2.2 声的利用 教学设计（表格式）

课题 声的利用
教学目标
教学目标： 知识目标：了解声可以传递信息和声可以传递能量。 能力目标：通过观察音叉共振演示、观看视频等活动侧重培养学生的观察能力和表述能 力；通过探究“影响声传递能量多少的因素 ”的实验，使学生经历科学探究过程；通过阅读 文本资料，培养学生的阅读能力。 情感目标：通过声在生活、社会、特殊人群中等应用的实例，渗透人文关怀；通过对现 代声学技术的基本分析，让学生体会物理是有趣的、有用的。 教学重点： 了解声可以传递信息和声可以传递能量 教学难点： 探究“影响声传递能量多少的因素 ”实验
教学过程
时 间 教学环节 主要师生活动
2 分 钟 引入 【点 PPT】请同学们看屏幕，老师将播放一段视频，请注意看， 注意听。 【播放视频】 【问】有些路口的信号灯是带有声音提示的，从视频中你能发 现声音的节奏有怎样的特点吗？ 【答】同学们一定都发现了，【点 PPT ，手指图片】红灯亮起
7 分 钟 声与信息 时节奏慢，绿灯亮起时节奏快。慢节奏的声音提醒行人等待， 快节奏的声音提醒行人快速通过。这样的温馨提醒还能很好地 为盲人传递信息。这就是我们身边声音的利用【点 PPT】。除 此之外声音还可以有哪些利用？超声波和次声波是否同样可 以利用呢？今天我们一起来学习声的利用。 【点 PPT 出板书】 【点 PPT】下面我们来玩一个小游戏。老师将播放两段声音片 段，请同学们注意倾听，试着说出听到了什么声音。准备好了 吗？来听第一段。 【播放声音 1】 【问】这是什么声音？【答】对，雷声。 【问】听到隆隆的雷声预示着什么？【答】自然界的雷声传递 了天气变化的信息。 【说】来听第二段，听一听这是哪个影视作品中谁的声音？ 【播放声音 2】 【答】有同学听出来了，这是电视剧《西游记》中孙悟空的声 音！ 【问】从他的声音中你能判断出此刻他有怎样的心情？ 【答】开心的、兴奋的。 【说】真的是孙悟空吗？我们来看。 【播放视频】 【手指屏幕说】真的是孙悟空。 【手指屏幕说】图像可以传递信息、文字可以传递信息、声音 同样可以传递信息。 【点 PPT 出板书】 【点 PPT】通过上节课的学习我们知道，人类利用声音传递信 息，有些动物还可以用我们听不到的声交流。 【手指 PPT】如大象可以发出次声波、海豚可以发出超声波、
蝙蝠可以通过发出超声波来确定目标的位置。 【问】同学们，你们知道蝙蝠是如何做到的吗？ 【点 PPT 答】蝙蝠采用的方法叫做“ 回声定位 ”。 【点 PPT】请同学们看回声定位的分解过程。蝙蝠发出的超声 波遇到障碍物时会反射回来被蝙蝠接收，根据回声到来的方位 和时间，蝙蝠就可以确定目标的位置。 【手指 PPT】科学家利用回声定位原理发明了“声纳 ”。利用 声纳系统可以探测海洋深处的地形、海下潜艇、获取海下鱼群 的信息。 【问】除了声纳外，同学们还知道哪些利用超声波传递、获取 信息的应用呢？ 【答】老师知道屏幕前的同学们一定都在争相回答。 【点 PPT 补充】有倒车雷达、超声导盲仪、超声波测速、超声 波探伤、还有检查小宝宝发育情况的 B 超。 【点 PPT】这是一个超声导盲手杖，导盲手杖将超声波的回波 信息转化为我们能听到的声音，离障碍物越近，声音的节奏越 快，这样就可以提醒盲人及时避开障碍物。 【点 PPT】在生产实践中，超声的检测技术应用很广。利用超 声可以检测出金属有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、 多深。这就是超声波探伤技术。 【点 PPT】医生用 B 型超声波诊断仪向病人体内发射超声波， 然后接收体内脏器的反射波，反射波携带的信息经过处理后， 显示在屏幕上。这就是常说的“B 超 ”。 【点 PPT】以上这些都是超声波传递信息的应用。 【点 PPT】请同学们再看一段视频，并仔细听一听，你们知道 将要发生什么事情吗？ 【播放视频】 【问】有同学们问，这是要发生自然灾害的征兆吗？ 【答】是的。
