沪科版第三章+第一节科学探究：声音的产生与传播

沪科版第三章+第一节科学探究：声音的产生与传播

第三章　声的世界 第一节　科学探究：声音的产生与传播 【体验1】声音的产生  活动1：如图甲，把手放在咽喉处，发出“啊——”的声音， 感受声带的变化。 活动2：如图乙，用手将直尺压在桌面上，另一手拨动伸出 端。 (1)活动1中，发声时，手感到声带在　　　。发声停止时，振 动　　　。 (2)活动2中，直尺发出声音时，直尺在　　　；当直尺停止振 动时，发声　　　。 提示：(1)振动　消失　(2)振动　停止 【体验2】声音的传播  活动1：如图甲，把正在播放音乐的芯片放在水中，听音乐 声。 活动2：如图乙，做土电话实验，通过绷直的线听同学的说话 声。 (1)活动1中，在空气中时　　　(选填“能”或“不能”)听到 音乐，放在水中时　　　(选填“能”或“不能”)听到音乐。 (2)在活动2中，你能清晰地听到同学的说话声吗? 提示：(1)能　能　(2)能 1.声音是怎么产生的? 2.声音的传播条件是什么? 3.声音在不同的介质中传播速度相同吗?不同介质中的声速有 什么关系? 4.在常温时，声音在空气中的传播速度是多少? 探究1 声音的产生  结合“体验1”的活动，思考以下问题： 1.在活动1中，声带、直尺发声时的共同特点是什么? 参考答案：发声时在振动 2.扬声器播放音乐时，放在纸盆上的纸片在跳动，这说明纸盆 在　　　；如图所示敲响的音叉放入水中激起水花，这说明音 叉在　　　；由以上实验现象得出：_____________________。 提示：纸片在跳动说明扬声器播放音乐时纸盆在振动，音叉激 起水花说明音叉在振动，这些实验说明声音是由物体振动产生 的。 参考答案：振动　振动　声音是由物体振动产生的。 3.上述实验中的水、纸片在实验中起什么作用?如何显示微小 的振动? 提示：音叉、喇叭的纸盆振动幅度较小，不容易观察，用水和 纸片把微小的振动放大，这种实验方法叫放大法，也叫转换 法。比如用小球代替水靠近音叉，用泡沫小球代替纸片放在纸 盆上，将音叉的振动转换为水的振动，将纸盆的振动转换为纸 片的振动。 参考答案：放大作用　利用转换法，用较轻的物体靠近振动较 小的物体，将微小的振动放大。 探究2 声音的传播  结合“体验2”，思考下列问题： 1.如图把正在播放音乐的音乐芯片放入玻璃罩内，进行下列实 验，感觉听到音乐声的变化。 (1)用抽气机抽取玻璃罩内的空气，在抽气过程中，听到的铃 声　　　，推理：如果把钟罩内的空气完全抽出来，______ (选填“能”或“不能”)听到铃声，由此你能得出　　　。 (2)拔掉抽气管，让空气逐渐进入瓶中，听到的铃声逐渐增 强，由此你又能得出什么结论? (3)在本实验中不能把空气全部抽出来，我们在实验的基础上 进行　　　得出“真空不能传声”，这种科学方法是______。 提示：(1)在实验的过程中随着玻璃罩内的空气逐渐被抽出， 空气变得越稀薄，听到的铃声逐渐减弱，如果把钟罩内的空气 完全抽出来，不能听到铃声，由此可得出“真空不能传声”。 (2)拔掉抽气管，让空气逐渐进入瓶中，你听到的铃声又逐渐 增强，由此得出“空气能传播声音”。(3)本实验中不能把空 气全部抽出，利用实验加推理的方法得出结论即科学推理法。 参考答案：(1)逐渐减弱　不能　真空不能传声 (2)空气能传播声音　(3)科学推理　科学推理法 2.在活动1中，人听到声音的主要途径是什么?这个实验说明什 么? 参考答案：声音由水中传到空气中，再传到人耳；说明液体能 传声。 3.在活动2中，你能听到通过绷直的线传来的声音，说明了什 么? 参考答案：固体能传声。 4.声音在气体、液体、固体中以　　　的形式传播。结合声音 的传播与人耳的构造，说明人耳听到声音的过程。 提示：物体振动产生声音在气体、液体、固体中以波的形式传 播。一般情况下由空气传入外耳道引起鼓膜的振动，然后通过 听觉神经传入大脑，这样我们便听到了声音。 参考答案：波　声波通过介质传播由耳郭进入外耳道引起鼓膜 的振动，然后通过听觉神经传入大脑，产生听觉。 探究3 声速与回声  1.下表是在常温下声音在常见物质里的传播速度。 由表中数据可知：声音的传播速度与　　　　有关，声音在液 体中的传播速度　　　　在空气中的传播速度，　　　(选填 “大于”或“小于”)在固体中的传播速度。 物质名称 传播速度v/m·s-1 空气 340 水 1500 钢铁 5200 提示：由表中数据可知：在常温下声音在空气中的传播速度是 340m/s，声音在水中的传播速度是1500m/s，声音在钢铁中的 传播速度是5200m/s，5200m/s >1500m/s>340m/s，水是液体， 钢铁是固体，所以声音在液体中的传播速度大于在空气中的传 播速度，小于在固体中的传播速度。 