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第二章 声现象
第1节 声音的产生与传播
04
学习目标——物理学科素养
科学思维
科学探究
科学态度与责任
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。
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。
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。
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。
教学重难点
教学难点
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。
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。
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。
课堂引入
声音是怎么产生的，我们又是如何听到声音的呢？
01
知识点1 声音的产生
知识点1：声音的产生
探究新知
提示：（1）拨动绑紧的橡皮筋，橡皮筋振动，发出“嗡~嗡”的声音；
（2）橡皮筋停止振动，发声停止
如图所示，拨动绷紧的橡皮筋，一边听声音，一边观察橡皮筋的变化。
【现象体验】
【原因分析】
橡皮筋是固体，固体振动发声
【视频欣赏：橡皮筋琴】
知识点1：声音的产生
探究新知
边说话，边用手摸颈前喉头部分。 观察、体验、总结物体发声时的共同特征。
手指放在喉部
提示：（1）发声时手摸喉头，喉头在振动
（2）不发声时用手摸喉头，感觉不到喉头的振动
【现象体验】
【原因分析】
喉头是固体，固体振动发声
知识点1：声音的产生
探究新知
吹响笛子，听到悠悠笛声缓慢扬起，然后停止吹气，能否听到声音？
提示：
（1）吹笛发声时，放在笛孔处的手指，明显感觉到气流在振动；
（2）停止吹气，感觉不到气流在振动。
【现象体验】
【原因分析】
空气柱是气体，气体振动发声
吹奏笛子
知识点1：声音的产生
探究新知
将一滴水从高处落到水面时，能否听到悦耳的“叮咚”声？
提示：
（1）听到悦耳的“叮咚”声时，水面振动，产生波纹。
【现象体验】
【原因分析】
水是液体，液体振动发声
水滴落到水面
【视频欣赏：声音的产生】
知识点1：声音的产生
探究新知
大量的实验表明，发声的物体都在振动，振动停止，发声停止。
归纳总结
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”。
物理学中，把正在发声的物体叫作声源（acoustic source）。
1. 声源
固体、液体、气体都能发声，都可以成为声源。
（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。
2. 对声音的理解
知识点1：声音的产生
探究新知
知识点1：声音的产生
探究新知
3. 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）转换法
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。
【视频演示：转换法】
知识点1：声音的产生
探究新知
4. 一些常见物体的发声部位
（1）常见的几种昆虫
蟋蟀
靠左右翅膀摩擦引起的振动发声
蛐蛐
蚊子
靠两前翅膀摩擦引起的振动发声
飞行时，翅膀振动发声
知识点1：声音的产生
探究新知
（2）乐器
（1）弦乐器：如古筝、古琴、二胡、小提琴等，这类含有弦的乐器，是靠弦的振动发声。
（2）管乐器：如横笛、竖笛等管类乐器是靠空气柱的振动发声。
（3）打击乐器：如锣、鼓等乐器，它们靠的是击打部位的振动发声。
知识点1：声音的产生
探究新知
5. 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.
早期的机械唱片表面
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。
知识点1：声音的产生
探究新知
【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 。
乒乓球被音叉反复弹开
发声的物体在振动
放大音叉的振动效果
在桌面上撒一些小纸屑
02
知识点2 声音的传播
知识点2：声音的传播
探究新知
思考：
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？
知识点2：声音的传播
探究新知
如图所示，将正在发声的闹钟悬挂在广口瓶内，再抽出瓶内的空气，声音有何变化？
分析：不断抽气，罩内的空气越来越稀薄，我们听到的铃声越来越小。
进一步推理得出：若玻璃罩内达到真空状态时，我们将听不到铃声。
研究表明，声音传播需要介质，不能在真空中传播。
演示实验——《真空罩中的闹钟》
1. 真空不能传声
知识点2：声音的传播
探究新知
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？
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。
空气可以传播声音，真空不能传声
归纳总结
思考：声音在空气中是如何传播的呢？
知识点2：声音的传播
探究新知
【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 。
空气
不能
真空不能传声
知识点2：声音的传播
探究新知
2. 声波
（1）水波
石头落入水中，激起的水波从 石头入水处向四周传播，如图所示 。
（2）弹簧中的疏密波
如图所示，用手轻轻推一下水平悬挂着的弹簧的一端，弹簧中就会形成疏密相间的波动形态，并向另一端传播。
水波
水波动态图
弹簧的疏密波
【视频演示：弹簧的疏密波】
知识点2：声音的传播
探究新知
（3）声波
声音也是以类似的方式传播的，只是人眼看不到。我们可以用右图形象地描述声音在空气中的传播。当音叉的叉股向外侧运动时，会向外挤压邻近的空气，使外侧的空气变密（形成“密部”）；当叉股向内侧运动时，外侧邻近的空气又会变疏（形成“疏部”）……随着音叉的不断振动，空气中就形成了疏密相间的波动，并向远处传播。当这种波动传入人耳时，引起鼓膜振动，于是人就听到了声音。
声音在空气中传播
综上所述，声音是一种波，我们把它叫作声波（sound wave）。
思考：除了空气外，还有那些介质可以传声呢？
知识点2：声音的传播
探究新知
用一张桌子做实验：请把你的耳朵贴在桌面上，让一位同学用笔在纸面上连续画线（不要让附近的同学听到声音）。由实验你能得出什么结论？
固体可以传声
实验结论
思考：除了气体和固体可以传声，液体可以传声吗？
3. 声音传播的“桥梁”
知识点2：声音的传播
探究新知
找两块石头在水中敲打碰撞，人能够清晰地听到石头撞击的声音。
说明水能传播声音
在花样游泳比赛中，运动员在水中也能听到岸上播放的音乐。
说明水能传播声音
知识点2：声音的传播
探究新知
【视频讲解：探究声音能否在液体和固体中传播】
知识点2：声音的传播
探究新知
1. 声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫作介质（medium）；
