第三章 声
1. 认识声现象
我们生活的世界充满了各种声音
情境导入
1、知识与技能目标
(1)通过观察和实验知道声音是由物体振动产生的;
(2)知道声音传播需要介质,声音在不同介质中的传播
速度不同。
2、过程与方法
通过演示扬声器发声、水和沙土传声等。
实验让学生充分体验通过观察实验建立理论的科学
研究方法。
学习目标
3、情感、态度和价值观
激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生
乐于探索,勇于实践;注意在活动中培养学生善于
交流和合作的意识。
一、声音是怎么产生的
1、将手指按住自己的喉头两侧后说话
2、把音叉的振动放大
我们用转换法把不容易观察到的现象间接表现出
来。
教材精析
我们把正在发声的物体叫声源。
实验结论
声音是由物体振动产生的,一切发声的物体都在振动。
振动停止,发声也停止。
说出以下物体是如何发出声音的
苍蝇飞舞起来,
由翅膀振动发出
声音
笛管里面的空气
振动而产生声音
由琴弦振动
产生声音
说一说
“风声、雨声、读书声,声声入耳”,这句话中的声
源分别是_____,_____和_____。空气 水 声带
说明:气体、液体、固体都能振动而发声。
典例透析
真空罩中的闹钟,声音大小有变化吗?
声音的大小变了,说明了什么问题?
声音的传播需要空气
1、声音 在气体中传播。(填“能”或“不能”)
2、声音在真空中 传播。(填 “能”或“不能”)
能
不能
二、声音是怎么传播的
太空中宇航员即使靠近说话也听不见,这是
为什么?那么宇航员在太空中采用什么方式进行
交流呢?
液体和固体是否也能传播声音?你有相关的生
活体验来解答这个问题吗?
固体和液体都能传播声音
实验结论
声音的传播需要介质,真空不能传声,声音可以在
气体、固体液体中传播。
在介质中,声音以波的形式传播
用声波粉碎人体内的“石头”说明声
波能使物体振动,具有能量。
当核潜艇在水下行驶的过程中,利用声纳和
雷达系统对目标进行探测、定位和通信,其中声
纳是利用回声定位的原理对目标进行定位的,这
说明声可以传递信息。
C
典例透析
声音是一种波,在下列的实例中,能说明声音具有能量的
是( )
A.下雨天,我们总是先看到闪电,后听到雷声
B.百米赛跑的终点计时员总是在看到白烟的同时按下计时器
C.巨大的雷声响过,我们发现活动的窗户玻璃也跟着振动起
来
D.登上月球的宇航员们即使相距很近,也必须通过无线电来
通话
声的传播需要一定的时间,声在每秒内传播的距
离叫声速。
Ø 声速的大小跟介质的种类有关。
Ø 一般情况下,固体中传播最快;液体中次之;
气体中最慢。
Ø 还跟介质的温度有关。
Ø 15 ℃时空气中的声速是340 m/s。
三、声速
教材精析
甲同学把耳朵贴在长铁管的一端,乙同学在长铁管的
另一端敲击这根铁管,则甲同学听到的声音情况是
( )
A.响了一下,声音是从铁管传来的
B.响了一下,声音是从空气传来的
C.响了两下,先听到从空气传来的
D.响了两下,先听到从铁管传来的
D
典例透析
人在池塘边的脚步声会吓跑附近水域的鱼,声音
传播的主要途径是( )
A.岸—空气—水—鱼 B.空气—水—鱼
C.岸—空气—鱼 D.岸—水—鱼
D
解析:人走路产生的声音可以在空气--水中传播,也
可以在岸--水中传播;在水中的鱼可以通过以上不同
的途径接收到声波,由于声音在固体中传播速度比在
气体中传播快,所以其接收途径主要是岸-水-鱼。所
以选项A、B、C都不是主要途径。故选D。
科学探密
昆虫飞行时翅膀都振动,蝴蝶每秒振动五六次,蜜
蜂每秒振动三四百次。当蝴蝶和蜜蜂同时从你身边飞
过时,凭听觉你发现了谁?为什么?
