第二章 声现象第1节 声音的产生与传播设计说明1.声音的产生是本章的重点知识之一。结合教材内容，教师用多媒体播放一首古筝曲，在学生欣赏优美音乐之后，再让学生列举一些生活中的声现象实例，使学生认识到声音在生活中的重要作用，同时提出问题：声音是怎样产生的？按照教材“想想做做”的设计，安排学生分组探究声带、橡皮筋、音叉、桌面等是怎样发声的。由学生自己观察、思考、归纳总结发声物体的共同特征，在此基础上得出结论：声音是由物体的振动产生的。2.声音的传播是本章的另一个重点。多媒体播放航天员在太空中交流信息的情景并提出问题：近在咫尺的航天员为什么要借助无线电进行交流？太空中与地球上比较少了什么？然后，结合教材演示实验，利用真空罩探究真空能否传声，并得出结论：空气可以传声，真空不能传声。再设计分组实验探究固体和液体能够传声，最后归纳总结得出结论：声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质。3.多媒体播放闪电、雷声的视频情景，提出问题：我们为什么总是先看到闪电，再听到雷声？引导学生知道自然界中的许多现象可以说明声音的传播需要时间，例如回声、雷电等。关于声速的大小，可以通过分析教材第30页的小资料，使学生了解声音在一些常见固、液、气介质中的传播速度及不同温度下在空气中的传播速度。关于声速的测量方法应在教师引导下开展，注意培养学生参与、交流、合作的意识。教学目标1.通过观察、实验、体验知道声音是由物体振动产生的。2.通过演示实验、多媒体观看，知道声音的传播需要介质，介质不同，声音传播的速度也不同。3.通过自主学习，知道声音在不同介质中的传播速度。教学重点难点1.重点：通过观察和实验，探究声音的产生和传播的条件。2.难点：组织、指导学生在探究过程中认真操作、仔细观察、分析归纳得出正确结论。教具学生用：直尺、橡皮筋、纸盒、音叉、铁架台、鼓槌、带细线的乒乓球等。教师用：多媒体、课件、音频、视频资料。教学过程导入新课1.多媒体导入我们生活在大自然中，每天都能听到各种各样的声音，可是我们是否想过“声音”背后的奥秘？接下来老师给大家播放一段音频，大家注意倾听。播放音频：大自然各种声音，其中有汽笛声、鸟叫声、瀑布声等。让学生们观察并思考。提问：生活中的声音是怎样产生又是如何传播到我们耳朵中的呢？让我们一起来探究声音的产生与传播。2.问题导入我们生活在声音的世界里，同学们有没有想过，声音是怎样产生和传播的？声音在水里能不能传播？航天员在月球上能和地球上一样交谈吗？带着各种对声音的疑问，我们一同走进声音的世界，学习声音的产生与传播。进行新课探究点一探究声音的产生1.声音产生条件（1）学生体验：我们每天都能听到很多声音，也可以发出很多声音，现在我们不利用其他工具，借助我们的身体，你能有哪些发声方法，并体会发声部位有什么特点？（2）学生活动：利用桌上准备的器材，让它们发出声音，活动过程中学生思考：物体发声与不发声时有什么不同？物体发声时有什么共同特征？（3）学生进行实验：把一根橡皮筋张紧，拨动橡皮筋，橡皮筋振动发出声音。橡皮筋不振动时不发出声音。把一把塑料直尺紧紧压在桌边，使一端伸出桌外，用手拨动尺的伸出端，尺振动发出声音。直尺不振动时不发出声音。请同学们把手指放在喉头处，让我们从1数到10，声带振动，发出声音。声带不振动时不发出声音。先将纸屑或泡沫塑料颗粒放在不发声的鼓面上，纸屑或泡沫塑料颗粒静止在鼓面上，然后敲击鼓面，纸屑或泡沫塑料颗粒在鼓面上跳动；鼓面停止发声，纸屑或泡沫塑料停止跳动。教师：通过这些探究活动，我们发现这些发声体有什么共同特征呢？引导学生分析：所有正在发声的物体都在振动。教师：物体不振动能发声吗？学生：不能。引导学生分析：声音是由物体振动产生的。振动停止，物体就停止发声。教师：（1）通过归纳大量发声现象，得到发声的物体都在振动。（2）实验过程中我们通过比较物体在发声与未发声时的区别，得到物体振动发声，振动停止，物体就停止发声。这里运用了比较的方法。（3）有些发声体的振动人眼不容易直接观察，可借助纸屑、泡沫塑料颗粒、乒乓球等来观察发声体的振动，运用了转化的方法。（4）通过归纳大量发声现象，发现发声的物体都在振动，运用了归纳的方法。2.自然界发声现象教师：物体振动发声的现象真是太多了，同学们能列举出生活及自然界中一些神奇的发声现象吗？引导学生分析：（1）吹口琴发出的声音，是由于气流的冲击，使琴内的弹簧片发生振动产生的。（2）悠扬的萨克斯声是由于气流通过管时，使管内空气柱振动产生的。（3）吹口哨发出的声音是口腔内空气振动产生的。