第二章 聲現(xiàn)象第1節(jié) 聲音的產(chǎn)生與傳播設(shè)計(jì)說(shuō)明1.聲音的產(chǎn)生是本章的重點(diǎn)知識(shí)之一。結(jié)合教材內(nèi)容，教師用多媒體播放一首古箏曲，在學(xué)生欣賞優(yōu)美音樂(lè)之后，再讓學(xué)生列舉一些生活中的聲現(xiàn)象實(shí)例，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到聲音在生活中的重要作用，同時(shí)提出問(wèn)題：聲音是怎樣產(chǎn)生的？按照教材“想想做做”的設(shè)計(jì)，安排學(xué)生分組探究聲帶、橡皮筋、音叉、桌面等是怎樣發(fā)聲的。由學(xué)生自己觀察、思考、歸納總結(jié)發(fā)聲物體的共同特征，在此基礎(chǔ)上得出結(jié)論：聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。2.聲音的傳播是本章的另一個(gè)重點(diǎn)。多媒體播放航天員在太空中交流信息的情景并提出問(wèn)題：近在咫尺的航天員為什么要借助無(wú)線電進(jìn)行交流？太空中與地球上比較少了什么？然后，結(jié)合教材演示實(shí)驗(yàn)，利用真空罩探究真空能否傳聲，并得出結(jié)論：空氣可以傳聲，真空不能傳聲。再設(shè)計(jì)分組實(shí)驗(yàn)探究固體和液體能夠傳聲，最后歸納總結(jié)得出結(jié)論：聲音的傳播需要物質(zhì)，物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)。3.多媒體播放閃電、雷聲的視頻情景，提出問(wèn)題：我們?yōu)槭裁纯偸窍瓤吹介W電，再聽到雷聲？引導(dǎo)學(xué)生知道自然界中的許多現(xiàn)象可以說(shuō)明聲音的傳播需要時(shí)間，例如回聲、雷電等。關(guān)于聲速的大小，可以通過(guò)分析教材第30頁(yè)的小資料，使學(xué)生了解聲音在一些常見固、液、氣介質(zhì)中的傳播速度及不同溫度下在空氣中的傳播速度。關(guān)于聲速的測(cè)量方法應(yīng)在教師引導(dǎo)下開展，注意培養(yǎng)學(xué)生參與、交流、合作的意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)知道聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。2.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、多媒體觀看，知道聲音的傳播需要介質(zhì)，介質(zhì)不同，聲音傳播的速度也不同。3.通過(guò)自主學(xué)習(xí)，知道聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，探究聲音的產(chǎn)生和傳播的條件。2.難點(diǎn)：組織、指導(dǎo)學(xué)生在探究過(guò)程中認(rèn)真操作、仔細(xì)觀察、分析歸納得出正確結(jié)論。教具學(xué)生用：直尺、橡皮筋、紙盒、音叉、鐵架臺(tái)、鼓槌、帶細(xì)線的乒乓球等。教師用：多媒體、課件、音頻、視頻資料。教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課1.多媒體導(dǎo)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(guò)“聲音”背后的奧秘？接下來(lái)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(xué)生們觀察并思考。提問(wèn)：生活中的聲音是怎樣產(chǎn)生又是如何傳播到我們耳朵中的呢？讓我們一起來(lái)探究聲音的產(chǎn)生與傳播。2.問(wèn)題導(dǎo)入我們生活在聲音的世界里，同學(xué)們有沒有想過(guò)，聲音是怎樣產(chǎn)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(duì)聲音的疑問(wèn)，我們一同走進(jìn)聲音的世界，學(xué)習(xí)聲音的產(chǎn)生與傳播。進(jìn)行新課探究點(diǎn)一探究聲音的產(chǎn)生1.聲音產(chǎn)生條件（1）學(xué)生體驗(yàn)：我們每天都能聽到很多聲音，也可以發(fā)出很多聲音，現(xiàn)在我們不利用其他工具，借助我們的身體，你能有哪些發(fā)聲方法，并體會(huì)發(fā)聲部位有什么特點(diǎn)？（2）學(xué)生活動(dòng)：利用桌上準(zhǔn)備的器材，讓它們發(fā)出聲音，活動(dòng)過(guò)程中學(xué)生思考：物體發(fā)聲與不發(fā)聲時(shí)有什么不同？物體發(fā)聲時(shí)有什么共同特征？（3）學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：把一根橡皮筋張緊，撥動(dòng)橡皮筋，橡皮筋振動(dòng)發(fā)出聲音。橡皮筋不振動(dòng)時(shí)不發(fā)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(dòng)尺的伸出端，尺振動(dòng)發(fā)出聲音。直尺不振動(dòng)時(shí)不發(fā)出聲音。請(qǐng)同學(xué)們把手指放在喉頭處，讓我們從1數(shù)到10，聲帶振動(dòng)，發(fā)出聲音。