【名師解讀】八年級物理第四章第二節(jié)《探究聲音是怎樣傳播的》精品導學學案(北師大版)

1、【名師解讀】八年級物理第四章第二節(jié)探究聲音是怎樣傳播的精品導學學案(北師大版 )探究目標1.知識與技能知道聲音傳播需要介質聲音在不同介質中傳播的速度不同；知道聲音反射及人耳是怎樣聽到聲音的.2.過程與方法通過“真空罩中的鬧鐘”實驗，培養(yǎng)初步觀察能力并掌握初步研究方法；通過回聲現(xiàn)象學會運用物理知識解決實際問題.3.情感、態(tài)度與價值觀在活動中學會與他人合作及尊重他人的好習慣.探究指導物理宮殿1.聲音的傳播氣體、液體和固體這些能夠傳播聲音的物質叫做介質（medium ） .聲音靠介質傳播（如圖 4.2-1 甲、乙） .圖 4.2-1說明 （ 1）真空不能傳聲，這是由于真空中沒有物質粒子，因而振動無法

2、在真空中產(chǎn)生聲波 .如圖 4.2-2 所示；圖 4.2-2（ 2）固體、液體、氣體傳播聲音是因為它們的物質粒子隨著聲源振動形成聲波.如果物質粒子是緊緊靠攏的，傳聲的效果就好.【例 1】 如圖 4.2-3 所示，把正在發(fā)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，你聽到的鬧鐘聲音會有什么變化？再讓空氣逐漸進入罩內，鬧鐘聲音又怎樣變化？鬧鐘和罩的底座之間為什么要墊上柔軟的泡沫塑料？用心愛心專心圖 4.2-3真空罩中的鬧鐘思想與技巧聲音靠介質傳播， 抽氣前罩內有空氣；可聽見鬧鐘聲， 當不斷抽出空氣后，傳聲介質（空氣）粒子變少，聽起來聲音就變小.若不墊上柔軟布聲音

3、可通過底座（固體）傳到外面，達不到理想的實驗效果.答案逐漸抽出罩內的空氣，聽到鬧鐘聲逐漸變?。划斂諝庵饾u進入罩內，聽到鬧鐘聲逐漸變大；墊上泡沫塑料是防止鬧鐘直接通過底座傳到外面.2.聲速聲在每秒鐘內傳播的距離叫聲速.聲速跟介質的種類和溫度有關.15時空氣中的聲速為340m s-1 .聲音在固體中的傳播速度比在液體中快，在液體中的傳播速度比在氣體中快.【例 2】假如聲音在空氣中的傳播速度變?yōu)?.1m s-1，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？請結合學過的知識，再加上你豐富的想像，寫出三個合理的場景.思路與技巧聲音在空氣中傳播速度是340ms-1 ，若變?yōu)?0.1ms-1，其大小為原來的1 ，這樣慢的速度，會使生活

4、中許多與聲音傳播的有關現(xiàn)象發(fā)生變化.如在教室里聽課，34001.5min 才能聽見 .這是一開放性問題， 任何可能的猜想都有道理 .老師的講話后排同學可能要答案（ 1）在公路上，汽車鳴笛要很長時間才能聽見，易發(fā)生交通事故（ 2）在野外，發(fā)現(xiàn)緊急情況進行呼救，聲音不易被人發(fā)覺（ 3）擊鼓后，要很長時間才聽得見 .如圖 4.2-4.圖 4.2-43.人耳的構造人耳是由耳廓、外耳道、鼓膜、前庭、耳蝸及聽覺神經(jīng)構成，如圖4.2-5 所示 .圖 4.2-5人耳結構4.人耳是怎樣聽到聲音的外界傳來的聲波引起鼓膜振動，這就像鼓槌擊鼓使鼓皮振動一樣.鼓膜振動通過前庭及其他組織傳到聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)信號傳給大腦

5、產(chǎn)生聽覺.其過程如下：用心愛心專心【例 3】試根據(jù)人耳的結構，簡述人的聽覺喪失的主要原因有哪些？思路與技巧人耳由鼓膜、前庭及耳蝸組成，聲音以聲波形式通過鼓膜傳到聽覺神經(jīng)，任何一個部分出現(xiàn)障礙都會喪失聽覺.答案（ 1）鼓膜損壞或破裂、穿孔導致失聰（就像擊一面破鼓一樣）（ 2）腦部損傷導致前庭及其組織間失去連接，聲波不能傳到耳蝸（ 3）身體老化而失聰，隨著人年齡的增大，人耳蝸中聽覺細胞覺察信號的功能變差.5.骨傳導聲音通過頭骨、頜骨傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺的傳聲方式叫骨傳導.音樂家貝多芬晚年失聰后還能繼續(xù)譜寫出偉大的作品來，就是用牙齒咬住一根木棍的一端，將另一端頂在鋼琴弦上，當他彈出一個音階時，聲音