人耳能听到20 Hz~ 20 000 Hz的声音,超声和次声人
耳都听不见。
人耳的听力能力
频率:物体1秒钟内振动的次数叫做频率。
频率的单位:赫兹 简称赫 符号:Hz
10 Hz表示:发声体每秒振动的次数为10次
人耳能听到的声音:20 Hz~20 000 Hz声音
次声:低于20Hz的声音
超声:高于20000Hz的声音
知识归纳
根据下图所给信息,判断下列说法正确的是( )
A.蝙蝠可以发出频率为400 Hz的声音
B.人听觉频率范围比人发声频率范围要小
C.人不能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
D.15 Hz的声音只要振幅足够大,人耳是能听到的
C
典例透析
四、我们是如何听到声音的
教材精析
发声体振动发声
→声音以声波的形式在介质中传播
→引起鼓膜振动
→听觉神经
知识归纳
我们能够听到声音,正确的传播途径是( )
A.良好的耳朵→介质→物体振动
B.介质→物体振动→良好的耳朵
C.物体振动→介质→良好的耳朵
D.物体振动→良好的耳朵→介质
C
典例透析
声
音
的
产
生
和
传
播
产生
传播
振动
需要介质:固体、液体或气体
以类似水波的形式
声速
我们是如何听到声音的
知识归纳
第三章 声
2. 乐音的三个特征
1、知道乐音的三个特征:音调,响度和音色。
2、知道影响音调高低的因素。
3、知道影响响度大小的因素。
4、了解影响音色的因素。
重点和难点
1、重点是影响音调和响度的因素。
2、难点是影响音色的因素。
学习目标
音调高的声音,有
12个波
音调低的声音,
有8个波
看看不同的声音的波形有什么区别?
音调高低的决定因素:频率
物理意义:描述物体振动快慢
定义:物体每秒内振动的次数
字母:f
单位:赫兹 Hz
一、音调
怎么改变尺子发声的音调?
动手试一试:
结论:音调的高低是由声源振动的频率决定。
1、振动越快,频率越大,音调越高
2、振动越慢,频率越大,音调越低
频率=振动次数/时间(秒), 单位为赫兹(Hz)。
一般情况下,物体越粗大长,其振动频率越
慢, 。物体越细小短,其振动频率越
快, 。
音调越低
音调越高
此外,音调的高低还与声源的形状、尺寸和所用材
料等因素有关。
成年男子的声带长而厚,振动频率小,只有100~300
赫兹;女子的声带短而薄,振动频率大,一般在160~
400赫兹。少年的声带正在发育,有一段“变音”时期,
这个时期应注意保护声带。
二、响度
尺子音调不变,发出的声音是完全相同的吗?
怎么让尺子发出的声音更大?
响度:声音的大小
振幅:物体振动的幅度
2、音色是辨别不同发声体的依据。
1、音色也叫做音品,不同发声体的音色不同。
不同的物体,音色不同
三、音色
1、“高声呼叫”和“低声细语”,这里的“高的低指
的是”( )
A、音调高低
B、响度大小
C、音色好坏
D、都不正确
B
典例透析
2、放声歌唱的男低音和为他轻声伴唱的女高音相
比( )
A、男低音音调较高,响度较大
B、男低音音调较低,响度较小
C、男低音音调较低,响度较大
C
3、如图所示,是用示波器显示的不同乐器发出不同
声波的波形图,其中频率最大的是( )
D.二胡
A.长笛 B.小提琴
C.手风琴
B
4、如图所示,在四个完全相同的玻璃杯内装 有质量
不等的同种葡萄酒,用大小相同的力敲击四个玻璃杯,
会发出不同的声音。这“不同的声音”主要是指声音
的( )
A.音调 B.振幅
C.音色 D.响度
A
5、吉它是年轻人喜爱的一种乐器。在演奏前,需要调
整琴弦的松紧程度,这样做的目的是调节琴弦发声
时的( )
A.振幅 B.响度
C.音调 D.音色
C
6、电子乐器可以模仿各种乐器发出的声音,要
模仿得逼真,其关键是要求电子乐器所发出
的声音与所要模仿乐器发出的声音哪一项特
征尽可能的一致 ( )
A.音调 B.频率
C.响度 D.音色
D
三要素 含义 决定因素 相关问题
响度
声音
的大
小
发声体振动
的幅度
振幅:物体振动幅
度
响度单位:分贝dB
音调
声音
的高
低
发声体振动
的频率
频率:物体每秒内
振动的次数。
单位:赫兹(Hz)
音色
声音
的品
质
发声体本身
的材料、结
构
音色是辨别不同发
声体的依据
知识归纳
第三章 声
3. 噪声
学习目标
1、了解噪声的来源和危害。
2、知道防止噪声的途径。
3、了解噪声的来源,知道防止噪声的途径。
4、在知道噪声危害的基础上,自觉培养社会责任
感,增强环境保护的意识。
Ø谈谈你的感受。
Ø在你的周围,还有哪些类似的声音?你制造过
噪声么?
Ø什么是噪声?
从物理学角度看:杂乱无章的声音叫噪声。
教材精析
观察乐音和噪声的波形
池塘虫鸣 路边
想一想?
动听的音乐会不会成为噪音?
