2.1 声音的产生和传播（教学设计）-【上好课】八年级物理上册同步备课系列（人教版）

第1节声音的产生和传播（教学设计）年级八年级授课时间课题2.1声音的产生和传播教学目标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。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。4.教材分析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。教学器材音叉、小锤、铁架台、带有细线的乒乓球、水槽、水、真空玻璃罩、抽气机、烧杯等。本节课件包含视频资料：《音叉的发声》、《真空不能传声》、《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【创设情境，引入新课】播放一些不同的声音：动物的声音、乐器的声音、歌声等等。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？今天学习——《2.1声音的产生和传播》。听音乐，进入情境。学习新课一、声音的产生1.探究声音的产生【学生实验】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，你还能听到声音吗？②边说话、边用手摸颈前喉头部分，停止发声，又有什么感觉？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？【归纳发声体的特点】①橡皮筋嗡嗡作响时，橡皮筋在振动；②说话时声带在振动；③吹响笛子，空气在流动。【提出问题并演示】敲击音叉使其发声，能否观察到音叉的振动？在学生回答的基础上，教师进一步演示，学生观察实验现象。①将悬吊着的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，小球发生跳动。②敲击后的音叉接触水面，水花四溅。分析实验现象，说明发声的音叉在振动。【归纳知识】声音的产生：是由物体的振动产生的。2.声源：正在发声的物体叫声源。3.转化法能够把音叉的振动放大，这种研究方法在物理上叫做转化法。【播放视频】——《观察发声的物体》【提出问题】你知道一些常见乐器靠什么部位振动发声？一些动物发声的器官是什么？4.物体振动发声的实例【小结】乐器及一些动物发声的部位乐器种类乐器种类打击乐器弦乐器管乐器发声部位自身的振动弦的振动空气柱动物蝈蝈蝉（雄性）发声器官两前翅摩擦腹部发声器翅膀5.声音的记录【提问】如何把声音记录下来？在生活、学习中，有些声音非常有价值的，我们能不能把这些声音保存起来呢？请同学们阅读教材P28，找出声音是如何被记录下来的。【归纳】①早期的声音记录：是早期的“粗纹”唱片的表面放大图，从图片上可以看到，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。②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。【例题1】如图所示，在演示声音是由物体振动引起的实验中，将正在发声的音叉接触水面，水花四溅。在此实验中水的作用是（）A．把音叉微小的振动放大，便于观察B．使音叉尽快停下来C．使音叉振动时间延长D．使声波多次反射形成回音【答案】A.【解析】转换法指的是将不易观察的现象通过易观察的现象体现出来，实验中水的作用是将音叉微小的振动放大，更加便于观察。故选A。根据要求做好三个探究实验，体验、总结这几个物体发声时的共同特征。讨论思考：怎样通过实验证明发声的音叉在振动？。做例题并回答，知道声音的产生和转换法。学习新课二、声音的传播【提问】同学们是怎样听到老师发出的声音的呢？1.实验探究：固体、液体、气体、真空能否传声（1）固体能够传播声音【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表做。①一个同学轻叩桌面，另一个同学把耳朵贴在桌面上，能听到声音吗？由实验能得出什么结论？②用两个纸杯连几米长的细棉线，制作一个“土电话”，用“土电话”说话和在同样的位置直接说话有什么不同？【分析】在实验①中，能听到与空气中不一样的声音；在土电话进行的实验中，能够传递声音的主要是棉线。所以桌子、棉线能够传播声音。【结论】固体能够传播声音。（2）液体能够传播声音【引导学生回忆生活现象】在鱼缸胖拍手，水中的鱼儿可以被声音吓跑。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。以上事例表明，水可以传播声音。（3）气体能够传播声音上课的铃声，学校广播的声音，我们都能听到。这是因为我们周围充满了空气，通过空气听到了这些声音。可得出结论：气体能够传播声音。【播放视频】——《固体、液体可以传播声音》（4）真空不能够传播声音【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。【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，就听不到铃声。这是一种理想实验法。该实验可得出结论：空气可以传播声音，真空不能传声。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。【归纳探究结论】1.介质：能传播声音的物质叫介质。1.介质：能传播声音的物质叫介质。2.固体、液体、气体都可以作为介质传播声音，真空不能传声。【提问】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？