第 二 章 声 现 象

1 第第 二二 章章 声声 现现 象象 第一节 声音的产生与传播 教学要求 1 通过观察和实验认识声音的产生和传播 2 知道声音是由物体振动产生的 知道声音的传播需要介质 声音在不同介质中 传 播速度是不同的 知道声音是以声波形式传播的 2 知道进行声速 距离和时间三者的运算 教学重难点 重点 声音的产生 声速 难点 声音的传播 课时安排 2 课时 教学过程 第 1 课 时 一 声音的产生 观察图 2 1 1 2 1 2 图可得共同点 物体在发声物体在发声 实验 敲桌子 拍打文具盒 唱歌 拨动紧张橡皮筋 打鼓 上述实验共同特点 声音是由物体振动产生的声音是由物体振动产生的 实验 敲击音叉而发声但看不见音叉振动 将发声的音叉接触悬挂泡沫塑料小球 可见小球显著振动 将发声音叉接触水面 水面显著振动 这种研究方法叫转 换法或转化法 可见 声音是由物体振动产生的 物体振动一定能产生声音 发声的物体一定在振声音是由物体振动产生的 物体振动一定能产生声音 发声的物体一定在振 动动 例 1 解释 敲一下铜锣 当锣发声时 用手接住锣面 锣声消失 例 2 将正在发声的音叉轻轻插入水中 会看到水花飞溅 此现象说明 2 用手握住发声的音叉 就听不到声音了 此现象说明 例 3 谚语 锣不敲不响 钟不敲不鸣 中所包含的物理原理是 A 只要物体振动 我们就能听到声音 B 一切发声的物体都在振动 C 声音靠介质传播 D 所有发声体必须击打才能发出声音 例 4 在敲响大钟时 有同学发现 停止对大钟的撞击后 大钟仍 余音未绝 其原 因是 A 一定是大钟的回声 B 是因为人的听觉发生 延长 的缘故 C 有余音说明大钟仍在振动 D 大钟虽然停止振动 但空气仍在振动 例 5 下列四幅中 不能产生声音的是 例 6 风声 雨声 读书声 声声入耳 这里的 风声 雨声 读书声 的声 源分别是 几种声音的产生 几种声音的产生 A 蜜蜂发出的嗡嗡声是由翅膀高速振动高速振动的 B 蟋蟀发出的叫声是由左右翅摩擦左右翅摩擦而引起振动振动产生的 C 雄蝉腹部两侧下方有音膜 当发音膜内壁肌肉收缩振动肌肉收缩振动时 发音膜发出响亮的 咯咯 声 该声音通过腹部共鸣区就发出响亮 知了知了 的声音 D 铜号发声是由于气流通过铜管 使管内空气柱振动空气柱振动引起的 二 声音的传播 实验 演示图 2 1 5 真空闹钟实验 说明空气能传播声音 3 1 真空不能传声真空不能传声 太空中没有空气航天员之间只能通过无线电交谈 潜水员在水中能听到岸上人说话声 渔民利用电子发声器吸引鱼群 捕鱼时渔民 用木板打船板能把鱼鲜驱赶到一定方向 海洋科学测量船利用船底回声探测海洋深度 这些说明液体能传播声音 俗话说 隔墙有耳 说明固体能传播声音 2 声音靠介质传播 能够传播声音的物质叫介质 真空不能传播声音 3 声音能够在固体 液体 气体中传播 4 声音在所有介质中都以声波的形式传播声音在所有介质中都以声波的形式传播 例 7 下列有关声音的传播说法错误的是 A 声音只能在固体和液体中传播 B 土电话 是靠固体传声的 C 学生听到老师的讲话声是靠空气传播的 D 声音借助介质以声波的形式传播 例 8 流星落到地球上会产生巨大的声音 但它落到月球上 即便在宇航员附近也听 不到声音 这是因为 A 月球表面受到撞击时不发声 B 撞击声太小 人耳无法听到 C 月球表面没有空气 声音无法传播 D 宇航服有隔声作用 例 9 能说明 液体能传播声音 的事例是 A 我们听到雨滴打在雨伞上的 嗒嗒 声 B 我们听到树枝上小鸟的 唧唧 声 C 将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑 D 人在小溪边听到 哗哗 的流水声 例 10 汽车修理工常常用木棒的一端顶在运转的机器外壳上 另一端靠在自己的耳朵 上 就可以更清楚地听到机械内部的异常杂音 间把铁块按在墙上 再将耳朵贴在 