河南省淮阳县西城中学八年级物理全册3.1科学探究声音的产生与传播导学案1无答案新版沪科版

第一节科学探究：声音的产生与传播学习目标：1.理解科学探究的过程，掌握声音产生的的原因；2.通过自主学习合作探究的过程，学会科学探究声音传播是需要介质的方法；3.知道声音在常见物质里的传播速度4.了解人耳听到声音的过程。重点：知道声音是由物体的振动产生的以及声音传播需要介质难点：灵活运用回声知识测距离【要点梳理】知识点一、声音的产生1.声音的产生：声音是由物体振动产生的。固体、液体、气体振动都可以发声。自然界中凡是发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。2.声源：正在发声的物体叫做声源。3.保存声音：振动可以发声，如果将发声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。如：早期的机械唱片，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。磁带，声源的振动通过话筒转化成电信号通过录音磁头记录在磁带上，放音磁头将记录在磁带上的声音信息转化成电信号，通过扬声器还原声音。要点诠释：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。知识点二、声音的传播1、能够传播声音的物质叫做介质，气体、液体、固体都是介质。2、声音的传播需要介质，真空不能传声。3、声是以声波的形式向外传播的。知识点三、声速回声1、声音在每秒内传播的距离叫声速，单位m/s,读作米每秒。15℃时空气中的声速是340m/s，平常我们讲的声速，指的就是此值。2、影响声速的因素：（1）介质的种类，一般情况下v固＞v液＞v气；（2）温度，同种介质，温度越高，声速越大。3、声音在传播过程中遇到大的障碍物被反射回来，便形成回声。回声是声音的反射。　要点诠释：1、在空气中，一般温度每升高1℃声速大约增加0.6m/s。15℃的空气的声速为340m/s，实际生活中，我们说的亚音速飞机、超音速飞机，就是指速度达不到340m/s和速度超过340m/s的飞机。10,1、声波在传播过程中遇到障碍物会发生以下情况：一部分声波在障碍物表面反射；另一部分声波可能进入障碍物，被障碍物吸收甚至穿过障碍物，如隔墙能听到相邻房间里的声音。不同障碍物对声波的吸收和反射能力不同。通常情况下坚硬光滑的表面反射声音的能力强。如：北京天坛的回音壁的光滑圆形墙壁能使声波发生多次反射；松软多孔的表面吸收声波的能力强，如音乐厅的蜂窝状天花板就是为了吸收声音。3、人耳能分辨出回声和原声的条件是：反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1s以上，即：声源到障碍物的距离大于17m。知识点四、人耳的构造1、人耳的构造与作用（1）外耳：包括耳廓、外耳道、耳垂，作用：接受声波，传递与感觉声音的振动。（2）中耳：包括鼓膜、听小骨，作用：传播声音。（3）内耳：包括耳蜗、三条半规管，作用：感受声音信息，重要的平衡器。2、人耳听到声音的过程发声体发出声音→介质传声→耳朵听声。其中任何一个阶段被阻断，都将听不到声音。人耳听觉障碍如果是传导障碍，一般可用骨传导来帮助听到声音。如果是神经性耳聋，不易治愈。知识点五、骨传声1.【高清课堂：《声音的产生与传播我们怎样听到声音》】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。一些失去听觉的人可以通过骨传导来听声音。2.骨传导的原理是固体可以传声。知识点六、双耳效应声源到两只耳朵的距离一般不同，这就造成了声音传到两只耳朵的时间、强度及其它特征也就不同，这就是双耳效应。正是由于双耳效应，人们可以准确地判断声音的方位。【典型例题】类型一、声音的产生1.如图，下列实验现象不能说明声音是物体振动产生的是（　　）A．扬声器播音泡沫粒跳动B．音叉发声溅起水花C．抽出空气铃声减弱D．大钟发声球被弹起【答案】C10,【解析】选项ABD中分别把不易察觉的发声体的振动，转化成容易观察到的泡沫的振动、溅起的水花、被弹开的球，所以ABD选项都能说明声音是物体振动产生的；C选项中抽出空气铃声减弱，说明声音的传播需要介质，C选项符合题意。【点评】题目考查了声音是由振动产生的，有些振动是看不到的，我们就利用“等效转化法”来感知。如：说话时虽然看不到声带的振动，但是可以用手触摸声带来感觉，拍桌子时虽然看不到桌面在振动，但是可以在桌面上放细小的物理，观察到细小物体的振动。举一反三：【变式】（2022淄博）如右图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开。这个实验是我们在学习《声现象》一章时经常做的实验，它说明了（　　）A.发声的音叉正在振动B．声音可以在真空中传播C．声音的传播不需要介质D．声音在空气中的传播速度最快【答案】A类型二、声音的传播声速2.