2. 传声的介质既可以是气体、固体，也可以是液体；
3. 真空不能传声。
知识总结
(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。
知识点2：声音的传播
探究新知
【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”。
固体可以传声
固体
棉线停止了振动
不能
03
知识点3 声速
知识点3：声速
探究新知
原因分析：远处的声音传到我们耳朵需要一段时间，即声音的传播有一定的速度。
思考：下雨天打雷时，是否在看到闪电的同时听到雷声
现象：闪电和打雷是同时发生的，但我们却先看到闪电，后听到雷声。
知识点3：声速
探究新知
（1）定义：声音传播的快慢。其大小等于声音在每秒内传播的距离。
（2）一些介质中的声速
1. 声速
温度越高，声音传播速度越大。
不同介质，声音传播速度不同。
知识点3：声速
探究新知
声速的大小跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。
①声音在不同介质中传播的速度不同。一般情况下，v固>v液> v气。
②声音在介质中的传播速度与介质的温度有关。15 C时空气中的声速是 340m/s。
2. 影响声速大小的因素
知识点3：声速
探究新知
【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。
【详解】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。
三
空气
小于
知识点3：声速
探究新知
3. 回声
（1）回声的形成
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）人耳听到回声的条件
回声达到人耳比原声晚0.1s以上时，人耳可以清晰的分辨出原声和回声。
由
故人到障碍物的距离至少17m，人耳才能区分原声和回声。
如果距离过近，回声和原声混合，使原声加强，声音更加响亮。
知识点3：声速
探究新知
4. 回声的防止和利用
（1）改善音质
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。
墙壁上铺设了反射板的音乐厅
知识点3：声速
探究新知
（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= v声t
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。
s= v声t
知识点3：声速
探究新知
（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。
知识点3：声速
探究新知
【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）
【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
回声和原声混在一起使原声加强
255
04
知识点4 科学世界·骨传导
知识点4：科学世界·骨传导
探究新知
听小骨
耳廓
外耳道
鼓膜
鼓室
咽鼓管
前庭
半规管
耳蜗
人耳听到声音的过程：
声波
鼓膜振动
听小骨及其他组织
听觉神经
大脑
1. 人耳的构造
知识点4：科学世界·骨传导
探究新知
【视频讲解：人耳是怎么听声的】
2. 骨传导
声音通过头骨、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。
人耳在听声的过程中，任何部分发生障碍（例如鼓膜、听小骨或听觉神经损坏），人都会失去听觉。
知识点4：科学世界·骨传导
探究新知
3. 体验骨传导
取两个棉花球塞住耳朵，用橡皮锤敲击音叉， 这时你基本听不到音叉发出的声音；再把振动的音叉尾部先后抵在下巴、前额、耳后的骨头上，通过骨传导你能清楚地听到音叉发出的声音；一旦把音叉移开，马上就听不到声音了。
一些失去听觉的人可以利用骨传导来听声音。
知识点4：科学世界·骨传导
探究新知
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。
4. 骨传导的应用
助听器
耳机
知识点4：科学世界·骨传导
探究新知
【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
【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。
A
05
课堂总结
课堂总结
探究新知
声音的产
生与传播
由物体的振动产生，振动停止，发声也停止.
①可以在固、液、气体中传播；真空不能传声.
②介质：声音的传播需要物质，这样的物质叫介质.
③声波：声音以波的形式传播，叫做声波.
①声速：表示声音传播的快慢。大小等于
声音在1秒内传播的距离。公式：v=s/t
②影响因素：与介质的种类和介质的温度有关。
空气中15℃的声速为340m/s，
③回声：人耳区别原声和回声的最短时间间隔 0.1s，
障碍物与发声体最短距离17m.
④回声的应用：回声测距、加强原声。
传播
声速
产生
06
课内知识同关练
课内知识通关练
探究新知
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
C
提示：声音在空气中，温度越高，传播速度越快
课内知识通关练
探究新知
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。
提示：弦类乐器考弦的振动发声；管类乐器考空气柱的振动发声；打击类乐器考被打击的部位发声
空气柱
弦
水
空气柱
课内知识通关练
探究新知
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 。
铁管
空气
声音在固体中比在气体中传播的速度快
课内知识通关练
探究新知
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 。
[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。
3000
真空不能传声
课内知识通关练
探究新知
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。
声音传播的路程：s=vt=340m/s×3s=1020m
小华距山崖的距离：
固体传声能力比气体效果好
510
课内知识通关练
探究新知
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 。
【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
6.8
课内知识通关练
探究新知
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。
(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。
课后作业
探究新知
作业
内容
同步作业
完成课后作业：“练习与应用”
自主安排
配套同步分层作业
谢谢聆听
谢谢聆听

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