12 分 钟 声与能量 【点 PPT】这是电影唐山大地震的片段。像地震、海啸等自然 灾害的来临，会引起自然气候的变化，还会伴有次声波的产生。 【点 PPT】有些动物能接收到人类听不到的声，从而会有异常 的反映。可见，次声波也可以传递信息。 【说】如果这种能力能为我们人类服务，该多好啊！或许实现 这个梦想的人就在你们中间。 【点 PPT】下面，我们换一下心情，来听一段动感的音乐。【播 放音乐，注意声音要调小！】 【点 PPT】现在老师让三根蜡烛排好一列纵队，站到音箱前和 我们一起听音乐，看看它们有什么表现。 【播放视频】 【问】随着老师慢慢调大音量，同学们看到什么现象了？ 【答】烛焰随着音乐摇摆，离音箱最近的一根蜡烛熄灭了。 【问】蜡烛与音箱没有接触，烛焰为什么会有不同程度的摇摆 甚至熄灭？ 【答】吹气，可以使蜡烛熄灭。而刚才的过程没有对蜡烛吹气 也能让它熄灭。这是由于音箱发出的声音在空气中传播，引起 烛焰的振动，这个过程中声音传递了能量。 【点 PPT 出板书】 【说】声由振动产生，在介质中以波的形式传播。 【点 PPT】老师将用手的往复运动模拟声源的振动，手中的彩 环模拟传播声的介质，彩环上的小旗模拟接收波的物体。请同 学们观察。 【播放视频】 【说】手的振动传递到彩环，振动的彩环又把振动传递给小旗， 从而实现能量的传递。 【播放小旗视频，同时说】小旗振动的幅度和振动的剧烈程度 反映了传递到小旗上能量的多少。 【点 PPT】类似地，在刚才的实验中，烛焰摆动的幅度和摆动
的快慢，反映了烛焰接收到能量的多少。 【点 PPT】请同学们思考： 声传递给物体能量的多少可能与 哪些因素有关？并说出你的猜想依据。 【点 PPT ，答】有同学说，老师，在刚才的实验中，音乐的声 音变大后，蜡烛熄灭了，我猜想可能与声音的响度即声源的振 幅有关；有同学说，老师，我发现，在女生唱歌时，烛焰的摆 动更明显，我猜想可能与声音的音调即声源的频率有关，还有 同学说，老师，我看到离音箱最近的一根蜡烛熄灭了，我猜想 可能与距离的远近有关。 【点 PPT】同学们一定还会有更多的猜想。 【点 PPT】今天，老师就带同学们做一个实验，去探究声传递 的能量与声源振幅的关系。【点 PPT】剩余的猜想有兴趣的同 学可以在课下继续研究。 【问】那么，针对我们今天要探究的问题，实验中应该改变哪 个因素？ 【点 PPT 答】对，应改变振幅。 【问】其余的因素怎么办？ 【点 PPT 答】要控制不变。 【点 PPT】为了满足实验要求，今天我们用的发声装置是音叉。 每一个音叉的频率是一定的，用小锤敲击音叉的上端，可以发 出特定的音调。现在我们要改变音叉的振幅，如何改变和观测 呢？通过上节课的学习我们知道，【点 PPT】声源的振幅越大， 声音的响度越大。所以，我们可以将振幅转换为响度，听一听 音叉响度的大小，就可以判断振幅的大小。【点 PPT】轻敲， 响度较小，振幅较小；重敲，响度较大，振幅较大。请同学们 注意看、注意听。 【点 PPT】老师这里有两个频率相同的音叉，老师将用小锤敲 音叉 A ，请同学们注意看、注意听，哪个音叉发出了声音？ 【播放视频】
【答】同学们一定发现了，当老师用手按住 A 音叉，A 音叉的 振动停止、发声停止，我们听到了 B 音叉也发出了声音。刚才 没有听清的同学，再观察一次。 【再次播放视频】 【说】当两个频率相同的音叉靠近时，其中一个音叉振动发声 传递的能量会使另一个音叉一起振动。 【问】现在我们要研究物体接收到能量的多少应观察哪一个音 叉？ 【答】应观察 B 音叉。 【问】如何判断 B 音叉接收到能量的多少呢？ 【说】同学们一定想到了很多方法。可以听一听 B 音叉声音的 大小、可以摸一摸 B 音叉振动的强度、还可以把 B 音叉贴到 水面，让它溅起水花，看一看水花的大小。 