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第一节 声音的产生与传播
学习目标
通过实验，认识声音产生和传播的条件。
学习过程
【活动一】声音产生的条件。
课堂上，我们能听到老师讲话的声音，你知道这些声音是怎么产生的吗？
1. 用手触摸自己的喉头，当你发出“ā”的声音时，你的手是否感觉到喉头在振动？
2. 如图2-1-1所示，用橡皮锤轻轻敲一下音叉，我们能听到音叉发出的声音，却看不到音叉在振动。
（1）请你根据声音产生的条件判断：正在发声的音叉是否在振动呢？
（2）该音叉发声的时候每秒钟可振动上百次，以至于我们的眼睛看不到音叉如何振动。我们可以尝试利用高速摄影慢回放的手段，来看一下音叉振动时两臂是否如图2-1-2所描述的那样在往返摆动。
【活动二】声音的传播。
1. 人潜入水中（如图2-1-3所示）也能听到岸上传来的声音，这些声音是通过什么物质传到人的耳朵里的？
2. 如图2-1-4所示，将你的一只耳朵紧贴在桌面上，让另一位同学在桌面的另一端（尽量离你的耳朵远点）用手轻刮桌面，你的耳朵能听到手轻刮桌面发出的声音。你将如何进一步证明，该声音主要是通过桌面而不是桌面上方的空气传播到你的耳朵附近的呢？
3. 思考：没有介质，声音会传出去吗？请结合实验现象进行说明。
（1）如图2-1-5所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩中的空气，我们听到声音的大小会有什么变化？
（2）如果我们听到的声音减弱是空气减少引起的，请你判断：当让空气重新进入玻璃罩内时，会出现什么现象？
（3）由上述实验现象判断：若将玻璃罩中的空气继续抽出，你认为我们听到的声音会增强还是会减弱？
请你进一步推测，若玻璃罩内完全没有介质与闹钟接触，我们所听到的声音大小将会如何？
【活动三】声音的传播速度。
请阅读课本第35页“表2.1-1 一些介质中的声速”后回答下列问题。
1. 根据小资料可推测，声音在空气中的传播速度随着温度升高而
2. 声音在大理石中传播762 m，需要
3. 小明根据表中数据，归纳出“声音在固体中传播的速度比在液体中快”的结论。你是否同意小明的观点？请说明原因。
4. 在15 ℃的环境中，小红对着20.4米外的山崖大喊一声。请通过计算，判断小红能否把回声和原声区分开。
归纳：声音是由物体的振动产生的。声音的传播需要介质。
学习目标
通过实验，认识声音产生和传播的条件。
学习过程
【活动一】声音产生的条件。
课堂上，我们能听到老师讲话的声音，你知道这些声音是怎么产生的吗？
1. 用手触摸自己的喉头，当你发出“ā”的声音时，你的手是否感觉到喉头在振动？
2. 如图2-1-1所示，用橡皮锤轻轻敲一下音叉，我们能听到音叉发出的声音，却看不到音叉在振动。
（1）请你根据声音产生的条件判断：正在发声的音叉是否在振动呢？
（2）该音叉发声的时候每秒钟可振动上百次，以至于我们的眼睛看不到音叉如何振动。我们可以尝试利用高速摄影慢回放的手段，来看一下音叉振动时两臂是否如图2-1-2所描述的那样在往返摆动。
【活动二】声音的传播。
1. 人潜入水中（如图2-1-3所示）也能听到岸上传来的声音，这些声音是通过什么物质传到人的耳朵里的？
2. 如图2-1-4所示，将你的一只耳朵紧贴在桌面上，让另一位同学在桌面的另一端（尽量离你的耳朵远点）用手轻刮桌面，你的耳朵能听到手轻刮桌面发出的声音。你将如何进一步证明，该声音主要是通过桌面而不是桌面上方的空气传播到你的耳朵附近的呢？
3. 思考：没有介质，声音会传出去吗？请结合实验现象进行说明。
（1）如图2-1-5所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩中的空气，我们听到声音的大小会有什么变化？
