資源簡介

第三章 聲現象
八年級上冊 ? 滬科版
（五?四學制）
許多動物都通過聲音感知環境，互相交流。海豚視力不佳，它們主要通過聲音彼此交換信息。在物理學中，聲學是歷史悠久的分支學科之一。本章我們將學習與常見聲現象有關的聲學基礎知識。
通過本章內容的學習，你將了解聲音的產生和傳播、聲音的特性等基本概念和規律；認識聲波的應用和危害；體驗觀察現象、歸納結論的科學方法；增強環境保護和健康生活的意識。
導入新課
第1節 聲音的產生和傳播
我國的民族樂器種類繁多，常見的有古箏、古琴、琵琶等。如圖所示，用手指撥動琴弦，就能聽到悠揚婉轉的聲音。
聲音是如何產生、傳播，并被我們聽到的呢？
聲音的產生
01
聲音的傳播
02
課堂總結
03
提升練習
04
第1節 聲音的產生和傳播
聲音的產生
01
第1節 聲音的產生和傳播
一 聲音的產生
圖示
實驗過程
實驗現象
1. 現象探究：聲音是如何產生的
將碎紙片放在揚聲器的紙盆上，播放音樂，使揚聲器發聲；停止播放音樂
碎紙片跳動，揚聲器紙盆振動發聲；振動停止，發聲也停止
撥動緊繃在筆盒上的皮筋
皮筋振動，能聽到皮筋發出的聲音
一 聲音的產生
將橡皮薄膜繃緊在杯口上，在橡皮膜上放幾粒泡沫塑料顆粒，用手指敲擊橡皮膜
能聽到橡皮膜發出“嘭嘭”聲；觀察到泡沫塑料顆粒彈跳起來
在音叉的叉臂上固定一根鋼針，敲擊音叉，再用熏黑的玻璃片迅速滑過針尖
玻璃片上會出現如圖 所示的銀齒狀劃痕
圖示
實驗過程
實驗現象
一 聲音的產生
探究分析：
我們聽到橡皮筋的聲音是橡皮筋的振動產生的；揚聲器的聲音是由紙盆的振動產生的；音叉的聲音是音叉振動產生的。由此可見，聲音是由物體振動而產生的，物體不振動就不會產生聲音。
探究結論：聲音是由物體振動產生的.
2. 聲源
物理學中，把正在發聲的物體稱為聲源。當聲源停止振動，物體也就停止發聲。
一 聲音的產生
3. 探究方法——轉換法
將橡皮薄膜繃緊在杯口上，用手指敲擊橡皮膜，能聽到橡皮膜發出“嘭嘭”聲，但是觀察不到橡皮膜的振動，怎樣才能顯示這種微小振動？
若在橡皮膜上放幾粒泡沫塑料顆粒，再敲擊橡皮膜，聽到聲音的同時看到泡沫塑料顆粒彈跳起來，泡沫塑料顆粒能夠把橡皮薄膜的振動放大，這種研究方法在物理上叫做轉換法。
一 聲音的產生
4. 物體振動時發聲的事例
（1）樂器的發聲
弦樂器靠弦的振動發聲；管樂器是靠空氣柱振動發聲；打擊樂器是靠樂器自身的振動發聲。
一 聲音的產生
（2）一些動物的發聲部位
蟬（雄性）是通過腹部的發生器官來發聲的
蚊子飛行時，是翅膀迅速振動發出的
蟈蟈后背長有透明膜狀發生薄片，靠翅膀高速震動摩擦產生聲音
一 聲音的產生
【例題1】敲鑼鼓時要讓嗡嗡作響的鑼聲迅速停止，最好的方法是（　　 ）
A. 捂住耳朵　　　 B. 不再去敲它
C. 用手按住鑼面　　D. 握住鑼的邊緣
因為聲音是由物體的振動產生的，振動停止，聲音消失，所以要讓嗡嗡作響的鑼聲迅速停止，最好的方法是用手按住鑼面，使它停止振動?！　　?
