【核心素养目标】第三章 声的世界(全章教案)2024-2025学年教科版八年级物理上册(共4份打包)

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【核心素养目标】第三章 声的世界(全章教案)2024-2025学年教科版八年级物理上册(共4份打包)

资源简介

2.探究乐音的特性
教学目标
素养目标
一、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。
二、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。
三、科学思维
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。
四、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。
教学重点和难点
一、教学重点
1.能从日常生活的直接感受中知道乐间有音调、响度和音色三个特征。
2.知道音调的高低与声源振动的频率有关,响度的大小与声源振动的振幅和声源的远近有关,不同声源发出声音的音色不同。
二、教学难点
通过观察分析声波的图形,初步学习利用仪器进行探究和观察图形进行分析的方法。
教学过程
情景导入
日本广岛一家工厂研制出一种电动保险柜.保险柜的门扉上安有“电子耳”,能听声音,
还能把这种声音送给电脑进行识别,保险柜的主人买下它以后,事先对着“电子耳”讲一句
暗语,让电脑对主人的声音进行分析,存储到存储器里.比方,主人对它说:“芝麻,芝麻!
开门!”电脑便记住了这个暗语,等主人再来时,只要对着电子耳重复这句话,保险柜便能
自动打开了。有人担心,如果小偷知道了暗语怎么办?有趣的是,除了主人以外,谁对电子
耳讲暗语,保险柜的大门都不会开。
你知道这是为什么吗?学习了这一节知训,相信文件名就能明白其中的道理了。
教学活动
本节分为三个教学板块:(1)音调;(2)响度;(3)音色。
一、音调
1.实验探究:音调的高低
提问:音调跟声源振动的快慢有什么关系?
活动1:组织学生做课本P42图3-2-2所示的实验,比较两根橡皮筋振动的快慢和音调的高低。
活动2:组织学生做课本P42图3-2-3所示的实验,改变尺子伸出的长度,用手拨动尺子,比较尺子振动的快慢和发声的音调。
结论:(1)音调是由声源的振动频率决定的。
(2)声源振动快,频率高,音调就高,听起来声音尖细;声源振动慢,频率低,音调就低,听起来声音低沉。
再次提出频率的概念,并复习其单位。强调一下音调决定于声源振动的频率,一般情况下声源振动的频率大,主观感受的音调就高。
拓展延伸:(1)音乐中“1、2、3、4、5、6、7、i”,音调是升高的;(2)一般来说,儿童发出的声音音调比成人的要高,女同学的音调比男同学的要高。
2.一些声音的频率
指导学生阅读“一些声的频率表”,重温人耳可听声的频率范围及其对超声、次声的定义。
二、响度
问:用大小不同的力,敲一面鼓,我们听到声音的大小不同。声音的大小会不同。声音的大小叫作响度,也叫音量。响度与什么有关呢?
活动:响度跟什么因素有关?
(1)用细线把乒乓球吊起来,使乒乓球静止在竖直位置,恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉,观察乒乓球被弹开的幅度。
(2)重敲音叉,使音叉发出响度更大的声音,观察乒乓球被弹开的幅度。
(3)比较音叉发出不同响度的声音时,乒乓球被弹开的幅度有什么不同。
(4)通过上面的探究活动,可以得出什么结论?
实验结果:
音叉发出声音的响度小,乒乓球被弹开的幅度小,音叉振动的幅度小;音叉发出声音的响度大,乒乓球被弹开的幅度大,音叉振动的幅度大。根据实验结果知道:响度跟发声体振动的幅度有关,物体振动的幅度越大,产生声音的响度越大。
教师继续总结:物体振动的幅度叫振幅。物体的振幅越大,声音的响度就越大。那么振幅是确定响度的惟一因素吗?实际中,响度还跟听者与发声体的距离有关。距发声体越远,听到的声音越小,响度越小。(可以向学生简单介绍原因:因为声音在传播过程中,越到远处越分散。)
说明:音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音,音调不一定高;音调高的声音,响度也不一定大。在同一首歌曲中,音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。
练习:请同学们讨论并回答,蚊子的叫声与黄牛的叫声相比,哪个音调高?哪个响度大?
