观察物质世界的运动.docx

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观察物质世界的运动

第三章声

【本章概述】

本章主要通过对生活、生产中丰富多彩的声现象的学习，使学生了解声音是怎样产生和传播的，声音有哪些特性以及人们是怎样利用和控制声音的。

声现象是人及一些动物交流信息的重要途径，是生活中普遍存在的一种现象。

本章是在经验的基础上利用日常生活中的各种乐器、锯条、皮筋、梳子等为实验器材，设计实验探究声音的产生、传播及乐音的特征。

辨证的认识声音对社会的影响。

第一节什么是声音

【目标解读】

知识与技能

1．知道振动使物体发声，声音的传播需要介质，声具有能量；

2．知道声音在不同的介质中传播速度不同。

过程与方法

1．通过观察和实验的方法探究声音的产生和传播条件。

情感态度与价值观

1．让学生知道声可以表达丰富多彩的情感，通过声可以获取大量的信息；

2．使学生参与初步领略声在人类社会生活中的作用，从而引起对声的好奇，激发求知的欲望。

【学习点津】

本节重点研究声音的产生和传播

1．音是由物体的振动产生的，一切正在发声的物体都在振动。

振动停止，发声停止。

不振动的物体是不会发声的。

但也不能认为,只要振动就一定有声音.因为声音的传播需要介质，在真空中物体振动也听不到声音，另外有无声音还与人的听觉有关。

人耳能听到20Hz——20000Hz的声音。

低于20Hz的次声和高于20000Hz的超声人都听不到。

也有的同学认为声音随声源停止振动而消失，此种说法也是不正确的。

振动停止后，只是停止发出声波，但声波还要继续向前传播。

2．声音要靠介质才能传播，一切固体、液体和气体都是传播声音的介质，但声音在不同介质中传播速度并不相同，一般说，声音在固体中传播的速度比在液体、气体中传播的快，在气体中传播的最慢。

声音在室温（15℃）下传播速度为340m/s。

声音在真空中不能传播。

【题型讲解】

题型一通过实验探究，初步认识声产生和传播的条件

例1如图3-1所示将正在发音的音叉紧靠细线悬挂的小球，会发现小球多次被弹开，这个现象表明；如果将这个实验拿到月球表面去做，将会有现象。

分析与解答：

由于发音的音叉在振动，所以小球多次被弹开。

将该实验拿到月球上，与在地球的实验进行对比会发现，月球上没

有空气，不能传声，所以虽然音叉有振动，小球还会被弹开，但不会有声音传出。

答案：

声音是由振动引起的；小球被弹起但没有声音传出。

变式

1．如图3-2甲所示，敲响的音叉接触水面能溅起水花，说明声音是由于物体的＿＿＿＿＿产生的；如图3-2乙，鱼儿能听见拍手声，说明＿＿＿＿＿＿可以传播声音。

题型二声音的传播速度与介质有关

例2小明同学在一根钢管一端敲一下，小李在钢管的另一端听到了两下响声，则钢管至少为多长？

声音在钢管中传播速度为5200m/s。

分析与解答：

由于声音在钢管中传播速度比在空气中传播速度快得多，声音由空气中传到小李耳朵时间t1＝，在钢管中传过来用的时间为t2＝，显然t1>t2，即第一声由钢管中传过来，第二声由空气传过来。