6、通過木棍、牙齒和顱骨直接傳到他的內耳（耳蝸） .【例 4】讓老師用錄音機錄一小段自己的講話或歌聲，然后再播放出來，如圖4.2-6所示 .你聽起來像不像自己的聲音，為什么？同學們聽起來像不像你的聲音？圖 4.2-6思路與技巧當我們唱歌或說話的時候，我們是從兩個途徑聽到自己的聲音：一個途徑是聲音通過空氣傳到耳膜， 引起聽覺的； 而另一個途徑， 則是聲音直接從口腔內由頭骨傳到內耳，引起聽覺的 .然而，當別人聽到我們說話聲或歌聲時，就只有從空氣中傳去的聲音，而聽不到從頭骨傳到內耳的聲音.我們聽到錄音機放出來的聲音，就像聽到別人的聲音，缺少了頭骨傳聲的那部分.所以，乍聽之下，便會覺得不像自己的聲音.而別

7、人錄音機收錄的聲音卻很逼真.答案聽起來不像自己的聲音.這是因為自己聽自己講話時，聲音一方面從空氣傳到耳朵，另一方面通過頭骨傳到內耳，而錄音機放出來自己的聲音，只是放的從空氣中傳過去的那一部分，這和直接聽自己講話聲傳播途徑是一樣.因而同學聽起來像自己的聲音.6.立體聲（雙耳效應）人靠兩只耳朵來判斷發(fā)聲物體的方位，從而對周圍的聲音世界有了立體的感覺.說明 聲源到兩只耳朵的距離一般不同， 因而聲音傳到兩只耳朵的時刻、 強弱及步調不同，從而辨別聲源位置的現(xiàn)象 .如圖 4.2-7 所示，若聲源在人耳的左邊，一方面，左耳距聲源近先聽到，右耳距聲源遠，后聽到，聲音到達左右耳時間的不同，便形成了方向感，另一方

8、面，由于人頭部對聲音的掩蔽作用，左耳聽到的聲音比右耳強一些.總之，聲音傳到兩只耳朵的時刻、強弱及其他特征都不同，這就是雙耳效應.圖 4.2-7聲源到達左、右耳的差別用心愛心專心7.回聲聲波在傳播過程中遇到障礙物會反射回來的現(xiàn)象.如圖 4.2-8.圖 4.2-8說明 （ 1）聲波在傳播中遇到障礙物會發(fā)生以下情況： 一部分聲波在障礙物表面反射；另一部分聲波有可能進入障礙物， 被該物體吸收甚至穿過障礙物， 我們能隔墻聽到相鄰房間中的聲音就是這種情況；（ 2）不同的障礙物對聲波的反射和吸收能力不同，通常，堅硬光滑的表面反射聲波的能力強，松軟多孔的表面吸收聲波的能力強；（ 3）當兩個聲音傳到入耳時間大于

9、 0.1s 時，人耳就能分辨這兩個聲音 .若小于 0.1s 則原聲力強（如圖 4.2-9 所示） .圖 4.2-9【例 5】一列火車以38ms 的速度前進，在距某一隧道口600m 處鳴笛，問當列車司機聽到回聲時，火車頭距隧道口多遠？思路與技巧解本題時要考慮： 火車前進方向有駛向隧道口和駛離隧道口兩種情況，如圖 4.2-10.圖 4.2-10火車由 A B 所用時間 t1 與聲波由 A O B 所用時間 t2 相等（都為t） .然后由距離關系可列方程求解 .答案 當火車駛向隧道時如圖甲設經(jīng)t 后聽到回聲火車通過距離SAB v 車 t聲波通過的距離SAOB =v 聲 tSAB +SAO 2sv 車

10、 t+v 聲 t 2s解得2S=2600t=340s=3.2sv車v聲38火車通過距離S v 火 t=38 3.2m 121.6m用心愛心專心火車頭離山洞SBO （ 600-121.6 ）m478.4m當火車駛離隧道時，如圖乙，設經(jīng)t 秒聽到回聲SAB +SAOB 2（ S+SAB ）v 車 t+v 聲 t 2（S v 車 t）t=2S 2600 =4s.v車v聲34038SAB =v 聲 t340 4m=1360m火車頭離山洞SOB SAB +S 1960m.探究體驗探究問題怎樣測出聲音在空氣中的傳播速度？探究器材卷尺、小銅鑼、小槌、秒表、溫度計進行實驗和收集證據(jù)在室外選擇一塊空地（如運動場

