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2.1声音的产生与传播
2022-09-20 | 阅:  转:  |  分享 
  
声音的产生与传播

同学们好!请同学们准备好学习任务单。让我们开始今天的学习。

老师:先来看一段视频,让我们走进声音的世界。

老师:好,刚才你都听到了哪些物体发出的声音呢?嗯,有奔涌的海浪发出的声音,降落的飞机发出的声音。行驶的拖拉机发出的声音。行驶的汽车,火车以及哭泣的新生儿发出的声音。还有各种乐器发出的声音。声音对于我们来说再熟悉不过了,你知道他们是怎么产生的吗?又是如何被我们听到的呢?下面我们将通过实验进行研究。

一、声音的产生

观察发生的物体有什么共同特点?

橡皮筋、琴弦、钢板尺、喉咙



老师:现在请同学们让身边的物体发声。对,可以用橡皮筋、琴弦、钢板尺还有你自己都能发出声音。请同学们观察,体验和总结。这些发生的物体有什么共同的特点?将橡皮筋固定在一个空水桶上,请同学们开始实验。认真观察橡皮筋发生和不发生时的特点。

老师:你观察到什么现象呢?拨动橡皮筋,橡皮筋振动,发出声音。用手按住橡皮筋。振动停止,发声停止。再让琴弦发出声音。你又观察到什么现象呢?拨动琴弦,琴弦振动发出声音,用手按住。振动的琴弦发声停止。我们再来观察钢板尺的发声情况。我们可以看到钢板尺振动发出声音。振动停止,发声也停止。边说话边摸动自己的喉咙部分。可以感知到发生的时候声带在振动。通过上述实验,你有什么发现呢?

老师:我们可以看到橡皮筋儿,琴弦,钢板纸,喉咙。这些物体发声时,它们的共同特点都是在来振动。振动停止,发声也停止。其他发生的物体也有共同的特点吗?我们继续来研究。

老师:同学们,还记得2008年北京奥运会上开幕式的击缶表演吗?龙龙的鼓声多么振奋人心啊,鼓山是由于鼓面的振动产生的。演员在舞台上表演打鼓的时候,可以自己观察到,发声的鼓面在振动。用手轻轻抚摸鼓面,也能感受到这种振动。但是对于台下的观众来说,鼓面的振动比较微小,难以观察。你能不能想想办法,让台下的观众也能感受到鼓面的振动呢?

老师:很好这位同学说。我们可以在鼓面上撒一些纸屑。我们一起来试一试。



物理知识引用:往鼓面上撒一些碎纸屑,敲击鼓面,可以看到纸屑被弹起。说明发生的鼓面在振动。

转换法:不易观察测量转换法容易观察测量



老师:鼓面的微小振动转化为纸屑的明显跳动。这种将不容易观察的测量的量转化为容易观察测量量的方法我们在物理学上经常用到。我们把它叫做转换法。



如何利用转换法观察发声音叉的振动呢?



老师:同学们再来看,这是一只音叉。敲击音叉,音叉振动发声。停止振动,声音也停止。发声音叉的振动。发声音叉的振动更微小,更难以观察。如何利用转换法观察发声音差的振动呢?请同学们继续想办法。

老师:很好,这位同学说,我们可以利用水面。将不发声的音叉轻轻接触水面。在将发声的音叉轻轻接触水面。好,我们一起来试一试。

老师:这是音叉不发声时接触水面的场景。好,这是音叉发声时接触水面的场景。你观察到什么现象呢?用不发声的音叉轻轻接触水面,没有水花溅起。用发声的音叉接触水面,可以观察到水花四溅。方案可行。还有别的方法吗?

