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第四节　声波的应用
1．物理观念：了解现代技术中与声有关的知识的应用；了解声不仅能传递信息，还能传递能量。
2．科学思维：在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
3．科学探究：通过观察、参观或观看有关的文字、图片、音像资料等，获得社会生活中声的利用方面的知识。
4．科学态度与责任：
(1)通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。
(2)感受自然界声音的美妙与有趣，激发学生的好奇心和求知欲。
教学重点：了解现代技术中与声有关的知识的应用。
教学难点：声波的应用中涉及的物理知识。
音、视频及图片(超声波、次声波、声音在现代科技中的应用)、多媒体播放设备、蜡烛。
新课引入
播放蝙蝠利用超声波捕食的视频，提出问题：你知道蝙蝠是如何捕食的吗？
由此引入课题。
知识点一　超声波的应用
1．让学生阅读教材P85“超声波的应用”的内容。
2．播放声呐探测鱼群的视频和超声波加湿器的图片。
让学生思考、讨论：超声波有哪些特点？超声波有哪些应用领域？
教师总结：
超声波的应用主要有两方面：一是传递信息，二是传递能量。
特点：频率高、波长短，对液体和固体的穿透本领强，容易会聚成一束定向发射。另外，超声波沿直线传播，传播距离较远，且不易被吸收。
主要用途：
1．声呐——超声定位，超声测距。探测海洋深度、鱼群、敌方潜艇和礁石的位置。
2．超声测速仪——测定运动物体的速度。
3．B超——检查人体。
4．超声波清洗器——清洗钟表、眼镜片、牙齿。
5．超声粉碎机——击碎并除去人体内的结石。
6．超声焊接——使塑料焊接处摩擦生热，从而黏合在一起。
知识点二　次声波的应用
学生阅读教材P86～87“次声波的应用”的内容，并思考次声波的特点及主要用途。
教师总结：
特点：频率低，在空气中传播的距离远，破坏性大，不容易被吸收。
主要用途：
1．检测风暴和火山，发出警报。
2．监视探测大气、天气的情况。
3．检测确定核爆炸的强度和位置。
知识点三　语音识别
阅读教材P87“语音识别”的内容，播放机器人图片。让学生思考、探讨语音识别技术的应用。
定义：让机器把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。
优点：不需要记忆，不会遗失和忘记，使用方便。
用途：电话银行，电话炒股，电子购物。(防止盗窃，保护人民财产)
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第四节　声波的应用
1．超声波
主要用途：
(1)传递能量。
(2)传递信息。
2．次声波
特点及用途：传播速度快，可预报火山爆发等自然灾害。
3．语音识别——让机器把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。
应用领域：电话银行，电话炒股，电子购物。
此次授课内容较为生动，虽说是学生陌生的内容，但学起来不是那么吃力，课件上有较多图片帮助学生理解生疏的内容。从学生的反映上来看，学生轻松收获本节的知识。第二节　声音的特性
1．物理观念：
(1)了解声音的特性。
(2)知道声音的音调跟发声体的振动频率有关，知道超声波与次声波的定义，知道响度跟发声体的振幅有关。
(3)不同发声体发出声音的音色不同。
2．科学思维：通过实验探究活动，锻炼学生初步的观察、实验和思维能力。
3．科学探究：通过做“决定响度的因素”实验进一步了解和学习物理学研究问题的方法。
4．科学态度与责任：
(1)体会现实世界物体的发声是丰富多样的，更加热爱世界、热爱科学。
(2)感受自然界声音的美妙与有趣，激发学生的好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
教学重点：声音的三个特性及其影响因素。
教学难点：响度与音调的区别。
钢尺(若干)、示波器、音叉、乒乓球(系有细绳)、鼓、铁支架、口琴、笛子、小提琴、录音磁带、录音机。
新课引入
生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别。例如：音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，它们的高低、强弱和发声体各不相同。现在让我们一起来研究声音有哪些特征吧。
知识点一　音调
1．演示实验：
