第一节《声音的产生与传播》之[声音的传播]教学案
例（人教版初二上）1
一、声音的传播 教学案例 1
探究目标
1.知识与技能 明白声音传播需要介质声音在不同介质中传播的速度不同；明白声音反射及人耳是如何样听到声音的.
2.过程与方法 通过〝真空罩中的闹钟〞实验，培养初步观看能力并把握初步研究方法；通过回声现象学会运用物理知识解决实际咨询题.
3.情感、态度与价值观 在活动中学会与他人合作及尊重他人的好适应.
探究指导
物理宫殿 1.声音的传播
气体、液体和固体这些能够传播声音的物质叫做介质〔medium〕.声音靠介质传播〔如图4.2-1甲、乙〕.
图4.2-1
讲明 〔1〕真空不能传声，这是由于真空中没有物质粒子，因而振动无法在真空中产生声波.如图4.2-2所示；
图4.2-2
〔2〕固体、液体、气体传播声音是因为它们的物质粒子随着声源振动形成声波.假如物质粒子是紧紧靠拢的，传声的成效就好.
【例1】 如图4.2-3所示，把正在发声的闹钟放在玻璃罩内，闹钟和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料.逐步抽出罩内的空气，你听到的闹钟声音会有什么变化？再让空气逐步进入罩内，闹钟声音又如何样变化？闹钟和罩的底座之间什么缘故要垫上柔软的泡沫塑料？
图4.2-3 真空罩中的闹钟
思想与技巧 声音靠介质传播，抽气前罩内有空气；可听见闹钟声，当不断抽出空气后，传声介质〔空气〕粒子变少，听起来声音就变小.假设不垫上柔软布声音可通过底座〔固体〕传到不处，达不到理想的实验成效.
答案 逐步抽出罩内的空气，听到闹钟声逐步变小；当空气逐步进入罩内，听到闹钟声逐步变大；垫上泡沫塑料是防止闹钟直截了当通过底座传到不处.
2.声速
声在每秒钟内传播的距离叫声速.声速跟介质的种类和温度有关.15℃时空气中的声速为340m·s-1.声音在固体中的传播速度比在液体中快，在液体中的传播速度比在气体中快.
【例 2】 假如声音在空气中的传播速度变为 0.1m·s-1，会显现什么现象？请结合学过的知识，再加上你丰富的想像，写出三个合理的场景.
思路与技巧 声音在空气中传播速度是340m·s-1，假设变为 0.1m·s-1，其大小为原先的
1，如此慢的速度，会使生活中许多与声音传播的有关现象发生变化.如在教室里听课，3400老师的讲话后排同学可能要1.5min才能听见.这是一开放性咨询题，任何可能的猜想都有道理.
答案 〔1〕在公路上，汽车鸣笛要专门长时刻才能听见，易发生交通事故 〔2〕在野外，发觉紧急情形进行呼救，声音不易被人发觉 〔3〕击鼓后，要专门长时刻才听得见.如图4.2-4.
图4.2-4
3.人耳的构造
人耳是由耳廓、外耳道、鼓膜、前庭、耳蜗及听觉神经构成，如图4.2-5所示.
图4.2-5 人耳结构
4.人耳是如何样听到声音的
外界传来的声波引起鼓膜振动，这就像鼓槌击鼓使鼓皮振动一样.鼓膜振动通过前庭及
其他组织传到听觉神经，听觉神经信号传给大脑产生听觉.其过程如下：
【例3】 试依照人耳的结构，简述人的听觉丧失的要紧缘故有哪些？
思路与技巧 人耳由鼓膜、前庭及耳蜗组成，声音以声波形式通过鼓膜传到听觉神经，任何一个部分显现障碍都会丧失听觉.
答案 〔1〕鼓膜损坏或破裂、穿孔导致失聪〔就像击一面破鼓一样〕 〔2〕脑部损害导致前庭及其组织间失去连接，声波不能传到耳蜗
〔3〕躯体老化而失聪，随着人年龄的增大，人耳蜗中听觉细胞觉察信号的功能变差. 5.骨传导
声音通过头骨、颌骨传到听觉神经，引起听觉的传声方式叫骨传导. 音乐家贝多芬晚年失聪后还能连续谱写出伟大的作品来，确实是用牙齿咬住一根木棍的一端，将另一端顶在钢琴弦上，当他弹出一个音阶时，声音通过木棍、牙齿和颅骨直截了当传到他的内耳〔耳蜗〕.
【例4】 让老师用录音机录一小段自己的讲话或歌声，然后再播放出来，如图4.2-6所示.你听起来像不像自己的声音，什么缘故？同学们听起来像不像你的声音？
图 4.2-6
思路与技巧 当我们唱歌或讲话的时候，我们是从两个途径听到自己的声音：
一个途径是声音通过空气传到耳膜，引起听觉的；而另一个途径，那么是声音直截了当从口腔内由头骨传到内耳，引起听觉的.然而，当不人听到我们讲话声或歌声时，就只有从空气中传去的声音，而听不到从头骨传到内耳的声音.我们听到录音机放出来的声音，就像听到不人的声音，缺少了头骨传声的那部分.因此，乍听之下，便会觉得不像自己的声音.而不人录音机收录的声音却专门逼真.
