第二章 聲現象第1節 聲音的產生與傳播設計說明1.聲音的產生是本章的重點知識之一。結合教材內容，教師用多媒體播放一首古箏曲，在學生欣賞優美音樂之后，再讓學生列舉一些生活中的聲現象實例，使學生認識到聲音在生活中的重要作用，同時提出問題：聲音是怎樣產生的？按照教材“想想做做”的設計，安排學生分組探究聲帶、橡皮筋、音叉、桌面等是怎樣發聲的。由學生自己觀察、思考、歸納總結發聲物體的共同特征，在此基礎上得出結論：聲音是由物體的振動產生的。2.聲音的傳播是本章的另一個重點。多媒體播放航天員在太空中交流信息的情景并提出問題：近在咫尺的航天員為什么要借助無線電進行交流？太空中與地球上比較少了什么？然后，結合教材演示實驗，利用真空罩探究真空能否傳聲，并得出結論：空氣可以傳聲，真空不能傳聲。再設計分組實驗探究固體和液體能夠傳聲，最后歸納總結得出結論：聲音的傳播需要物質，物理學中把這樣的物質叫做介質。3.多媒體播放閃電、雷聲的視頻情景，提出問題：我們為什么總是先看到閃電，再聽到雷聲？引導學生知道自然界中的許多現象可以說明聲音的傳播需要時間，例如回聲、雷電等。關于聲速的大小，可以通過分析教材第30頁的小資料，使學生了解聲音在一些常見固、液、氣介質中的傳播速度及不同溫度下在空氣中的傳播速度。關于聲速的測量方法應在教師引導下開展，注意培養學生參與、交流、合作的意識。教學目標1.通過觀察、實驗、體驗知道聲音是由物體振動產生的。2.通過演示實驗、多媒體觀看，知道聲音的傳播需要介質，介質不同，聲音傳播的速度也不同。3.通過自主學習，知道聲音在不同介質中的傳播速度。教學重點難點1.重點：通過觀察和實驗，探究聲音的產生和傳播的條件。2.難點：組織、指導學生在探究過程中認真操作、仔細觀察、分析歸納得出正確結論。教具學生用：直尺、橡皮筋、紙盒、音叉、鐵架臺、鼓槌、帶細線的乒乓球等。教師用：多媒體、課件、音頻、視頻資料。教學過程導入新課1.多媒體導入我們生活在大自然中，每天都能聽到各種各樣的聲音，可是我們是否想過“聲音”背后的奧秘？接下來老師給大家播放一段音頻，大家注意傾聽。播放音頻：大自然各種聲音，其中有汽笛聲、鳥叫聲、瀑布聲等。讓學生們觀察并思考。提問：生活中的聲音是怎樣產生又是如何傳播到我們耳朵中的呢？讓我們一起來探究聲音的產生與傳播。2.問題導入我們生活在聲音的世界里，同學們有沒有想過，聲音是怎樣產生和傳播的？聲音在水里能不能傳播？航天員在月球上能和地球上一樣交談嗎？帶著各種對聲音的疑問，我們一同走進聲音的世界，學習聲音的產生與傳播。進行新課探究點一探究聲音的產生1.聲音產生條件（1）學生體驗：我們每天都能聽到很多聲音，也可以發出很多聲音，現在我們不利用其他工具，借助我們的身體，你能有哪些發聲方法，并體會發聲部位有什么特點？（2）學生活動：利用桌上準備的器材，讓它們發出聲音，活動過程中學生思考：物體發聲與不發聲時有什么不同？物體發聲時有什么共同特征？（3）學生進行實驗：把一根橡皮筋張緊，撥動橡皮筋，橡皮筋振動發出聲音。橡皮筋不振動時不發出聲音。把一把塑料直尺緊緊壓在桌邊，使一端伸出桌外，用手撥動尺的伸出端，尺振動發出聲音。直尺不振動時不發出聲音。請同學們把手指放在喉頭處，讓我們從1數到10，聲帶振動，發出聲音。