初中物理人教版八年级上册第二章 声现象综合与测试学案设计

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【学习目标】
1.知道声音产生的条件、声源、回声的概念；
2.知道声音的传播需要介质，不同介质中声速不同，会进行有关的计算；
3.理解听到声音的条件；
4.理解声音的三个特性，能解释常见现象；
5.了解噪声及其危害，知道减弱噪声的途径；
6.了解声的利用，声与信息，声与能量。
【知识网络】

【要点梳理】
要点一、声音的产生和传播
1、声音的产生：一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。物体只有振动才能发声。
2、声音的传播：声音的传播需要介质。气体、液体、固体都能传声，真空不能传声。
3、声速：声在每秒内传播的距离。声音的传播速度决定于介质的种类，和温度。声音在不同的介质中的传播速度不同，声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s。
4、回声：声波在传播过程中，碰到大的反射面（如建筑物的墙壁等）将发生反射，人们把能够与原声区分开的反射声波叫做回声。人耳能够辨别回声的条件是：与原声的时间间隔大于0.1S。
要点诠释：
1、有些振动是不能直接观察到的，可以通过“等效转换法”来感知，如拍桌子，桌子的振动看不到，可以在桌面上撒一些细小物体。
2、利用回声测距，公式S=vt，回声是传过去再返回来，所以计算出的路程是实际路程的2倍。
要点二、我们怎样听到声音
1、外界传来的声音引起鼓膜的振动，这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，我们就听到了声音。
2、骨传导：声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。把这种传播方式叫做骨传导。
3、双耳效应：可以帮助人们准确地判断出声音传来的方位，立体声音乐就是利用了双耳效应使人有身临演奏现场的感觉的。
要点三、声音的特性
1、音调：音调是指声音的高低。音调与振动频率有关，物体振动频率大音调高，频率小音调低。
2、响度：响度是指声音的强弱。响度与振幅和人耳距发声体的远近有关。
3、音色：音色又称音品，是声音的特色，由发声体的材料、结构等因素决定。
要点诠释：
关于声音三个特性，音调由频率决定,同种材料的物体的音调与材料的长短、 粗细、松紧有关；而响
度由振幅决定，还与人耳到声源的距离有关；音色与发声体的材料、结构有关，因此不同乐器的音色不
同；注意联系实际生活从定义区分音调、响度和音色。
要点四、噪声的危害及控制
1、从物理学角度：噪声是发声体做无规则振动时产生的；
2、从环境保护的角度看：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音都属于噪声。
要点诠释：
1、噪声的来源：工业噪声、建筑施工噪声、交通噪声；社会生活噪声等。
2、噪声的等级：以分贝（dB）为单位来表示声音强弱的等级。0dB人刚能听到的最微弱的声音。
3、噪声的危害：强度大的噪声可以引起耳部的不适，如耳鸣、耳痛、听觉损伤；噪声超过85dB，会使人心烦意乱，工作效率降低；噪声还会损害视力。
4、噪声的控制：防止噪声的产生、阻断噪音声的传播、防止噪声进入耳朵。
要点五、声的利用
要点六、超声波和次声波
1、超声波：把频率高于20000Hz的声音称为超声波。超声波的波长短，在均匀介质中能沿直线传播，应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。
2、次声波：通常把频率低于20Hz的声音称为次声波。火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低，其最显著的特点是传播距离远，不容易被吸收。如：印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时，产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度，可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。
要点诠释：
声和声音，声的概念比较广，包括声音、超声、次声等；声音的概念相对较窄，仅指人耳能感觉到的那部分声。在声的利用这一节中了解声音、超声、次声的应用。
【典型例题】
类型一、声音的产生与传播
1．（2015•贵港三模）夏天打雷时，发出雷声的原因是（ ）
A．人的耳朵鼓膜在振动
B．发生雷电处空气的振动
C．打雷时发生强光
D．空气很潮湿
【答案】B
【解析】雷电是一种剧烈的放电现象，产生雷电在放电的过程中会引起云层周围的空气振动而发出声音，故雷声是气体振动发出的，故选B。
【总结升华】该题考查了学生对发声体的确定和辨析，属于基础知识，解题的关键是认请发生振动的是哪个物体。
举一反三：
【变式】下列关于声音的产生和传播的说法中，正确的是（ ）
A．声音都是靠空气来传播的 B．只要物体振动，就能听到声音
C．回声是声音被障碍物反射而形成的 D．声音的传播速度不受周围环境温度的影响
【答案】C
2. 一个人站在平行的两峡谷之间，当他击掌时，分别在0.3 s和0.7 s后听到回声。若声音当时1s内传播330 m，则两峡谷之间的宽度为（ ）
A．165m B．198m C．221m D．330m
【答案】A
【解析】声音在峡谷间的传播如下图所示：
声音从人的位置传播到左边的山峡，反射后回到人耳处的时间：
声音从人的位置传播到右边的山峡，反射后回到人耳处的时间：
所用总时间：
因为听到的是回声所以声音走过的距离是两峡谷间距的2倍所以：
两峡谷间的距离是：
【总结升华】题目考查了速度公式的计算和回声测距离的应用，弄清声音在两峡谷之间传播的时间是解题的关键。
举一反三：
【变式】有一山峡宽1200m，两旁都是竖直的陡壁，有一人在山峡内开了一枪，听到第一、第二两次回声间隔5s，则人到两壁的距离分别是（声速v=340m/s ）（ ）
A．700m，500m B．860m，340m C．1000m，200m D．1025m，175m
【答案】 D
类型二、骨传导
3. 生活中常常有这样的感受和经历：当你吃饼干或者硬而脆的食物时，如果用手捂紧自己的双耳，自己会听到很大的咀嚼声，这说明 能够传声；但是你身旁的同学往往却听不到明显的声音，请从物理学的角度提出一个合理的猜想： 。
【答案】固体（骨骼或身体）；传声效果与传声介质有关
【解析】当你吃饼干或者硬而脆的食物时发出的破裂声是经过头部骨胳直接传到自己的听觉神经的，如果再用手捂紧自己的双耳，声音在传播过程中损失小，自己的耳朵听起来就觉得声响较大。你旁边的同学往往却听不到明显的声音，是因为食物发出的破裂声经过空气传到你的同学耳朵，在空气中就会损失一部分能量，且气体比固体传声效果差，所以你身旁的同学往往却听不到明显的声音。据此我们猜想：传声效果与传声介质有关。
【总结升华】题目主要考查了骨传导。声音可以在固体中传播，而且传播速度比液体、气体还要快一些，传播效果也要好一些。
举一反三：
【变式】声小红为了参加歌唱大赛，用录音机录下自己所唱的歌，以便改正某些不足之处，可是在放她自己的录音时，小红总是觉得不太像自己的声音，为此她感到迷惑。你能解释一下这是为什么吗？
【答案】小红感觉声音不像自己的，主要是因为：自己唱歌听到的声音是通过颅骨把声音传到听觉神经的，而听录音是通过空气传到耳朵然后再传给听觉神经。颅骨的传声性能比空气好，所以两者听起来有差异。
类型三、声音的特性
4.音乐小组的几位同学制作了各自的乐器，乐器发声的波形图如下图所示，对此说法不正确的是（ ）