参考答案：介质　大于　小于 2.回声是如何形成的?在生产和生活中，回声有哪些应用? 提示：声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来形成回声。利 用回声可以测量距离；利用回声现象可以制成各种探测仪应用 于生产、医疗和科学技术等方面。 参考答案：声音在传播过程中遇到障碍物会发生反射，反射回 来的声音即为回声。　利用回声可以测量距离；利用回声现象 可以制成各种探测仪应用于生产、医疗和科学技术等方面。 一、声音是怎样产生的 1.条件：声音是由_________产生的。 2.乐器发声： (1)二胡、提琴等弦乐器是靠_________________产生振动发出 声音。 (2)笛子是由_________________的振动发出声音。 物体振动 弓和弦的相互摩擦 管内的空气、笛膜 二、声音的传播 1.条件： (1)声音的传播需要_____，它可以在_____、_____和_____中 传播。 (2)声音不能在_____中传播。 2.人耳感知声音的过程： 介质 固体 液体 气体 真空 物体振动产生的声音 鼓膜 3.声速： (1)特点：①声音在不同介质中的传播速度是_____的。 ②通常情况下，空气中的声速约为_______。 ③一般情况下，声音在液体中的传播速度_____在气体中的传 播速度，_____在固体中的传播速度。 (2)影响因素：主要是_____。 不同 340m/s 大于 小于 介质 4.回音(回声)： (1)定义：声音在传播过程中遇到障碍物_____回来的现象。 (2)特点：在同种介质中，回声与原声传播速度_____。 (3)应用：制成_______，应用于生产、_____和科学技术等方 面。 反射 相同 探测仪 医疗 【拓展延伸】声速现象背后的原理 力学告诉我们，两个质量相等的弹性小球正面碰撞的时候 二者交换速度，也就是说，两个质量相等的弹性小球A和B置于 光滑水平面上，开始B球静止不动，A球以速度v正对着B球匀速 运动，则当两球相撞后，A球停下来静止不动，而B球则以v向 前运动。 飘在空气中的空气分子，也可以看成像上面介绍的那种理 想小球。现在假设这一群彼此之间几乎没有吸引力或者是排斥 力的小球静止在太空中，由于失重它们也不会往下掉，现在拿 一块木板以某个速度从某个地方往前推一下，于是被撞上的这 些小球就以某个速度往前跑，直到碰到下一个小球为止，如果 跟下一个小球正碰，则发生速度交换，于是，我们可以知道， 在正前方的小球的速度都一直是开始那个小球的速度往前传播 的。其他方向的当然没有这么快，但是我们不要忘了，空气中 的分子数目真的是大的不得了，正前方的小球非常多。 如果我现在每秒钟扇动一下我的这块木板，则在正前方x 米处的分子就会在 秒后开始振动，这里的v就是最上面说的 空气分子的运动速度，而所有这些点的振动快慢都跟我扇动木 板的快慢是一样的，也就达到了我传播声音的目的了，而这种 振动朝前传播的速度就正好是空气分子的运动速度。 自从布朗运动被发现以后，我们都知道一切物质都在做热 运动，就是大量的无规则的振动，空气分子也一样，而且我们 还可以猜测，这个速度就应该等于声音传播的速度，你看，我 们完全可以从理论上推导出空气分子做无规则热运动的速度， 是不是很厉害？ x v 以后我们还会知道，分子热运动是温度的本质，以前我们 有的那种冷热的感觉不具有可度量性，热运动动能才是温度的 本质，温度越高，分子热运动的速度就越快，于是我们就知 道，温度越高，空气中的声速就应该越快，于是，我们还可以 通过测量声速来测量空气的温度。你看，是不是很有用呢？ 考点 声音的产生与传播 【典例】如图甲所示，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_______　。 【思路导引】通过分析现象，找到主要根源 图甲：泡沫塑料球被弹开→音叉振动 图乙：右边音叉振动发声→泡沫塑料球被弹开→左边音叉振动 →声音被传播 【精讲精析】(1)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，这个现象说明发声体在振动；(2)敲 击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，说明 音叉发出的声音被空气传播，故说明空气可以传播声音。 