聲帶不振動時不發出聲音。先將紙屑或泡沫塑料顆粒放在不發聲的鼓面上，紙屑或泡沫塑料顆粒靜止在鼓面上，然后敲擊鼓面，紙屑或泡沫塑料顆粒在鼓面上跳動；鼓面停止發聲，紙屑或泡沫塑料停止跳動。教師：通過這些探究活動，我們發現這些發聲體有什么共同特征呢？引導學生分析：所有正在發聲的物體都在振動。教師：物體不振動能發聲嗎？學生：不能。引導學生分析：聲音是由物體振動產生的。振動停止，物體就停止發聲。教師：（1）通過歸納大量發聲現象，得到發聲的物體都在振動。（2）實驗過程中我們通過比較物體在發聲與未發聲時的區別，得到物體振動發聲，振動停止，物體就停止發聲。這里運用了比較的方法。（3）有些發聲體的振動人眼不容易直接觀察，可借助紙屑、泡沫塑料顆粒、乒乓球等來觀察發聲體的振動，運用了轉化的方法。（4）通過歸納大量發聲現象，發現發聲的物體都在振動，運用了歸納的方法。2.自然界發聲現象教師：物體振動發聲的現象真是太多了，同學們能列舉出生活及自然界中一些神奇的發聲現象嗎？引導學生分析：（1）吹口琴發出的聲音，是由于氣流的沖擊，使琴內的彈簧片發生振動產生的。（2）悠揚的薩克斯聲是由于氣流通過管時，使管內空氣柱振動產生的。（3）吹口哨發出的聲音是口腔內空氣振動產生的。（4）炎熱的夏天，響亮的蟬鳴是蟬的聲肌收縮和松弛時，引起發音膜的振動而產生的。（5）氣球爆炸的聲音是氣球膜的振動引起周圍空氣的振動而產生的。教師：同學們剛才列舉了生活與自然界中豐富多彩的聲現象，而且能把所學的知識應用到實踐中去，這很好。同學們都喜歡聽音樂，你們知道聲音是怎么保存下來的嗎？3.聲音記錄方法教師：請同學們仔細閱讀教材第28頁內容。引導學生分析：物體振動可以發聲，如果將發聲體的振動記錄下來，需要時再讓物體按照記錄下來的振動規律去振動，就會產生與原來一樣的聲音，這樣就可以將聲音保存下來。早期機械唱片上有一圈圈不規則的溝槽，當唱片轉動時，唱針隨著劃過的溝槽振動，這樣就把記錄的聲音重現出來。隨著科學技術的進步，人們還發明了用磁帶、激光唱盤和存儲卡等記錄聲音的方法。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例1如圖所示的這些現象說明正在發聲的物體都在。敲鼓時紙屑上下跳動揚聲器發聲時紙片上下跳動發聲的音叉激起水花解析：敲鼓時紙屑上下跳動，說明鼓面在振動；揚聲器發聲時紙片上下跳動，說明揚聲器的膜片在振動；發聲的音叉激起水花，說明音叉在振動。這些現象說明正在發聲的物體都在振動。答案：振動探究點二探究聲音的傳播教師：請同學們大膽猜想，聲音是怎樣從發聲體向遠處傳播的？引導學生猜想：聲音由發聲體傳播出去，可能需要什么東西來做媒介？我們之間交談的聲音是通過什么做介質的呢？如果在你我之間沒有空氣，聲音還能在我們之間傳播嗎？為了證明這個猜想，我們來做一個實驗。1.真空罩鬧鈴實驗教師：（演示實驗）把一只正在響鈴的鬧鐘放在接有抽氣機的玻璃罩內，同學們還能夠聽到鬧鐘的鈴聲；用抽氣機逐漸抽出玻璃罩內的空氣，隨著罩內空氣的抽出，請同學們注意聲音有什么變化；若將罩內的空氣抽干凈形成真空，還能聽到鈴聲嗎？引導學生分析：隨著罩內空氣的抽出，鈴聲逐漸變小，若將罩內空氣抽干凈形成真空，將聽不到鈴聲。這是利用了推理的方法得到的結論。