（2）如果我们听到的声音减弱是空气减少引起的，请你判断：当让空气重新进入玻璃罩内时，会出现什么现象？
（3）由上述实验现象判断：若将玻璃罩中的空气继续抽出，你认为我们听到的声音会增强还是会减弱？
请你进一步推测，若玻璃罩内完全没有介质与闹钟接触，我们所听到的声音大小将会如何？
【活动三】声音的传播速度。
请阅读课本第35页“表2.1-1 一些介质中的声速”后回答下列问题。
1. 根据小资料可推测，声音在空气中的传播速度随着温度升高而
增大
。2. 声音在大理石中传播762 m，需要
0.2
秒。3. 小明根据表中数据，归纳出“声音在固体中传播的速度比在液体中快”的结论。你是否同意小明的观点？请说明原因。
4. 在15 ℃的环境中，小红对着20.4米外的山崖大喊一声。请通过计算，判断小红能否把回声和原声区分开。
归纳：声音是由物体的振动产生的。声音的传播需要介质。
答案
【活动一】
1. 根据实际情况回答。
2. (1)正在发声的音叉在振动，因为声音是由物体的振动产生的。
【活动二】
1. 这些声音是先通过空气(气体)或地面(固体)再通过水(液体)传到人的耳朵里的。
2. 可以控制轻刮桌面的力度，若耳朵紧贴桌面时能听到轻刮的声音，但稍微离开桌面的时候就听不到轻刮的声音，就能说明声音主要是通过桌面传到耳朵里的。
3. (1)逐渐抽出罩中的空气，我们听到的声音会逐渐减弱。
(2)如果听到的声音减弱是空气减少引起的，那么让空气重新进入玻璃罩内时，听到的声音会增强。
(3)若将玻璃罩中的空气继续抽出，声音会继续减弱。若玻璃罩内完全没有介质与闹钟接触，我们将听不到闹钟的声音。
【活动三】
1. 增大
2. 0.2
3. 不同意。声音在软木中的传播速度比在煤油(25 ℃)、水(常温)中的更慢。
4. 15 ℃时，声音在空气中的传播速度为340 m/s，s=2×20.4 m=40.8 m，$t=\frac{s}{v}=\frac{40.8\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.12\ \mathrm{s}＞0.1\ \mathrm{s}$，因此小红可以区分原声和回声。
1. 根据实际情况回答。
2. (1)正在发声的音叉在振动，因为声音是由物体的振动产生的。
【活动二】
1. 这些声音是先通过空气(气体)或地面(固体)再通过水(液体)传到人的耳朵里的。
2. 可以控制轻刮桌面的力度，若耳朵紧贴桌面时能听到轻刮的声音，但稍微离开桌面的时候就听不到轻刮的声音，就能说明声音主要是通过桌面传到耳朵里的。
3. (1)逐渐抽出罩中的空气，我们听到的声音会逐渐减弱。
(2)如果听到的声音减弱是空气减少引起的，那么让空气重新进入玻璃罩内时，听到的声音会增强。
(3)若将玻璃罩中的空气继续抽出，声音会继续减弱。若玻璃罩内完全没有介质与闹钟接触，我们将听不到闹钟的声音。
【活动三】
1. 增大
2. 0.2
3. 不同意。声音在软木中的传播速度比在煤油(25 ℃)、水(常温)中的更慢。
4. 15 ℃时，声音在空气中的传播速度为340 m/s，s=2×20.4 m=40.8 m，$t=\frac{s}{v}=\frac{40.8\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.12\ \mathrm{s}＞0.1\ \mathrm{s}$，因此小红可以区分原声和回声。
解析
【分析】本题围绕初中物理“声音的产生与传播”核心知识点，分三个探究活动展开：①声音产生的条件：依据“声音由物体振动产生”的规律，结合喉头振动、音叉发声的实例，判断发声体是否振动；②声音传播的介质：通过水中听声、桌面传声、真空铃实验，分析不同介质（气体、液体、固体）的传声效果，以及真空不能传声的结论；③声速的规律与应用：结合声速表分析温度对声速的影响、固体与液体声速的特例，利用声速公式计算时间，同时明确人耳区分原声与回声的时间条件（需大于0.1s），计算时注意回声为往返路程。