（4）炎热的夏天，响亮的蝉鸣是蝉的声肌收缩和松弛时，引起发音膜的振动而产生的。（5）气球爆炸的声音是气球膜的振动引起周围空气的振动而产生的。教师：同学们刚才列举了生活与自然界中丰富多彩的声现象，而且能把所学的知识应用到实践中去，这很好。同学们都喜欢听音乐，你们知道声音是怎么保存下来的吗？3.声音记录方法教师：请同学们仔细阅读教材第28页内容。引导学生分析：物体振动可以发声，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。早期机械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。随着科学技术的进步，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。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例1如图所示的这些现象说明正在发声的物体都在。敲鼓时纸屑上下跳动扬声器发声时纸片上下跳动发声的音叉激起水花解析：敲鼓时纸屑上下跳动，说明鼓面在振动；扬声器发声时纸片上下跳动，说明扬声器的膜片在振动；发声的音叉激起水花，说明音叉在振动。这些现象说明正在发声的物体都在振动。答案：振动探究点二探究声音的传播教师：请同学们大胆猜想，声音是怎样从发声体向远处传播的？引导学生猜想：声音由发声体传播出去，可能需要什么东西来做媒介？我们之间交谈的声音是通过什么做介质的呢？如果在你我之间没有空气，声音还能在我们之间传播吗？为了证明这个猜想，我们来做一个实验。1.真空罩闹铃实验教师：（演示实验）把一只正在响铃的闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内，同学们还能够听到闹钟的铃声；用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气，随着罩内空气的抽出，请同学们注意声音有什么变化；若将罩内的空气抽干净形成真空，还能听到铃声吗？引导学生分析：随着罩内空气的抽出，铃声逐渐变小，若将罩内空气抽干净形成真空，将听不到铃声。这是利用了推理的方法得到的结论。教师：（1）让空气逐渐进入玻璃罩内，声音又有什么变化？（2）由上面的实验同学们可以得出什么结论？引导学生分析：（1）随着空气逐渐进入，铃声逐渐变大。（2）空气可以传声，真空不能传声。教师：经过同学们的仔细观察，认真分析，同学们得出了真空不能传声的正确结论。实际上，我们平常能听到彼此讲话的声音，就是依靠了空气这种物质传播声音的。我们周围充满了空气，空气为人类、动物传递声音信息提供了便利条件。教师用多媒体播放航天员在太空中交流信息的情景并提出问题：近在咫尺的航天员为什么要借助无线电进行交流？引导学生分析：太空中没有空气，所以在太空中航天员即使近在咫尺，也只能通过无线电交谈（无线电波在真空中也能传播）。2.声音的传播介质教师：通过实验同学们知道气体可以传声，那么，固体和液体是否也能够传播声音呢？请同学们分组设计实验探究。学生分组实验：（1）一个同学轻敲一张桌面的一端，而另一个同学把耳朵贴在桌面的另一端，能否听到敲击桌子的声音？（2）把耳朵贴在盛水的水槽外面，把两石头放在水中撞击，能否听到撞击声？引导学生分析：以上实验可以证明固体和液体也能传播声音。教师：同学们通过探究实验，有力地说明了声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质。传声的介质可以是气体、固体，也可以是液体，真空不能传声。一般情况下，固体传声效果最好，发生地震等灾害时，敲击墙壁或管道，声音传得更远。3.声波让学生仔细阅读教材第29页内容：声音在空气中是怎样传播的呢？引导学生分析：与水波进行类比。在水平如镜的水平面上，投入一块小石子，水面就会形成一圈一圈的水波，并不断向远处传播，与此类似，声音也以声波的形式传播。以击鼓为例，鼓面向左振动时压缩左侧的空气，使得左侧的空气变密，右侧的空气变疏；鼓面向右振动时，又会使右侧的空气变密，左侧的空气变疏；鼓面不断左右振动，空气中就形成了疏密相间的波动，向远处传播。形成声波。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例2如图所示，把正在发声的闹钟放在玻璃罩内，闹钟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，闹钟的声音会逐渐变小。