铁块上 就可以听到隔壁的谈话声 这些都是因为 能够传声 第 2 课 时 三 声速 1 声音传播的快慢用声速描述 它的大小等于声音在每秒内传播距离 2 声速大小不仅跟介质种类有关 还跟介质温度有关 声速大小不仅跟介质种类有关 还跟介质温度有关 声音在固体中传播最快 在气体中传播最慢 声音在固体中传播最快 在气体中传播最慢 见教材第 30 页小资料 3 1515 C C 时空气中声速时空气中声速 340m s340m s 4 例 11 把耳朵贴在长铁管的一端 听到远处传来敲击铁管另一端的声音 可能发生 的现象是 A 先听到沿铁管传来的敲击声 后听到沿空气传来的敲击声 B 先听到沿空气传来的敲击声 后听到沿铁管传来的敲击声 C 由于声音沿铁管和空气同时传来 因此只能听到一次敲击声 D 由于回声 能听到两次敲击声 例 12 为了测量水深度 勘探船上工作人员启动水下声波器 3 6s 后从声波器上收到 反射回波 已知声波在海水中传播速度为 1500m s 求海水深度 例 13 水手在夜间海上航行担心撞上冰山 于是他停下来站在船头向前吹响一声号角 6s 后听到回声 此期间船静止 冰山离船大约多远 例 14 声音不同介质中传播速度不同 阅读下列表中列举的一些声速回答后面的问题 1 声音在不同介质中传播速度有什么规律 写出两条 一些介质中的声速 v m s 空气 0 C 331 冰 3230 5 2 在长 884m 金属管一端敲击一下 在另 一端先后听到两个声音 两声相隔 2 43s 声音在金属管中传播速度多大 该金属可 能由什么材料制成 此时空气温度约 15 C 课后作业 1 声音是由物体 产生 宇航员在月球上只能通过无线电交谈 是因为月球 上 正在发音的音叉触及水面时会溅起水花 这个现象表明发声体在 声音在介质中以 的形式传播的 登山运动员在攀登雪山时不允许高声叫喊 这是因为声音是由物体 而产 生的 人在高声喊叫时也会引起周围的 振动 从而传给积雪层引起积雪 层的 会引起雪崩造成危险 15 C 声音在空气中传播速度为 2 为了测量一段铁轨长度 在气温为 15 C 时在铁轨一端用锤敲击一下 人将耳朵贴 在另一端听到第一声后又过了 2 8s 才听到从空气中传来敲击声 求铁轨长度 s 设声 音在铁轨中传播速度为 5100m s 空气 15 C 340 铜 3750 煤油 25 C 1324 铝 5000 水 常温 1500 铁 5200 6 3 人耳能分清原声和回声之间的时间间隔至少为 0 1s 则人要区分开他的回声和原声 他与障碍物之间距离至少为多少 声速为 340m s 二 声音的特性 教学要求 1 知道声音的特性 音调 响度和音色 2 知道声音的音调跟发声体振动频率有关 知道声音的响度跟发声体的振幅和距 发 声体远近有关 知道不同的发声体发出声音的音色不同 教学重难点 重点 声音的音调和响度 难点 声音的音调 课时安排 2 课时 教学过程 第 1 课 时 一 音调 1 声音的高低叫音调声音的高低叫音调 实验 演示图 2 2 1 音调与频率的关系 2 发声体振动越快 发声音调越高 发声体振动越慢 发声音调越低发声体振动越快 发声音调越高 发声体振动越慢 发声音调越低 7 3 每秒内发声体振动次数叫频率 f 频率描述物体振动快慢 频率越高表明发声频率越高表明发声 体振动越快 频率越低表明发声体振动越慢 体振动越快 频率越低表明发声体振动越慢 发声体在相同外力来作用下 发声体质量越大 振动越慢 发声音调越低 发发声体在相同外力来作用下 发声体质量越大 振动越慢 发声音调越低 发 声体质量越小 振动越快 发声音调越高 声体质量越小 振动越快 发声音调越高 4 频率决定声音的音调 发声体振动越快 产生的声音频率越大 音调越高 发声频率决定声音的音调 发声体振动越快 产生的声音频率越大 音调越高 发声 体振动越慢 产生的声音频率越小 音调越低 体振动越慢 产生的声音频率越小 