《声音的产生与传播》教学设计
课题 §2~1 声音的产生与传播
设计思想 “声音的产生与传播”这节课的内容和学生的生活紧密相联,是学生日常生活中最熟悉的现象之一,但学生对声现象的认识大都属于生活层面的感性认识。另外,由于初二学生刚刚接触“科学探究”这种教学方法,实验探究能力还没有得到有效的培养,所以在教学过程中,教师需要充分利用学生的生活经验和对声现象的感性认识,在激发学生好奇心和求知欲的基础上,使他们经历提出问题、制定简单的实验方案、对实验结果进行分析、评估等基本的科学探究过程。培养他们提出问题以及对探究过程和探究结果进行分析、评估的能力,并最终将学生的感性认识转化为理性认识。
学情分析 学生初学物理,对于物理知识的储备仅限于对日常事务的初步认识。对于探究活动相当陌生,处于初级阶段。学习本节内容需要借助人们生产生活中各种声现象来引导学生进行有趣的、易操作的探究活动,使学生理解并掌握声音是由振动产生、借助于介质传播的,同时培养他们的观察能力、初步探究物理规律的能力。
教材分析 本节内容是声音的产生与传播,每一部分都是以问题开始,通过实验与观察,得出结论,再与生活和自然相联系。对于声音的产生,教材通过学生熟悉的声现象创造声音的情境,激发学生的好奇心,提出声音的产生等问题。接着通过实验分析归纳出声音产生的原因,反过来再用归纳出的结论解释自然和生活中的现象,以进一步检验结论的可靠性。在声音的传播部分,通过真空不能传声的演示实验,使学生认识到声音不能在真空中传播,进而通过实验与分析,归纳出声音的传播需要介质,体现“从生活走向物理”和“以学生为主体的”理念。
教学目标 知识与技能 1.通过观察和实验,初步认识声音产生和传播的条件;2.知道声音是由物体振动产生的;3.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。
过程与方法 1.通过观察和实验的方法,探究声音是如何产生的、声音是如何传播的;2.通过学习活动,锻炼学生的观察能力和初步的研究问题的方法。
情感态度与价值观 1.经历“问题—思考—探究实验—结论”的实践过程,提高学生的主动探究的意识;2.在分析实验现象过程中培养学生严谨的科学态度;3.通过教师、学生双边的教学 ( http: / / www.21cnjy.com" \t "_blank" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
教学重点难点 重点:了解声音产生的原理和声音传播需要的介质;难点:观察、探究声音传播的条件以及解释生活中的声传播现象。
教学方法 实验探究法、讨论法、观察对比法、转换法
使用器材 音叉、小锤、铁架台、带有细线的乒乓球、水杯、水、纸片、鼓(桌面)、白纸、铅笔、长条桌、真空玻璃罩、抽气机、电铃、多媒体课件和动画
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 问题引入:让学生聆听自然界中存在的各种各样的声音。媒体播放:优美的鸟叫声、动物大象的怒吼声、潺潺的流水声、电子琴声和优雅的钢琴声等。我们听到的如此优美的乐曲及大千世界里如此丰富多彩的声音是怎样产生的,又是怎样传播的呢?我们今天就来学习“声音的产生与传播”。 观察、思考、交流 从学生熟知的声音入手来聆听自然界中存在的各种各样的声音,符合学生的认知特点,使学生有亲切感,有利于课堂的引课。
