資源簡(jiǎn)介

看得見(jiàn)的“回聲”
聲音是如何傳播的呢？
我們都知道聲音在空氣中是可以傳播的，那么在固體中可以傳播嗎？
視頻中我們能夠看到聲音在哪里可以傳播呢？
紙電話能夠通話嗎？
為什么用紙電話傳聲時(shí)，只有紙電話另一端的人可以聽(tīng)到聲音，旁邊其他的人卻聽(tīng)不到聲音呢？
思考：聲音在固體、氣體中的傳播方式一樣嗎？
動(dòng)物橡皮 鉛筆 紙杯 棉繩
剪刀 直尺 工字釘
手套
量杯
紙膠帶
工具袋材料
實(shí)驗(yàn)一：
1. 建立假設(shè)，制作模型
我們已經(jīng)知道聲音可以在空氣中傳播，空氣中包含了很多氣態(tài)分子，所以也可以說(shuō)聲音是可以在氣體中傳播的。固體中也有很多分子，聲音在固體中可以傳播嗎 ？
接下來(lái)我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究一下，聲音是否能在固體中傳播。
活動(dòng)步驟：
（1）取出兩個(gè)紙杯，用工字釘在紙杯底部打孔，孔徑略小于棉繩直徑即可。
2）取出一段棉繩，兩端分別于紙杯相連，各自在杯子內(nèi)部打結(jié)，結(jié)的直徑略大于孔徑即可。（提示：如果覺(jué)得棉繩長(zhǎng)度不夠，可以將兩段棉繩的一端系在一起，增加棉繩的長(zhǎng)度。）
（3）兩人一組，一人在一端的紙杯小聲說(shuō)話，另一人在另一端聽(tīng)。之后兩人交換任務(wù)再次實(shí)驗(yàn)。
你們?cè)诩埍瓋?nèi)聽(tīng)到對(duì)方說(shuō)話的聲音了嗎？在紙杯外能聽(tīng)到嗎？聲音可以在棉繩即固體中傳播嗎？
通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們知道了聲音可以在固體中傳播，自然界中的物質(zhì)有三種狀態(tài)即：氣體、固體、液體。
想一想，聲音可以在液體中傳播嗎？為什么？
實(shí)驗(yàn)二：活動(dòng)步驟
（1）重復(fù)第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟（1）。
（2）取出兩段棉繩，分別各自連接一個(gè)紙杯。
（3）取出一個(gè)好的紙杯，注入多半杯清水。
（4）將兩個(gè)紙杯連接棉線的另一端，同時(shí)放入注有清水的水杯內(nèi)，讓棉繩浸濕但不接觸，也不接觸紙杯壁。
（5）重復(fù)第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟（3）。
你們?cè)诩埍瓋?nèi)聽(tīng)到對(duì)方說(shuō)話的聲音了嗎？聲音在清水即液體中能傳播嗎？
通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們知道了聲音可以在固體、液體、氣體中傳播。
那么聲音在固體、液體、氣體中的傳播方式一樣嗎？如果不一樣，分別是以什么樣的方式傳播？
2. 推測(cè)實(shí)驗(yàn)，再次測(cè)試
通過(guò)剛剛的實(shí)驗(yàn)我們可以總結(jié)得出，聲音可以在固體、液體、氣體中傳播。那么固體、液體、氣體有什么相同之處？真空中可以傳播聲音嗎？真空相較于它們有什么不同？
固體、液體、氣體都包含物質(zhì)，物質(zhì)都是由分子或原子組成的，不同的狀態(tài)則是它們內(nèi)部分子或原子之間的相互約束不同。
固體內(nèi)部的粒子排列最為緊密且有規(guī)律，粒子只能在自己固定的位置上微微震動(dòng)；
液體內(nèi)部的粒子則相對(duì)排列就沒(méi)有那么緊密和規(guī)律了，粒子之間的距離也相對(duì)較大，粒子可以活動(dòng)的范圍相對(duì)較大；氣體內(nèi)部的粒子就更沒(méi)有規(guī)律和約束了，粒子的活動(dòng)范圍更大。所以它們之間的相同之處就是都含有粒子，而真空相較于它們的最大不同之處是真空中沒(méi)有粒子。
思考一下，聲音能不能傳播最有可能與什么有關(guān)系呢？
我們知道了聲音必須在有粒子存在的空間才可以傳播，聲音傳播需要的含有粒子的空間我們稱之為介質(zhì)。
探究聲音在不同介質(zhì)中的傳播方式，我們還需要了解聲音是如何產(chǎn)生的，你知道聲音是如何產(chǎn)生的嗎？
聲音是震動(dòng)產(chǎn)生的。聲音的產(chǎn)生與傳播在微觀上是如何聯(lián)系起來(lái)的呢？
震動(dòng)在微觀上可以理解為粒子在自己靜止時(shí)位置的前后左右震動(dòng)，它的這種震動(dòng)是會(huì)影響它周?chē)牧Ｗ痈S它一起震動(dòng)。所以聲音的傳播可以說(shuō)是震動(dòng)的傳播，這種傳播方式我們稱之為聲波的傳播。但是根據(jù)不同介質(zhì)中粒子的特殊性，聲波會(huì)在氣體和液體中以橫波的形式傳播，在固體中則是以縱波的形式傳播。
我們現(xiàn)在知道了聲波在固體、液體、氣體中都可以傳播。
為什么當(dāng)我們關(guān)上門(mén)的時(shí)候門(mén)外的噪聲就瞬間降低或者消失了呢？還記得光的反射和折射嗎？
其實(shí)是因?yàn)楫?dāng)聲波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)的時(shí)候，聲波會(huì)發(fā)生反射和折射，大部分被反射了回去，小部分進(jìn)入另一種介質(zhì)，聲音在空氣中的傳播是會(huì)慢慢減弱的，所以關(guān)門(mén)后外面的噪音就會(huì)很快降低。
那聲音在門(mén)中是如何傳播的呢？我們就一起通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M并探知其傳播的過(guò)程。