【解析】
【活动一】
1. 实际操作中，发出“ā”声时喉头会振动，手能直观感觉到振动。
2. (1) 声音由物体振动产生，正在发声的音叉在发出声音，因此一定在振动，只是振动频率高、幅度小，肉眼难以直接观察。
【活动二】
1. 人潜入水中听到岸上的声音，声音先通过空气（气体）、可能的固体（地面）传播，再通过水（液体）传入耳朵，传播介质为气体、液体（含固体）。
2. 验证方法：保持轻刮桌面的力度不变，先将耳朵紧贴桌面，能听到刮声；再将耳朵稍微离开桌面，若听不到刮声，即可证明声音主要通过桌面（固体）传播，而非桌面上方的空气。
3. (1) 玻璃罩内空气逐渐减少，传声介质减少，因此听到的声音会逐渐减弱；
(2) 若声音减弱由空气减少导致，空气重新进入后，传声介质增多，听到的声音会增强；
(3) 继续抽出空气，传声介质进一步减少，声音会继续减弱；若玻璃罩内完全无介质，没有传声载体，将听不到闹钟的声音。
【活动三】
1. 查阅声速表可知，空气温度越高，声速数值越大，因此声音在空气中的传播速度随温度升高而增大；
2. 查得大理石中的声速为3810 m/s，根据公式$v=\frac{s}{t}$，可得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{762\ \mathrm{m}}{3810\ \mathrm{m/s}}=0.2\ \mathrm{s}$；
3. 不同意小明的观点。声速表中，软木（固体）的声速约为500 m/s，小于25℃时煤油的声速（1324 m/s）、常温下水的声速（1500 m/s），因此固体中声速不一定比液体快；
4. 15℃时空气中声速$v=340\ \mathrm{m/s}$，回声为往返路程，总距离$s=2×20.4\ \mathrm{m}=40.8\ \mathrm{m}$，根据公式$t=\frac{s}{v}=\frac{40.8\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.12\ \mathrm{s}$。人耳区分原声与回声的时间差需大于0.1 s，0.12 s＞0.1 s，因此小红可以区分原声和回声。
【答案】
【活动一】
1. 根据实际情况回答。
2. (1)正在发声的音叉在振动，因为声音是由物体的振动产生的。
【活动二】
1. 这些声音是先通过空气(气体)或地面(固体)再通过水(液体)传到人的耳朵里的。
2. 可以控制轻刮桌面的力度，若耳朵紧贴桌面时能听到轻刮的声音，但稍微离开桌面的时候就听不到轻刮的声音，就能说明声音主要是通过桌面传到耳朵里的。
3. (1)逐渐抽出罩中的空气，我们听到的声音会逐渐减弱。
(2)如果听到的声音减弱是空气减少引起的，那么让空气重新进入玻璃罩内时，听到的声音会增强。
(3)若将玻璃罩中的空气继续抽出，声音会继续减弱。若玻璃罩内完全没有介质与闹钟接触，我们将听不到闹钟的声音。
【活动三】
1. 增大
2. 0.2
3. 不同意。声音在软木中的传播速度比在煤油(25 ℃)、水(常温)中的更慢。
4. 15 ℃时，声音在空气中的传播速度为340 m/s，s=2×20.4 m=40.8 m，$t=\frac{s}{v}=\frac{40.8\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.12\ \mathrm{s}＞0.1\ \mathrm{s}$，因此小红可以区分原声和回声。
【知识点】
声音的产生、声音的传播、声速与回声
【点评】
本题是初中物理声现象的基础探究题，通过多个实验活动考查核心知识点，注重实验现象的分析与物理公式的简单应用，是巩固声现象基础内容的典型题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