（多选）关于声音的传播，下面说法中正确的是（）A．声音借助介质以波动形式传播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．声音在介质中的传播速度随着介质的不同而不同【答案】AD【解析】声音在传播过程中必须借助于介质，真空中没有传播声音的介质，故A对，B错；声音在不同介质中传播时传播速度是不同的，一般情况在固体中传播得最快，在气体中最慢，故D对；查表可知：声音在空气中的传播速度随温度升高而增大，故C不对。【点评】题目主要考察了声音的传播需要介质，不同的介质中声音的传播速度不同，声音的传播速度还与温度有关，声音在真空中不能传播。举一反三：【变式】我国古书《梦溪笔谈》中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声，其原因是___________能够传声，且比空气传声的速度____________。【答案】大地快3.声音在海水中传播的速度约为1530m/s，为了开辟新航道，探测船的船底装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图所示，探测船发出的声音信号经0.6s被探测仪接收，求障碍物到探测船的距离。【答案与解析】∵发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收，声音信号从探测船到障碍物，然后返回探测船的时间是0.6S。∴超声波从船所在的位置到障碍物的时间：10,障碍物到船的距离：答：海底障碍物到探测船舱底的距离是459m。【点评】题目是利用回声计算两地的距离，要注意回声是传过去，再返回来。所以时间是传过去的时间，或是返回来的时间。4.甲、乙两个同学分别站在一根很长的为居民输送生活用水的自来水管的两端，如果甲用小铁锤敲一下水管，站在另一端的乙同学将会听到多次敲击声，则听到的敲击声次数为（　　）A．1次B．2次C．3次D．4次【答案】C【解析】声在不同介质中的传播速度不同，传播相同的距离所用的时间也就不同，水管、水、空气共有三种介质，因为自来水管较长，声音先后经过水管、水和空气传来，所以能听到三次声音。【点评】问题情境中听到三次声的前提是水管足够长，如果太短，两次声音的时间间隔小于0.1s，人耳是分辨不出两声的，就可能只听到一次声音。举一反三：【变式1】【高清课堂：《声音的产生与传播我们怎样听到声音》例4】甲同学把耳朵贴在长铁管的一端,乙同学在另一端敲一下铁管,甲同学听到两响声,这是因为（）A.声音在空气中传播速度比在铁中的大B.有回声C.声音在空气中传播速度比在铁中的小D.无法判断【答案】C【变式2】有一段长为18m的装满水的铁管，将耳朵贴在装满水的铁管一端，在另一端敲一下，能听到几次声音？（已知：声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s、1500m/s和340m/s。人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s）（　　）A．1次B．2次C．3次D．4次【答案】A【解析】声音在铁、水、空气中传播路程是18m所用的时间分别为：；。由三次时间比较可以看出，时间间隔相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音。类型五、骨传导双耳效应5.属于神经性耳聋的是（　　）A．耳蜗损伤B．耳廓损伤C.听小骨损伤D．鼓膜损伤【答案】A【解析】耳蜗损伤是神经性耳聋，故A说法正确；耳廓损伤是传导障碍是非神经性耳聋，故B说法不正确；听小骨损伤是传导障碍是非神经性耳聋，故C说法不正确；耳膜损伤是传导障碍是非神经性耳聋，故D说法不正确。【点评】10,神经性耳聋是耳蜗、听觉中枢和与听觉有关的神经损伤，不易治疗；非神经性耳聋是传导障碍，容易治疗。举一反三：【变式】助听器的工作原理是利用仪器（　　）A．引起头骨、颌骨振动，传到听觉神经，引起听觉D．产生声波直接作用在听觉神经引起听觉C．产生超声波直接作用在听觉神经引起听觉B．引起鼓膜振动，经过听小骨及其他组织传给听觉神经，引起听觉【答案】A6.关于双耳效应和立体声，下列说法中正确的是（　　）A．人只靠一只耳朵也能确定说话人的大致方向B．人之所以能靠耳朵确定发声体的方位，是双耳效应的原因C．舞台上的声音被一只话筒放大后播放，也是立体声D．舞台上的声音被多只话筒放大后播放，不是立体声【答案】B【解析】根据双耳效应的原理，只靠一只耳朵，是不能判断说话人的大致方向的，因此A选项说法错误，不合题意；人之所以能靠耳朵确定发声体的方位，是双耳效应的原因，因此B选项说法是正确的，符合题意；根据双耳效应的原理，只用一个话筒将舞台上的声音播放出来不会是立体声，因此C选项说法错误，不合题意；用两个话筒放在舞台上不同的地方将声音播放出来是立体声，用两个以上话筒放在舞台上不同的地方将声音播放出来的立体声效果会更好，因此D选项说法错误，不合题意。