教材精析
从环境保护的角度看:一切干扰人们休息、学习和
工作的声音都是噪声。
噪
声
的
来
源
交通噪声:汽车、摩托车的鸣叫声,车轮与
路面的摩擦声,火车、飞机等巨大响声
工业噪声:发动机运转声,电锯、机床、电
钻等
施工噪声:筑路、盖楼、打桩、工地
爆破声等
居民噪声:家用电器的工作声,的说话、
哭笑声等
生活中噪声的来源有哪些?
噪声的等级和危害
1.用分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级。
2.噪声强弱的三条界线:
>90 dB,会破坏听力;
>70 dB,会影响学习和工作;
>50 dB,会影响休息和睡眠。
教材精析
噪音对成年人的危害:
噪音的恶性刺激,严重影响我们的睡眠质量,并会导
致头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、注意力不
集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀、食
欲呆滞等消化道症状。
噪音对幼儿的危害:
婴幼儿经常受噪音的刺激、会引起精神萎靡、烦躁不
安、消化不良、食欲不振等现象,并使内分泌发生紊
乱,妨碍婴幼儿身心健康与智力发育。噪音还会影响
视力,诱发眼病。
噪音对孕妇及胎儿的危害:
孕妇长期处在超过50分贝的噪音环境中,会使内分泌腺
体功能紊乱,并出现精神紧张和内分泌系统失调。严重
的会使血压升高、胎儿缺氧缺血、导致胎儿畸形甚至
流产。影响大脑的发育,导致儿童智力低下。
噪音对学生的危害:
如果长期处在超过40分贝的噪音环境中。 则无法集
中精力,影响自学能力的提高。长期的噪音困扰,
还会严重影响学生的学习成绩和身体健康,从而导
致成绩下降,严重者会产生厌学的情绪。
噪声一向为人们所深恶痛绝。但是,随着现代科
学技术的发展,人们已能利用噪声造福人类。
可以利用噪声控制植物提前或推迟发芽来除掉杂草;利
用人体发出的微弱的噪声,可以探测病灶;利用水下自
然噪声显示海底情况等。
知识拓展
噪声的利用:
声源的振动产
生声音
空气等介质的
传播
引起鼓膜的
振动
声音发生
处
声音的传
播过程
人耳
如何控制噪声呢?
教材精析
控
制
噪
声
的
途
径
用隔音或吸音材料把噪声声
源与外界隔离开
戴防噪声耳塞,用手指塞住耳朵等
1.在声源处控制:改造声源结构,减小噪声响
度;在声源处加防护罩;在内燃机排气管处加
消声器
2.在传播过程中控制:
3.在人耳处控制:
其中最根本的是消除或降低声源的噪声
控制噪声的方法
隔音窗 隔音耳罩
千山鸟飞绝,万径人踪灭。
波峰吸音海绵
一、噪声及来源
1、物理学角度 2、环境保护角度
二、噪声的大小及危害:
1、噪声等级——分贝(dB) 2、危害
三、噪声控制
1、在声源处减弱
2、在传播过程中减弱
3、在人耳处减弱
知识归纳
例1 如图所示,是常见的交通标志牌,其中与声现象有
关的是( )
解析:禁止掉头行驶,不合题意。交通标志牌,图中的
“20 t”表示车辆限载20吨,不合题意。标志表示禁止
鸣笛,符合题意。限速标志牌,其含义是通过此路段车
速不得超过80 km/h,不合题意。故选C。
典例透析
C
例2 乌鲁木齐市某街道旁的电子显示屏显示的噪声等级
为80 dB。如果人处在此噪声等级的环境中( )
A.对人的听力会产生严重危害
B.对人的学习会产生影响
C.对人的睡眠不会产生影响
D.对人的学习、睡眠都不会产生影响
解析:人们用分贝来划分声音的等级,30 dB~40 dB是
较理想的安静环境,超过50 dB就会影响睡眠,70 dB以
上会干扰谈话,影响学习、工作效率,长期生活在90 dB
以上的噪声环境中,会影响听力。故选B。
B
例3 下列有关声现象说法正确的是( )
A.只有房主本人说出暗语时才能打开的“声纹门锁”,
是依据声音的音调来识别的
B.声和电磁波都能传递信息且都可以在真空中传播
C.鼓乐声主要是由鼓内空气振动产生的
D.中考期间学校路段禁止鸣笛,这是在声源处减弱噪声
D
例4 下列控制噪声的措施中,属于防止噪声产生
的是( )
D.纺织车间的工作人员使用防噪声耳罩
C.街道上安装噪声监测仪
B.公共场所不要高声喧哗
A.晚上休息时关闭房间的门窗
B
