、海水、冰、铁等不同介质中,速度是
不同的,所以声速大小可能跟介质的种类有关。
(2)从表格中的数据可以看到,软木是固体,声音在它的传播速度为
500m/s,而声音在水中的速度都是大于它的,此时v