【分析】真空不能传播声音，月球上没有空气，哪怕离得再近，宇航员也无法听到对方的声音，只能通过无线电交谈，因为无线电可以在真空中传播。【例题2】小华和小兰在探究“声音的产生与传播”时：（1）如图甲所示，正在发声的音叉将悬挂着的乒乓球反复弹开，说明声音是由物体_______产生的。（2）如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声并把乒乓球弹起，说明____可以传声；若将乙装置搬上月球实验，则乒乓球____（选填“能”或“不能”）被弹起。（3）如图丙所示，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内音乐芯片的铃声会越来越______，进一步推理得出：___________不能传声。【答案】（1）振动；（2）空气，不能；（3）小，真空。【解析】（1）如图甲，正在发声的音叉将悬挂着的乒乓球反复弹开，说明正在发生的音叉正在振动，说明声音是由物体振动产生的。（2）如图乙，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声并把乒乓球弹起，说明声音可以传递能量，空气可以传声。若将乙装置搬上月球实验，因为月球周围是真空，真空不能传声，所以乒乓球不能被弹起。（3）如图丙，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内可以传播声音的空气越来越少，所以罩内音乐芯片的铃声会越来越小，进一步推理得出：真空不能传声。2.声波【提问】大家能听到老师的声音，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。【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：声以波的形式传播着，我们把它叫做声波。回忆列举生活中水传播声音的有关事例。回忆列举生活中气体传播声音的有关事例。知道什么是声波。与水波进行类比理解。学习新课三、声速1.声速【提出问题】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？【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）影响声速的因素学生阅读P30小资料“一些介质中的声速”并找出声速传播的规律。【归纳】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）。【例题3】如表给出了在一些介质中的声速，分析表格中的信息，可以得出的结论是（）A．声音在铜中传播得最慢B．声音在空气中的传播速度为340m/sC．声音在固体中比在液体中传播得快D．声速大小与介质的温度、种类有关【答案】D。【解析】A．从表中数据知声音在铜中传播的最快，故A不符题意；B．在15℃时，声音在空气中的传播速度为340m/s，而0℃时与15℃时的速度不同，故B不符合题意；C．从表中数据可知，声音在软木中传播的速度为500m/s，在水中的速度为1500m/s，故C不符合题意；D．从表中数据可知，声速大小与介质的种类有关，还与介质的温度有关，故D符合题意。故选D。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不到回声？让学生阅读课本p40页《科学世界》，北京天坛回音壁，了解回声。【归纳】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）听到回声的条件当障碍物离人较远时，发出的声音经过较长的时间（大于0.1s）回到耳边，人们能把回声和原声区分开。根据声音在空气柱的传播速度为340m/s即可以计算出声源到障碍物的距离大于17m。s总=vt=340m/s×0.1s=34ms=34m/2=17m（3）回声的应用①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。回声测距回声测距加强原声②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：s=12

v其中v声为声音的传播速度，t为从发声到接收到回声的时间。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.人耳感知声音的途径（1）空气传导学生阅读P30中的《科学世界》，了解人耳听到声音的过程。①人耳的构造与作用（a）外耳：包括耳廓、外耳道、耳垂。作用：接受声波。（b）中耳：包括鼓膜、听小骨。作用是传播声音。（c）内耳：包括耳蜗、三条半规管。作用是感受声音信息。②人耳听到声音的过程：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。（2）骨传导①骨传导：声音可以通过头骨、颌骨传到听觉神经，物理学中把这种传导方式叫做骨传导。骨传导的原理是固体可以传声。②体验骨传声的实验：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。【播放视频】——《人耳是怎样听到声音的》【例题4】将音叉敲响后，放入口中，先不接触牙齿，听听声音，再咬住音叉，听听声音，如上图2.1—9所示。下列说法正确的是（）A.音叉尾部接触牙齿时，声音响些，是由于固体传声比空气强B.音叉尾部接触牙齿时，声音弱些，因为那样会阻止音叉的振动C.音叉尾部不接触牙齿时，声音强些，是因为空气传声强D.