例5 下列措施中不能达到减弱噪声的目的的是( )
A.摩托车上安装消声器
B.机场工作人员戴有耳罩的头盔
C.街头设置噪声监测仪
D.高架道路两侧建起透明板墙
C
第三章 声
4. 声与现代科技
地球表面有空气、水、岩石等不同介质,介
质形状不同,声波在里面传播,就会产生很
多有趣的现象。
情景导入
教材精析
音叉共鸣
1、了解声在现代技术中的应用。
2、了解回声与共鸣,了解混响现象。
3、情感、态度与价值观介绍声在现代技术中的应用,
培养学生热爱科学的情感。
重点和难点
1、回声与共鸣。
2、能识别常见声学应用事例是超声还是次声应用。
学习目标
(一)回声
听到回声的条件:
回声到达人耳的时间比原声至少晚0.1 S。
当声音在传播过程中遇到障碍物时,能被反射
回来,反射回来的声音能再次被我们听见就成了回
声。
教材精析
物体因共振而发声的现象。例如,两个频率相同
的音叉靠近,其中一个振动发声时,另一个也会
发声。
(二)共鸣
1906年的一天,一支沙皇俄国的军队迈着整齐的步伐,
雄纠纠、气昂昂地通过彼得堡封塔河上的爱纪毕特桥时,
桥身亦突然断裂……
音叉共鸣的示意图
1、定义:物体振动频率大于20 000 Hz的声音。
2、特点:传播距离远,方向性强,穿透能力强,
能量大且密集。
3、应用:确定潜艇鱼群位置及海水深度;超声探
伤仪;清洗、焊接、硬脆材料工;促进化学反应;
B超;粉碎结石;治疗白内障;加湿器等。
(三)超声
1、定义:振动频率小于20 Hz的声音。
2、特点:频率低,能量损失小,能传的很远。
3、次声波的来源:地震、火山喷发、海啸、台风等
灾害;核爆炸、导弹发射等。
4、监测核试验、监测海洋温度、预测火山喷发、龙
卷风、雷暴、泥石流、地震等自然灾害。
(四)次声
刚才的这些情景中,“声”分别都
起了什么作用?
这些生活中的现象,你都关注过吗?
一、声音可以传递信息
教材精析
除了人类会利用声音传递信息,动物们也
会利用声音的信息来求生或捕猎,你能举几个
例子吗?
人类也向动物学习了这些技巧,但是你能
看出人类是怎么做到的吗?
有一艘漂在海面的渔船向水下的鱼群发出一个
声信号,0.05秒后听到了这个声信号的回音,鱼群
大约在海底多深?要计算出这个深度,还需要什么
条件?
典例透析
教材精析
想一想,烛焰为什么会抖动?
答案:声波影响下的疏密相间的空气挤压了烛焰。
二、声音可以传递能量
在这些情景中,“声”分
别都起了什么作用?
蚊子的翅膀每秒钟振动
250~600次,使人们听
到嗡嗡声。
蟋蟀的耳朵是长在前腿的
小腿部,腿上有接收振动
的器官,微小的振动都能
感觉到。
三、声音的识别技术
海豚有多种自己的语言。它们
可用7种不同的声音,并以长短
间歇相组合与同伴交流。科学
家预言,一旦这些声音信息破
译,就可实现人与海豚的对话。
母鸡听到蛋壳中发出的叽
叽声后,就发出“咕咕”的答
叫声,这一应一答持续“对
话”,几小时后,雏鸡就破壳
而出。
声
与
现
代
科
技
回声
声音识别术
传递能量
回声测距
传递信息
超声
次声
知识归纳
1、下列说法中,正确的是( )
A、声音在真空中的速度最大
B、声音只在空气中传播
C、在小房间说话听不到回声,是因为房间
太小,不会有回声
D、以上说法都不对
D
典例透析
2、利用回声不可以测定( )
A、海底深度
B、两山之间的距离
C、敌舰艇的位置
D、打雷处与观察者之间的距离
D
3、对着高墙说话,要想听到回声,至少要
离开( )
A、34 m B、340 m
C、17 m D、170 m
C
4、科学家在对蝙蝠的研究中,曾经用黑布将蝙蝠的双眼蒙
上,发现蝙蝠也可以正常的飞行,没有受到一点影响,这是
因为( )
A、蝙蝠在飞行时会发出次声波,根据回声定位系统来飞行
B、蝙蝠的眼睛会发出超声波,穿透黑布能清楚的看见外面
的世界
C、蝙蝠在飞行过程中会发出超声波,根据回声定位系统来
飞行
D、黑布太薄会透光,蝙蝠可以很清楚的看到黑布外面的目
标
C
5、B超时利用超声波来诊断病情的,但人却听不到它的
声音这是因为( )
A、声音太小
B、超声波无法传入人耳
C、超声波的频率小于人耳能听到的声音的频率
D、超声波的频率大于人耳能听到的声音的频率
D
6、科学家通过接收( ),监测预报台风和地震。
A.人耳能听到的声波
B.超声波
C.次声波
C