答案：发声体在振动　空气能够传播声音 【方法归纳】转换法的应用 转换法：把不易观察到的细微现象通过某种方式形象、直观地 呈现出来。如把鼓面的振动转化为泡沫的振动，把音叉的振动 转化为水波的振动。 1.(2012·大连中考)手拨动琴弦，发出悦耳的声音，发声的物 体是(　　) A.手指 B.琴弦 C.弦柱 D.空气 【解析】选B。本题考查声音的产生。手拨琴弦，琴弦由于振 动而产生声音，所以发声的物体是琴弦。 2.在探究“声是怎样产生的”实验中，如图 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.把音叉的微小振动放大，便于观察 C.延长音叉的振动时间 D.使声波被多次反射形成回声 【解析】选B。本题考查声音的产生。声音是由物体的振动产 生的，但是音叉的振动非常微小，用肉眼看不清，为了把这个 振动放大，把一个乒乓球靠近音叉，我们可以通过乒乓球被弹 起的现象间接观察音叉的振动。 3.声音从水中传到空气中，它的传播速度大小将(　　) A.不变　　　　　　　　　B.变大 C.变小 D.如何变化不确定 【解析】选C。本题考查声音的传播速度。声音在不同介质中 的传播速度一般是不同的，一般情况下：v固>v液>v气，故选C。 4.以下关于声现象的说法中错误的是(　　) A.声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s B.声音在真空中的传播速度最大 C.被敲响的音叉停止振动后，不再发声 D.声音在固体和液体中传播速度比空气中传得快 【解析】选B。本题考查声音的传播速度。声音的传播需要介 质，真空不能传声。 5.人游泳使水　　　　　而发声，鱼会被声音吓跑，这说明 　　　　　能传播声音。 【解析】本题考查声音的产生和传播。一切发声的物体都在振 动，声音传播需要介质，常见的介质按状态可以分为固态、液 态和气态。 答案：振动　液体(水) 6.(2012·玉林中考)声音在不同介质中传播的速度大小不同。 根据以下小资料可知：多数情况下，声音在气体中的速度比液 体中的　　　(选填“大”或“小”)，声音在空气中传播的速 度受　　　的影响。 小资料：一些介质中的声速v/m·s-1 空气(0℃) 331 煤油 1 324 空气(15℃) 340 水(常温) 1 500 空气(25℃) 346 海水(25℃) 1 531 【解析】本题考查声速。由表格中的数据可知，声音在液体中 传播的速度比在空气中快；温度不同时，空气中的声速不同， 所以声音在空气中传播的速度受温度的影响。 答案：小　温度 7.人拍手后过0.5s才听到从对面墙壁反射的回声，这个人与墙 壁的距离约是　　　m。 【解析】本题考查回声。人拍手的声音从发出到返回的时间是 0.5s，那么人拍手的声音从发出到墙壁的时间为0.25s，所以 人与墙壁的距离约是s=vt=340m/s×0.25s=85m。 答案：85 8.下列实验或实例，能用来探究声音的产生与传播： (1)往鼓面上撒一些泡沫屑，敲鼓时见到泡沫屑不停地跳动； 用手按住鼓面，泡沫屑停止跳动，鼓声消失。说明__________ _____________________________。 (2)用手机甲拨打放在真空罩内的手机乙，能看到手机乙显示 手机甲的号码，却听不到手机乙响铃。说明________________ _____________________________。 【解析】本题考查声音的产生和传播。 (1)泡沫屑不停地跳动表明鼓面在振动，用手按住鼓面，泡沫 屑停止跳动，表明鼓面停止跳动，鼓声消失。说明声音是由物 体振动产生的。 (2)真空罩内的手机乙显示手机甲的号码，证明手机接通在播 放音乐，听不到手机乙响铃说明真空不能传声。 答案：(1)声音是由物体振动产生的(振动可以发声) (2)声音不能在真空中传播(或声音的传播需要介质) 找找你容易错在哪里? 已知海底深2 250米，在海面上向海底竖直向下发射声波，3 s 后听到回声，求声波在海水中的传播速度？ 【学生自答】 解： 答：声波在海水中的传播速度为750 m/s。 【教师点评】 时间错误：没有理解声音在3 s内经过的路程是海底深度的 2倍。 s 2 250 mv 750 m / s t 3 s    【标准解答】 已知：s=2 250 m,t=3 s 求：速度v 解： 答：声波在海水中的传播速度为1 500 m/s。 s s 2 250 mv 1 500 m / s1 1t t 3 s 2 2      