引导学生从声音的产生认识到声音的特性应与发声体的振动情况有关，并根据已有的经验对音调的高低与振动的什么因素有关做出猜想。
学生思考，分组讨论，教师引导学生阅读教材，分小组动手做P75图3.2－2实验。
2．教师提出问题，并巡回指导：
(1)尺子伸出的长短跟振动的快慢有何关系？
(2)振动快慢和声音的高低有何关系？
学生自己动手实验并讨论、交流教师所提出的问题。
各小组选代表回答：
(1)尺面伸出得越短，振动越快，音调越高。
(2)尺面伸出得越长，振动越慢，音调越低。
3．在学生讨论的基础上，教师提出音调的概念：
在物理学中，声音的高低用音调表示，音调决定于发声体的振动快慢。发声体的振动快慢用频率表示，并介绍频率单位——赫兹(Hz)。发声体振动得越快，频率越高，音调就越高。
请同学们阅读教材P76对应部分内容及表3.2－1，了解超声波和次声波的概念及人和一些动物的发声频率范围和听觉频率范围。教师引导总结相关概念。
超声波：频率高于20000 Hz的声波；次声波：频率低于20 Hz的声波。
知识点二　响度
1．演示实验：教师拿起一面鼓，同时用鼓槌一次比一次用力地敲击鼓面。
提问：你们现在听到的声音是音调发生了改变吗？
学生小组讨论回答：不是，是声音的大小发生了变化。
教师引出声音的第二个特性——响度，即声音的强弱。
2．提问：那么响度与什么因素有关呢？
学生讨论回答：要通过实验来探究。
3．演示实验：教师演示轻敲、重敲鼓面，引起泡沫球的跳动，进而得出鼓面振动的幅度大小不同。
4．提出问题：响度的大小与鼓面振动的幅度是否有关？
学生观察实验，思考问题，各小组讨论得出结论：振动幅度越大，响度越大；振动幅度越小，响度越小。
5．提出新问题：声源的振幅相同时，人们听到的声音响度是否相同？
6．引出决定响度的其他因素，安排演示实验。
实验：拿出闹钟让学生们听，前排学生可以清晰地听见闹钟滴答的声音，后面几排的同学几乎听不见。
各小组讨论得出结论：这说明响度还与距离声源的远近有关。离声源越远，声音越分散，响度越小。
知识点三　音色
1．演示实验：
现在请同学们听一听下面几种声音，看同学们能不能猜出他们分别是什么物体发出的声音(利用多媒体播放琵琶、二胡和古筝的声音)。
学生分组讨论：教师播放的是琵琶、二胡和古筝的声音。
教师提问：你没看见怎么知道是它们的声音呢？
学生回答：因为不同的物体有不同的声音。
2．教师引出乐音的第三个特性——音色，它反应了每个物体发出的声音特有的品质，音色也叫音品。平时我们能听声辨人，听声辨物，就是利用了音色来区分的。
3．音色与发声体的材料、结构和振动方式(如弹奏的手法)等因素有关。
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第二节　声音的特性
一、音调
1．音调是指声音的高低。
2．音调的高低由发声体振动频率决定的。
3．超声波：频率高于20000Hz的声波；
次声波：频率低于20Hz的声波。
二、响度
1．响度：声音的强弱。
2．响度的大小主要决定于发声体振动幅度。
三、音色
1．定义：声音的品质和特色。
2．影响因素：发声体的材料、结构和振动方式不同，发出声音的音色不同。
1．本节课设计了许多学生活动，将大量的实验过程、知识和技能蕴含其中，使学生理解音调、响度、音色各与什么因素有关，使学生感悟到“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”
2．在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式等等。这些设计更有利于培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。第三节　制作隔音箱
1．物理观念：
(1)了解噪声的来源和危害。
(2)知道防治噪声的途径。
2．科学思维：通过体验和观察，了解防治噪声的思路，结合调查提出减小噪声污染的建议。
3．科学探究：设计隔音箱，制作隔音箱模型并测试隔音效果。
4．科学态度与责任：
(1)通过本节课的学习，培养学生的环保意识，培养学生热爱、保护我们赖以生存的“地球村”的环境意识，提高学生的道德修养。
(2)通过开展社会调查，培养学生参与社会实践的兴趣。
教学重点：噪声的等级和危害、怎样控制噪声，联系实际，提高学生保护环境的意识。
教学难点：设计并制作隔音箱。
鞋盒、闹钟、分贝仪、尺子、海绵、泡沫塑料、示波器、玻璃、剪刀、透明胶、彩笔、彩纸、多媒体。
新课引入