答案 听起来不像自己的声音.这是因为自己听自己讲话时，声音一方面从空气传到耳朵，另一方面通过头骨传到内耳，而录音机放出来自己的声音，只是放的从空气中传过去的那一部分，这和直截了当听自己讲话声传播途径是一样.因而同学听起来像自己的声音.
6.立体声〔双耳效应〕
人靠两只耳朵来判定发声物体的方位，从而对周围的声音世界有了立体的感受. 讲明 声源到两只耳朵的距离一样不同，因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及步调不同，从而辨不声源位置的现象.如图4.2-7所示，假设声源在人耳的左边，一方面，左耳距声源近先听到，右耳距声源远，后听到，声音到达左右耳时刻的不同，便形成了方向感，另一方面，由于人头部对声音的掩蔽作用，左耳听到的声音比右耳强一些.总之，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特点都不同，这确实是双耳效应.
图4.2-7 声源到达左、右耳的差不
7.回声
声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来的现象.如图4.2-8.
图4.2-8
讲明 〔1〕声波在传播中遇到障碍物会发生以下情形：一部分声波在障碍物表面反射；另一部分声波有可能进入障碍物，被该物体吸取甚至穿过障碍物，我们能隔墙听到相邻房间中的声音确实是这种情形；
〔2〕不同的障碍物对声波的反射和吸取能力不同，通常，坚硬光滑的表面反射声波的能力强，松软多孔的表面吸取声波的能力强；
〔3〕当两个声音传到入耳时刻大于0.1s时，人耳就能辨论这两个声音.假设小于0.1s那么原声力强〔如图4.2-9所示〕.
图4.2-9
【例5】 一列火车以38m／s的速度前进，在距某一隧道口600m处鸣笛，咨询当列车司机听到回声时，火车头距隧道口多远？
思路与技巧 解此题时要考虑：火车前进方向有驶向隧道口和驶离隧道口两种情形，如图4.2-10.
图4.2-10
火车由A→B所用时刻t1与声波由A→O→B所用时刻t2相等〔都为t〕.然后由距离关系可列方程求解.
答案 当火车驶向隧道时如图甲设经t后听到回声 火车通过距离SAB＝v车t 声波通过的距离SAOB=v声t SAB+SAO＝2s v车t+v声t＝2s
解得 t=
2S2?600=s=3.2s
v车?v声340?38火车通过距离 S＝v火t=38×3.2m＝121.6m 火车头离山洞 SBO＝〔600-121.6〕m＝478.4m 当火车驶离隧道时，如图乙，设经t秒听到回声 SAB+SAOB＝2〔S+SAB〕 v车t+v声t＝2〔S＋v车t〕 ∴ t=
2S2?600×=4s.
v车?v声340?38SAB=v声t＝340×4m=1360m
火车头离山洞 SOB＝SAB+S＝1960m.
探究体验
探究咨询题 如何样测出声音在空气中的传播速度？ 探究器材 卷尺、小铜锣、小槌、秒表、温度计 进行实验和收集证据
①在室外选择一块空地〔如运动场〕上量出一段约 150～300 m的直线距离；
②如图4.2-11所示，你站在直线的一端，让你的同学携带小铜锣站在直线的另一端； ③让你的同学敲击小铜锣，当你看见他敲击小铜锣时按下秒表开始计时，当你听到铜锣声时赶忙停止计时；
④重复以上步骤几次；
⑤将测得的实验数据记录在以下表格中：
声音传播的距离/m 次声音传播序 的时刻/s 1 2 3 声音传播的速度/m·s-1 声音在空气中传播速度的平均值/m·s-1
图4.2-11
探究评析 测量时按下秒表时刻对结果阻碍较大，注意眼疾手快，眼、耳、手并用.直线距离不能 ，如此声音传播时刻短，记录时刻误差大.
【例6】 图4.2-12是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，面对迎面驶来的汽车，测速仪发出超声波脉冲信号，随后接收由汽车反射回来的信号.依照发出和接收到的信号间的时刻差，测出汽车的运动速度.图4.2-12乙中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时刻间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m／s，假设汽车是匀速行驶的，依照图乙分析：〔1〕从测速仪发出第一个超声波脉冲信号到接收到那个脉冲信号的反射信号共通过多长时刻？〔2〕汽车在接收到p1、p2两个信号的反射信号的时刻内前进的距离是多少？〔3〕汽车行
第一节《声音的产生与传播》之[声音的传播]教学案例(人教版初二上)1