音叉尾部不接触牙齿时，不能听到声音，是由于空气不能传声【答案】A.【解析】骨传导传递声音时，靠的是固体，固体的传声效果比气体的好。所以当音叉尾部接触牙齿时，声音响些，是由于固体传声比空气强。选项A正确。想想议议即声音的传播有一定的速度找出声速传播的规律。归纳出影响声速的因素。做阅读p40页《科学世界》—北京天坛回音壁。。了解什么是骨传导，体验骨传导的过程。做例题并思考回答。课堂练习课堂练习1.敲锣鼓时要让嗡嗡作响的锣声迅速停止，最好的方法是（）A.捂住耳朵B.不再去敲它C.用手按住锣面D.握住锣的边缘【答案】C。【解析】因为声音是由物体的振动产生的，振动停止，声音消失，所以要让嗡嗡作响的锣声迅速停止，最好的方法是用手按住锣面，使它停止振动。故A、B、D不符合题意，C选项符合题意。故选C。2．图中，发声的喇叭使小纸片“跳舞”，这个现象说明（）A．空气可以传播声音B．发声的喇叭正在振动C．小纸片振动使喇叭发声D．固体可以传播声音【答案】B【解析】纸片“跳舞”，是因为喇叭振动使纸片振动，说明发声的喇叭在振动，故B符合题意，ACD不符合题意。所以选B。3．关于声音的传播，下面说法中正确的是（）A．声音借助介质以波的形式传播B．声音在真空中以很小的速度传播C．声音在介质中传播的速度随温度降低而增大D．声音在不同的介质中的传播速度都相同【答案】A【解析】A．声音借助介质以波的形式传播，该选项正确。B．声音在真空中不能传播，该选项错误。C．声音在介质中传播的速度随温度降低而降低，该选项错误。D．声音在不同的介质中的传播速度不相同，该选项错误。所以选A。4．某人在一根较长的装有水的钢管的一头敲一下，另一人在水管的另一头能听到三次响声，这三次响声传播的介质顺序是（）A．空气、水、钢管 B．水、空气、钢管 C．钢管、水、空气 D．钢管、空气、水【答案】C【解析】本题中传播声音的物质有三种：水、钢管和空气，在这三种物质中，声音在钢管中传播的最快，在空气中传播的最慢，人在水管的另一端听到的第一声响是从水管中传来的，第二声响是从水中传来的，第三声响是从空气中传来的。故选C。5．2022年8月4日，解放军在我国台岛周边海域举行大规模的围岛军演。如图所示，发射的火箭弹经过2.4s命中目标，命中目标后经过了7.2s听到了爆炸声。（声音在空气中的传播速度取340m/s）求：（1）火箭弹发射点距离目标多远；（2）火箭弹发射后到命中目标过程中的平均速度？【答案】（1）2448m；（2）1020m/s。【解析】（1）火箭弹发射点到目标的距离等于声音传播的距离为s=v声t声=340m/s×7.2s=2448m（2）火箭弹发射后的平均速度v=6．一辆匀速行驶的汽车在离高楼360m处鸣笛，汽车直线向前行驶40m后，司机刚好听到回声，则汽车的速度为_____km/h。（声音在空气中传播的速度为340m/s）【答案】72。【解析】声音传播的距离声音传播的时间所以汽车行驶速度为7．小明做探究真空是否能传声的实验，如图所示。（1）如图，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）打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，又会听到铃声逐渐变____；（3）推理过程：玻璃罩内空气越少，传出的声音越_____；如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到电铃响铃的声音了；（4）结论：声音的传播需要_____，真空不能_____；（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。A．实验推理B．实验验证C．归纳总结【答案】（1）小；（2）大；（3）少；（4）介质，传声；（5）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，空气逐渐减小，传播声音的介质减少，会听到铃声逐渐变小。（2）打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，空气逐渐增多，会听到铃声逐渐变大。（3）（4）玻璃罩内空气越少，传出的声音越小，推理，如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到电铃响铃的声音了，可以得到声音的传播需要介质，真空不能传声。（5）此实验中，用抽气机抽气不能得到真空，实验的结论是通过实验推理得出的结论，用到实验推理法，故选A。8．（1）如图所示，完全相同的两个音叉，敲响右边的音叉，左边的音叉响，悬挂在线上的紧靠左边音叉的小球_____（选填“会”或“不会”）弹起。这说明右边音叉通过_______把振动传给了左边音叉。（2）若在月球上做这个实验，右边音叉_____发声，我们______听到，小球_____（选填“会”或“不会”）弹起，这说明声音的传播需要______，______不会传声。（3）用手捏住音叉后，振动停止，_________停止。【答案】（1）会，空气；（2）会，不能，不会，介质，真空；（3）发声.【解析】（1）敲响右边的音叉，左边的音叉响，左边的音叉振动，悬挂在线上的紧靠左边音叉的小球会被弹起；因为两个音叉发生了共振，右边音叉通过空气将振动传给了左边音叉。（2）若在月球上做这个实验，右边音叉会发声，因为物体振动会发声。我们听不到音叉发出的声音，因为月球表面是真空，真空不能传声。因为声音的传播需要介质，真空不能传声，两个音叉不发生共振，左边的音叉不振动，小球不会被弹起。（3）用手捏住音叉后