《第一章一、声音是什么》研学案
学校:________设计教师:________设计时间:_________
【课题】第一章一、声音是什么
【教学目标】
知识与技能:
通过实验,认识声音产生的原因和传播的条件;
通过阅读材料、观看视频资料,初步了解波的传播形式、声波的传播速度、声能及其应用。
过程与方法:
通过观察与实验,培养学生学习从物理现象中归纳出一般规律的方法;
经历科学探究,培养学生的开放性思维。
情感态度价值观:
鼓励学生运用日常物品进行探究活动和物理实验,培养学生的科学探究意识和能力,感受物理与生活的联系。
【教学重难点】
重点:探究声音产生原因及声音传播条件。
难点:对声波的理解。
【教学方法】实验探究法、讨论法、阅读法、演示实验法、多媒体辅助法等。
【教学器材】音叉、弹簧、橡皮筋、衣架、细线、手机、塑料袋、盛水筒、广口瓶、抽气机、烧杯、纸、笔帽、铁架台、乒乓球等
【教学过程】
一、新课导入
教师:播放“奇妙的声音”视频,提问:自然界丰富多彩的声音给我们带来美的感受,我们每天都在与声音打交道,同学们想知道与声音有关的哪些问题呢?
学生:提出各种关于声音的问题。
教师:带着你们的疑问、好奇和经验,让我们一起走进奇特的声的世界。
二、新课教学
1.声音的产生
教师:桌上的纸、橡皮筋、笔帽、一杯水,怎样使它们发出声音?比比看,谁的方法多?谁的方法与众不同?
学生:动手操作并演示说明。
讨论:这些物体在发声时有什么共同的特征?
引导:用音叉、乒乓球演示“声音是如何产生的”。
归纳:声音是由于物体振动而产生的。振动停止,发声停止。
提问:什么物体能够产生声音?除了固体,液体和气体可以吗?
讨论并归纳:正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都能发声,都可以作为声源。
教师:介绍转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
2.声音的传播
教师:提问(1)通常情况下,人耳听到的声音是通过什么传播的?(空气)
(2)声音能在固体、液体中传播吗?
学生:能(不能)
设计实验(1):将衣架悬挂在细线中央,将细线两端分别绕在两只手的食指上。在右图两种情况下,请同学用笔敲击衣架,分辨衣架两次发出声音的区别。
(
图2
) (
图1
)进行实验:注意衣架两次与耳朵的距离保持相同;同学用笔敲击衣架的力量保持相同。
收集证据:发现两次都能听到衣架发出的声音,而且在图2中,听到的声音更响。
交流分析:固体能够传播声音,且传声效果更好。
(
图
3
)设计实验(2):将正在发声的手机装入塑料袋,扎紧袋口后用细线悬在盛水筒的水中(图3),听听是否还有手机发出的声音。
进行实验:注意塑料袋不要碰到杯子,也不要露出水面,确保实验操作的科学性。
收集证据:依然能够清晰地听到手机发出的声音。
交流分析:液体能够传播声音。
结论:声音能够在固体、液体、气体中传播。
(
图
4
)提出问题:如果气体、液体、固体都不存在,即真空,声音能够在真空中传播吗?
学生:能(不能)
设计实验(3):将正在发声的手机用细线悬挂在广口瓶中,再用抽气机抽出瓶内的空气,听听手机发出的声音有何变化?
进行实验:随着抽气的持续进行,距离实验装置较远的同学听到声音越来越轻,最后听不到;距离较近的同学听到声音越来越轻,但最后仍然能够听到些声音。然后停止抽气,将空气再放回瓶中,感受声音的变化。
交流与分析:教师应当尊重学生的观察结果,并引导学生进行探讨,最后得到公认的结论。
结论:声音在真空中不能传播。
归纳结论:
传声介质:指能够传播声音的媒质。
声音的传播需要介质。
声音能够在固体、液体、气体中传播,但不能在真空中传播。
理想实验法:它是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。
3.声音是一种波
提问:(1)声音传播为什么一定需要介质?
(2)声音在介质中又是以什么形式传播呢?
阅读:教材P9-10页
观察:教师播放教参中的几个视频文件
交流与结论:
声音在介质中以波的形式传播的。
声波遇到障碍物会被反射回来,这种现象叫回声现象。
声音具有能量,这种能量叫做声能。
声音在传播过程中不仅传递信息,同时还传递能量。
4.声速
提问:为什么我们有时能够听到回声,有时又听不到回声?
