初中物理人教版（2024）八年级上册第1节 声音的产生与传播教课ppt课件

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鸟鸣清脆如玉，琴声婉转悠扬……声音对我们来说再熟悉不过了，那么声音是怎么产生的，又是如何被我们听到的呢?
第1节 声音的产生与传播
1. 探究声音的产生
敲击音叉，将正在发声的音叉插入水里；用手握住正在发声的音叉，使其停止振动
水花四溅，音叉振动发声;振动停止，发声也停止
用手指按住自己咽喉两侧说话；停止说话
声带振动发声；振动停止，发声也停止
将碎纸片放在扬声器的纸盆上，播放音乐，使扬声器发声；停止播放音乐
碎纸片跳动,扬声器纸盆振动发声；振动停止，发声也停止
把橡皮筋张紧到一定程度，用手拨动
橡皮筋在振动，发出声音；停止振动，不能听到声音
笛子内的空气柱振动发声；空气柱停止振动，发声也停止
探究分析 声带、纸盆、音叉、橡皮筋是固体，固体振动能够发声；空气柱是气体，气体振动也能发声。由此可见，声音是由物体振动而产生的，物体不振动就不会产生声音。
探究结论： 声音是由物体振动产生的.
2. 归纳推理与转换法
（1）归纳推理法我们通过观察生活中一些与声音有关的现象，发现这些声音都是由振动产生的。由此得出“声音是由物体的振动产生的”这个一般性的结论，这里用到了归纳推理的方法。（2）转换法在物理学中对于一些看不见、摸不着的东西，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接的测量，这种研究方法称为转换法。
将正在发声的音叉插入水里，水花四溅，通过水能够把音叉的振动放大。将正在发声的音叉靠近乒乓球，乒乓球来回摆动，能够把音叉的振动放大。
3. 理解声音的产生
（1）声源物理学中把正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以振动发出声音，如“风声、雨声、读书声，声声入耳”中的“风声、雨声、读书声”分别是由气体、液体、固体振动发出的声音。有些声源的振动，我们感觉不到，需用转换法来体现。（2）“振动停止，发声也停止”不能理解为“振动停止，声音消失”。因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍继续存在并传播。例如，对高山喊话时，声音停止，仍会听到回声，就是原来发出的声音继续存在并传播的结果。（3）物体振动发出的声音不一定能被人听见。例如，人耳听不见蝴蝶翅膀振动发出的声音；当人离声源太远时，人也可能听不见声音。
4. 物体振动发声的现象
（1）乐器的发声弦乐器靠弦的振动发声；管乐器是靠空气柱振动发声；打击乐器是靠乐器自身的振动发声。（2）一些动物的发声部位蝉（雄性）是通过腹部的发生器官来发声的；蝈蝈后背长有透明膜状发生薄片，靠翅膀高速震动摩擦产生声音；蚊子飞行时，是翅膀迅速振动发出的。
5. 声音的保存方法
振动可以发声。如果将发声体的振动记录下来，需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会产生与原来一样的声音，这样就可以将声音保存下来。早期的声音记录：唱片上有一圈圈不规则的沟槽，当唱片转动时，唱针随着划过的沟槽振动，这样就把记录的声音重现出来。现代的声音记录: 随着技术的进步，人们还发明了用磁带、激光唱盘和存储卡等记录声音的方法。
演示实验——《观察发声的物体》
用木槌敲击鼓面的时候，鼓面发出声音的同时，会发现纸屑会被弹起，说明发声的鼓面在振动，故可得出结论：声音是由物体振动产生的。物体的振动有时用眼睛无法直接看到，可以通过纸屑是否被弹起判断物体是否在振动，被弹起的高度来判断物体振动幅度的大小，这种思维方法叫做转换法。如果用手按住鼓面，鼓面的振动停止，所以声音会消失。
如图所示，在鼓面上撒一些纸屑，他用木槌敲击鼓面的时候，既能听到鼓声，又能观察到 ______________。通过实验现象得出结论：_________________________。这种科学研究方法叫做 _________（选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。将敲响的鼓面用手按住，响声会消失，这是因为___________。
声音是由物体振动产生的
（1）探究真空是否能传声
想一想：人们听到声音时往往和发声的物体有一定的距离，那么声音是怎样从发声的物体传播到远处的呢?