11、）上量出一段約 150 300 m 的直線距離；如圖 4.2-11 所示，你站在直線的一端，讓你的同學攜帶小銅鑼站在直線的另一端；讓你的同學敲擊小銅鑼， 當你看見他敲擊小銅鑼時按下秒表開始計時， 當你聽到銅鑼聲時立即停止計時；重復以上步驟幾次；將測得的實驗數(shù)據(jù)記錄在下列表格中：聲 音 傳 播次聲 音 傳 播聲 音傳 播的 速聲音在空氣中傳播速度的距離 /m序的時間 /s度 /m s-1的平均值 /m s-1123圖 4.2-11探究評析測量時按下秒表時刻對結果影響較大，注意眼疾手快，眼、耳、手并用.直線距離不能，這樣聲音傳播時間短，記錄時間誤差大.【例 6】圖 4.2-12 是在高速公路上用超

12、聲波測速儀測量車速的示意圖，面對迎面駛來的汽車，測速儀發(fā)出超聲波脈沖信號，隨后接收由汽車反射回來的信號.根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出汽車的運動速度.圖 4.2-12 乙中 p1、p2 是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2 是 p1 、p2 由汽車反射回來的信號 .設測速儀勻速掃描， p1 、p2 之間的時間間隔t 1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v 340m s，若汽車是勻速行駛的，根據(jù)圖乙分析：（ 1）從測速儀發(fā)出第一個超聲波脈沖信號到接收到這個脈沖信號的反射信號共經(jīng)過多長時間？（ 2）汽車在接收到 p1、 p2 兩個信號的反射信號的時間內前進的距離是多少？（3）汽車行駛的速度

13、是多大？用心愛心專心圖 4.2-12思路與技巧(1)由題設條件 tp1 p2 1s，其間共 30 格，每小格表示1s；1130（ 2）由圖乙和 t p1n1 12 9 t p2 n2 ，說明汽車是s=0.4s， tp 2 n2s=0.3s， t p1n130301（ t p1n1 - t p 2 n2 ）由右向左運動， 即由 A B 運動，如圖丙則聲波在AB 間傳播所用時間為tAB =2=0.05s.sAB =340 0.05=17m. 如圖 4.2-13 所示圖 4.2-13（ 3）如圖 4.2-14，發(fā)出 p1 信號后在A 與汽車相遇，對應時刻為第一次相遇時刻A，發(fā)出 p2 信號后在 B

14、處與汽車相遇，對應時刻為第二次相遇時刻B，顯然 t=281s=0.93s，30故汽車速度為v= s = 17m =18.3m/s.t0.93s圖 4.2-14答案（ l） 0.4s（ 2） 17m（ 3） 18.3m/s.聊天室話題：三音石上為什么能聽到三次回聲？胖胖：我去過天壇公園， 在回音壁的圓心處有一鋪在地上的石塊， 站在它上面拍手或喊一聲，可以聽到三次回聲，這是怎么回事？老師：天壇回音壁高6m，直徑 65m.當人站在回音壁中心（三音石處）拍手時，聲波同時到達圓形墻面又同時垂直反射會聚到圓心處.第一次回聲：聲音從中心O 到達墻面A 第一次反射到中心處，聲音通過路程為兩個半徑（ OA+AO

15、 ）即射向墻面又反射到圓心：2 R65mt OAO=0.2s.v340m / s第二次回聲：聲波到達O 經(jīng)墻面 B 第二次被墻面反射，到達圓心O，從聽到第一次回用心愛心專心聲到聽到第二次回聲所用時間t2R 0.2s，同理聽到第三次回聲：從聽到第二次到聽OBO tOAO =0.2 s.v到第三次所用時間為胖胖：都是 0.2s，是以什么為記時起點？老師：是以聽到回聲為記時起點.即在三青石擊掌后， 過 0.2s 聽到第一次回聲； 再過 0.2s聽到第二次回聲；再過0.2s 聽到第三次回聲 .圖 4.2-15 三音石的回聲現(xiàn)象樂樂：若站在天壇回音壁第一塊石板和第二塊石板上能聽到三次回音嗎？老師：聽不到