教師：（1）讓空氣逐漸進入玻璃罩內，聲音又有什么變化？（2）由上面的實驗同學們可以得出什么結論？引導學生分析：（1）隨著空氣逐漸進入，鈴聲逐漸變大。（2）空氣可以傳聲，真空不能傳聲。教師：經過同學們的仔細觀察，認真分析，同學們得出了真空不能傳聲的正確結論。實際上，我們平常能聽到彼此講話的聲音，就是依靠了空氣這種物質傳播聲音的。我們周圍充滿了空氣，空氣為人類、動物傳遞聲音信息提供了便利條件。教師用多媒體播放航天員在太空中交流信息的情景并提出問題：近在咫尺的航天員為什么要借助無線電進行交流？引導學生分析：太空中沒有空氣，所以在太空中航天員即使近在咫尺，也只能通過無線電交談（無線電波在真空中也能傳播）。2.聲音的傳播介質教師：通過實驗同學們知道氣體可以傳聲，那么，固體和液體是否也能夠傳播聲音呢？請同學們分組設計實驗探究。學生分組實驗：（1）一個同學輕敲一張桌面的一端，而另一個同學把耳朵貼在桌面的另一端，能否聽到敲擊桌子的聲音？（2）把耳朵貼在盛水的水槽外面，把兩石頭放在水中撞擊，能否聽到撞擊聲？引導學生分析：以上實驗可以證明固體和液體也能傳播聲音。教師：同學們通過探究實驗，有力地說明了聲音的傳播需要物質，物理學中把這樣的物質叫做介質。傳聲的介質可以是氣體、固體，也可以是液體，真空不能傳聲。一般情況下，固體傳聲效果最好，發生地震等災害時，敲擊墻壁或管道，聲音傳得更遠。3.聲波讓學生仔細閱讀教材第29頁內容：聲音在空氣中是怎樣傳播的呢？引導學生分析：與水波進行類比。在水平如鏡的水平面上，投入一塊小石子，水面就會形成一圈一圈的水波，并不斷向遠處傳播，與此類似，聲音也以聲波的形式傳播。以擊鼓為例，鼓面向左振動時壓縮左側的空氣，使得左側的空氣變密，右側的空氣變疏；鼓面向右振動時，又會使右側的空氣變密，左側的空氣變疏；鼓面不斷左右振動，空氣中就形成了疏密相間的波動，向遠處傳播。形成聲波。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例2如圖所示，把正在發聲的鬧鐘放在玻璃罩內，鬧鐘和罩的底座之間墊上柔軟的泡沫塑料，逐漸抽出罩內的空氣，鬧鐘的聲音會逐漸變小。這個實驗說明了（）A.聲音是由物體振動產生的B.聲音必須通過介質才能傳播C.聲波在玻璃罩中發生了反射D.聲波在傳播過程中能量逐漸減少解析：此題考查了聲音的傳播條件，聲音可以在固體、液體和氣體中傳播，但不能在真空中傳播。把正在發聲的鬧鐘放在玻璃罩內，鬧鐘和罩的底座之間墊上柔軟的泡沫塑料，這樣我們聽到的聲音是通過空氣傳播的。由題意“逐漸抽出罩內的空氣，鬧鐘的聲音會逐漸變小”可推理出，當把空氣全部抽走后將聽不到聲音，這個現象說明了真空不能傳播聲音，聲音必須通過介質才能傳播。故選B。答案：B探究點三聲速1.聲速教師：在雷電天氣時，我們總是先看到閃電，然后才聽到雷聲？這個現象說明聲音的傳播需要一定的時間，聲傳播的快慢用聲速來描述，它的大小等于聲音在每秒內傳播的距離。通過上面的探究活動、演示實驗、想想做做，我們已經知道了：氣體、液體和固體都可以作為介質將聲音傳播出去，那么聲音在不同介質中傳播的快慢一樣嗎？請同學們閱讀教材第30頁小資料“一些介質中的聲速”，回答下列問題：（1）聲音在15 和25 的空氣中傳播的速度分別是多大？