音调越低 5 人能感受到声音频率范围为 20Hz 20000Hz 最敏感频率为 3000Hz 左右 通常 男子发声频率比女子低 高于 20000Hz 的声音叫超声波 低于 20Hz 声音叫次声波 大象就是用次声波进行 交流的 地震 火山喷发 台风 海啸等都伴有次声波 次声波最显著特点是传播次声波最显著特点是传播 距离远且不容易被吸收 距离远且不容易被吸收 6 声音的波形可以在示波器上展现出来声音的波形可以在示波器上展现出来 乐音波形比较规则乐音波形比较规则 例 1 男生说话声较粗犷 女生讲话声较尖细 这是因为他们说话的 不同 其原因是男女同学讲话时声带振动的 不同 例 2 关于音调和频率的关系 下列说法正确的是 A 频率越低音调越高 B 频率越低音调越低 C 音调的高低与频率的高低有关 D 音调的高低与振动的强弱有关 例 3 蜜蜂载着花蜜飞行的时候 它的翅膀平均每秒振动 300 次 不载花蜜时平均每 秒振动 400 次 有经验的养蜜能分辨是飞出去采蜜 还是采蜜回来 养蜜人主要 是根据什么特征来分辨蜜蜂是飞出去采蜜 还是采了蜜回家的 A 声音的音调不同 B 声音的响度不同 C 飞行路线形状不同 D 飞行高度不 同 例 4 往保温瓶里灌水时随着瓶内水量的增多快至瓶口时 瓶内发出的声音 A 音调变高 B 音调变低 C 音调时高时低 D 音调不变 例 5 如图 4 个完全相同的杯子 盛有质量不等的水 用筷子敲击杯口 则发出声音 音调最高的是 8 例 6 小明试试自己制作的二琴弦的发音效果 需要调整琴弦的松紧程度 这样做的 目的是改变琴弦的 选填 响度 音调或音色 二 响度 1 声音的强弱 大小 叫响度 实验 演示图 2 2 3 响度与什么因素有关 利用乒乓球的显著振动来显示音叉微小的振动 应用研究方法有转化法和放大法 利用乒乓球的显著振动来显示音叉微小的振动 应用研究方法有转化法和放大法 2 物体振动幅度叫振幅 响度与发声体振幅有关 物体振幅越大 产生声音响度越大 物体振幅越小 产生声音响度越小物体振幅越大 产生声音响度越大 物体振幅越小 产生声音响度越小 3 人听到声音响度除跟发声体振幅大小有关外 还跟人距离发声体的远近有关系 人听到声音响度除跟发声体振幅大小有关外 还跟人距离发声体的远近有关系 距离发声体越远听到的声音越小 用喇叭可以减小声音的分散 使声音传播得更远距离发声体越远听到的声音越小 用喇叭可以减小声音的分散 使声音传播得更远 些 些 例 7 人们听到声音的响度不同是因为 A 发声体振动的快慢不同 B 发声体的材料 结构和振动方式不同 C 发声体的振幅或距发声体的远近不同 D 以上情况都有可能 例 8 引吭高歌 中 高 是指 低声细语 中 低 是指 例 9 在操场上上体育课 体育老师发出的口令 近处的同学听清楚了 而远处的同 学听不清楚 其原因是 A 近处的同学听到的声音小 B 老师发出的声音音色不好 C 老师发出的声音音调太低 D 远处的同学听到的声音振幅大 例 10 响鼓要用重锤敲 说的是重锤能使 9 A 鼓面振动增速 B 鼓面振动减速 C 鼓面振幅增大 D 鼓面振幅减小 例 11 医生在诊断时使用听诊器 听诊器的作用是 A 能使心脏振动的振幅增加 B 能改变心跳的频率 使音调改变 C 能改变心跳的音色 使声音好听些 D 能减少声音传播过程中的能量损耗 增大响度 第 2 课 时 三 音色 1 音色指声音的特色 又称为音品音色指声音的特色 又称为音品 2 不同发声体发声有不同的特色 人们通过听声音来辨别不同发声体 就是靠音色 来辨别的 声音的音色与发声体的材料 结构有关声音的音色与发声体的材料 结构有关 3 不同乐器演奏相同曲子 声波波形不同 就是因为不同乐器材料和结构不同 发 音音色不同 4 同一声音从一种介质传入另一种介质时音调 频率 不同 但响度 音色 声速均 要发生变化 同一声音在不同介质传播时音色会发生变化同一声音在不同介质传播时音色会发生变化 