【点评】声源到两只耳朵的距离一般不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同，这些差异就是判断声源方向的重要基础，这就是双耳效应。正是由于双耳效应，人们可以准确地判断声音传来的方位，所以说，我们听到的声音是立体的。举一反三：【变式1】关于双耳效应的说法不正确的是（　　）A．双耳效应就是两只耳朵产生的效应B．双耳效应可以使人准确地判断声音传来的方向C．音响的双道立体声就是双耳效应的直接应用D．双耳效应能使人有身临其境的感觉【答案】A【变式2】下面不是由于双耳效应达到的效果的是（　　）A．雷电来临时，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断B．将双眼蒙上，也能大致确定发声体的方位C．大象判断声源的位置比人判断更准确D．舞台上的立体声，使人有身临其境的感觉【答案】A【达标检测】一．选择题1．如图所示，在探究“声音是由物体振动产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开．这样做是为了（　　）　A．使音叉的振动尽快停下来B．延长音叉的振动时间10,　C．使声波被多次反射形成回声D．把音叉的微小振动放大，便于观察2．300年前，意大利科学家做了这样一个实验：在房间里挂了许多铃铛，然后让蝙蝠在房间中自由飞翔．第一次未对蝙蝠有任何限制，铃铛未响；第二次蒙住蝙蝠的眼睛，铃铛也未响；第三次塞住蝙蝠的耳朵，房间中的铃铛响了．下列问题不是该实验所研究的是（　　）　A．蝙蝠飞行靠什么躲避障碍物的B．眼睛对蝙蝠飞行是否起作用　C．耳朵对蝙蝠飞行是否起作用D．铃铛是怎样发声的3．阿凡提遇见巴依老爷在吃鸡，说到：“好香的鸡呀！”巴依老爷说：“鸡的香味是鸡的一部分，你闻到了就要付钱给我！”阿凡提拿出钱袋摇了摇说：“钱币的响声是钱的一部分，你听到了我就付过钱了！”关于这段故事下列说法正确的是（　　）　A．能闻到鸡的香味说明分子做无规则运动　B．能闻到鸡的香味不能用分子动理论来解释　C．能听到钱币的响声说明分子间有相互作用力　D．能听到钱币的响声只与钱币的振动有关4．关于声音的说法正确的是（　　）　A．噪声不是由物体振动产生的　B．一切正在发声的物体都在振动　C．只要物体振动，我们就能听见声音　D．声音的传播速度在固体中一定比在液体中快　5．下列说法正确的是（　　）　A．声音是由物体的振动产生的B．声咅在真空中也能传播　C．声音的传播不需要时间D．女生的音调都是一样的6．关于声音，下列说法正确的是（　　）　A．一切发声的物体都在振动　B．只要物体在振动，我们就能听到声音　C．声音在不同介质中的传播速度相同　D．声音在真空中的传播速度为3×108m/s7．小纸片会在发声的扬声器的纸盒上跳动，发声的音叉接触水面时会激起水花，风吹树叶哗哗响，树叶在振动．这些现象说明了（　　）　A．声音是由物体振动产生的B．声音能在水中传播　C．声音的传播需要介质D．声音能在空气中传播8．将电铃扣在抽气盘上的玻璃钟罩内，如图所示．通电后可以看到电铃在振动，听到电铃发出的声音．用抽气机向外抽气的过程中，仍可清晰地看到电铃在振动，但铃声越来越小．对以上现象的解释，下列说法错误的是（　　）　A．听到铃声又看到电铃在振动，说明声音是由物体的振动发生的　B．听到铃声越来越小，说明声音要借助介质才能传播　C．看到电铃在振动，说明光束要借助介质才能传播　D．看到电铃在振动，说明光束能穿透玻璃9．如图所示，将发声的音叉与面颊接触，有“麻”的感觉，这使我们体会到了（　　）10,　A．发声的物体在振动B．声音能通过固体传播　C．真空不能传播声音D．声音传播是能量传播10．如图2所示的几个实验中，为了探究声音产生的原因的是（　　）　A．B．C．D．二．填空题（共4小题）11．有四个实验现象：A、将正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花；B、吹响笛子，手指按住不同的孔，发出不同的声音；C、吊着的大钟上固定一支细小的笔，钟敲响后，用纸在笔尖上迅速水平拖过，纸上出现弯曲的图象；D、锣发声的时候，用手按住锣面，锣声消失．能够说明声音的产生条件的实验是：　_________　．12．学习了声音的产生和传播后，小明同学做了以下小结．请你在横线上填上空缺．（1）悠扬的笛声是空气的　_________　产生的，并通过　_________　传到人的耳朵．（2）声音在水中的传播速度　_________　（选填“大于”、“小于”或“等于”）在空气中的传播速度．（3）在月球上声音不能传播的原因是　_________　．13．如图，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，声音会逐渐　_________　，再让空气逐渐进入玻璃罩内，声音会逐渐　_________　，可见声音的传播需要　_________　．