玻璃罩内放将一只通电的小电铃，接通电源，用抽气机抽取玻璃罩内的空气
接通电源，我们听到了音乐声。用抽气机抽取玻璃罩内的空气，随着玻璃罩内空气的减少，我们听到的电铃声也逐渐减小
玻璃罩内空气越少，听到的声音越小，假如罩内的空气没有了，即玻璃罩内变成真空，我们就听不到电铃声了，即声音不能在真空中传播
声音可以在空气中传播，但不能在真空中传播.
1. 探究声音的传播
演示实验——《真空罩中的闹钟》
（2）探究固体、液体是否能传声
站在桌子旁边的同学能听见水中手机发出的声音
把你的耳朵贴在桌面上，让一位同学用手指甲轻刮桌子(不要让附近的同学听到声音)。
将正在发声的手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬挂在水中。
能够听到同学用手指甲刮桌子的声音
探究归纳 声音的传播需要物质，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播。声音不能在真空中传播。
（3）介质①介质：声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫作介质。气体、液体、固体都可以充当传播声音的介质。②空气越稀薄，传声效果越差，真空不能传声。月球上没有空气，故在月球表面的航天员只能通过电子通信设备交流。③一般而言，固体传声效果最好，液体次之，气体传声效果最差。
（4）实验方法一科学推理法在探究真空能否传声的实验中，虽然不可能将玻璃罩内的空气完全抽出，但通过“玻璃罩内空气越来越少，听到的声音越来越小”能够推理出真空不能传声。运用了科学推理法，又称理想实验法。
视频演示——《探究声音能否在液体和固体传声》
以击鼓为例：当鼓面向右振动时，压缩右面的空气，使这部分空气变密；当鼓面向左振动时，使右面的空气变稀疏；鼓面左右振动，空气中就形成了疏密相间的波动（声波），由近及远向四周传播出去。
在水平如镜的水面上，用木棒轻轻点击水面，水面就会形成一圈一圈的水波，并不断向远处传播
定义：声音以波的形式传播着，我们把它叫作声波。
小明做探究真空是否能传声的实验，如图所示。（1）如图，把正在响铃的电铃放在玻璃罩内，在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中，会听到铃声逐渐变______；（2）推理过程：玻璃罩内空气越少，传出的声音越弱；如果玻璃罩内抽成真空后，声音就_________；（3）结论：声音的传播需要_______，真空不能传声；（4）由上述结论小明想到：将来中国航天员登月的时候需要用________（选填“无线电波”或“声波”）交流信息，因为在月球上没有空气；（5）此实验中，用抽气机抽气_____（填“能”或“不能”）得到真空，实验的结论是通过______（填序号）得出的结论，是我们学习的第一个理想实验。A．推理假设 B．实验验证 C．归纳总结
（1）把正在响铃的电铃放在玻璃罩内，在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中，随着玻璃罩内空气越来越少，会听到铃声逐渐变小。（2）玻璃罩内空气越少，传出的声音越弱，如果玻璃罩内抽成真空后，声音就会弱到无法被听到。（3）空气越少，声音越轻，说明声音的传播需要介质，空气可以传声，但真空不能传声。（4）在月球上没有大气，所以声音无法传播，故航天员在月球上需要借助无线电波进行交流。（5）用抽气机抽气不能得到真空，所以实验结论是在实验的基础上，进行推理后得出的，是一个理想实验。 故选A。
事实上闪电和雷鸣是同时发生的，但我们却先看到闪电，后听到雷声。这是为什么呢？说明远处的声音传到我们耳朵需要一段时间，即声音的传播有一定的速度。
想一想：声波的传播需要时间吗？下雨天打雷时，是否在看到闪电的同时听到雷声?