聲帶不振動(dòng)時(shí)不發(fā)出聲音。先將紙屑或泡沫塑料顆粒放在不發(fā)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(dòng)；鼓面停止發(fā)聲，紙屑或泡沫塑料停止跳動(dòng)。教師：通過(guò)這些探究活動(dòng)，我們發(fā)現(xiàn)這些發(fā)聲體有什么共同特征呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：所有正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。教師：物體不振動(dòng)能發(fā)聲嗎？學(xué)生：不能。引導(dǎo)學(xué)生分析：聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。振動(dòng)停止，物體就停止發(fā)聲。教師：（1）通過(guò)歸納大量發(fā)聲現(xiàn)象，得到發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們通過(guò)比較物體在發(fā)聲與未發(fā)聲時(shí)的區(qū)別，得到物體振動(dòng)發(fā)聲，振動(dòng)停止，物體就停止發(fā)聲。這里運(yùn)用了比較的方法。（3）有些發(fā)聲體的振動(dòng)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(lái)觀察發(fā)聲體的振動(dòng)，運(yùn)用了轉(zhuǎn)化的方法。（4）通過(guò)歸納大量發(fā)聲現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)發(fā)聲的物體都在振動(dòng)，運(yùn)用了歸納的方法。2.自然界發(fā)聲現(xiàn)象教師：物體振動(dòng)發(fā)聲的現(xiàn)象真是太多了，同學(xué)們能列舉出生活及自然界中一些神奇的發(fā)聲現(xiàn)象嗎？引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）吹口琴發(fā)出的聲音，是由于氣流的沖擊，使琴內(nèi)的彈簧片發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的。（2）悠揚(yáng)的薩克斯聲是由于氣流通過(guò)管時(shí)，使管內(nèi)空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的。（3）吹口哨發(fā)出的聲音是口腔內(nèi)空氣振動(dòng)產(chǎn)生的。（4）炎熱的夏天，響亮的蟬鳴是蟬的聲肌收縮和松弛時(shí)，引起發(fā)音膜的振動(dòng)而產(chǎn)生的。（5）氣球爆炸的聲音是氣球膜的振動(dòng)引起周圍空氣的振動(dòng)而產(chǎn)生的。教師：同學(xué)們剛才列舉了生活與自然界中豐富多彩的聲現(xiàn)象，而且能把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，這很好。同學(xué)們都喜歡聽音樂(lè)，你們知道聲音是怎么保存下來(lái)的嗎？3.聲音記錄方法教師：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀教材第28頁(yè)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生分析：物體振動(dòng)可以發(fā)聲，如果將發(fā)聲體的振動(dòng)記錄下來(lái)，需要時(shí)再讓物體按照記錄下來(lái)的振動(dòng)規(guī)律去振動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生與原來(lái)一樣的聲音，這樣就可以將聲音保存下來(lái)。早期機(jī)械唱片上有一圈圈不規(guī)則的溝槽，當(dāng)唱片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，唱針隨著劃過(guò)的溝槽振動(dòng)，這樣就把記錄的聲音重現(xiàn)出來(lái)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們還發(fā)明了用磁帶、激光唱盤和存儲(chǔ)卡等記錄聲音的方法。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例1如圖所示的這些現(xiàn)象說(shuō)明正在發(fā)聲的物體都在。敲鼓時(shí)紙屑上下跳動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲時(shí)紙片上下跳動(dòng)發(fā)聲的音叉激起水花解析：敲鼓時(shí)紙屑上下跳動(dòng)，說(shuō)明鼓面在振動(dòng)；揚(yáng)聲器發(fā)聲時(shí)紙片上下跳動(dòng)，說(shuō)明揚(yáng)聲器的膜片在振動(dòng)；發(fā)聲的音叉激起水花，說(shuō)明音叉在振動(dòng)。這些現(xiàn)象說(shuō)明正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。答案：振動(dòng)探究點(diǎn)二探究聲音的傳播教師：請(qǐng)同學(xué)們大膽猜想，聲音是怎樣從發(fā)聲體向遠(yuǎn)處傳播的？