其次要将两声区分开，必有t1－t2≥0.1s，据此列方程便可求出钢管长L。

解：

声音从空气中传过来的时间：

t1＝————

声音在钢管中传过来的时间：

t2＝——————

要听到两下响声必有：

t1－t2≥t0＝0.1s—————

由可解得L≥t0＝m＝36.4m

变式

2.子弹在离人24m处以750m/s的速度离开枪口，若声音在空气中的传播速度为340m/s，当人听到枪身时，子弹已前进了多少？

【基础验收】

1．遇到大风的天气，公路旁架设的电线翁嗡的响，这种声音是由电线产生的。

2．人耳能听到声音的范围是20Hz到20000Hz，比20000Hz高的声波为，比20Hz低的声波为。

3．登上月球的宇航员不能像在地球上一样彼此对话，这是因为。

4．人耳能听到的声音的传播速度因介质的不同而不同，通常声音在固体和液体中的传播速度比在气体中的传播速度。

5．关于声音的发生和传播，下列说法正确的是（）

A.只有固体振动才能产生声音

B.气体、液体、固体振动都能产生声音

C.只要发声体振动我们就能立即听到它发出的声音

D.声音在真空中的传播速度最大

【能力测评】

1．声音在15℃的空气中传播的速度是m/s。

北宋时代的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载着：

“行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭的敌人的马蹄声”。

这是因为。

2．发生灾难时，被困在建筑物废墟中的人向外界求救的一种好方法是敲击铁制的管道，这种做法是利用铁管能（）

A.传声B.传热C.响度D.通风

3．动画片《星球大战》中，神鹰号太空船将来犯的天狼号击中，听到天狼号“轰”地一声被炸毁，神鹰号宇航员得意地笑了。

你觉得这段描写符合科学道理吗？

4．某同学在一根很长的里面有水的自来水管一端敲一下，水管很直，在另一端的同学能听到三声响，为什么？

【实践探究】

1．如图3-3所示的这些现象说明：

正在发声的物体都在______。

2．我们可以做下面的实验：

用手敲桌子时，坐在椅子上听感觉不如趴在桌子上听响亮，假如把中间隔一条缝，在另一张桌子上，趴着听结果又会怎样？

试猜想声音的传播与什么因素有关？

第二节乐音的三个特征

【目标解读】

知识与技能

1．知道音调、响度和音色是乐音的三个特征；

2．知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关，知道不同发声体发出乐音的音色不同。

过程与方法

通过实验观察分析声波的图形，初步学习利用仪器进行探究。

情感态度与价值观

体会现实世界物体的发声体是丰富多彩的，更加热爱世界；热爱自然，热爱科学。

【学习点津】

本节重点要掌握音调和响度的概念，从日常生活的直接感受中知道乐音有音调，响度和音色的区别。

知道

（1）音调：

人们感觉到的声音的高低。

声调的高低，跟发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。

（2）响度：

人耳感觉到的声音的大小。

响度和发声体的振幅有关：

振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。

响度还跟距离发声体的远近有关：

声音在传播过程中，越到远处越分散，听到的声音就越小。

（3）音色：

音色又叫音品，是声音给人耳感受到的特色。

形成这一特色的原因和复杂，人们可以根据音色的不同，来区分不同发声体发出的声音。

乐音的三个特征：

音调、响度和音色又称为声音的三要素。

可以借助于示波器来研究它们。

图形曲线中的波峰（波谷）出现的个数多少，表示声源振动频率的高低；振幅的大小，对应着声源振动幅度的大小；相同频率和振幅的波形图上波形的具体形状反映声音的音色。

【题型讲解】

题型一实验探究乐音的特征

例1如图3-4在相同的玻璃杯中注入不同量的水，如图所示，用木杆分别敲击四个玻璃杯，则音调最高的是（）

分析与解答：

敲杯子发声，主要是由于杯壁振动，而振动的快慢（频率）决定了声音音调的高低，杯子盛水后，相当于改变了杯壁的振动情况，一般来说，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越低。