（1）声速表示声音传播的快慢。声速的大小等于声音在1秒内传播的距离。 公式：v=s/t（2）影响声速的因素声速的大小跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。 ①声音在不同介质中传播的速度不同。一般情况下，声音在液体中的传播速度大于在气体中的传播速度，小于在固体中的传播速度（即一般情况v固>v液> v气）。②声音在介质中的传播速度与介质的温度有关。15ºC时空气中的声速是 340m/s，25ºC时空气中的声速是346m/s。
（3）一些介质中的声速
（3）回声的应用与防止
②加强原声当障碍物离得太近时，声波很快被反射回来，回声与原声混在一起，此时人们分辨不出原声和回声，但是会觉得声音更响亮。音乐厅中常用这种原理使演奏的效果更好。
③回声的防止室内讲话（比如晚会、报告会等场合）时回声有时候会使人听到多重声音，产生重音，不利于接收信息，严重时会对人的听觉系统造成危害。所以会议室的墙壁常做成凹凸不平的形状，使到达的声音向各个方向反射，从而相互抵消一部分，减弱回声的影响。
视频欣赏——《回声现象》
（1）人耳感知声音的基本过程 从声音的产生、传播、接收三个方面进行。
（2）骨传导①声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。科学中把声音的这种传导方式叫做骨传导。②体验骨传导取两个棉花球塞住耳朵，用橡皮锤敲击音叉，将振动的音叉尾部抵在前额、耳后的骨头和牙齿上，你都能听到音叉发出的声音。
一些失去听觉的人可以利用骨传导来听声音。音乐家贝多芬耳聋后，就是用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而继续进行创作的。
视频欣赏——《人耳是怎样听到声音的》
表中是某些介质中的声速：（1）分析表格中的信息，推断： ①声速大小可能跟_________ 有关，依据是_________________； ②声速大小可能跟_____________有关，依据是______________；（2）小南根据表格数据得出结论声音在介质中的传播速度满足关系式v固>v液>v气。小北认为这个结论不严谨，原因是_________ ；
（3）小南爬山的时候，在一个小山坡上看见对面有一座山峰，她想估测出该山峰与自己的距离，于是她对着山峰大喊了一声，约3s后听到了回声。若此时的温度为15℃，则该山峰距离小南多少m？
由物体的振动产生，振动停止，发声也停止.①可以在固、液、气体中传播；真空不能传声.②介质：声音的传播需要物质，这样的物质叫作介质.③声波：声音以波的形式传播，叫作声波.①声速：表示声音传播的快慢。大小等于 声音在1秒内传播的距离。公式：v=s/t②影响因素：与介质的种类和介质的温度有关.温度15℃的空气中声速为340m/s，③回声：人耳区别原声和回声的最短时间间隔 0.1s， 障碍物与发声体最短距离17m.④回声的应用：回声测距、加强原声.
练习与应用
1. 用手拔动绷紧的橡皮筋，我们听到了声音，同时看到橡皮筋变“胖”变“虚”了，这是橡皮筋在振动，请你另外举例说明：你在听到声音的同时，如何判断物体在发生振动。
敲击音叉时，紧贴音叉的乒乓球被弹起，可说明音叉发声时在振动；敲打鼓时，鼓面上放置的碎纸屑会跳动，说明鼓面发声时在振动。
2. 花样游泳融合了游泳、舞蹈和音乐，有“水上芭蕾”之称。请你以花样游泳为例说明：水是可以传播声音的介质。
花样游泳运动员在水中根据音乐的节奏做出各种优美的动作，这说明水可以传播声音.
3．阅读课本中关于声速的“小资料”，你能从中获得关于声速的哪些信息?
声速与介质种类、状态、温度有关。由表中数据，空气中0℃声速为331m/s，15℃时声速为340m/s，25℃时声速为346m/s，可知声速与温度有关；水中声速为1500m/s，冰中声速为3230m/s，可知声速与物质状态有关；铁中声速5200m/s等，可知不同物质中声速一般不同。
4．将耳朵贴在长铁管的一端，让别人敲一下铁管的另一端，你认为会听到几次敲打的声音?请说出其中的道理。
会听到2次敲打的声音。把耳朵贴在长铁管的一端，在长铁管的另一端敲一下这根铁管，声音分别从铁管、空气中传播，因为声音在铁管中传播的速度比在空气中传播快，所以第一次的声音是从铁管传来，第二次的声音是从空气中传来的。
5．在室内讲话比旷野里响亮，这是为什么?