参考解答:
蚊子的叫声音调高;
黄牛的叫声响度大。
三、音色
1.音色
频率的高低决定声音的音调。但是不同的物体发出的声音,即便音调相同,我们还是能够分辨它们。在声音的特征中还有一个因素是十分重要的,它就是音色。物理上,把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。
2.声波的图形
观察声波的图形的实验,主要目的是让学生比较形象地认识声波,同时引起他们学习的兴趣。
介绍:话筒把声信号转变为电信号,输入示波器后可在荧光屏上显示出相应的图像。通过演示,只要让学生知道看不见的声波可通过仪器显示,借助仪器是科学研究所必需的。
让学生通过观察两个频率不同的音叉发出声的波形,获得具体的感性认识。使学生知道不同频率的声音在波形上有什么区别。然后可让不同的学生在话筒前发声,观察其波形。用不同的力敲击同一音叉,观察波形,使学生知道不同响度的声音在波形上的区别。指导学生观察不同乐器产生的声波波形的区别。波形图包含了乐音的三特征。
板书设计
2.探究乐音的特性
教学反思
本节的教学主要从两方面入手:一是创设情景,让学生通过直观感受来体验声音的不同特征;二是实验探究,激发学生主动参与、积极思考,让学生在实验探究中相互启发,深化对知识的理解。通过总量及合理情境,加深学生对声音的特征的理解。在鼓励和引导学生主动参与的同时,注重培养学生的科学方法与创新思维,充分调动学生的学习兴趣和未知欲。4.声的应用
教学目标
素养目标
一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
教学重点和难点
一、教学重点
1.知道回声与共鸣的概念及应用。
2.了解超声的特点和应用,以及次声的应用。
3.了解声识别技术。
二、教学难点
培养学生热爱科学的情感。
教学过程
情景导入
人们常为难以清洗牙齿上的烟斑或牙垢而烦恼,然而到了医院这却变成了一件极为简单
的事儿。医生将一支模样像笔的仪器放入要洁牙的人的口中,只需十几分钟,原本难看的烟
斑、牙垢等便消失得无影无踪。有人不禁会问:这个洁牙仪器太神奇了吧!什么药剂都没用,
放在嘴里就能洁牙?它是怎样将顽固的牙垢清除掉的呢?让我们带着疑问开始本节的学习
吧!
教学活动
本节分为四个教学板块:(1)奇异的声现象;(2)超声是个多面手;(3)次声本领大;(4)声识别技术。
一、奇异的声现象
1.回声
由美丽的弋阳圭峰四声谷出现的回声现象,引出回声概念。
回声是声波的反射在人耳引起的感觉。可向学生提出,为什么离障碍物距离近时就感觉不到有回声呢 让学生知道回声和原声至少相差0.1秒以上才能感觉有回声。如果原声和回声间隔不到0.1秒,回声与原声混在一起,可加强原声。
由学生举出自己所知道的回声现象,并进行解释。
简介回音壁、三音石、莺莺塔等建筑中的声现象,引起学生兴趣,激发学生学习热情。并进行爱国主义的教育。
2.共鸣
活动:让学生做课本P49的“观察 音叉的共鸣”,如图3-4-3所示,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声。提出下列问题并组织学生进行讨论。
右边的音叉振动,通过什么传播给左边的音叉?如果是真空,左边的音叉能振动吗?
如果左边换个不同频率的音叉,还能发生此现象吗?