宇航员在太空中　_________　（“能”“不能”）直接面对面交谈，需要通过　_________　进行交流．14．空气（25℃）340海水（25℃）1531空气（15℃）346铜（棒）3750软木500大理石3810煤油（25℃）1324铝（棒）5000蒸馏水（25℃）铁（棒）10,14975200上表格是声在几种物质中的传播速度v/（m．s﹣1），据以上数据，你能从中获得什么信息？至少写2条．（1）　_________　；（2）　_________　．三．解答题（共6小题）15．手机是一种不用电线的电话﹣﹣﹣﹣﹣移动电话，其原理是将接受到的电磁波信号转化为声音，为验证声音和电磁波的传播是否需要空气，某同学进行如下实验①将手机放在玻璃瓶中，拨号呼叫它，看到信号灯闪烁，并听到铃声②不断抽出瓶中空气，并再次拨号呼叫它，看到信号灯闪烁，铃声逐渐微弱，直至最后听不到铃声．反复拨号呼叫手机，看到信号灯闪烁，听不到铃声③接着将空气灌入瓶内，拨号呼叫手机，看到信号灯闪烁，听到铃声．（1）以上什么现象能证明电磁波传播不需要空气？答：　_________　（填序号）．（2）以上什么现象能证明真空不能传声？答：　_________　（填序号）．16．如图所示，小明与小刚选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯，制成了一个“土电话”．①他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明：________．②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，这一实验现象表明：_______．③如果在用“土电话”时，另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分，则听的另一方就不能听到了，这是由于_______．　17．为了探究声音是怎样传播的，（1）小丽同学用如图甲图所示的装置进行探索．用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明　_________　；如图乙图所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象说明：声音能在　_________　中传播．（2）用如图丙所示，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软的泡沫塑料．逐渐抽出罩内的空气，她听到的闹钟声音逐渐　_________　，最终消失．这种现象表明声音不能在　_________　传播．　18．请仔细阅读下文，按要求回答问题．会跳跃的声音10,1921年5月9日，莫斯科近郊发生了一起大爆炸．距爆炸地点70km范围内，人们清楚地听到了“隆隆”的爆炸声，但是从半径70km～160km范围内却什么也听不到．奇怪的是，从半径l60km～300km的范围内，人们又听到了爆炸的轰鸣声．声音怎么会跳跃过中间这片区域呢？经探究发现，声音在空气中的传播速度与气温有关．气温高，声速大；气温低，声速小．地面上方不同高处的气温不同，声速也不同，声音在空气中向前传播总喜欢挑温度低的道路走，当遇到温度高的空气时，声音便偏向到温度低的空气中去．如果一个地区的气温比较复杂，这里的温度高，那里的温度低，声音经过的时候，就会一会儿拐向高空，一会儿又拐向地面．这样上上下下，就形成了声音会跳跃的现象．（1）文中提到的三个区域范围，哪一个区域的温度最高？（2）《枫桥夜泊》是一首同学们十分熟悉的唐诗，如图所示，试用上文中提到的知识说明，远处寒山寺的钟声能传到枫桥江畔绝非诗人的臆造．　19．声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声速随温度变化的数据．空气温度/℃﹣20﹣100102030声音速度/（m/s）318324330336342348（1）请你根据表格中的规律找出温度为15℃时声速为　_________　m/s．（2）当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力．上世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行．在飞机速度有限的情况下，根据表格中你的发现，你能指出在什么情况下试验更容易成功吗？　_________　．　20．声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声速随温度变化的数据：空气温度/℃﹣20﹣100102030声音速度/m•s﹣1318324330336342348（1）请你在图所示的坐标中作出声速和温度关系的图象．（2）请你根据所作图象找出温度为15℃时声速为　_________　m/s．10,10