故A、B、D不符合題意，C選項符合題意。故選C。
C
一 聲音的產生
【例題2】凝結著中國古人智慧的雙耳魚洗盆如圖所示。注入半盆水后，用雙手搓把手，會發出嗡嗡聲，同時盆內水花四濺?！八ㄋ臑R”說明發聲的“魚洗”正在______ ；用雙手按住把手，嗡嗡聲會很快消失，這是因為______________________。
空氣 振動停止，發聲也停止　
聲音是由物體振動產生的，“水花四濺”說明發聲的“魚洗”正在振動。用雙手按住把手，振動停止，發聲也停止，嗡嗡聲會很快消失。
振動
聲音的傳播
02
第1節 聲音的產生和傳播
二 聲音的傳播
（1）探究固體、液體和氣體是否能傳聲
圖示
實驗過程
實驗現象與結論
將發聲的揚聲器對準燭焰。觀察燭焰的擺動情況
將發聲的蜂鳴器放在課桌上，一側耳朵緊貼在桌面，另一側耳朵用手塞住
隨著揚聲器發出有節奏的聲音，燭焰隨之擺動。燭焰處的空氣受到了揚聲器上薄膜振動的影響
一側耳朵緊貼在桌面上，能聽到蜂鳴器的聲音，表明課桌能傳播聲音
1. 聲波
二 聲音的傳播
圖示
實驗過程
實驗現象與結論
把發聲的音樂芯片用塑料紙包好浸入水中，站在桌旁是否能聽見水中音樂芯片發出的音樂聲
站在桌子旁邊的人能聽見水中音樂芯片發出的音樂聲。表明液體可以傳播聲音
探究歸納
（2）介質：固體、液體、氣體都可以成為傳播聲音的介質。
二 聲音的傳播
水波
聲波
圖示
分析
以擊鼓為例：當鼓面向右振動時，壓縮右面的空氣，使這部分空氣變密；當鼓面向左振動時，使右面的空氣變稀疏；鼓面左右振動，空氣中就形成了疏密相間的波動（聲波），由近及遠向四周傳播出去。
在水平如鏡的水面上，用木棒輕輕點擊水面，水面就會形成一圈一圈的水波，并不斷向遠處傳播
（3）聲波
聲源的振動在介質中的傳播，叫做聲波。
二 聲音的傳播
【進行實驗】把正在發聲的揚聲器放入連接抽氣裝置的透明玻璃罩中。隔著玻璃罩，能聽到揚聲器發出的聲音，并能看到揚聲器上方的泡沫塑料顆粒不斷跳動。逐漸抽出玻璃罩內空氣，再打開閥口讓空氣重新充入玻璃罩內。
在此過程中，聽到的聲音有什么變化？泡沫塑料顆粒的跳動情況如何變化？
2. 實驗探究: 真空是否能傳聲
【現象與分析】以上實驗中，揚聲器上的泡沫塑料顆粒始終在跳動，說明揚聲器一直在振動。在玻璃罩外聽到的聲音隨玻璃罩內空氣的減少而變弱，說明聲音的傳播需要介質。聲波無法在真空中傳播。
【實驗結論】聲波無法在真空中傳播。
二 聲音的傳播
實驗方法一科學推理法
在探究真空能否傳聲的實驗中，雖然不可能將玻璃罩內的空氣完全抽出，但通過“玻璃罩內空氣越來越少，聽到的聲音越來越小”能夠推理出真空不能傳聲。
在這里運用了科學推理法，又稱理想實驗法。
聲音越來越小
二 聲音的傳播
介質
聲速/（m·s-1）
介質
聲速/（m·s-1）
空氣（0℃）
332
冰
3230
空氣（15℃）
340
松木
3320
空氣（30℃）
349
大理石
3 810
純水（25℃）
1 493
鋼鐵
5200
海水（25℃）
1 533
玻璃
5 000?6000
3. 聲速
（1）聲速：聲波傳播的距離與傳播時間之比稱為聲音的傳播速度。
（2）一些介質中的聲速
二 聲音的傳播
（3）影響聲速大小的因素
①聲速與介質的種類有關
聲音在不同介質中傳播的速度一般是不同的。一般情況下，聲音在液體中的傳播速度大于在氣體中的傳播速度，小于在固體中的傳播速度（即一般情況v固>v液> v氣）。
②聲速與介質的溫度有關
聲音在介質中的傳播速度與介質的溫度有關。15?C下聲音在空氣中的傳播速度是 340m/s，在30?C環境中聲音在空氣中的傳播速度為349m/s。
二 聲音的傳播
4. 回聲
（1）概念：聲音在介質中傳播，遇到障礙物時，一部分被反射回來，形成回聲。
（2）辨別回聲與原聲
①聽到回聲的條件（時間間隔）
如果回聲到達人耳的時間比原聲晚0.1s以上，人耳就能把回聲和原聲區分開；如果小于0.1s，回聲和原聲混在一起，使原聲加強，此時人耳分辨不出原聲和回聲。
所以，在屋子里講話聽起來比較響亮，在操場上講話，聽起來就小多了。
二 聲音的傳播
②聽到回聲的條件（距離）
發出的聲音經過較長的時間（大于0.1s）回到耳邊，人耳才能把回聲與原聲區分開。
聲音0.1s內通過的距離
s=vt=340m/s ×0.1s=34m
所以人距障礙物間距離至少
s0=17m
二 聲音的傳播
（3）回聲應用
①測距
當聲源靜止時，聲音從出發到再回到聲源處所走過的距離是聲源到障礙物距離的兩倍。則兩地距離：
s= ?????????v聲t
其中v聲為聲音的傳播速度，t 為聲源從發聲到接收到回聲的時間。
在生產生活中廣泛應用了回聲。例如，利用回聲探測水中魚群、水下礁石或潛水艇等。
②加強原聲
利用回聲與原聲混合，讓音樂廳的演奏效果更好。
?