引導(dǎo)學(xué)生猜想：聲音由發(fā)聲體傳播出去，可能需要什么東西來(lái)做媒介？我們之間交談的聲音是通過(guò)什么做介質(zhì)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(gè)猜想，我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。1.真空罩鬧鈴實(shí)驗(yàn)教師：（演示實(shí)驗(yàn)）把一只正在響鈴的鬧鐘放在接有抽氣機(jī)的玻璃罩內(nèi)，同學(xué)們還能夠聽到鬧鐘的鈴聲；用抽氣機(jī)逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣，隨著罩內(nèi)空氣的抽出，請(qǐng)同學(xué)們注意聲音有什么變化；若將罩內(nèi)的空氣抽干凈形成真空，還能聽到鈴聲嗎？引導(dǎo)學(xué)生分析：隨著罩內(nèi)空氣的抽出，鈴聲逐漸變小，若將罩內(nèi)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(jié)論。教師：（1）讓空氣逐漸進(jìn)入玻璃罩內(nèi)，聲音又有什么變化？（2）由上面的實(shí)驗(yàn)同學(xué)們可以得出什么結(jié)論？引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）隨著空氣逐漸進(jìn)入，鈴聲逐漸變大。（2）空氣可以傳聲，真空不能傳聲。教師：經(jīng)過(guò)同學(xué)們的仔細(xì)觀察，認(rèn)真分析，同學(xué)們得出了真空不能傳聲的正確結(jié)論。實(shí)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(zhì)傳播聲音的。我們周圍充滿了空氣，空氣為人類、動(dòng)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(wèn)題：近在咫尺的航天員為什么要借助無(wú)線電進(jìn)行交流？引導(dǎo)學(xué)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(guò)無(wú)線電交談（無(wú)線電波在真空中也能傳播）。2.聲音的傳播介質(zhì)教師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)同學(xué)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(qǐng)同學(xué)們分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：（1）一個(gè)同學(xué)輕敲一張桌面的一端，而另一個(gè)同學(xué)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(dǎo)學(xué)生分析：以上實(shí)驗(yàn)可以證明固體和液體也能傳播聲音。教師：同學(xué)們通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，有力地說(shuō)明了聲音的傳播需要物質(zhì)，物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)。傳聲的介質(zhì)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(fā)生地震等災(zāi)害時(shí)，敲擊墻壁或管道，聲音傳得更遠(yuǎn)。3.聲波讓學(xué)生仔細(xì)閱讀教材第29頁(yè)內(nèi)容：聲音在空氣中是怎樣傳播的呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：與水波進(jìn)行類比。在水平如鏡的水平面上，投入一塊小石子，水面就會(huì)形成一圈一圈的水波，并不斷向遠(yuǎn)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(dòng)時(shí)壓縮左側(cè)的空氣，使得左側(cè)的空氣變密，右側(cè)的空氣變疏；鼓面向右振動(dòng)時(shí)，又會(huì)使右側(cè)的空氣變密，左側(cè)的空氣變疏；鼓面不斷左右振動(dòng)，空氣中就形成了疏密相間的波動(dòng)，向遠(yuǎn)處傳播。形成聲波。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例2如圖所示，把正在發(fā)聲的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，鬧鐘和罩的底座之間墊上柔軟的泡沫塑料，逐漸抽出罩內(nèi)的空氣，鬧鐘的聲音會(huì)逐漸變小。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了（）A.聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的B.聲音必須通過(guò)介質(zhì)才能傳播C.聲波在玻璃罩中發(fā)生了反射D.聲波在傳播過(guò)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(fā)聲的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，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(guò)空氣傳播的。