【说】同学们的方案都非常好！ 【说】为了便于观察 B 音叉的振动强度，老师还给同学们提供 了一个方法，【点 PPT】将静止的乒乓球贴住 B 音叉，敲 A 音 叉，【点 PPT】通过乒乓球的摆动幅度，就可以判断 B 音叉接 收到能量的多少。 【点 PPT】改变敲击音叉 A 的力度，从而改变音叉 A 的响度， 观察乒乓球的摆动幅度。并将你观察到的现象记录在数据表格 中。请同学们注意观察实验现象。 【播放视频】 【点 PPT】通过现象我们发现，音叉 A 的响度较小，乒乓球的 摆动幅度较小，音叉 A 的响度较大，乒乓球的摆动幅度较大。 【点 PPT】音叉 A 的响度增大，乒乓球摆动的幅度也随之增大。 【点 PPT】大量实验证明，在其他条件不变的情况下，声源的 振幅越大，声传递给物体的能量越多。 【点 PPT】同学们，我们再做一个小实验吧。老师这里还有一 个发声装置，两端开口，一端蒙有橡皮膜的“声音炮 ”。敲击
3 分 钟 结尾 橡皮膜，可以发出声音。同学们在家也可以自制一个这样的“声 音炮 ”。 【点 PPT】我们可以比一比，能不能敲击橡皮膜发出声音，使 蜡烛熄灭？比赛规则：只能用手弹击声音炮发声，30 秒内使蜡 烛熄灭为获胜。试一试。 【播放视频】 【问】老师没有成功，怎么办呢？ 【答】有同学帮老师想办法了，把声音炮离蜡烛近一些。再试 一试。 【播放视频】 【说】还是没有成功。【点 PPT】是不是老师的力度不够呢？ 屏幕前的你们可以再多试几次。如果还没有成功的话，老师想 到了一个改进办法，可以将一个小口的瓶子去掉瓶底后套在这 个声音炮上。我们来看。 【播放视频】 【说】一个小小的改变，实际上是让声音聚集，使能量更集中 了。所以平时我们在喊话的时候往往会做出喇叭状的手势。【点 PPT】 【点 PPT】生活中，我们还会利用高频率的超声波传递能量。 一般来说，超声波产生的振动比较强烈，常被用来清洗物体。 【点 PPT】如应用超声波清洗眼镜、超声波牙刷。把被清洗的 物体放在清洗液里，超声波穿过液体并引起激烈的振动，振动 把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被清洗的物体。 【点 PPT】外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石：向 人体内的结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，从而可 以顺畅地被排出体外。 【点 PPT】超声波传递的能量还可以把水打碎成雾状，增加空 气的湿度。这就是超声波加湿的原理。 【问】低频率的次声波能否传递能量呢？声还有哪些利用？
1 分 钟 课堂小结+ 布置作业 【点 PPT】同学们可以在课后查阅相关的资料，试着将你们看 到的声的利用按照信息与能量进行分类。 【点 PPT】声的利用已经越来越普遍了，在我们遇到困难时， 也可以发出声音的求救信号。国际通用的 SOS 声音求救是三 短三长三短。请同学们跟老师一起做一次。 【演示一次】 【问】同学们记住这个信号了吗？ 【说】如果，你们在某一个场合听到这样的声音，你要知道， 有人正需要你的帮助。 【点 PPT】愿我们能更好地利用声为生产生活服务！ 【点 PPT】今天这节课我们学习了声的利用，知道了声可以传 递信息、声可以传递能量。声传递的信息可以相互交流、可以 用来探测。人和动物用不同频率的“声音 ”交流，高频率的超 声波可以传递信息、低频率的次声波也可以传递信息。不同频 率及振幅的声都可以传递能量。 【点 PPT】今天的作业：1.基础性作业：①完成“学生资源 ” 中的课后练习。②阅读课本第 40 页，科学世界——不是老天 爷显灵，是建筑师的杰作。了解驰名中外的北京天坛。 2.拓展性作业：以“声的利用 ”为关键词，查阅有关资料，写 出声的一些应用。