例 12 A 高歌音家正在低声唱歌 前面 高 指 后面 低声 指 B 不准高声喧哗 高声 指 C 他歌声动听悦耳 深受人们喜爱 歌声 指 D 震耳欲聋 是指 例 13 我们听乐器合奏时能区分出小号和长笛的声音 主要是这两种声音的 不同 现在的电子乐器 能模仿很多其他乐器的声音 电子乐器模仿的是这些乐 器的 例 13 如图示 小白兔姐妹俩能分辨出门外不是自己外婆的声音 主要是依据声音的 哪个特性 A 响度 B 音调 10 C 频率 D 音色 例 14 如图示 三种乐器演奏同一首曲子发出声音的波形图 观察波形图可知三种乐 器发出声音的 A 音调不同 B 音色不同 C 响度不同 D 音调 响度 音色都不同 例 15 春节联欢晚会上 伴口技的手影节目 逗趣 通过演员的双手和口技表演生 动地演绎了两只鸟从相恋到生育养子的全过程 观众听到的口技演员的声音是靠 传播的 观众从演员的口技表演中听着像是黄鹂鸟的叫声 这是因为演员 模仿了黄鹂鸟叫声的 例 16 现有一种新型锁 声纹锁 只要主人说出事先设定的暗语就能把所打开 别 人即使说出暗语也打不开 这种声纹锁辨别声音的主要依据是 A 音调 B 响度 C 音色 D 声速 例 17 探究响度和振幅是否有关 器材 音叉 橡皮锤 铁架台 硬泡沫塑料小球 细线等 操作 1 用细线拴住硬泡沫塑料小球 悬挂在铁架台上 2 用橡皮锤轻轻敲击音叉使它振动 可以听到较小声音 让音叉一臂的外侧 靠近并接触小球如图示 可以看到小球被弹开一个较小的角度 3 用橡皮锤用力敲击音叉 可以听到较响的声音 让音叉一臂的外侧靠近并 接触小球 可以看到小球被弹开一个较大的角度 此实验说明 三 声的利用 教学要求 1 知道声音能传递信息 2 知道声音能传递能量 教学重难点 11 重点 声音能传递信息 难点 声音能传递能量 课时安排 1 课时 教学过程 一 声与信息 1 声音能传递各种信息 2 声波在传播中遇到障碍物反射回来形成回声 根据回声到来的方向和时间可以确 定障碍物的位置和距离 该方法叫回声定位 声呐系统声呐系统 回声定位 使用超声波超声波探知海洋的深度 蝙蝠蝙蝠 回声定位 飞行时发出超声波超声波确定目标的位置 B B 超原理 超原理 利用超声波超声波的反射来探查人体内部的各种器官 组织等有无异常 工人敲击铁轨找故障 医生用听诊器检查病人 水手通过号角回声判断悬崖位置工人敲击铁轨找故障 医生用听诊器检查病人 水手通过号角回声判断悬崖位置 等等 大象间交流使用次声波大象间交流使用次声波 3 声波在传播过程中遇到障碍物反射回人耳引起感觉叫回声 人耳能区分回声与原声的条件 回声到达人耳时间比原声到达人耳至少晚人耳能区分回声与原声的条件 回声到达人耳时间比原声到达人耳至少晚 0 1s0 1s 当 v声 340m s 时 t 0 1s 则 d 1 2s 1 2v声t 17m 即声源与障碍物间距至少为即声源与障碍物间距至少为 17m17m 时人耳才能区分出回声与原声时人耳才能区分出回声与原声 当障碍物距离声源太近 声音很快反射回来 回声与原声混在一起 此时当障碍物距离声源太近 声音很快反射回来 回声与原声混在一起 此时 人们分辨不出原声与回声 但会觉得声音更响亮 音乐厅常用这种原理使演奏人们分辨不出原声与回声 但会觉得声音更响亮 音乐厅常用这种原理使演奏 的效果跟好的效果跟好 例 1 在日常生活中 人们常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体质量 以下做法是 为了达到这一目的的是 A 铁匠用小锤敲打烧红的毛坯 B 瓜农用手拍打西瓜 C 顾客用手轻轻敲打瓷器 D 瓦匠用瓦刀敲击红砖 例 2 利用 B 超 可以帮助医生确定病人体内脏器的情况 这是因为 12 A B 超 声波频率很大 B B 超 声波的能量很大 C B 超 声波进入人体 可在脏器上发生反射 反射波带有信息 D B 