二、探究新知 一、声音的产生◆探究活动1:(1)发出“啊——”的声音,同时用手摸喉部;(2)用桌面上的任何一种东西,想办法让它发声;(3)正在发声的音叉与不发声的音叉有什么不同。提醒学生注意:(1)你在听到声音的同时,看到了或感觉到了什么?(2)物体发声时与不发声时有什么不同?实验器材:音叉、小锤、铁架台、带有细线的乒乓球通过实验探究发现,发声体的共同特点:都在振动。如:鼓面振动——嘭嘭响树叶振动——哗哗响1.物体的振动产生声音。(1)发声的物体叫声源。(2)一切正在发声的物体都在振动。(3)振动停止,发声也停止。通过实验分析归纳出声音产生的原因,反过来再用归纳出的结论解释自然和生活中的现象,以进一步检验结论的可靠性。问题1:蝈蝈的鸣叫声,产生振动的部位在哪?雄蝈蝈是用两前翅摩擦振动发声。问题2:青蛙叫时,产生振动的部位在哪? 青蛙气囊的振动产生鸣叫声。问题3:蝉鸣叫时,产生振动的部位在哪?雄蝉腹部的发声肌的收缩,引起发音膜振动发声。学生思考题1:你知道苍蝇、蚊子在飞舞时如何发出 “嗡嗡”声吗?学生:它们是靠翅膀振动发出声音的。学生思考题2:你能想办法间接观察发声体非常微小的振动吗?实验器材:水杯、水、纸片、鼓(桌面)、长条桌例:桌面的振动可以通过观察桌面纸屑的跳动或者桌面上水杯中水面的波动来间接观察发声体非常微小的振动。 动手实验、观察、交流、回答思考、交流、总结思考、交流、总结思考、交流、总结教师引导学生动脑、动手实验 通过教师的问题设置,进一步激发了学生的学习兴趣。接着通过实验分析归纳出声音产生的原因。通过集体感受,可以把一个学生的发现转化为全体学生的学习资源。引导学生观察、分析生活中熟知声音的发声体的振动情况,以进一步检验上述结论的可靠性。学生通过教师的引导和学生动手实验(观察微小振动实验)有机的结合,深刻体会转换法在物理学中的作用。
二、声音的传播:教师提问:在声源发出声音和人耳听到声音的过程中,声音经历了怎样的传播过程?宇航员在月球上如何交谈?◆探究活动2:真空可以传声吗?实验器材:真空罩、抽气机、电铃实验步骤:(1)把电铃调至响振状态,然后轻放于真空罩中,用抽气机将空气逐渐抽出,仔细听铃声的变化和观察电铃的振动情况;(2)去掉抽气机,逐渐打开阀门,逐渐放入空气,仔细听铃声的变化和观察电铃的振动情况。实验现象与结论:随着空气的抽出,铃声逐渐减弱;当真空罩内逐渐处于真空状态时,虽然观察到电铃在振动,却听不到铃声;打开阀门放入空气,铃声逐渐增强,由此可见真空不能传声。1.声音传播的条件:有介质(1)介质指自然界中存在的一切物质;(2)固体、液体、气体均能传播声音。注意:真空不能传声。教师提问:声音在空气中是怎样传播的呢?教师引导:以击鼓为例鼓面的振动带动周围的空气振动,形成了疏密相间的波动,向远处传播(如图)。这个过程跟水波的传播相似。用一支铅笔不断轻点水面,水面就会形成一圈一圈的水波,不断向远处传播。因此,声音以波的形式传播着,我们把它叫做声波。2.声音传播的形式——声波教师提出问题:平时我们说话时,一张口,立刻就能听到声音。那么声音的传播需要时间吗?你是怎么知道的?教师继续提问:(1)百米比赛时,计时员是怎样计时的呢?为什么?(2)对着高墙或山崖喊话,能马上听到回声吗?(3)雷电时,为什么总是先看到闪电,后听到雷声呢?通过以上问题学生归纳:声音的传播需要时间,也就是声音是以一定的速度传播的。介绍资料、指导读表:“一些介质中的声速”学生讨论:在分析数据的过程中,发现了什么特点?介质 声速/(m·)介质 声速/(m·)空气(0 ℃) 331空气(15 ℃) 340空气(25 ℃) 346软木 500煤油(25 ℃) 1 324水(常温) 1 500海水(25 ℃) 1 531冰 3 230铜(棒) 3 750大理石 3 810铝(棒) 5 000铁(棒) 3 2003.声音传播的速度(1)声音在固体(金属)中传播最快,在气体(空气)中传播最慢。(2)v声=340 m/s(声音在15 ℃空气中的传播速度)(3)声音在同种介质中的传播速度受温度的影响。(4)利用声速计算公式:v= (5)回声:回声到达耳朵比原声晚0.1秒以上,人耳才能把回声和原声分开。 思考、交流观察、思考、实验思考学生讨论、思考、举例思考、归纳、总结 培养学生猜想的能力,初步认识到猜想与假设在科学探究中的重要性和必要性。利用演示实验推进课程,培养学生观察能力和分析推理能力。通过生活中的常识,运用类比的物理方法,把看不到、摸不着的知识形象化。锻炼学生从生活中寻找真理。锻炼学生分析归纳数据的能力和总结结论的能力。