老师:这位同学说可以用乒乓球。咱们再来试一试。

老师:可以看到用不发声的音叉接触竖直悬挂的,原来静止的乒乓球时,乒乓球依然静止。用发声的音叉接触竖直悬挂的,原来静止的乒乓球时,乒乓球被弹开了。音叉的微小振动转化为乒乓球的明显的摆动。这样也能说明发生的物体在振动。

老师:大家看这里有一个用纸和乒乓球做成的小人。这个小人会跳舞,大家相信吗?播放音乐试一试。

老师:这个小人真的会随着音乐翩翩起舞。它为什么会跳舞呢?原来跳舞的舞台是一个扬声器。我们在扬声器上放一些绿豆。再播放音乐。看看能观察到什么现象。

老师:绿豆们也随着音乐欢快的跳起舞来。原来是扬声器的振动引起小人跳舞的。通过大量的实验可以表明,一切发生的物体都在振动。声音是由物体的振动产生的。你能举出生活中一些声现象的事例。并说明其中的道理吗?



总结:大量的实验表明,声音是由物体的振动产生的。



同学:老师,我认为蟋蟀发声是由物体的振动产生的,这就是生活中一个声现象的事例。

老师:嗯,很好,还有吗?

同学:先秦时期,已被普遍使用的鱼洗盆,用手摩擦双耳时,鱼洗周壁产生对称振动,使得盆里的水也发生振动。行成美丽的浪花和飞溅的水珠。同时还能听到鱼洗盆因为振动而产生的嗡嗡声。

老师:嗯,很好,还有吗?

同学:还可以将发声体的振动记录下来,例如早期的机械唱片,将其表面进行放大,就可以看到一圈圈不规则的凹槽。当唱片转动时,唱针随着划过的凹槽振动。这样就可以把记录的声音重现出来了。

老师:嗯,同学们说的真好。



二、声音的传播。

总结一:声音可以在空气中传播,空不能传声。



老师:在生活中人们能听到声音通常与发生的物体有一段距离。那么声音由发生的物体传到远处的呢。我们一起来做个实验。



物理实验:这是一个玻璃罩,把一个正在发声的电铃放在玻璃罩内。我们可以听到铃声。用空气泵将真空罩内的空气逐渐抽出。可以发现铃声逐渐变弱,最后几乎听不到声音了。打开真空罩阀门,让空气逐渐进入真空罩,我们又能听到铃声了。从实验中我们看到,玻璃罩内的空气越稀薄,铃声越弱。如果玻璃罩内的空气完全被抽出,也就是玻璃罩内为真空。我们将听不到声音。因此这个实验告诉我们,真空不能传声。

老师:很好,真空铃实验告诉我们,就是我们平时不太注意的空气传送了声音。如果没有空气,人们将无法正常交流。声音可以在空气中传播,空不能传声。



总结:声音可以在空气中传播,空不能传声。



老师:在太空中,由于没有空气,宇航员们即使离得再近也必须通过无线电波进行交流。

老师:声音又是如何在空气中传播的呢?我们将以音叉它的发声为例进行分析。



物理知识引用:把空气放大,直至看到空气的粒子为止。现在由其中的一例开始。当物体振动时就会引起这个例子前后振动。当第一个粒子向前振动的时候,就会碰撞第二粒,第二粒也会振动。第二粒向前振动的时候,就会碰撞第三粒。这样继续下去,空气的粒子就会产生一连串的振动。就是因为这样空气就能把声音传开了。



老师:这个过程和水波的传播有些相似,将水滴滴入平静的水面。在水面上就会形成一圈圈的水波。不断地向远处传播。声音在空气中是以波的形式传播的。我们把它称为声波。



总结:声波:声音已播的形式传播。



老师:气体可以传声那么固体和液体是否也能产生?请同学们根据生活经验来回答这个问题。

同学:游泳的时候潜入水下。依然可以听到岸上的声音。说明液体可以传声。

老师:嗯,很好,还有吗?

同学:在古代战争中,士兵们经常用伏地听声的方法,听几里外的马蹄声。这可以明固体,可以传声。

老师:嗯,说的很好,下面我们将利用声的传播演示器。通过实验探究声音在气体,液体,固体中的传播。



物理知识引用:这是一个声传播演示器,他的主要构造有信号发生器、透明传声筒、信号接收器、固体传声柱、扬声器、抽气口。接通电源,声音由信号发声器发出。通过传声筒中的介质发送给信号接收器。扬声器与信号接收器相连。它把接收到的声音信号放大。我们就能听到蜂鸣声。此时传声筒中的介质是空气。用橡胶软管和夹子密封住传声筒上方的抽气口。将传声筒下方的抽气口与抽气机相连。打开抽气机电源。将传声筒中的空气抽出,可以听到声音减弱。关闭抽气机电源后可以发现几乎听不到声音。如果将桶中的空气抽进,我们将完全听不到声音。这表明真空不能传声。松开全身桶上方抽气口的夹子。让空气再次进入传声筒中。我们又可以听到声音。这表明声音可以在空气中传播。