在我们日常的生产、生活中有很多噪声，噪声会影响人们的生活，太强的噪声甚至会对人们的身体造成损伤。噪声是怎样产生的？它有哪些危害？控制噪声的方法有哪些？请你为工厂车间设计一个隔音箱，并完成隔音箱模型制作，为创造安静和谐的生产生活环境贡献力量。
【任务分解】
1．认识噪声的来源和危害。
2．了解噪声防治的方法，结合调查提出减小噪声污染的建议。
3．设计隔音箱，制作隔音箱模型，并测试隔音效果。
任务一　认识噪声
1．噪声的定义
(1)引导学生自学课本，从物理角度和环境保护的角度理解噪声的含义，学习乐音和噪声的定义、波形的不同之处。
(2)教师总结学生的分析结果，得出噪声的含义：
①从环境保护的角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都是噪声。
②从物理学的角度看，噪声一般是指物体做无规则振动时发出的声音。
乐音的波形有规则，噪声的波形无规则。
思考并讨论：我们身边的噪声主要来源有哪些？
学生分组讨论我们生活中都有哪些噪声并举例。
(3)教师进一步总结噪声的来源：
①交通运输噪声：各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。
②工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。
③施工噪声：筑路、盖楼、打桩等。
④社会生活噪声：家庭噪声，娱乐场所、商店、集贸市场里的喧哗声。
2．噪声的等级和危害
(1)噪声的产生和来源我们已经知道了，那么噪声有大小之分，该怎么表示呢？
(2)引导学生阅读课文，出示两个问题：
①噪声强弱是如何划分的？
②噪声的危害表现在什么地方？
(3)学生阅读课本P81，并交流讨论。归纳总结：
①噪声的等级的划分用分贝(dB)表示，它实质上是指响度的大小。
②分贝过高的噪声环境里，会使人的听力受损甚至引起其他心理或生理的疾病。
任务二　了解噪声的防治方法
1．请同学们阅读教材P81～82并回答下面的问题：
声音从产生到引起听觉的三个阶段是什么？
同学们阅读后，分组讨论并回答：
①声源的振动产生声音。
②空气等介质的传播。
③鼓膜的振动。
2．教师提问：控制噪声的三种途径是什么？
同学们总结实验结果后回答：
(1)在声源处减弱或消除噪声；
(2)在传播过程中阻碍噪声传播；
(3)在人耳处减弱噪声。
3．告诉大家日常生活中从小事做起，减少不必要的噪声干扰，保护环境。向学生宣传噪声防治相关的法律法规。
任务三　设计隔音箱并制作模型
要使隔音箱实现最佳的效果，选择合适的材料非常关键。通常用于防治噪声的材料可分为隔音材料和吸音材料两种。隔音材料可以反射声音，从而起到阻碍噪声直接传播的作用。吸音材料可以使声音的能量衰减，从而起到吸音作用。
查找资料，了解不同材料的隔音或吸音效果，设计一个隔音箱。将你设计的隔音箱制作成模型在班级进行展示，并从材料、结构等方面交流你的设计方案。与同学们一起分析和讨论如何提升隔音效果，为噪声污染治理贡献力量。
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第三节　制作隔音箱
一、噪声及其来源。
二、噪声的等级和危害。
三、噪声的防治。
(1)在声源处减弱或消除噪声；
(2)在传播过程中阻碍噪声传播；
(3)在人耳处减弱噪声。
四、设计隔音箱并制作模型。
本节教材的物理知识较少，教学中要从保护环境出发，突出噪声的危害和怎样减弱噪声，联系实际，提高学生应用科学方法保护环境的意识和可持续发展意识。同时通过设计隔音箱并制作模型，培养学生利用所学物理知识解决问题的意识和能力。进一步增强学生对学习物理知识的热爱。因此，通过本节教学后学生应该较容易达到教学目标的要求。第一节　声音的产生与传播
1．物理观念：
(1)知道声音是由物体振动产生的。
(2)知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。
(3)知道回声及其应用。
2．科学思维：通过实验探究活动，初步锻炼学生的观察和实验能力。初步学会用归纳推理的方法得出结论。
3．科学探究：通过观察和实验，探究声音产生和传播的条件，培养学生初步研究问题的能力。
4．科学态度与责任：
(1)通过教学活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的热爱，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
(2)感受自然界声音的美妙与有趣，激发学生的好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