通过观察和讨论,使学生对共鸣有了感性认识。知道右边的音叉振动产生了声波,声波具有能量,当左边的音叉与右边音叉频率相同时,获得能量最大,以至于振动,发出了声音。接着给共鸣下定义:由一个物体振动发出声音,引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象叫共鸣。
指导学生阅读教材中关于共鸣的故事。可以让学生自由发挥,列举生活中的共鸣现象。
二、超声是个多面手
超声波与可听声有一样的传播速度,并遵循反射、折射和绕射等传播规律.但由于频率很高,因此又具有奇特的性质,例如在均匀的介质中定向直线传播;与一般声波相比,它的频率很大,它的传播携带能量。利用超声波的这些特性,可以为人类服务。
让学生观察课本P50图3-4-5声呐探测的示意图,提出一些问题:声呐能测距的原理是什么?利用声呐测量海底的深度,需要知道什么 需要测出什么 然后利用什么公式进行计算 并引导学生通过思考复习有关声速的概念以及回声现象后,了解声呐测距、定位的原理。
教师还可介绍根据反射波的强弱可测出被测物的大小和形状.并由此进一步说明P50图3-4-6的B超的基本原理。
解释超声加湿器。
三、次声本领大
次声波的频率大至为1Hz-20Hz,由于次声的频率很低,因此显示出它种种的特性.最显著的特性是传播的距离远,而且不易被吸收。
指导学生阅读教材,并对次声的应用进行归纳。向学生简单解释海洋中的次声以及自然灾害中产生的次声等等。根据教学资源提供的内容进行进一步的展开。
四、声识别技术
不同的人有不同的音色,正如不同的人有不同的指纹特征一样,每个人都有自己的声纹特征,这样,声音就可以作为一个人的识别标志。声识别的基本过程是:通过预先录入说话人的声音样本,提取说话人独一无二的语音特征并保存在数据库中,应用时将待验证人的声音与数据中的特征进行匹配,从而确定该人的身份。
声识别技术的应用:(1)模拟声音的应用——利用电子蜂鸣器,模拟雄蚊的声音,制成驱蚊盒以驱赶蚊虫;模拟猫发出的超声波制成的用以灭鼠的超声猫。(2)智能玩具、一些机器设备以及银行保险服务机上利用语音识别技术。(3)制造声纹锁,用于手机、计算机系统,增加一道安全有效的“防火墙”。
板书设计
4.声的应用
教学反思
学生在日常生活中已经接触过利用声的事例,因此,本节课的引入可以采用“头脑风暴”法。具体做法如下:请学生自己发言;当有人发言时,其他人必须仔细倾听;任何人不得对他人的发言作好坏或正误的评价。?
所谓“头脑风暴”,在形式上类似于讨论,但前者更加自由、灵活,讨论的环境更加宽松。由于讨论者不必考虑自己的见解是否恰当,因此可以保证每个人充分发表自己的意见。在这种完全自由的情境下,一个人所提出的哪怕是很不成熟的观点也可能激发其他人的思维,产生一系列新的想法。?