把固体传声柱插入传声筒中。再用抽气机抽掉传声筒中的空气。我们仍能听到声音。这说明信号发生器发出的声音是通过固体传声柱发送给信号接收器的。这表明固体可以传声。

将传声筒中倒满水,打开电源可以听到声音。让传声筒中的水逐渐从橡胶软管中流出。可以听到声音逐渐减弱。这说明信号发生器发出的声音是由传声筒中的水发送给信号接收器的。这说明液体可以传声。通过以上实验可以总结出:声音可以在固体,液体,气体中传播,真空不能传播声音。



知识点:介质声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质。

知识点:传声的介质既可以是气体,固体,也可以是液体。真空不能传声。



老师:很好,小结一下。声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质。传声的介质既可以是气体,固体,也可以是液体。真空不能传声。请同学们课下继续开动脑筋。自己动手进行实验。比如你可以将一个发生的收音机密封,把它放入水中。

老师:发生的收音机浸没在水中后下沉且不触壁的过程中依然可以听到声音。说明液体可以传声。还可以,两位同学互相配合。第一次一位同学轻划桌面。另一位同学在空气中听不到声音。第二次还是第一位同学。用同样大小的力轻划桌面,第二位同学,保持距离不变。将耳朵紧贴在桌面上。通过桌子能听到声音,说明固体可以传声。同学们,课下积极的去实验吧。



三、声速

老师:夏天一道闪电划过夜空。在雷雨天为什么总是先看到闪电后听到雷声呢?百米赛跑时为什么计时员总是看到发令枪冒出的白烟就开始计时。而不是听到枪声以后开始计时呢。原来远处的声音传到人耳需要一段时间。声音传播的快慢,用声速来表示。请同学们阅读教材小资料。一些介质中的声速。看看能获取哪些信息?

同学:通过小资料,我们能够发现声速和介质的种类有,介质不同,声速不同。一般固体的声速较大。气体的声速较小。

老师:很好,还有吗?

同学:还可以看到空气中的声速有三个值。原来是因为空气的温度不同。可见声速还与介质的温度有关。

同学:还可以看出,在15℃时,空气中的声速是340m/s。

老师:小结一下,声速和介质种类有关。介质不同,声速不同。,一般固体的声速较大。气体的声速较小。声速还与介质温度有关,15℃时空气中的声速是340m/s。



总结:

声速和介质种类有关。介质不同,声速不同。,一般固体的声速较大。气体的声速较小。

声速还与介质温度有关,15℃时空气中的声速是340m/s。



老师:再来看一段视频。声音在传播过程中遇到障碍物就会反射。回声是声波的反射在人耳形成的感觉。为什么距离障碍物近时,我们听不到回声呢?原来回声和原声至少要相隔0。1秒以上,人们才能听到回声。如果时间间隔小于0。1秒,回声和原声混合在一起,此时人们分辨不出回声和原声。但是会感觉到声音更响亮。音乐厅利用这种原理,使演奏效果更好。



课堂小结

产生:声音是由物体的振动产生的。

声音的声音是靠介质传播的,真空不能传声。

一切气体,液体,固体都能传声。

传播15℃时,声音在空气中的传播速度是340m/s。

回声



老师:今天我们学习了声音的产生,知道声音是由物体的振动产生的。还学习了声音的传播。知道声音是靠介质传播的,真空不能传声。一切气体,液体,固体都能产生15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s以及回声。



布置作业

1、基础性作业:

(1)完成学生资源中的练习。

(2)阅读教材第30页的“科学世界——我们是怎么听到声音的”。

2、

(1)查资料完成小制作“土电话”。

(2)利用身边的器材粗测声音在空气中的传播速度。

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(本文系是啊挺好的原创)