s= 12?v聲t
?
二 聲音的傳播
（4）回聲的防止
室內講話（比如晚會、報告會等場合）時，回聲有時候會使人聽到多重聲音，產生重音，不利于接收信息，嚴重時會對人的聽覺系統造成危害。所以劇院的墻壁常做成凹凸不平的形狀，使到達的聲音向各個方向反射，從而相互抵消一部分，減弱回聲的影響。
二 聲音的傳播
（5）天壇——我國古代聲學應用的奇跡
北京天壇是我國古代建筑的奇跡之一。最初建于明永樂十八年（1420年），是明清兩代帝王祭天和祈谷的場所。天壇回音壁、三音石和圜丘堪稱聲學在建筑中應用的三大奇跡。
①在回音壁，一人對著墻體說話，聲音經過多次反射，另一人在回音壁的很多位置都能聽到聲音。
②在三音石，人站在上面拍手，可以聽見三次回音。
③在圜丘，人站在中央臺上說話會感覺聲音特別洪亮，這便是因為回聲與原聲混在了一起。這三大奇跡皆巧妙應用了聲音的傳播與反射。
天壇回音壁示意圖
二 聲音的傳播
①聽到聲音的過程：耳郭相當于一個聲波收集器，聲波傳入耳道中，引起鼓膜振動，鼓膜的振動通過聽小骨傳至耳蝸，然后通過聽覺神經將信息傳到大腦，產生聽覺。
②骨傳導
講話時，聲帶的振動往往經過牙床、上下頌骨等傳入內耳，引起聽覺。
（6）我們是怎樣聽到聲音的
人耳的結構示意圖
圖中的骨傳導耳機借助頭骨的振動，將聲音信號傳遞到耳蝸和聽覺神經。在增雜環境中，人們會不自覺地把耳機音量調大。長期佩戴耳機，不論是入耳式耳機還是骨傳導耳機，都會對聽力造成傷害。
骨傳導耳機
二 聲音的傳播
【例題3】小明做探究真空是否能傳聲的實驗，如圖所示。
（1）如圖，把正在響鈴的電鈴放在玻璃罩內，在逐漸
抽出玻璃罩內空氣的過程中，會聽到鈴聲逐漸變 _____；
（2）打開閥門，讓空氣逐漸進入玻璃罩內，又會聽到
鈴聲逐漸變 ____；
（3）推理過程：玻璃罩內空氣越少，傳出的聲音越 _____；如果玻璃罩內抽成真空后，就聽不到電鈴響鈴的聲音了；
（4）結論：聲音的傳播需要 _____，真空不能 _____；
（5）此實驗中，用抽氣機抽氣 _____（填“能”或“不能”）得到真空，實驗的結論是通過 _____（填序號）得出的結論。
A．實驗推理 B．實驗驗證 C．歸納總結
大
小
小
介質
傳聲
不能
A
二 聲音的傳播
（1）把正在響鈴的電鈴放在玻璃罩內，在逐漸抽出玻璃罩內空氣的過程中，空氣逐漸減小，傳播聲音的介質減少，會聽到鈴聲逐漸變小。
（2）打開閥門，讓空氣逐漸進入玻璃罩內，空氣逐漸增多，會聽到鈴聲逐漸變大。
（3）（4）玻璃罩內空氣越少，傳出的聲音越小，推理，如果玻璃罩內抽成真空后，就聽不到電鈴響鈴的聲音了，可以得到聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲。
（5）此實驗中，用抽氣機抽氣不能得到真空，實驗的結論是通過實驗推理得出的結論，用到實驗推理法，故選A。
二 聲音的傳播
【例題4】如表給出了在一些介質中的聲速，分析表格中的信息，可以得出的結論是（　?。?