三、巩固练习 1.下列关于声音的产生的说法中,正确的是( )A.正在发声的物体都在振动B.物体振动停止后,还会发出声音C.振动停止,声音也消失D.物体振动停止,有可能还在发声2.在敲大钟时,我们会发现,停止对大钟的撞击后,大钟还会“余音未止”,其主要原因是( ) A.“余音”是我们听到的钟声的回声B.大钟还在振动C.钟停止振动,空气还在振动D.人的听觉发生“延长”3.(多选)下列说法正确的是( )A.声音在所有固体中的传播速度都比水中快B.真空不能传声C.声音在空气中的传播速度是340 m/sD.不同物体发出的声音,在空气中传播速度不同4.在15 ℃的空气中若你呼喊与你相距170 m远的同学,约_____s他才能听到你的喊声。水下的海豚能听到驯兽员的哨声、花样游泳运动员潜在水下能听到音乐说明________________。 思考、练习
四、课堂小结 一、基本知识1.声源:正在发声的物体叫声源。2.声音是由物体的振动产生的。3.声音以声波的形式向四周传播。4.声音的传播需要介质,真空不能传播声音。5.声速二、基本技能:会用转换法分析物理问题。三、基本方法:观察法、对比法、转换法 思考、回答、交流 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识延展 思考题(设计实验):问题:你能利用身边的器材证明固体可以传声吗 实验器材:设计和进行实验:分析结论:(将设计方案写在作业本上) 思考、练习 创设问题情景,置疑引新。
六、布置作业 课本:P31 动手动脑学物理1~5
板书设计 § 2~1 声音的产生与传播一、声音的产生1.物体的振动产生声音。2.发声的物体叫声源。3.一切正在发声的物体都在振动。振动停止,发声停止。二、声音的传播1.声音传播的条件:有介质(真空不能传声)。(1)介质指自然界中存在的一切物质。(2)固体、液体、气体均能传播声音。2.声音传播的形式——声波。3.声音传播的速度。(1)声音在固体(金属)中传播最快,在气体(空气)中传播最慢。(2)v声=340 m/s(声音在15 ℃空气中的传播速度)(3)声音在同种介质中的传播速度受温度的影响。(4)利用声速计算:公式:v= (5)回声:回声到达耳朵比原声晚0.1秒以上,人耳才能把回声和原声分开。《噪声的危害和控制》教学设计
课题 §2~4 噪声的危害和控制
设计思想 本节内容主要通过学生观察和生活实例展现,让学生经历了“问题—思考—探究实验—结论”的过程,很好地体现了新课标让学生在体验知识的形成、在发展过程中主动获取知识的精神,培养了学生观察能力和分析归纳能力。通过联系实际的学习方法,激发学生的学习兴趣。本节物理知识不多,教学主要从环境保护出发,突出噪声的危害和控制,联系实际,提高学生保护环境的意识。
学情分析 学生已具备一定的声学知识,已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。学生在生活中经常感受到噪声的污染,本节课中学生对噪声在日常生活中已有感性认识,有一定的知识储备,但是还不能较全面认识噪声的危害及其控制方法。教学过程设计了许多与生活联系密切的实例分析,可以由此引起学生探究的兴趣进入新课。
教材分析 本节共分成三部分内容:噪声的来源、噪声的等级和危害及噪声的控制。本节通过联系生活实例分析的学习方法,激发学生的学习兴趣。
教学目标 知识与技能 1.了解噪声的来源和危害;2.知道防治噪声的途径,增强环境保护的意识。
过程与方法 1.通过体验和观察,了解防治噪声的思路;2.通过学习控制噪声的办法,培养学生应用物理知识解决实际问题的能力;3.培养学生通过调查、访问网站、查阅资料等多种途径获取知识的能力。