這說明聲速跟什么因素有關？（2）聲音在25 的空氣和海水中傳播的速度分別是多大？這說明聲速跟什么因素有關？（3）對比表中的數據，你還可以發現什么？引導學生分析：（1）15 時空氣中的聲速為340 m/s，25 時空氣中的聲速為346 m/s，這說明聲速跟介質的溫度有關。（2）25 時空氣中的聲速為346 m/s，25 時海水中的聲速為1 531 m/s，這說明聲速跟介質的種類有關。（3）一般情況下聲音在固體中傳播得最快，在液體中次之，在氣體中傳播得最慢。2.回聲教師：聲音在向前傳播的過程中，如果遇到障礙物，就會被反射，反射回來再次被我們聽到，這就是回聲。日常生活中你在什么時候遇到過回聲現象？學生：對著遠處的山崖喊話、在山谷中說話、對著深井喊話等。教師：為什么在教室中沒有回聲呢？引導學生從距離方面考慮。教師：實際上在教室中也是有回聲的，而要想感覺到回聲的存在，回聲和原聲必須相隔0.1 s以上才可以。如果原聲和回聲間隔不到0.1 s，回聲與原聲就混在一起，可使原聲更響亮。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例3在實際生活中，我們常常利用回聲來測量距離。一座高山，看上去很近，走了好久還走不到，“望山跑死馬”就是這個道理。距離有多遠呢？不妨請“應聲阿哥”來幫個忙：對著高山喊，聽一下回聲，記下兩聲之間的時間間隔，就可以估計距離。如果一個人對著一座高山呼喊，經過10 s后聽到回聲，那么我們可以斷定（）A.高山距人大約1 700 mB.高山距人大約3 400 mC.高山距人大約170 m D.高山距人大約340 m解析：聲音在空氣中傳播遇到障礙物再被反射至發聲處時，聲音傳播的距離為發聲者與障礙物之間距離的兩倍，所以人與高山的距離s=1 700 m。答案：A課堂小結1.聲音的產生：聲音是由物體振動產生的。一切正在發聲的物體都在振動，振動停止，發聲停止。2.聲音的傳播：聲音依靠介質傳播，傳聲介質可以是固體、液體、氣體，而真空不能傳聲。3.聲速：一般聲音在固體中傳播最快，在液體中次之，在氣體中傳播最慢。聲速跟介質、溫度有關。15 時聲音在空氣中的傳播速度是340 m/s。4.我們要想聽見回聲，原聲和回聲相隔0.1 s秒以上，即聲源離障礙物至少17 m。（取空氣中的聲速為340 m/s）5.本節課我們運用了對比、歸納、轉化、推理等方法。當堂達標（見導學案“當堂達標”）參考答案1.振動空氣2.A3.B4.D5.變小介質布置作業教材第31頁“動手動腦學物理”第1至5題。板書設計一、聲音的產生：聲音是由物體的振動產生的。二、聲音的傳播1.聲波：聲音以波的形式傳播，叫做聲波。2.聲音的傳播條件：聲音靠介質傳播，真空不能傳聲。三、聲速1.定義：聲音傳播的快慢用聲速表示，它的大小等于聲音在每秒內傳播的距離。2.影響聲速大小的因素：介質種類和介質溫度。一般情況下，聲音在固體中傳播得最快，在液體中次之，在氣體中傳播得最慢。3.回聲（1）定義：聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來的聲音，就是回聲。（2）區分出回聲和原聲的條件：回聲到達人耳的時間比原聲晚0.1 s以上。教學反思