【解析】
【活动一】
1. 实际操作中，发出“ā”声时喉头会振动，手能直观感觉到振动。
2. (1) 声音由物体振动产生，正在发声的音叉在发出声音，因此一定在振动，只是振动频率高、幅度小，肉眼难以直接观察。
【活动二】
1. 人潜入水中听到岸上的声音，声音先通过空气（气体）、可能的固体（地面）传播，再通过水（液体）传入耳朵，传播介质为气体、液体（含固体）。
2. 验证方法：保持轻刮桌面的力度不变，先将耳朵紧贴桌面，能听到刮声；再将耳朵稍微离开桌面，若听不到刮声，即可证明声音主要通过桌面（固体）传播，而非桌面上方的空气。
3. (1) 玻璃罩内空气逐渐减少，传声介质减少，因此听到的声音会逐渐减弱；
(2) 若声音减弱由空气减少导致，空气重新进入后，传声介质增多，听到的声音会增强；
(3) 继续抽出空气，传声介质进一步减少，声音会继续减弱；若玻璃罩内完全无介质，没有传声载体，将听不到闹钟的声音。
【活动三】
1. 查阅声速表可知，空气温度越高，声速数值越大，因此声音在空气中的传播速度随温度升高而增大；
2. 查得大理石中的声速为3810 m/s，根据公式$v=\frac{s}{t}$，可得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{762\ \mathrm{m}}{3810\ \mathrm{m/s}}=0.2\ \mathrm{s}$；
3. 不同意小明的观点。声速表中，软木（固体）的声速约为500 m/s，小于25℃时煤油的声速（1324 m/s）、常温下水的声速（1500 m/s），因此固体中声速不一定比液体快；
4. 15℃时空气中声速$v=340\ \mathrm{m/s}$，回声为往返路程，总距离$s=2×20.4\ \mathrm{m}=40.8\ \mathrm{m}$，根据公式$t=\frac{s}{v}=\frac{40.8\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.12\ \mathrm{s}$。人耳区分原声与回声的时间差需大于0.1 s，0.12 s＞0.1 s，因此小红可以区分原声和回声。
【答案】
【活动一】
1. 根据实际情况回答。
2. (1)正在发声的音叉在振动，因为声音是由物体的振动产生的。
【活动二】
1. 这些声音是先通过空气(气体)或地面(固体)再通过水(液体)传到人的耳朵里的。
2. 可以控制轻刮桌面的力度，若耳朵紧贴桌面时能听到轻刮的声音，但稍微离开桌面的时候就听不到轻刮的声音，就能说明声音主要是通过桌面传到耳朵里的。
3. (1)逐渐抽出罩中的空气，我们听到的声音会逐渐减弱。
(2)如果听到的声音减弱是空气减少引起的，那么让空气重新进入玻璃罩内时，听到的声音会增强。
(3)若将玻璃罩中的空气继续抽出，声音会继续减弱。若玻璃罩内完全没有介质与闹钟接触，我们将听不到闹钟的声音。
【活动三】
1. 增大
2. 0.2
3. 不同意。声音在软木中的传播速度比在煤油(25 ℃)、水(常温)中的更慢。
4. 15 ℃时，声音在空气中的传播速度为340 m/s，s=2×20.4 m=40.8 m，$t=\frac{s}{v}=\frac{40.8\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=0.12\ \mathrm{s}＞0.1\ \mathrm{s}$，因此小红可以区分原声和回声。
【知识点】
声音的产生、声音的传播、声速与回声
【点评】
本题是初中物理声现象的基础探究题，通过多个实验活动考查核心知识点，注重实验现象的分析与物理公式的简单应用，是巩固声现象基础内容的典型题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