A．聲音在銅中傳播得最慢
B．聲音在空氣中的傳播速度為 340m/s
C．聲音在固體中比在液體中傳播得快
D．聲速大小與介質的溫度、種類有關
D
介質
v/(m/s）
介質
v/(m/s）
空氣（0℃）
331
水（常溫）
1500
空氣（15℃）
340
冰
3230
軟木
500
銅
3750
二 聲音的傳播
A．從表中數據可知，聲音在銅中傳播的速度最快，故A不符題意；
B．在15℃時，聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，而0℃時與15℃時的速度不同，故 B不符合題意；
C．從表中數據可知，聲音在軟木中傳播的速度為500m/s，在水中的速度為1500m/s，故 C不符合題意；
D．從表中數據可知，聲速大小與介質的種類有關，還與介質的溫度有關，故D符合題意。
故選D。
二 聲音的傳播
【例題5】一輛汽車以某一速度正對山崖勻速行駛，鳴笛后2s聽到回聲，汽車從鳴笛到司機聽到回聲前進了40m，已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，求：
（1）汽車行駛的速度；
（2）聲音傳播的距離；
（3）鳴笛處到山崖的距離。
（1）汽車行駛的速度
（2）聲音2s傳播的路程
s聲=v聲t=340m/s×2s=680m
（3）鳴笛處到山崖的距離
????車=????車????=40m2s=20m/s
?
二 聲音的傳播
【例題6】某人在一根較長的裝有水的鋼管的一頭敲一下，另一人在水管的另一頭能聽到三次響聲，這三次響聲傳播的介質順序是（　?。?
A．空氣、水、鋼管 B．水、空氣、鋼管
C．鋼管、水、空氣 D．鋼管、空氣、水
本題中傳播聲音的物質有三種：水、鋼管和空氣，在這三種物質中，聲音在鋼管中傳播的最快，在空氣中傳播的最慢，人在水管的另一端聽到的第一聲響是從水管中傳來的，第二聲響是從水中傳來的，第三聲響是從空氣中傳來的。故選C。
C
課 堂 總 結
03
第1節 聲音的產生和傳播
課堂總結
聲音的產生和傳播
由物體的振動產生，發聲物體統稱為聲源.
①聲音的傳播需要介質；聲音可以在固、液、氣體中傳播；真空不能傳聲.
②聲波：聲源的振動在介質中的傳播叫做聲波.
③聲速：描述聲音在介質中傳播的快慢.
④影響因素：與介質的種類、溫度有關.
①回聲：聲音在介質中傳播，遇到障礙物時，
一部分被反射回來，形成回聲.
②聽到回聲的條件：人耳區別原聲和回聲的最短時間間隔 0.1s，障礙物與發聲體最短距離17m.
③回聲的應用：回聲測距、加強原聲等.
傳播
回聲
產生
提 升 訓 練
04
第1節 聲音的產生和傳播
提升訓練
聲音是由物體的振動產生的，輪胎在路面上振動時，產生了音樂聲。
聲音的傳播需要介質，音樂聲通過空氣傳入人耳。
1. 如圖，我國已經建成多條“音樂公路”，路面上刻有一條條凹槽，每條凹槽就像一個音符，可以把整條路面看成是一張留聲機的碟片，而汽車的輪胎就像是唱針，每當汽車駛過這段路面時，一段完整的音樂就奏響了。音樂聲是由輪胎的_______產生的，音樂聲通過______傳入人耳。
振動
空氣
提升訓練
2．北宋時代的沈括，在他的著作《夢溪筆談》中記載著：士兵枕著牛皮制成的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲敵人的馬蹄聲。下列有關聲音的描述正確的是（　?。?