16、，只聽到一次回聲和二次回聲.快樂套餐1.古代士兵為了及時發(fā)現(xiàn)敵人的騎兵，常把耳朵貼在地面上聽，下列說法正確的是 （）A. 馬蹄踏在地面上時，地面發(fā)聲較輕B. 馬蹄聲不能沿地面?zhèn)鞑.馬蹄聲不能沿空氣傳播D. 大地傳聲速度比空氣傳聲速度快2.如圖 4.2-16 所示，將一只鬧鐘放在密閉的玻璃罩內，接通電路，可清楚地聽到鈴聲，用抽氣機逐漸抽去玻璃罩內的空氣，將會發(fā)生（）圖 4.2-16A. 聽到的聲音越來越響B(tài).聽到的聲音越來越輕C.聽到的聲音保持不變D.電鈴逐漸停止振動3.（四川省中考題）釣魚時不能大聲喧嘩，因為魚聽到人聲就會被嚇走，這說明 （）A. 只有空氣能傳播聲音B. 空氣和水都能傳播聲音

17、C.聲音在水中的速度比在空氣中的速度小用心愛心專心D. 聲音從空氣傳入水中，音調發(fā)生了變化4.（南京市中考題）下表列出了相同條件下不同物質的密度及聲音在其中傳播的速度，根據(jù)上表提供的信息，可以得出的結論是（）物 質空氣氧氣鋁鐵鉛物質的密度1.291.432700790011300(kg/m 2)聲音傳播的330316510050001300速度 (m/s)A. 聲音傳播的速度隨著物質密度的增大而增大B. 聲音傳播的速度隨著物質密度的增大而減小C.聲音在金屬中傳播的速度大于它在氣體中傳播的速度D. 聲音在金屬中傳播的速度隨著金屬密度的增大而增大5.根據(jù)以下數(shù)據(jù)，你能從中獲得什么信息？至少寫三條.

18、幾種物質中的聲速（m s-1 ）你獲得的信息：（ 1）；（ 2）；（ 3）.6.看圖 4.2-5 回答：我們感知聲音的基本過程是這樣的：外界傳來的聲音引起振動，這種振動經(jīng)過及其他組織刺激，把信號傳給大腦，這樣人就聽到了聲音.7.著名音樂家貝多芬，晚年失聰，他便將硬棒的一端抵在鋼琴蓋板頂上，另一端咬在牙齒中間，通過硬棒來“聽”鋼琴的彈奏.如圖 4.2-17 請你回答：（ 1）晚年的貝多芬對鋼琴的彈奏真的能聽到嗎？（ 2）貝多芬是怎樣“聽”到鋼琴聲的？圖 4.2-17圖 4.2-188.（湖北省宜昌市）如圖 4.2-18 所示，在做真空是否傳聲的實驗中，隨著玻璃罩內的空氣被逐漸抽出， 電鈴的聲音將

19、逐漸變小直至聽不到， 某同學在做實驗時雖然聽到的鈴聲逐漸用心愛心專心變小，但始終都能聽到鈴聲，請你分析原因可能是：.9.動畫片星球大戰(zhàn)中，神鷹號太空船將來犯的天狼號擊中，聽到天狼號“轟”地一聲被炸毀，神鷹號宇航員得意地笑了.你覺得這段描寫符合科學道理嗎？10.如果你在看見閃電后 15 秒才聽到第一聲驚雷， 如圖 4.2-19 估算發(fā)生閃電的云層離你有多遠？有時在第一聲驚雷之后， 又能聽到一陣隆隆的雷聲， 這隆隆的雷聲是怎么產(chǎn)生的？圖 4.2-1911.兩艘潛水艇相距L ，以相同速度v 沿一直線航行， 后艇的水聲定位器發(fā)出一聲音信號到達前艇并被反射回來，聲音在海水中的傳播速度為 v0， 求后艇從

20、發(fā)出聲音信號至收到回聲信號的時間 .12.一輛勻速行駛的汽車， 在距正前方峭壁的 0.45 km 處鳴喇叭， 經(jīng)過 2.5s，司機聽到回聲，求汽車行駛的速度 .13.健康靈敏的雙耳，是我們與他人相互溝通的必備條件，也是我們感知美妙音樂的根本保障，我們應該怎樣保護好雙耳？請寫出三條以上的措施.用心愛心專心14.從你周圍的聾啞人那里，學會三種以上啞語手勢，如你好、對不起、謝謝、我能幫助你嗎、再見等，并試著在學習上對他們提供一些幫助.15.將振動的音叉放在耳朵附近，聽音叉的聲音.請同學用手指將自己的耳朵堵住， 把振動的音叉的尾部先后抵在前額、 耳后的骨頭和牙齒上，如圖 4.2-20，看看能否聽到音叉