超 声波进入人体可穿透内部脏器治病 例 3 科学工作者为了探测海底的深度 向海底垂直发射超声波 经过 4s 收到回波信 号 海洋中该处的深度是 m 声音在海水中传播速度是 1500m s 这种方法不能用来测量月球和地球之间的距离 其原因 二 声与能量 实验 将扬声器对准烛焰 播放音乐 可以观察到烛焰发生摇晃 声波能传递能量声波能传递能量 利用超声波清洗精密仪器 除去人体内部的结石 除尘降低污 染 例 4 下列事实中不能明显说明声音具有能量的是 A 振动的喇叭可以 吹 灭蜡烛火焰 B 汽车从马路上开过马路旁居民楼窗户 嗡嗡 作响 C 美妙的音乐能陶冶人的情操 D 利用超声波除去人体内部的结石 四 噪声的危害与控制 教学要求 1 了解噪声的来源和危害 2 知道控制噪声的途径 增强环保意识 教学重难点 重点 控制噪声的途径 难点 控制噪声的途径 课时安排 1 课时 13 教学过程 一 噪声的来源 1 发声体做无规则振动时发出的声音叫噪声发声体做无规则振动时发出的声音叫噪声 2 凡是妨碍人们正常休息学习和工作的声音 以及对人们要听的声音产生干扰的声凡是妨碍人们正常休息学习和工作的声音 以及对人们要听的声音产生干扰的声 音 都属于噪声音 都属于噪声 3 各种交通工具 机械设备 家庭 娱乐场所 商店及集贸市场里都能产生噪声 4 噪声的波形极不规则 杂乱无章 可用示波器展现出现噪声的波形极不规则 杂乱无章 可用示波器展现出现 音乐由发声体做有规则振动时发出的 音乐的波形有规律 可用示波器展现出现音乐由发声体做有规则振动时发出的 音乐的波形有规律 可用示波器展现出现 例 1 从环境保护的角度来分析以下不属于噪声的是 A 图书阅览室内的说话声 B 上物理课时 从音乐教室传来的悠扬歌声 C 熟睡中 忽然听到的弹凑着的钢琴声 D 上语文课时 语文老师富有感情的领读声 例 2 关于噪声 下列说法正确的是 A 优美的轻音乐 无论什么时候 都不能说是噪声 B 从物理的角度看 凡是妨碍人们正常休息学习 学习和工作的声音 都是噪声 C 噪声是指那些响度较大的声音 D 歌唱家优美的歌声有时也会成为噪声 例 3 如图示是根据声音的振动绘制而成的波形图 其中 图描绘的是乐 音的波形 图描绘的是噪音的波形 你判断的理由是 例 4 从物理学的角度看 噪声和乐音的主要区别是 A 噪声的响度大 乐音的响度小 14 B 乐音是乐器发出的声音 噪声是机器发出的声音 C 乐音的音调低 噪声的音调高 D 音乐是发声体做有规则振动发出的声音 噪声是发声体做无规则振动时发出的 声音 例 5 下列属于噪声的是 A 上课时 学校里的大喇叭传出的优美的歌声 B 上课时 老师的讲话声 C 音乐厅里演奏的交响乐 D 舞台上口技演员模仿的风雨声 二 噪声强弱等级和危害 1 声音强弱等级是以分贝 以分贝 dBdB 为单位来表示的 2 保护听力保护听力 声音不能超过不能超过 90dB90dB 保证工作和学习保证工作和学习 声音不能超过不能超过 70dB70dB 保证休保证休 息和睡眠 息和睡眠 声音不能超过不能超过 50dB50dB 3 噪声会影响人们工作 学习和休息 它会使人们产生疾病 例 6 下列关于分贝 dB 的理解 正确的是 A 分贝 dB 是噪声等级的划分单位 不适用于乐音 B 0 dB 是指振动频率高于 20000Hz 或低于 20Hz 的声音 C 0 dB 是指没有声音 D 树叶微动的声音大约 10dB 例 7 对于一般人来说 有利于学习 休息的理想环境是 A 0 dB 完全没有噪声的环境 B 30 40 dB 的环境 C 80 90 dB 的环境 D 100dB 以上的环境 例 8 如图是街道上显示噪声等级的装置 从装置上显示的分贝数可知 A 此处声音可以使人们失去听力 B 此处声音能妨碍人们的工作和学习 C 此处声音能妨碍人们的休息和睡眠 D 此处声音时理想的安静环境 三 噪声的控制 15 1 在声源处控