教学重点：通过观察和实验，探究声音的产生与传播。
教学难点：做真空罩实验。
音叉、小锤、水槽、水、玻璃罩、抽气机、橡皮筋、小闹钟(或小收音机)、钢尺、小鼓、小锣等。
新课引入
教师事先录制好自然界以及生活中常见的某些声音。例如：潺潺的流水、清脆的鸟鸣、悠扬的琴声、朗朗的书声、汽车的喇叭声、飞机的轰鸣声等。
同学们，我们生活在一个充满了声音的世界里，在我们周围有各种各样的声音。你们想过没有，这些声音都是由哪些物体发出的？又是怎样产生和传播的呢？我们一起来探究声音知识的宝库吧！
知识点一　声音的产生
1．探究性活动
教师向学生介绍桌上的器材(音叉、橡皮筋、钢尺、小鼓、小锣等)。
组织学生活动：怎样利用桌上的器材并使它们发出声音？比比看谁的发声方法多，谁的发声方法最有创意。
在活动过程中要求学生
思考：
①物体发声时与不发声时有什么不同？
②物体发声时有什么共同的特征？
活动：用桌上的器材研究如何使物体发声，教师参与讨论，适当给予提示或引导。然后请学生代表上台展示研究结果，对独特的发声方法表示赞赏和鼓励。
学生动手：手指帖着自己的喉头，说一句话，体会手上的感觉。
2．交流
物体的发声现象真是太多了，哪位同学能向大家介绍一种比较奇特的发声方法？
学生列举更多有趣的发声方法。
3．小结
在以上感性认识的基础上总结物体发声的原因，即声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动；振动停止，发声也停止；发声的物体叫作声源。
知识点二　声音的传播
1．先引导学生做下面的小实验。
小实验(1)：把两张课桌紧挨在一起，一个同学轻敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，能否听到声音？两张桌子离开一个小缝，再试一试，声音有什么变化？说明什么？
小实验(2)：请两个同学利用“土电话”小声交谈，其他同学听不到，说明什么？
通过以上自主探究，让学生知道声音可以在固体中传播。
2．教师再提出问题。
在钓鱼时，如果有人从岸边经过，鱼会跑掉。让学生思考为什么鱼会跑掉？说明了什么？
花样游泳运动员在水下的动作整齐一致，是怎样做到的？说明了什么？
让学生认识到液体也能传播声音。
通过以上实验和分析，引导学生总结声音传播的条件是什么。
3．师生总结
声音可以通过固体、液体、气体传播。这些传播声音的物质叫介质，即声音的传播需要介质。
4.真空能不能传播声音？
演示实验——玻璃罩中的电铃：把一只电铃(或手机)放在接有电动抽气机的玻璃罩内，实验要注意密封情况，同时用减震材料，如软绳、橡皮垫等，使其与瓶壁、底座等隔开，防止从瓶壁、底座传声。
空气未抽出时学生很明显地听到铃声，让学生猜想空气被抽出时铃声有什么变化。当空气都被抽出，玻璃罩内形成“真空”时铃声又如何？说明什么问题？
通过观察实验和思考，讨论教师提出的问题。
使学生认识到：声音可以在空气中传播，但不能在真空中传播。可利用在月球上的航天员不能直接交谈，只能靠无线电来交流的实例加深认识。
请同学们阅读教材P70表3.1－1“常温常压下一些物质中的声速”，并回答下列问题：
1．声音在空气中的传播速度是多大？
2．对比表中的数据，你可以发现什么？
各小组讨论后回答：
1．在常温下，声音在空气中的传播速度是340 m/s。
2．一般情况下，声音在固体、液体中比在空气中传播更快。
让学生阅读教材P70～71对应部分内容，思考下列问题：
1．什么叫声波？
2．人的听觉是怎样产生的？
各小组讨论后回答：
1．声音在所有介质中都以声波的形式传播。
2．声波传播到耳道中，引起鼓膜振动，再经过其他组织刺激听神经，把这种信号传递给大脑，就产生了听觉。
知识点三　声音的反射　回声
声音在传播的过程中遇到障碍物后，会被障碍物的表面反射回来，产生回声。人耳能分辨出回声的条件是：听到原声和听到回声的时间间隔在0.1 s以上(或声源和障碍物的距离大于等于17 m)。若时间间隔小于0.1 s，则会感觉声音“加大”了，人感觉在教室中说话的声音会比室外大就是这个原理。回声在建筑中还有很多应用，如录音室、影剧院、天坛中的回音壁和圜丘等。
最后，引导学生阅读教材P72“科学窗”。
板书设计
一、声音的产生与传播
本课的教学核心概念：声音是由物体振动产生的。学生在此前往往关注的是动作本身，而不是发声物体的状态。这也是教学的难点所在，要想突破难点，就应该顺应学生的思维，才能更好地激活学生的思维。

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