在学生们充分发表了各自的看法后,教师再对声在社会生活中应用的情况进行分类:可以按照课本分为“声与信息”和“声与能量”两类,也可按照声音在医疗、工业、军事、日常生活等方面的利用分类,然后根据分类进行总结性的讲解,在讲解中应对学生们遗漏的例子进行补充。3.噪 声
教学目标
素养目标
一、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。
二、科学思维
通过体验和观察,了解防治噪声的思路。
三、科学探究
1.通过学习控制噪声的方法,培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
2.培养学生通过调查,访问网站,查阅资料等多种途径获取信息的能力。
四、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。
教学重点和难点
教学重点
1.了解噪声的来源及其危害,从物理学和环境保护的角度认识噪声。
2.了解防治噪声的思路,知道减弱噪声的途径和方法。
教学过程
情景导入
20世纪60年代初,美国空军在俄克拉荷马市上空做超音速飞行实验,飞机每天在10000m
的高空飞行8次。半年后,当地一个农场饲养的10000只鸡中,有6000只被飞机轰鸣声杀
死,幸存的4000只鸡,有的羽毛全部掉光,有的竟然不下蛋了。
你知道产生这一结果的原因是什么吗?进入本节知识的学习,相信你就会明白了。
教学活动
本节分为三个教学板块:(1)噪声及其来源;(2)噪声大小及其危害;(3)控制噪声。
结合图3-3-1和图3-3-2 是噪声的两个例子。采取分组讨论的方式,指导学生阅读教材,并对如下问题进行交流讨论:
(1)什么是噪声
(2)为什么有时乐音也是噪声
(3)举例说明噪声对人的危害。
(4)根据课本P47的表,将一天中通常可能听到的声音的响度作一估计,描述你对这些声音的主观感觉。
(5)减弱噪声的方法有哪些 有关这方面你能做哪些工作
教师在学生讨论的基础上进行总结:
一、噪声及其来源
强调从环保的角度,凡是妨碍人们工作,学习和生活以及对要听的声音起干扰的声音都属于噪声.噪声来源大致为以下几方面:
交通运输噪声;施工噪声;社会生活噪声;工业噪声。
情景设置:
进程1:听一段优美的音乐。
进程2:用铁钉刮玻璃,听听产生的声音。
进程3:大家一起来唱一首歌。
进程4:让学生一起听一名同学讲故事,同时让另一名学生在旁边大声唱歌。
通过对比1和2,提出问题:你喜欢哪一种声音?通过对比3和4,提问:唱歌对大家听故事有什么影响?说明理由。
学生体验活动:敲击音叉,发出的声音悦耳动听;刮玻璃(或揉塑料盒),发出的声音刺耳难听。
小结:优美的乐音令人心情舒畅,杂乱的噪声令人心烦气躁,有时候乐音也能变成噪声。
学生猜想:乐音与噪声为什么会有两种决然不同的效果呢?
请同学们阅读噪声的来源,分组讨论并回答下面的问题:
1.从物理学的角度看,什么是噪声?用什么实验可以验证你的说法?
2.从环境保护的角度看,什么是噪声?
3.城市噪声的主要来源有哪些?
4.你能举出生活中噪声的实例吗?
学生活动:带着问题有目的地阅读,并分组讨论。
教师巡回指导,鼓励学生联系生活、生产实际。
师生共同活动(学生汇报讨论结果,教师进行补充讲解)
归纳总结:噪声的含义
结论1:
从物理学的角度看,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。这个理论可从下面的演示实验得到证实。
[演示实验]观察噪声的波形。
用示波器观察音叉发出的声音和刮玻璃(或揉塑料盒)发出的声音的振动情况,发现音叉发出的声音振动是有规律的,而刮玻璃发出的声音振动是杂乱的、无规律的。
利用示波器观察铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形(图甲),并与音叉声音的波形(图乙)做比较。
学生活动:仔细观察并交流讨论,噪声与乐音的波形有何不同之处?
实验结果:铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形没有规则,是杂乱无章的,音叉声音的波形有规则。
结论2:
从环境保护的角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
例如:优美动听的音乐有时也会变为噪声。
思考并讨论:我们身边的噪声主要来源有哪些?
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。
工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。
施工噪声:筑路、盖楼、打桩等。
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。
二、噪声的大小及危害
《北京晚报》报道:采石场机器轰鸣 养殖场牲畜“发疯”
房山一农民承包了村里的十几亩荒山并办起了一个具有一定规模的养殖场。当年,村里的养殖场边上又建起了一座石子厂。石子厂每天机器日夜轰鸣,噪声不断,结果养殖场内的牲畜出现各种异常情况:有的不进食;有的无睡眠;还有的牲畜到处乱窜,相互哄挤,造成部分小鸡骨折,许多小猪被踩死。眼看着损失与日俱增,养殖场主急在心头,一怒之下将石子厂告上了法院,要求消除噪声并赔偿经济损失60 000元。
学生思考:噪声强弱是如何划分的?其等级怎么表示?噪声的危害表现在什么地方?