所以C图玻璃杯的音调最低，而B图玻璃杯的音调最高。

如果按盛水多少，即C、A、D、B的顺序排列，就可以用木杆敲击出简单的歌曲来。

答案：

B。

变式

1．男低音歌手正在放声歌唱，为他轻声伴唱的是位女高音歌唱演员，对此下列说法正确的是（）

A.两位歌手的音调相同，响度不同

B.两位歌手的音色相同，音调不同

C.两位歌手的音调、响度、音色都不同

D.两位歌手的音调相同，响度、音色不同

【基础验收】

1．演奏同一乐曲时，人能分辨出二胡和小提琴发出的声音，主要是因为它们的

不同；正在拉二胡的一位同学不断用手指控制琴弦，这样做是可以使二胡发出不同的。

2．当弹琴的人用力拨动琴弦时，弦振动的增加，发出的声音的响度。

3．老牛的叫声和蚊子飞行时发出的声音相比较，老牛的音调，蚊子的音调，老牛叫声的响度，蚊子飞行发出的声音的响度。

4．物体在Is内振动的次数叫，用纸片刮动梳齿，纸片就振动，发出声音，快速刮动梳齿比慢慢刮动梳齿，纸片振动频率；快刮时，纸片发出的音调。

5．

医生用听诊器听病人的心、肺发出的声音进行诊病，听诊器能（）

A.改变发声体振动的频率，使声音的音调变高

B.改变发声体振动的幅度，使声音的响度增大

C.减少声音的分散，使传入人耳的声音响度增大

D.缩短医生与声源的距离，使传入人耳的声音音调变高

【能力测评】

1．人耳感觉到的声音的叫响度。

收音机音量开关开得越大，发现喇叭的纸盆振动得越厉害，说明响度的大小跟声波的有关；离收音机越近，感觉声音越响，这又说明响度跟有关。

2．“震耳欲聋”反映了声音的很；“声音刺耳”反映了声音的

很；“闻其声而知其人”是根据声音的做出的判断。

3.“风声雨声读书声声声入耳，家事国事天下事事事关心。

”这幅对联中风声、雨声、读书声都是由于发声体而产生的。

我们能辨别出这些不同的声音是根据声

音的来判断的。

4．春天，老师带着学生到野外郊游，为了再次强调注意事项，老师将两只手围成喇叭形状放在嘴上讲话，这是因为“喇叭”可以（）

A.提高声音的音调B.增大声音的响度

C.增加声音的音色D.吸收声音

5.苗鼓是湘西民间的传统艺术，有关苗鼓表演的下列叙述中，正确的是（）

A.通过控制击鼓轻重，来变化鼓声的响度

B.通过变化击鼓快慢，来变化鼓声的响度

C.通过控制击鼓节奏，来变化鼓声的频率

D.通过变化击鼓姿势，来变化鼓声的频率

【实践探究】

1.转动自行车的车轮，用硬纸片接触转动的辐条，听听发出的声音；改变车轮转动的速度，比较听到的声音有什么不同，你能解释观察到的现象吗？

2.请你设计一个实验探究声音的响什么有关

（1）器材__________________________；

（2）步骤__________________________；

（3）现象__________________________；

（4）结论__________________________。

第三节奇异的声现象

【目标解读】

知识与技能

1．了解回声和共鸣，了解混响现象。

过程与方法

1．通过体验和实验，初步体会回声、混响，混响时间及声音的共鸣；

2．通过观看录像片，了解不同动物的发声现象。

情感态度与价值观

培养学生热爱祖国，热爱自然。

体会中华民族古老的文明和灿烂的文化。

【学习点津】

1．回声是声波的反射在人耳引起的感觉。

回声和原声至少相差0.1s以上人耳才能区别出原声和回声。

如果原声和回声间隔不到0.1s（声源与障碍物之间的距离不足17m）回声和原声混在一起，可加强原声。

同样的响度的声音在教室中听起来比在操场上响就是这个道理。

2声波传播时被障碍物不断反射，即使在声源停止声辐射后，还会有声音的感觉；但由于声波的能量，不断被四周的墙壁和其他障碍物吸收，所以当声源停止振动后，声音只能维持有限的一段时间，这种现象叫混响，所维持的这段时间叫混响时间。

3共鸣定义：

由一个物体振动发出声音，引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象叫共鸣。

【题型讲解】

题型一利用回声测距

例1有一辆汽车在平直的公路上以30m/s的速度做匀速直线运动，车的正前方有一峭壁，驾驶员按响喇叭2s后听到回声，则汽车按喇叭时距峭壁的距离是多少？

（声速是340m/s）

〖分析〗根据题意画出行驶示意图，可帮助我们分析理解声

音传播距离与物体运动距离的关系。

作图时应注意，产生回声时声音要自障碍物处返回。

解：

设汽车行至A点时鸣笛，经2s后听到回声，即听到回声时是在B处，如图3-5

V声＝340m/s

V车＝30m/s

S声＝V声t声＝340m/s×2s＝680m

S车＝V车t车＝30m/s×2s＝60m

AO＝＝＝370m

变式

1．科学考察工作者为了测量海