阅读:教材P10页
交流与归纳:
声音的传播需要时间,通常情况下,声音在空气中每秒传播340米,即340m/s(读作340米每秒)。
声音在不同介质中的传播速度一般不同,v固>v液>v气。
一般而言,人耳区分原声和回声的反应时间为0.1s左右,人与障碍物至少相距17m才能听到自己的回声。(大于17米时,能听到回声;小于17米时,原声和回声混在一起,使原声加强)
三、新知应用
1.两位同学交流时,声音靠________传播,同时也说明声音能传递________ .
2. 赛龙舟时,阵阵鼓声是鼓面的________而产生的,并经________传入人耳.
3.在探究“声是怎样产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹开,这样做是为了( )
A.使音叉的振动尽快停下来
B.把音叉的微小振动放大,便于观察
C.延长音叉的振动时间
D.使声波被多次反射形成回声
4.以下几个实验现象,能说明声音产生的原因的是( )
A.放在玻璃钟罩内的电铃正在发声,把玻璃钟罩内空气抽去一些后,钟声明显减弱
B.把正在发音的收音机密封在塑料袋内,然后放入水中,人们能听到收音机发出的声音
C.拉小提琴时,琴弦的松紧程度不同,发出的声音也不同
D.拨动吉他的琴弦发出声音时,放在琴弦上的小纸片会被琴弦弹开
5. 如图所示,小明将衣架悬挂在细绳中间,把细绳两端绕在两手食指上。伸直手臂,敲打衣架,听到了声音,通过敲打,衣架 ________发声。用绕有细绳的食指堵住双耳,敲打衣架 ________ (能/不能)听到声音,说明了 ________ 。
【课后作业】
一、声音是什么
烟花爆竹爆炸时,会引起周围空气________ 而产生噪声;晚上从远处看烟花,总是先看到亮光后听到声音,说明在空气中光速________声速(选填“大于”或“小于”)。
2. 如图所示,将一支点燃的蜡烛放在扬声器的前方,当扬声器发出较强的声音时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动,扬声器的纸盆由于_____发出声音,声音通过空气传到烛焰处,烛焰的晃动说明声音具有_____ .
3.在影片《铁道游击队》中,为了伏击日军火车,侦察员常用耳朵贴着铁轨来提前判断是否来了火车。这是利用声音在铁轨中的传播速度_____声音在空气中的传播速度。
4.如图1所示,将发声的音叉与面颊接触,有“麻”的感觉,这使我们体会到了( )
(
图
1
)A.发声的物体在振动
B.声音能通过固体传播
C.真空不能传播声音
D.声音传播是能量传播
5.小纸片会在发声的扬声器的纸盒上跳动,发声的音叉接触水面时会激起水花,风吹树叶哗哗响,树叶在振动。这些现象说明了( )
A.声音是由物体振动产生的 B.声音能在水中传播
C.声音的传播需要介质 D.声音能在空气中传播
(
图
2
图
1
图
2
)6.在敲响大钟时,有同学发现,停止了对大钟的敲击后,大钟“余音未止”,其原因是( )
A.一定是大钟的回声
B.有余音说明大钟仍在振动
C.是因为人的听觉发生“延长”的缘故
D.大钟虽已经停止振动,但空气仍在振动
7.最近日本又发生了一场地震,有关研究人员指出,地震发生后缺乏必要的自救知识,是使丧生人数急剧增加的主要原因之一,以下是关于被埋在城市废墟里的人自救的一些措施,其中最有效的是( )
A. 大声呼救
B. 静等营救人员前来营救
C. 见缝隙就钻,从废墟里爬出来
D. 硬物敲击预制板或墙壁,向营救人员求救
(
图2
)8.在探究人耳怎样听到声音时,可以用肥皂膜模拟人耳的鼓膜。如图2所示,当喇叭发声时,肥皂膜将( )
A.振动
B.一直向左运动
C.一直向右运动
D.静止不动
9.在探究声音的产生与传播的条件时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1) 如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到________ , 它说明了声音是由________产生的.此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________.
(2) 如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是:________.
(3) 如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起.该实验能说明________可以传声.在月球上________(选填“能”或“不能”)看到塑料球弹起.
(4) 如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,所听到的声音将会逐渐________ .并由此推理可知________.
10.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据
空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30
声音速度/ m/s 318 324 330 336 342 348
(1)请你在图示坐标中作出声速和温度关系的图像。
(2)请你根据所作图像找出温度为15℃时声速为m/s。
一、《声音是什么》参考答案
新知应用
空气 信息
振动 空气
B
D
振动 能 固体能传声
课后作业
振动 大于
振动 能量
大于
A
A
B
D
A
9.(1)乒乓球弹跳起来 物体振动 放大音叉的振动
(2)撒小纸屑
(3)空气 不能
(4)变小 真空不能传声
10.图像略 339