学生阅读课本,并交流讨论。
归纳总结:
1.噪声的等级的划分用分贝(dB)值表示,它实质上是指响度的大小。
把人们刚刚能听到的声音定为0 dB,一般15~40分贝是较理想的安静环境,超过了50分贝会影响睡眠和休息。长期生活在90分贝以上的噪声环境里,会使人的听力受损甚至引起其他疾病。
2.请同学看以下表格中声强级的分贝数,并回想在这些环境中的感受。
一些声音的分贝数和人的感觉
常闻声 分贝数(dB) 感觉
微风吹动树叶沙沙声耳语 1020 极静
静夜室内一般说话声 3050 安静
大声说话嘈杂的闹市 7090 较吵闹
电锯 110 很吵闹
响雷螺旋桨飞机起飞 120130 鼓膜震痛
喷气式飞机起飞火箭、导弹发射 140150 无法忍受
(1)为保护听力,声音不能超过90 dB;
(2)为保证学习和工作,声音不能超过70 dB;
(3为保证休息和睡眠,声音不能超过50 dB;
(4)0 dB是人们刚刚能听到的最弱的声音——听觉下限。
3.噪声的危害表现在以下几个方面
(1)心理影响:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息。
(2)生理影响:使人耳聋、头痛、消化不良、视觉模糊等,严重的神志不清、休克或死亡。
(3)高强度的噪声能够损坏建筑物。如喷气式飞机产生的噪声能够将附近建筑物的窗户玻璃震碎,噪声导致工作设备“疲劳”以至断裂等。
三、控制噪声
噪声会严重影响人们的工作和生活,因此,控制噪声十分重要。学生思考并交流讨论:实际生活是怎样控制噪声的?
(1)提出问题
闹钟响起来,问:它是噪声吗?怎样减弱它对课堂的干扰?
让学生讨论后,提出具体的方法。
请同学们阅读课本并回答下面的问题:
1.声音从产生到引起听觉的三个阶段是什么?
2.控制噪声的三种途径是什么?
3.请同学们设计一个简单的实验来证实控制噪声的三种途径。
师生共同活动:
问题1:声音从产生到引起听觉有这样三个阶段
(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。
问题2:控制噪声的三种途径是
(1)防止噪声产生(在声源处减弱)。
(2)阻断它的传播(在传播过程中减弱)。
(3)防止它进入人耳(在人耳处减弱)。
问题3:实验探究
器材:电动机、泡沫塑料、罐头盒、报纸、铝箔、塑料袋等。
实验可用玩具电动机做振动源,把旋转的电动机放在桌子上会产生较大的声音。将电动机用软泡沫塑料垫起,减少桌面的振动,噪声明显减弱(在发声体处减弱噪声)。将电动机置于空罐头盒上,将罐头盒用软泡沫塑料垫上,再用软泡沫塑料挡在电动机与学生之间,发现噪声明显减弱(在传播过程中减弱)。
问题4:实际生活是怎样控制噪声的?