情感态度与价值观 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。
教学重点难点 重点:培养保护环境的意识;难点:了解噪声的等级以及控制噪声的方法。
教学方法 讨论法、观察对比法、分析归纳法
使用器材 闹钟、纸盒、耳罩、泡沫塑料、示波器、铁钉、玻璃、多媒体课件和动画
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 我们是怎样听到声音的?声源的振动 空气等介 人耳鼓膜的振产生声音 质的传播 动传到大脑播放配音动画:引导学生谈谈自己听后的感受。声音多种多样,优美的乐音令人心情舒畅,而杂乱的噪声刺耳难听,让人感到心烦意乱。 思考、讨论、回答 从学生认真看画面、听声音,亲身感受优美的乐音与噪声熟知的知识入手,为下面的分析做出铺垫。
二、探究新知 ◆探究活动1:利用示波器观察铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形,并与音叉声音的波形及优美音乐的波形做比较。让学生仔细观察三种波形,分析波形规律。 一、乐音与噪声的区别1.物理学角度(1)乐音:发声体做有规则振动时发出的声音。波形:有规律的(2)噪声:发声体做无规则振动时发出的声音。波形:杂乱无章的2.环境保护角度凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,都属于噪声。凡是对我们想听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。播放录像:生活中的噪声,分析、归纳噪声的来源。二、噪声的来源结合现实生活讨论问题:噪声的来源有哪些?我们是否可以将它们分类?交通运输噪声施工、工业噪声社会生活噪声播放录像:生活中的噪声,分析归纳噪声的危害。三、噪声的危害和噪声强弱的等级1.噪声的危害(1)对人心理方面:使人心烦意乱、坐卧不宁(影响睡眠、休息、学习、工作)(2)对人生理方面:损害听力、使神经衰弱、诱发疾病2.噪声的等级用分贝(dB)为单位来表示。为了保护听力,声音不能超过_____dB;为了保证工作和学习,声音不能超过_____dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过_____dB。噪声问题伴随着现代化工业的发展而逐渐突出。近年来,噪声已列为国际公害,它严重地污染着环境,危害着人们的身心健康。噪声污染已与水污染、空气污染、固体废弃物污染一起,成为当代社会的四大污染。四、控制噪声引导学生分析:减弱噪声的途径 ◆探究活动2:如何减弱噪声?用闹钟作声源,将闹钟用泡沫塑料垫起;用闹钟作声源,将闹钟置于空纸箱中;用闹钟作声源,用棉花塞住耳朵。播放录像:生活中如何减弱噪声?引导学生分析生活中的实例 生产和生活中减弱噪声的措施:1.合理进行城市规划和建筑设计。 2.狠抓植树和绿化工作。 3.汽车等在市区里禁用喇叭,禁止载重汽车穿过繁华的街道及文化区域(如学校、政府、医院等)。 4.市区禁放鞭炮。5.交通繁忙的十字路口设计噪声测量仪。…… 带着问题有目的地观察,并分组讨论。思考、讨论、归纳、回答带着问题,认真观看录像。思考、讨论、归纳、回答带着问题观看录像。观察、思考、交流、分析、归纳思考、回答 提高环保意识。讨论、分析、归纳、回答合作实验、分析归纳、得出结论带着问题观录像。讨论、分析、回答联系生活实际,了解生产和生活中减弱噪声的措施。 通过教师的问题设置,进一步激发了学生的学习兴趣。联系生活实际,激发兴趣。联系生活实际,激发兴趣。提高环保意识。通过体验和观察,了解防治噪声的思路。提高环保意识。提高环保意识。