A．聲音可以不由振動產生
B．聲音在真空中傳播的速度是340m/s
C．只有牛皮制成的箭筒可以傳播聲音
D．一般固體傳播聲音比空氣快
A．一切聲音都是由于物體振動產生的，故A錯誤；
B．聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲，故B錯誤；
C．所有的固體、液體、氣體都可以傳聲，故C錯誤；
D．一般來說，固體傳播聲比液體快，液體傳播聲比氣體快，D正確。
D
故選D．
提升訓練
3. 在敲響大鐘時，有同學發現停止對大鐘的撞擊后大鐘“余音不止”，其原因是（　　）
A．一定是大鐘的回聲
B．大鐘雖然停止振動，但空氣仍在振動
C．是因為人的聽覺發生“延長”的緣故
D．大鐘仍在振動
D
A．回聲是聲音在傳播過程中，遇到障礙物時，被障礙物反射的現象；停止對大鐘的撞擊后大鐘“余音不止”，不是由于回聲現象，故A錯誤；
B．停止對大鐘的撞擊后，大鐘不能立即停止振動（如同敲擊音叉實驗一樣）；激起的空氣的振動是聲波傳播時導致的現象，故B錯誤；
C．人的聽覺不會發生“延長”現象，故C錯誤；
D．停止對大鐘的撞擊，大鐘仍在振動，故出現“余音不止”現象，D正確。
提升訓練
4. 佳怡同學按如圖所示實驗裝置做實驗，請你回答下列問題：
（1）如左圖所示，輕輕敲擊音叉，聽到音叉發出聲音，用豎直懸掛的泡沫塑料球接觸發聲的音叉時， 泡沫塑料球被彈起，這個現象說明_________________；在本實驗中泡沫塑料球的作用是_____________；
（2）如中間的圖所示，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起，這個現象說明___________________；
（3）把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃鐘罩內， 逐漸抽出其中空氣，發現鈴聲明顯減小，如圖所示，實驗推理可以得出真空__________ 。
聲音可以在空氣中傳播
不能傳聲
聲音是由物體振動產生的
將微小的振動放大
提升訓練
（1）由題意可知，用豎直懸掛的泡沫塑料球接觸發聲的音叉時， 泡沫塑料球被彈起，即發聲的音叉在振動，所以這個現象說明聲音是由物體振動產生的。
由于音叉的振動幅度較小，不易觀察，所以借助泡沫塑料球接觸發聲的音叉，泡沫塑料球將會明顯擺動，從而說明音叉振動，所以在本實驗中泡沫塑料球的作用是將微小的振動放大。
（2）由題意得，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起，說明聲音通過空氣傳播到了左邊，即這個現象說明了聲音可以在空氣中傳播。
（3）把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃鐘罩內， 逐漸抽出其中空氣，空氣逐漸減少，發現鈴聲明顯減小，因此推理得出真空不能傳聲。
提升訓練
5. 一位男孩面對一座峭壁發出喊聲，一會兒他聽到了回聲。他從手腕上的電子表看到，從他發出喊聲到聽到回聲共經歷了約0.5s的時間，估算峭壁距離男孩站立之處有多遠。
聲音由男孩傳播到峭壁的傳播時間為
所以峭壁離男孩之地的距離為
s＝vt＝340m/s×0.25s＝85m
答：峭壁離男孩之地約有85m。
提升訓練
6. 我們知道，聲音在不同介質中傳播的速度不同。閱讀下表，回答問題。已知在長為850m的空金屬管一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩個聲音，兩聲相隔2.33s（此時氣溫約為15℃）。問：
（1）第二次聽到的聲音是通過哪種介質傳來的？
（2）敲擊后聲音通過空氣傳到另一端要多長時間？
（3）聲音在金屬管中的傳播速度是多大？該金屬管可能是由什么材料制成的？
空氣（0℃）
331
冰
3230
空氣（15℃）
340
銅
3750
空氣（25℃）
1324
鋁
5000
水（常溫）
1500
鐵
5200
提升訓練
（1）聲音在空氣傳播速度慢，在金屬管中傳播速度快，第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的。
（2）由v=s/t可知，聲音在空氣傳播的時間是

（3）聲音在金屬管內傳播的時間
聲音在金屬管內傳播的速度
查表知：金屬管是鋁制成的。
????′=????′????=850m340m/s=2.5s

展開更多......

收起↑