这个实验说明了（）A.声音是由物体振动产生的B.声音必须通过介质才能传播C.声波在玻璃罩中发生了反射D.声波在传播过程中能量逐渐减少解析：此题考查了声音的传播条件，声音可以在固体、液体和气体中传播，但不能在真空中传播。把正在发声的闹钟放在玻璃罩内，闹钟和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料，这样我们听到的声音是通过空气传播的。由题意“逐渐抽出罩内的空气，闹钟的声音会逐渐变小”可推理出，当把空气全部抽走后将听不到声音，这个现象说明了真空不能传播声音，声音必须通过介质才能传播。故选B。答案：B探究点三声速1.声速教师：在雷电天气时，我们总是先看到闪电，然后才听到雷声？这个现象说明声音的传播需要一定的时间，声传播的快慢用声速来描述，它的大小等于声音在每秒内传播的距离。通过上面的探究活动、演示实验、想想做做，我们已经知道了：气体、液体和固体都可以作为介质将声音传播出去，那么声音在不同介质中传播的快慢一样吗？请同学们阅读教材第30页小资料“一些介质中的声速”，回答下列问题：（1）声音在15 和25 的空气中传播的速度分别是多大？这说明声速跟什么因素有关？（2）声音在25 的空气和海水中传播的速度分别是多大？这说明声速跟什么因素有关？（3）对比表中的数据，你还可以发现什么？引导学生分析：（1）15 时空气中的声速为340 m/s，25 时空气中的声速为346 m/s，这说明声速跟介质的温度有关。（2）25 时空气中的声速为346 m/s，25 时海水中的声速为1 531 m/s，这说明声速跟介质的种类有关。（3）一般情况下声音在固体中传播得最快，在液体中次之，在气体中传播得最慢。2.回声教师：声音在向前传播的过程中，如果遇到障碍物，就会被反射，反射回来再次被我们听到，这就是回声。日常生活中你在什么时候遇到过回声现象？学生：对着远处的山崖喊话、在山谷中说话、对着深井喊话等。教师：为什么在教室中没有回声呢？引导学生从距离方面考虑。教师：实际上在教室中也是有回声的，而要想感觉到回声的存在，回声和原声必须相隔0.1 s以上才可以。如果原声和回声间隔不到0.1 s，回声与原声就混在一起，可使原声更响亮。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例3在实际生活中，我们常常利用回声来测量距离。一座高山，看上去很近，走了好久还走不到，“望山跑死马”就是这个道理。距离有多远呢？不妨请“应声阿哥”来帮个忙：对着高山喊，听一下回声，记下两声之间的时间间隔，就可以估计距离。如果一个人对着一座高山呼喊，经过10 s后听到回声，那么我们可以断定（）A.高山距人大约1 700 mB.高山距人大约3 400 mC.高山距人大约170 m D.高山距人大约340 m解析：声音在空气中传播遇到障碍物再被反射至发声处时，声音传播的距离为发声者与障碍物之间距离的两倍，所以人与高山的距离s=1 700 m。答案：A课堂小结1.声音的产生：声音是由物体振动产生的。一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声停止。2.声音的传播：声音依靠介质传播，传声介质可以是固体、液体、气体，而真空不能传声。3.声速：一般声音在固体中传播最快，在液体中次之，在气体中传播最慢。声速跟介质、温度有关。15 时声音在空气中的传播速度是340 m/s。4.我们要想听见回声，原声和回声相隔0.1 s秒以上，即声源离障碍物至少17 m。（取空气中的声速为340 m/s）5.本节课我们运用了对比、归纳、转化、推理等方法。当堂达标（见导学案“当堂达标”）参考答案1.振动空气2.A3.B4.D5.变小介质布置作业教材第31页“动手动脑学物理”第1至5题。板书设计一、声音的产生：声音是由物体的振动产生的。二、声音的传播1.声波：声音以波的形式传播，叫做声波。2.声音的传播条件：声音靠介质传播，真空不能传声。三、声速1.定义：声音传播的快慢用声速表示，它的大小等于声音在每秒内传播的距离。2.影响声速大小的因素：介质种类和介质温度。一般情况下，声音在固体中传播得最快，在液体中次之，在气体中传播得最慢。3.回声（1）定义：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的声音，就是回声。（2）区分出回声和原声的条件：回声到达人耳的时间比原声晚0.1 s以上。教学反思