例:给噪声大的机器加隔音罩或加橡皮垫来吸收它的振动,给汽车和摩托车安装消音器,市区内禁止汽车鸣笛。
例:在公路和住宅区内设置屏障墙和种草、植树。
例:在高噪声车间里加装隔音板或让工人配戴消音耳塞。
以听到声音的条件为线索,引导学生想出减弱噪声的途径。减弱噪声有三条途径,声源处减弱;传播过程中减弱;人耳处减弱。课本P48图3-3-5a、b、c分别是这三条途径的例子。
活动:吸音的物质可作为制造声音屏障的材料,结合课本P48的“家庭实验室”(探究材料的降噪能力),让学生选择最适合做声音屏障的材料。
板书设计
3.噪 声
教学反思
这节课理论联系实际较紧密,可通过生产、生活实际,让学生知道噪声的概念,噪声的来源,噪声的危害及控制方法,所以在教学过程中,调动学生积极参与,认真讨论、分析、归纳出各知识点,十分重要。因此,教师在备课过程中要充分预测在各教学环节中出现的问题,在教学中要善于捕捉学生的亮点,来激发学生学习兴趣,调动学生积极性,实现抓住重点,突破难点的目的,使学生较好地掌握科学文化知识。1.认识声现象
教学目标
素养目标
一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
教学重点和难点
一、教学重点
1.初步认识声音是由物体的振动产生的。
2.知道声音的传播必须依靠介质,声音具有能量。
3.了解声音在不同介质中的传播速度是不同的,声音在固体和液体中的传播速度比在空气中快。
二、教学难点
了解声音是以波的形式传播的。
教学过程
情景导入
1921年5月9日,莫斯科近郊发生了一次大爆炸.距爆炸地点70千米范围内,人们清
楚地听到了隆隆的爆炸声,但是从半径70~160千米范围内却什么声音也听不到.奇怪的是,
从半径160~300千米的范围内,人们又听到了爆炸的轰鸣声.声音怎么会跳跃过中间这片
区域呢?
探究发现,声音在空气中的传播速度与气温有关.气温高,声速大;气温低,声速小.地
面上方不同高处的气温不同,声速也不同,声音在空气中向前传播总喜欢拣温度低的道路走,
当遇到温度高的空气时,声音便偏向到温度低的空气中去。如果一个地区的气温变化比较复
杂,这里温度高,那里温度低,声音经过的时候,就会一会儿拐向高空,一会儿又拐向地面.这
样上上下下,就形成了上面所说的声音会跳跃的现象.
你想知道声音的传播需要什么条件吗?那就让我们一起进入去认识“声”的世界吧!
教学活动
本节分为四个教学板块:(1)声源;(2)声的传播;(3)声传播的速度;(4)人的发声和听声能力。
一、声源
实验探究:怎样利用桌上的器材,让它们发出声音,并探究物体发声时的共同特征。
参考器材:音叉、橡皮筋、梳子、刻度尺、纸屑或泡沫颗粒等。
方案1:让学生用刻度尺做一个简单的实验。使刻度尺三分之二伸出桌面,一手将其另三分之一紧压在桌边上,另一手拨动伸出端,观察尺子在发声时的现象,并用语言描述现象。
思考问题:(1)能听到声音吗?此时尺子处于什么状态?(2)当尺子停止振动的时候,还能听到声音吗?
学生观察到的现象是:橡皮筋、尺子振动时,能发出声音;橡皮筋、尺子不振动时,不能发出声音。
设计意图:对于橡皮筋、尺子的振动,学生能直接看见,它们发出的声音学生能直接听见,在此处让学生自己实验,通过观察和体验有利于学生理解振动的概念,建立声音和振动之间的联系。
方案2:将悬吊着的泡沫塑料或乒乓球接触不发声的音叉,球并不跳动;将音叉敲响,再使球接触音叉,球跳动,如图所示。
设计意图:学生虽然没有直接看到鼓面、音叉的振动,但可以从纸屑或泡沫塑料颗粒和球是否被弹起判断发声的鼓面、音叉是否在振动。
通过实验对比,思考问题:橡皮筋、尺子、纸屑、泡沫塑料颗粒在什么情况下跳动,在什么情况下停止跳动?
实验的物体 发声时现象 无声时现象 结论
橡皮筋 振动 不振动 橡皮筋振动时产生声音
尺子 振动 不振动 尺子的振动产生声音
音叉 振动 不振动 音叉的振动产生声音
鼓面 振动 不振动 鼓面的振动产生声音
归纳橡皮筋、尺子、鼓面、音叉等物体发声时具有的共同特征,验证自己当初的猜想,同时组织学生互相讨论、交流生活中有关的现象和体验。
归纳总结得到结论:声音是由物体的振动产生的,振动停止,物体就停止发声。
交流探究:物体的发声现象真是太多了,你能解释物体的发声原理吗?