21、的聲音，聽到的聲音有何區(qū)別？圖 4.2-20用牙齒聽聲16.如圖 4.2-21 所示，百米賽跑時，假如終點的計時員在聽見起跑的槍聲才開始計時，他記錄下來的成績準確嗎？為什么？計時員應該怎樣做才能減少誤差？圖 4.2-2117.隨便叫一位同學蒙住眼睛坐在房間中央，請他安靜地坐著不動，也不要把頭轉動.然后，你拿兩枚硬幣敲響起來，你所站的位置要總是在他的正前方或者正后方.如圖4.2-22，現(xiàn)在請他說出敲響硬幣的地方，他的回答會令你吃驚.例如，聲音本發(fā)生在房間的這一角，他卻會指著完全相反的一角！圖 4.2-22聲音究竟從哪個方向來請你和同學討論這種現(xiàn)象，想想其中的原因是什么.用心愛心專心18.利用下面

22、的數(shù)據(jù)畫一張圖，以便說明聲音通過空氣的速度是如何隨著溫度的變化而變化的 .水平軸表示空氣溫度，垂直軸表示聲音速度.空氣溫度 /聲音速度 /m s-1-20318-10324033010336203423034819.木頭也能傳遞聲音嗎？請設計實驗證明.20.小明在家中聽音響時，忽然想到課本上說聲音能使空氣形成疏密相間的波動并以此把聲音傳播到遠處.“我怎么看不見？這種說法到底對不對呢？”他想了一會兒，起身找來一個碟子、一段鐵絲和一勺洗衣粉，用它們做了一個實驗證明課本上的說法是正確的.假如你是小明，請寫出你的實驗過程.你能得出什么結論？21.某學生科技小組想測定鑄鐵管中的聲速，請你幫他們制定一個實

23、驗計劃（包括需要測定的物理量、需要的實驗器材、簡要的實驗步驟及計算式）.22.小麗從課外讀物中知道：編幅是根據(jù)反射聲波的方位和時間來確定目標的位置和距離的 .這時她想：這說明聲音在反射過程中一定遵循什么規(guī)律，這規(guī)律是什么呢？她在老師的幫助下， 設計了這樣一個實驗： 在穿衣鏡前放個桌子， 找兩個較長的紙筒和一架小半導收音機（一塊機械手表也可以） .先在桌面上放一張白紙，在白紙上畫一條跟鏡面相垂直的直線，這條直線叫鏡面的法線 .在法線的一側平放一個紙筒，送音紙筒的筒口前放上那架收音機，讓它的喇叭正對著送音紙筒；打開收音機，讓它發(fā)出最小的聲音；慢慢改變聽音紙筒和法線的夾角，當轉到圖4.2-23 中所

24、繪位置時，聽到的聲音最響.請回答：用心愛心專心5200m s-1圖 4.2-23（ 1）在這個實驗里，假如我們把送音紙筒中軸線和法線的夾角叫入射角，聽音紙筒中軸線和法線的夾角叫反射角 .根據(jù)實驗現(xiàn)象可得出什么結論？（ 2）你認為此結論有什么用途？請舉例說明；（ 3）小麗的探究過程經(jīng)歷了怎樣的思維程序？23.將一發(fā)聲的袖珍收音機在魚缸水面上對著魚缸，如圖4.2-24，猜猜看，魚的游動有什么變化 .這說明什么？圖 4.2-24參考答案探究體驗 太近快樂套餐 1.D2.B3.B4.C5.（ 1）聲音傳播速度跟介質溫度有關（2）聲音在固體中傳播速度大于液體中傳播速度（ 3）鐵棒中傳播速度最大，為6.鼓膜；前庭；聽覺神經(jīng)7.（ 1）聽不到（ 2）聲音通過木棍牙齒顱骨內耳8.空氣沒有抽凈（或鈴聲通過固體傳出） ；玻璃罩密封不好；聽不見；聽到鈴聲；聲音靠介質（空氣）傳播9.不符合 .因為太空是真空，天狼號爆炸發(fā)出的聲音根本無法傳到神鷹號上10.云層有 340m/s 15s 5100m 遠，后一陣隆隆的雷聲是由于空氣摩擦振動而產(chǎn)生的用心愛心專心11.以潛水艇為參照物，聲信號從后艇到達前艇所用時間t2=L；兩艇距離不變聲信v0v號從前艇到達后艇所用：1L12=LL2v0 Lt =;