三、巩固练习 1.在城市道路上常见如图的标志牌,它表示的意思是( )A.鼓号队不能进入B.禁止鸣笛保持安静C.乐器商店特有的标志D.道路转弯注意安全2.如图所示是城区到机场高速公路某路段两旁安装的隔音墙,其目的是减小车辆行驶时产生的噪声对公路两旁居民的危害。这种减小噪声危害的方法主要是在下列哪个途径中实现的( ) A.噪声的产生 B.噪声的传播C.噪声的接收 D.以上三种均是3.下列控制噪声的措施中,属于防止噪声产生的是( )A.关闭房间的门窗B.会场内把手机调到无声状态C.高速公路旁的房屋装隔音窗D.机场跑道工作人员使用防噪声耳罩4.不同材料隔音效果不同,请设计一个简易实验,比较塑料和棉布的隔音性能。请写出实验所需要的器材、实验步骤以及实验分析与结论。要求设计的实验具有可行性,且符合安全原则。 思考、练习、回答 创设问题情景,置疑引新。
四、课堂小结 一、基本知识1.乐音与噪声区别2.噪声的来源3.噪声的危害4.噪声的等级5.减弱噪声的途径6.控制噪声的方法二、基本技能:观察与对比、归纳总结 思考、回答、交流 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识延展 请你为控制噪声提些小建议。 思考、讨论 创设问题情景,提高环境保护意识。
六、布置作业 1.调查一下校园里或者你家周围有什么样的噪声,应该采取什么控制措施?在活动课上和班里的同学进行交流,看看谁的调查更细,采取的措施更好。2.课本:P45 动手动脑学物理1~4
板书设计 §2~4 噪声的危害和控制一、乐音与噪声的区别二、噪声的来源三、噪声的危害和噪声强弱的等级四、控制噪声
防止噪声产生
阻断噪声传播
防止噪声进入耳朵
声源的振动
产生声音
空气等介质
传播声音
鼓膜的振动
引起听觉
工厂用的防噪
声耳罩
穿越北京动物园
的“隔音蛟龙”
摩托车的消声器
防止噪声产生
防止噪声
进入耳朵
阻断噪声传播《声音的特性》教学设计
课题 §2~2 声音的特性
设计思想 在声音的特性教学中,让学生通过听、看、想、做等活动来感知声音的特性,突出学生探究活动:探究音调和响度分别由什么因素决定。在这两个探究活动中,进行了大量的对比实验,给学生充分的自主学习、体验过程的机会,得出结论更可靠。注重联系实际,从生活到物理,从物理到社会。声音的不同特性在生活中随处体现,探究器材随手可得,使学生感觉物理就在身边,生活即是物理。注重中华文化、人类文化的精神熏陶。二胡、古筝都是我国特有的乐器,使学生在了解知识的同时,更感受到了中华文化的博大精深。
学情分析 学生刚刚接触物理学,动手实验能力和运用所学知识解决简单实际问题的能力还比较弱,还不能很好地运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识,因此教学过程设计了许多与生活联系密切的事物及相关实验,可以由此引起学生探究的兴趣进入新课。学生在生活中、小学阶段、音乐课上或多或少已了解到声音有不同特性,也听说过超声波、次声波,见过不同乐器,但大都停留在感性认识上,缺乏更深一层的较为理性的认识。学生有进一步探究声音特性的欲望,渴望了解乐器发出不同声音的原理,但由于基本概念的不足和探究方法缺乏,迫切需要老师的帮助和指点。
教材分析 本节共分成三部分内容:声音的音调与发声体的频率有关、声音的响度与发声体的振幅有关、不同发声体发出的声音的音色不同。本节课是在学生学习了声音的产生与传播的基础上,进一步认识声音,了解声音现象的丰富多彩,是声音现象中非常重要的一部分内容。音调和响度这两个概念很容易混淆,应引导学生加以区别。此外,本节内容又都和实际生活紧密相连,因此在教学中要多引导学生理论联系实际。
教学目标 知识与技能 1.了解声音的特征:音调、响度和音色; 2.知道声音的音调与发声体的频率有关;3.知道声音的响度与发声体的振幅有关;4.知道不同发声体发出的声音的音色不同。