在屋子里说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短（小于0.1秒），我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，原声回声混在一起，使原声增强，因此我们听到的响亮。在空旷地方说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，不能反射形成回声，我们听到的只是原声，因此听起来就没有屋子里响亮。
6．向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。一个同学向着远处的山崖大喊一声，约1.5s后听到回声，那么该同学距山崖大约多少米?
1. 下列关于声音传播的说法中，错误的是（   ）A. 学生听到老师的讲课声是靠空气传播的 B.“土电话”靠固体传声C. 声音在液体中比在空气中传播得慢 D. 真空不能传声
声音的传播需要介质，介质不同，传播速度不同，一般情况下，声音在气体中传播较慢，在液体中较快，在固体中更快。
2．北宋时代的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载着：士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声。下列有关声音的描述正确的是（　　）A．声音可以不由振动产生B．声音在真空中传播的速度是340m/sC．只有牛皮制成的箭筒可以传播声音D．一般固体传播声音比空气快
A．一切声音都是由于物体振动产生的，故A错误；B．声音的传播需要介质，真空不能传声，故B错误；C．所有的固体、液体、气体都可以传声，故C错误；D．一般来说，固体传播声音比液体快，液体传播声音比气体快，故D正确。
3. 到寺庙景点旅游时，僧人敲响大钟，我们能听到大钟洪亮的声音，僧人停止撞击大钟，却仍“余音不止”，其主要原因是（　　）A．声的回音 B．人的听觉发生延长C．钟还在振动D．钟停止振动，但空气还在振动
AC．回声是声音在传播过程中，遇到障碍物时，被障碍物反射的现象；停止对大钟的撞击后大钟“余音不止”，是大钟仍在振动，不是回声现象，故A错误，C正确；B．人的听觉不会发生“延长”现象；故B不符合题意；D．停止对大钟的撞击后，大钟不能立即停止振动（如同敲击音叉实验一样），激起的空气的振动是声波传播时导致的现象，而不是“余音不止”的原因；故D不符合题意。
4. 2023年7月20日，神舟十六号航天员圆满完成出舱活动的全部任务。如题图所示，在太空中，面对面的航天员必须借助无线电设备才能进行交谈。其原因是（　　）A．太空中是真空，不能传声B．太空中声音的传播速度太慢C．太空中航天员声音响度太小D．太空中航天员声音音调太低
在太空中，面对面的航天员必须借助无线电设备才能进行交谈，是因为声音的传播需要介质，太空中是真空，真空不能传声，故A符合题意，BCD不符合题意。
5. 佳怡同学按如图所示实验装置做实验，请你回答下列问题：（1）如左图所示，轻轻敲击音叉，听到音叉发出声音，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_________________；在本实验中泡沫塑料球的作用是_____________；（2）如中间的图所示，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___________________；（3）把正在响铃的闹钟放在玻璃钟罩内， 逐渐抽出其中空气，发现铃声明显减小，如图所示，实验推理可以得出真空__________ 。
声音是由物体振动产生的
（1）由题意可知，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，即发声的音叉在振动，所以这个现象说明声音是由物体振动产生的。由于音叉的振动幅度较小，不易观察，所以借助泡沫塑料球接触发声的音叉，泡沫塑料球将会明显摆动，从而说明音叉振动，所以在本实验中泡沫塑料球的作用是将微小的振动放大。（2）由题意得，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，说明声音通过空气传播到了左边，即这个现象说明了声音可以在空气中传播。（3）把正在响铃的闹钟放在玻璃钟罩内， 逐渐抽出其中空气，空气逐渐减少，发现铃声明显减小，因此推理得出真空不能传声。
6. 如图所示，一辆汽车以20m/s的速度面向一座高山匀速行驶，经过一路碑时鸣笛一声继续行驶，6s后听到了回声（已知声音在空气中的传播速度为340m/s），求：（1）鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程是多少米？（2）汽车鸣笛时的路碑处距离高山多少米？（3）汽车听到鸣笛回声时距离高山还有多少米？