第三章声的世界第一节科学探究:声音的产生与传播1.通过实验探究,初步认识声音产生和传播的条件。2.知道声音传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同。3.通过探究,培养观察能力、初步探究物理规律的能力,以及应用物理规律解释物理现象的能力等。我们生活的世界充满了各种声音。对于声音,同学们想知道哪些问题呢?1.声音是怎样产生的?2.发出“啊——”的声音,同时用手摸喉头,有什么感觉?说明人是怎样发声的?当我们呼吸的时候,声带是打开的,让空气畅通流动;但是当我们说话时,声带会闭合,留小缝隙,让气出去使声带振动。弹吉他时,吉他弦振动发声。敲鼓时,鼓是怎样发出声音呢?——鼓面振动发出声音结论:物体发声时都在振动。敲击音叉使音叉发声,你能看到音叉在振动吗?请设计实验来演示音叉的振动。你们有办法让音叉的声音马上停止吗?用手按住音叉的两臂,音叉的振动停止,发声也停止了。以上实验说明固体是靠振动发声的。液体、气体也能振动发声吗?请举例说明。长笛、萧等包含一段空气柱,吹奏时空气柱振动发声。1.声音是由物体振动产生的。2.一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。我们把正在发声的物体叫声源。一、声音的产生蝉是靠腹部的音膜和共鸣器发出声来的。蟋蟀等是依靠翅膀摩擦发声的。蝗虫是由腿节内侧和前翅纵脉相摩擦发声的。鱼主要是靠体内充满的气体发声的。鱼不仅可以利用肌肉敲打鱼鳔,并且还用肌肉在鱼鳔上来回摩擦,甚至利用肌肉把半个鳔中的空气挤到另外半个鳔中去。当肌肉用不同方式刺激鱼鳔时,就会发出不同的声音。一些群居鱼类误吞诱饵后逃脱时会发出警告声,整群鱼就会在瞬间逃走。你知道动物是怎样发声的吗?医生的听诊器,心脏跳动或者肺部的声音是靠什么传到人耳中的?声音的传播可能需要什么东西做媒介?情景创设猜想闹钟响时,铃声是通过什么传入我们的耳朵的?空气假如没有空气,我们也能听到铃声吗?二、声音的传播实验说明:声音可以通过空气传播,但不能在真空里传播。用喇叭和蜡烛演示声音在空气中传播的情况。声源没有振动时,周围的空气也没有振动。无振动声源振动时,引起周围的空气也跟着振动起来,通过蜡烛火焰可以看出周围空气振动的情况。实验探究:固体能否传播声音?闹钟设定1分钟后响→套塑料袋→放入水中→把水管伸入水中→能听到闹铃声音吗?实验探究:液体能否传播声音?实验:液体能传播声音声音能靠一切气体、液体、固体物质作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质常简称为介质。声音是靠介质传播的。在真空中声音不能传播。水上芭蕾选手的头部潜入泳池中时,为何仍能随音乐起舞?水是介质。假如有大陨石撞上月球,地球上的人能否听到撞击声?不能,声音在真空中无法传播。请大家猜想一下声音在气体、液体、固体中传播时,在哪种介质中传播得最慢?在月球上宇航员们不能直接听到对方说话的声音,有办法让他们对话交谈吗?声音在各种介质中的传播速度介质声速(m/s)介质声速(m/s)纯水1490松木3320海水1520铜3810玻璃5500钢5200空气340铅1190一般情况下,声音在固体、液体和气体中传播的速度不相同,它们的大小关系是:v固>v液>v气;通常情况下,15℃时,v空气=340m/s。固体液体气体约200m/s至350m/s约1500m/s至3000m/s约5000m/s至6000m/s三、声音的传播速度人耳感知声音的过程四、回声1、声音传播过程中遇到障碍物会被反射回来,这种现象是声音的反射,通常称为回音。2、利用回音现象制成的各种探测仪在生产、医疗和科学技术等方面被广泛应用。1.把耳朵贴在长铁管的一端,在铁管的另一端敲击铁管,出现的现象是()A.只听到从空气中传来的声音B.只听到从铁管传来的声音C.先听到从铁管传来的声音,后听到从空气中传来的声音D.先听到从空气中传来的声音,后听到从铁管传来的声音C2.在运动场上百米赛跑时,终点线上的计时员为了计时精确,应该()A.听见枪声同时按下跑表,因为耳朵的听觉灵敏B.看见发令枪散发的白烟同时按下跑表因为眼睛很灵敏C.凭自己掌握,听见枪声和看见白烟都可以按跑表,因为响声和白烟是同时发生的D.应该以看见白烟为准,因为光的传播速度较快,而声音传播的速度要比光速慢得多D3.一切正在发声的物体都在__________。4.声音必须靠__________传播,它在_______不能传播。5.1标准大气压下,15℃时空气中的声速是________。6.铁路工人为了尽快听见远处的火车,将耳朵贴在铁轨上,因为______________________________________________。振动介质真空中340m/s铁轨是固体,声音在固体中传播速度比在空气中快7.在一雷雨夜,小明在看见闪电后6s听到雷声。求闪电位置与小明相隔的距离。提示:打雷与闪电是同时且在同一地点发生的,但光速与声速不同,传到人耳时间不同。解:s=vt=340m/s×6s=2040m8.甲同学把耳朵贴在长钢管的一端,乙同学在钢管的另一端敲一下,想让甲同学听到两次声音,钢管至少多长?已知声音在钢管中的传播速度为5200m/s,在空气中传播速度为340m/s。S甲乙【解析】声音在三种不同状态的物质中传播速度不同,固体中传声最快,液体中较快,气体中最慢。乙同学敲钢管的一端,甲在另一端能听到两次声音,第一次是通过钢管传到甲的,第二次则是通过空气传到甲的。听到两次声音的时间差最短为0.1s,故钢管最小的长度可求。S1S2t=vt=vìïïïïïïíïïïïïïî钢空所以Sv=t因为St=v设钢管长为stt2t1因为t0.1ss解得s=36.4m,即管子最小的长度为36.4m。9.在较狭小的岩洞中说话,听起来比在野外洪亮得多,这是为什么?在狭小的岩洞中说话,声音被岩壁反射回来,再传入人耳,就产生了回声。由于岩洞狭小,回声与原声几乎同时到达人耳,两者相差不到0.1s,人耳就不能区分回声与原声,这时回声与原声混合在一起,因此,在岩洞中说话听起来比野外洪亮。在屋子里说话比屋外说话响亮,也是这个原因。1.声音是由物体的振动产生的。2.声音的传播需要介质,不能在真空中传播。3.一般情况下,声音在固体、液体、气体中传播速度的大小关系:v固>v液>v气;声音在空气中传播速度的大小与压强和温度有关,通常情况下,声音在空气中的传播速度是340m/s。在时间的大钟上:只有两个字——现在。