设计说明:
1.学生探究的发声活动是在开放的互动式形式中进行,教师在学生的交流汇报中应尽可能多地让学生展示发声方法,汇报体验和感受,如果学生不会用桌上的器材进行实验,教师可做一定的提示和演示。
2.交流有趣的发声方法时,如果学生难以调动,教师可提出有趣的发声问题让学生讨论。例如,①动物的发声方法:蝉是怎么发声的?蚊子和苍蝇发出“嗡嗡”声是怎么回事?猴子和大象是怎么交流的?等等。②同一物体不同的发声方法:怎样让一个气球发出不同的声音来?人体除了声带外,还可以怎样发音?能否一试?可让学生讨论发言,增加学生对学习物理的兴趣。
二、声的传播
1.声波
多媒体演示水波的运动。
问题:(1)谁能描述一下你看见了什么?(一圈圈的水波,而且不断地向四周扩散)
(2)水面上为什么出现了水波?
(3)我手中有一张纸,怎样才能让它发出声音?
学生体验:抖动手臂,引起纸的振动,发出声音。
问题:(1)纸的振动,会影响到周围的空气吗?
(2)水滴使水面振动,发出声音,以水波的形式传播;振动的纸发出声音,在空气中会以什么形式传播呢?我们可不可以用水波类比一下呢?
播放多媒体声波动画让学生有初步的认识,并提出声波这个概念。
如图甲,音叉振动时,附近空气随音叉振动,形成一系列疏密相间的形状向四周传播,这就是声波。这就像石块落入水中击起水波一样,如图乙。
鼓声在空气中传播方式:鼓面向右振动,压缩右面的空气,使这部分空气变密;鼓面向左振动,使右面的空气变稀疏;鼓面左右振动,空气中就形成了疏、密相间的声波,由近及远向四周传播出去。
结论:声以波的形式传播着,我们把它叫做声波。
2.声的传播需要介质
猜想与假设:声音要传播出去,可能需要什么东西来作媒介?
实验探究:可以将学生分成几个小组,分别探究气体、液体、固体能否传声。
实验1:气体传声实验(演示)
列举事例:我们可以听到身边同学的讲话,可以听到美妙动听的音乐,打雷时我们和雷电没有接触,但我们却能听到隆隆的雷声。说明此声音是由空气传播的。
进一步猜想:如果连空气都没有呢?声音能不能传播呢?
实验探究:如图所示,把正在发声的电铃放在玻璃罩内,电铃和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料。逐渐抽出罩内的空气,你听到的电铃声音会有什么变化?再让空气逐渐进入罩内,电铃声音又怎样变化?电铃和罩的底座之间为什么要垫上柔软的泡沫塑料?
现象一:抽出部分空气后,听到电铃的声音明显变小;
现象二:当空气全部抽出后,听不到电铃的声音;
现象三:当空气逐渐进入罩内,听到电铃声逐渐变大。
结论:声音传播需要介质。声音不能在真空中传播。
提出问题:声音在空气中如何传播呢?
实验2:液体传声实验
将能发声的物体(如音乐卡、手机、闹铃等)放在密封的塑料袋中,塑料袋浸没在水里后,仍能听到发声体发出的声音,说明液体能够传声。
也可以在水槽里装水,然后在水里敲打石头,耳朵贴在容器壁上听。
水中的鱼儿可以被声音吓跑等,如图所示。
结论:声音可以在液体中传播。
实验3:固体传声实验
(1)两个学生合作,同学甲在长条桌的一端用铅笔在白纸上用力均匀地写“一”,同时同学乙在桌子的另一端把耳朵贴在桌面上听。
(2)同学乙将耳朵离开桌面(注意调整耳朵与笔的距离,保证与上次实验时耳朵与笔的距离相同),同学甲在相同的条件下继续写“一”,与上次实验进行比较,有什么不同?说明了什么?