由題意“逐漸抽出罩內(nèi)的空氣，鬧鐘的聲音會(huì)逐漸變小”可推理出，當(dāng)把空氣全部抽走后將聽不到聲音，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了真空不能傳播聲音，聲音必須通過(guò)介質(zhì)才能傳播。故選B。答案：B探究點(diǎn)三聲速1.聲速教師：在雷電天氣時(shí)，我們總是先看到閃電，然后才聽到雷聲？這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明聲音的傳播需要一定的時(shí)間，聲傳播的快慢用聲速來(lái)描述，它的大小等于聲音在每秒內(nèi)傳播的距離。通過(guò)上面的探究活動(dòng)、演示實(shí)驗(yàn)、想想做做，我們已經(jīng)知道了：氣體、液體和固體都可以作為介質(zhì)將聲音傳播出去，那么聲音在不同介質(zhì)中傳播的快慢一樣嗎？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材第30頁(yè)小資料“一些介質(zhì)中的聲速”，回答下列問(wèn)題：（1）聲音在15 和25 的空氣中傳播的速度分別是多大？這說(shuō)明聲速跟什么因素有關(guān)？（2）聲音在25 的空氣和海水中傳播的速度分別是多大？這說(shuō)明聲速跟什么因素有關(guān)？（3）對(duì)比表中的數(shù)據(jù)，你還可以發(fā)現(xiàn)什么？引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）15 時(shí)空氣中的聲速為340 m/s，25 時(shí)空氣中的聲速為346 m/s，這說(shuō)明聲速跟介質(zhì)的溫度有關(guān)。（2）25 時(shí)空氣中的聲速為346 m/s，25 時(shí)海水中的聲速為1 531 m/s，這說(shuō)明聲速跟介質(zhì)的種類有關(guān)。（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(guò)程中，如果遇到障礙物，就會(huì)被反射，反射回來(lái)再次被我們聽到，這就是回聲。日常生活中你在什么時(shí)候遇到過(guò)回聲現(xiàn)象？學(xué)生：對(duì)著遠(yuǎn)處的山崖喊話、在山谷中說(shuō)話、對(duì)著深井喊話等。教師：為什么在教室中沒有回聲呢？引導(dǎo)學(xué)生從距離方面考慮。教師：實(shí)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(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例3在實(shí)際生活中，我們常常利用回聲來(lái)測(cè)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(gè)道理。距離有多遠(yuǎn)呢？不妨請(qǐng)“應(yīng)聲阿哥”來(lái)幫個(gè)忙：對(duì)著高山喊，聽一下回聲，記下兩聲之間的時(shí)間間隔，就可以估計(jì)距離。如果一個(gè)人對(duì)著一座高山呼喊，經(jīng)過(guò)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(fā)聲處時(shí)，聲音傳播的距離為發(fā)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(jié)1.聲音的產(chǎn)生：聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng)，振動(dòng)停止，發(fā)聲停止。2.聲音的傳播：聲音依靠介質(zhì)傳播，傳聲介質(zhì)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(zhì)、溫度有關(guān)。15 時(shí)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(jié)課我們運(yùn)用了對(duì)比、歸納、轉(zhuǎn)化、推理等方法。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)（見導(dǎo)學(xué)案“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”）參考答案1.振動(dòng)空氣2.A3.B4.D5.變小介質(zhì)布置作業(yè)教材第31頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1至5題。板書設(shè)計(jì)一、聲音的產(chǎn)生：聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)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(zhì)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(nèi)傳播的距離。2.影響聲速大小的因素：介質(zhì)種類和介質(zhì)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(guò)程中遇到障礙物被反射回來(lái)的聲音，就是回聲。（2）區(qū)分出回聲和原聲的條件：回聲到達(dá)人耳的時(shí)間比原聲晚0.1 s以上。教學(xué)反思