A．乐器发声时都在振动 B．乐器发声的音色相同 C．乐器发声的响度相同 D．乐器发声的音调相同
【答案】B
【解析】声音是由物体振动产生的，所以乐器发声时都在振动，A选项正确，不合题意；从波形图来看，三个乐器振动频率相同音调相同，振幅相同响度相同。但是波形图并不完全相同是因为不同乐器材料结构不同，声音的音色不同。所以答案B错误，符合题意。
【总结升华】这是一道信息题，题目结合声波的波形图考查了和声音的三个特性。解决这类题目要从波形图上比较振动频率和振幅。
类型四、综合应用和实验探究
5.（2016•临沂中考）关于声现象，下列说法错误的是（ ）
A．花样滑冰运动员在水下仍能听见音乐，说明水能传声
B．江泉高架路两侧建有隔音墙，是在传播过程中减弱噪声
C．用不同的力敲击鼓面时，鼓发声的音色不同
D．医学上用超声波检测结石，说明超声波具有能量
【思路点拨】（1）声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播；（2）减弱噪声的途径：在声源处、在传播过程中、在人耳处；（3）声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高；（4）声音可以传递信息，也可以传递能量。
【答案】C
【解析】A、花样滑冰运动员在水下仍能听见音乐，说明水能传声，故A正确；B、江泉高架路两侧建有隔音墙，是在传播过程中减弱噪声的，故B正确；C、用大小不同的力敲击鼓面，鼓面振动的幅度不同，发出声音的响度就会不同，故C错误；D、医学上用超声波检测结石，说明声波能够传递能量，故D正确。故选C。
【总结升华】本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
举一反三：
【变式】（2015•平原县一模）关于声现象，下列说法中正确的是（ ）
A．只有固体和液体可以成为声源
B．空气传声是空气形成的疏密相间的波动向远处传播
C．听声辨人主要是由于声音的响度不同
D．隔声、吸声和消声是在声源处控制噪声
【答案】B
6.很多同学有过疑问“声音具有能量吗？它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢？”某同学对其中两个问题进行探究，实验器材如图所示：A为一个空易拉罐，它的底部中央用钉子戳个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，用塑料薄膜包住并绷紧，用橡皮筋扎牢。B为一只点燃的蜡烛。完成表中的内容。
为保证每次实验声音的频率相同，你的做法是 。
【答案】
拍一次或每次拍的快慢相同
【解析】拍塑料膜发出较强的声音时，可以看到烛焰在跳动；烛焰的跳动是由声音引起空气的振动产生的，说明了声音可以传递能量；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；轻拍塑料膜和重拍塑料膜，使塑料膜振幅不同，观察烛焰摆动幅度。
【总结升华】此题是开放题型，主要考查学生对基础实验的掌握情况。在描述实验过程时，语言一定要准确，对于涉及多变量的，还需要按照控制变量的思想来进行描述。
运用分类
声与信息
声与能量
日常生活
隆隆的雷声——下雨
敲击瓷器——判断瓷器是否有裂纹
听铁轨传声——判断火车远近
骨传导、回声定位
爆竹声——振碎玻璃
医疗
B超、听诊
超声波——击碎人体结石
军事
声呐探测潜艇、鱼雷
声波武器——“金嗓子”
工业、交通
声呐测距
超声波探伤
超声波焊接、超声波清洗