从以上的活动中你可以得出什么结论?(固体可以传声)
你还可以想出其他的生活事例或者实验方案来支持固体可以传声这个观点吗?(让学生举例,例如小学里曾经制作的土电话、“隔墙有耳”)
师生归纳总结,得出结论:
(1)声音传播需要物质,声音不能在真空中传播,传播声音的物质可以是固体、液体、气体。
(2)物理学中把能传播声音的物质叫介质。
3.声可以传递能量
引导学生活动:会“跳舞”的烛焰
如图3-1-10所示,打开音响,播 ( http: / / www.21cnjy.com )放一曲你喜爱的音乐,将一支点燃的蜡烛放在音箱前。加大音量,你会发现,烛焰在随着音乐“跳舞”!请和同学们讨论,这个现象说明了什么?
教师总结:静止的烛焰舞动起来了,说明它获得了能量。这些能量是由声源发出,经声波传播而来的。声可以传递能量。
三、声传播的速度
提问:田径比赛时发令枪的烟雾和枪声应是同时发生的,为什么远处先看到烟雾后听到枪声
在讨论交流中让学生知道光和声的传播都需要 ( http: / / www.21cnjy.com )时间,从而引出声速的概念。但光比声传播的速度快得多,因此远处的观测者先看到烟雾后听到枪声。估测声速时可忽略光传播所需要的时间。测出从看见发令枪冒烟到听到枪声所需要的时间,就可估测出的声速。这种估测可能会有较大的误差。再让学生想出其他测声速的方案。只要学生说出要测出声速,必需测出声源到接收器的距离和声源振动到被接收器接收所需要的时间,利用v=s/t 就可。
多媒体展示:声速表。快速地熟悉声音在空气、水、钢铁中的传播速度。
一些介质中的声速v(m·s-1)
空气(15 ℃) 340 海水(25 ℃) 1 531
空气(25 ℃) 346 铜(棒) 3 750
软木(25 ℃) 500 大理石 3 810
煤油(25 ℃) 1 324 铝(棒) 5 000
水(常温) 1 500 铁(棒) 5 200
归纳总结:(1)声音在不同介质中的传播速度一般不同。
(2)声速与介质的温度有关。15 ℃时空气中的声速为340 m·s-1。
(3)声音在固体中的传播速度最快,其次是在液体中,在气体中传播的速度最慢。
四、人耳的发声和听声能力
在学生认识了声音和物体振动的关系的基础 ( http: / / www.21cnjy.com )上,提出频率的概念。只要学生知道人耳对声的感觉有上下限(20Hz~20 000Hz),在此基础上,对超声和次声下定义,然后对耳朵的构造进行介绍,并教育学生不要损害耳朵,保护自己的听力。
归纳总结:
频率:物体振动的次数与所用时间的比叫作频率。
次声:频率低于20Hz的声。
超声:频率高于20000Hz的声。
次声和超声不为人耳所感知。但有许多动物的听声范围与人不同,狗和猫能听到超声;蝙蝠和海豚可以听到100 000Hz以上的超声;水母可以听到8Hz~13Hz的次声。超声和次声有各自的特征,也有不同的用途和危害。
活动1:引导学生做课本P40的家庭实验:“看”到自己的声音。简述自己所感受到的声音的世界。
活动2:让学生阅读课本P41的“动物与声音”,了解各种动物的发声或听声。
板书设计
1.认识声现象
教学反思
“声音是由物体振动产生的”是本节的教学难点,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。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。在学生认识到“声音由物体振动产生”后,让学生设计实验,用视觉看到物体的振动。这样处理,使探究“振动”的内涵由易到难,由隐到显,由固体、到液体再到气体,逐步丰富概念外延。思维的顺应和激活,实现了教学的“层递性”。

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