活動(dòng)步驟：
（1）用直尺測(cè)量鉛筆長(zhǎng)度，并在鉛筆的中點(diǎn)處做好標(biāo)記。
（2）將鉛筆的中點(diǎn)處粘貼在紙膠帶上，兩個(gè)鉛筆之間的間隔在 2 厘米左右即可，盡量均勻。
（3）一個(gè)同學(xué)用手將紙膠帶兩端拉緊，另一個(gè)同學(xué)從一端撥動(dòng)鉛筆，觀察形成的波是否明顯，并將結(jié)果填寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)記錄單上。
活動(dòng)步驟：
（4）將以實(shí)驗(yàn)記錄單上的組合方式的提示在其中四個(gè)鉛筆的兩端插上動(dòng)物橡皮，再次撥動(dòng)鉛筆，觀察波的傳播情況，并將結(jié)果填寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)記錄單上。
（5）將所有的鉛筆兩端插上動(dòng)物橡皮，再次撥動(dòng)，觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，哪種情況下波的傳播情況最明顯？
波的傳播情況是什么樣的呢？波在從一端傳到另一端之后又去向了哪里？想一想為什么？結(jié)合此現(xiàn)象想一想門(mén)隔絕室內(nèi)外聲音的原理。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中模擬的就是聲音在固體中的傳播方式，是縱波，把橡皮看成粒子，當(dāng)粒子被撥動(dòng)時(shí)，會(huì)在靜止情況上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)周?chē)牧Ｗ痈舷逻\(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成了縱波，向前傳播。但當(dāng)傳播到一端時(shí)，會(huì)向回傳播，這也就是當(dāng)波傳播到不同介質(zhì)的接觸面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射，這也就是聲音在門(mén)中傳播的模擬情況。
雖然聲波在空氣中是以橫波的方式傳播的，但是傳播的本質(zhì)不變，當(dāng)我們對(duì)著大山呼喊一聲后，過(guò)一段時(shí)間我們會(huì)再次聽(tīng)到這一聲呼喊，就是因?yàn)槁暡ㄑ刂諝庀蚯皞鞑ィ?dāng)遇到固體大山時(shí)，聲波就被反射了回來(lái)，由于距離相對(duì)較遠(yuǎn)，兩個(gè)聲波傳到我們耳朵之間的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，長(zhǎng)于耳朵能分辨出來(lái)兩種聲音的最短時(shí)間，所以就會(huì)多次聽(tīng)到回聲。
3. 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論
我們?yōu)槭裁茨苈?tīng)到回聲呢？分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并將得出的結(jié)論填寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)記錄單上。
4. 拓展活動(dòng)
你們知道嗎你？聲音也是“大力士”，它可以震碎玻璃。我們就通過(guò)閱讀科學(xué)事實(shí)部分的內(nèi)容了解一下吧。
1. 聲音可以在哪些物質(zhì)中傳播呢？
2. 聲音為什么不能在真空中傳播呢？
3. 聲音在固體中的傳播形式與在氣體中的傳播形式一樣嗎？為什么？
4. 如果讓你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M橫波的震動(dòng)及傳播方式，你將如何設(shè)計(jì)？
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道了聲音可以在固體、液體、氣體中傳播；因?yàn)檎婵罩袥](méi)有物質(zhì)粒子，所以聲音不能在真空中傳播；聲音在固體中的傳播方式與在氣體中的傳播方式不一樣，因?yàn)樵诠腆w中由于粒子本身被約束的性質(zhì)一般以縱波的方式進(jìn)行傳播，在空氣中粒子相對(duì)自由，一般以橫波的方式進(jìn)行傳播。
請(qǐng)你回顧本堂課的學(xué)習(xí)過(guò)程
用心記錄下自己的成長(zhǎng)與收獲吧！
回聲在地質(zhì)勘探中也有廣泛的應(yīng)用。例如在石油勘探時(shí)，常采用人工地震的方法，即在地面上埋好炸藥包，放上一列探頭，把炸藥引爆，探頭就可以接收到地下不同層間界面反射回來(lái)的聲波，從而探測(cè)出地下油礦。
在建筑方面，設(shè)計(jì)、建造大的廳堂時(shí)，必須把回聲現(xiàn)象作為重要因素加以考慮。在封閉的空間里產(chǎn)生聲音后，聲波就在四壁上不斷反射，即使在聲源停止輻射后，聲音還要持續(xù)一段時(shí)間，這種現(xiàn)象叫做混響。
混響時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)干擾有用的聲音。但是混響太短也不好，給人以單調(diào)、不豐滿的感覺(jué)。所以設(shè)計(jì)師們須采取必要的措施，例如，廳堂的內(nèi)部形狀、結(jié)構(gòu)、吸聲、隔聲等，以獲得適量的混響，提高室內(nèi)的音質(zhì)。

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