过程与方法 1.通过实验探究“音调与频率的关系”、“响度与振幅的关系”,进一步了解和学习研究物理学问题的方法;2.学习从物理现象和实验中归纳物理规律,尝试应用物理知识和规律解释生活中物理现象和问题;3.培养学生合作学习的能力,初步具有交流与评估的意识。
情感态度与价值观 1.通过实验探究活动,使学生乐于探索自然现象和身边的物理现象;2.通过研究现实世界中丰富多彩的发声现象,使学生更加热爱科学;3.有主动与他人合作交流的愿望,敢于发表自己的见解。
教学重点难点 重点:实验探究声音的音调和响度与什么因素有关;感知不同声音的音色,理解音色取决于发声体本身。难点:能观察声音波形图正确分析问题。
教学方法 讲授法、观察对比法、控制变量法、实验探究法
使用器材 钢尺、音叉、示波器、电脑、铁架台、乒乓球、多媒体课件、视频和动画
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 情景引入:思考:乐曲充分给我们展示了声音的魅力,那么,这些美妙的声音有什么特性呢?注:五个按扭点击发声思考:这些声音的高低、大小、音质有什么区别? 活动、思考、交流 从学生熟知的生活实例入手,通过观察和对比来感知声音的高低、大小、音质,符合学生的认知特点,使学生有亲切感,乐于探究。
二、探究新知 一、音调:声音的高低 注:两图片均点击发声思考:影响声音高低的因素是什么?◆探究活动1:把钢尺紧压在桌上,使钢尺的部分尺面伸出桌外,手指用力向下压伸出的钢尺尺面,使其振动发声,观察钢尺振动时的情况。实验结论:用力压钢尺,钢尺发声的同时可以观察到钢尺上、下振动。 观察、思考、交流实验、观察、交流、总结 通过教师的情景设置,进一步激发了学生的学习兴趣。学生通过自己多组的“动手”探究活动,对声音的音调与频率的关系有了深刻的认识。
◆探究活动2:请同学们用钢尺探究音调的高低和振动快慢的关系。思考:实验器材、控制变量、自变量、因变量、观察方法、记录方式。设计思路——控制变量法不变量:振动幅度(控制方法:用同样的力压钢尺)自变量:振动的快慢(改变方法:改变钢尺振动的长度)因变量:音调的高低(观察方法:看钢尺振动的快慢,听钢尺发声的高低。记录方式:快或慢、高或低)实验步骤:(1)把钢尺紧压在桌上,使钢尺的伸出桌面外,用手向下压伸出的钢尺使其振动,观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低,记录在表格中;(2)再分别把钢尺的、伸出桌面外,仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动,观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低,记录在表格中;(3)整理实验器材,分析表格,记录总结结论。探究音调的高低和振动快慢的现象记录表:振动钢尺长度振动快慢声音高低钢尺长度的快高钢尺长度的较快较高钢尺长度的慢低实验结论:音调跟发声体振动的频率有关。频率越快,音调越高;频率越慢,音调越低。◆探究活动3:请同学们分为两组(男、女生各一组):分别让自己的声带发声,观察两组发出的声音有什么不同? 介绍:男生、女生的声带厚度不同(即质量不同),男生的声带比女生的声带厚,质量大,发声时振动的频率低,音调低。思考:养蜂人如何根据蜜蜂的“嗡嗡”声的高低判断蜜蜂是出巢还是回巢,为什么? 1.决定音调高低的因素——频率 频率:每秒内物体振动的次数。 单位:赫兹(简称:赫—Hz) 2.频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。3.频率的高低与质量有关,质量越大,频率越低,音调越低。◆探究活动4:请同学们观察:把音叉发出的声音信号输入示波器或计算机,观察声音的波形,再换一个频率不同的音叉做实验,边听边分析它们的波形有何不同。人和一些动物的发声和听觉的频率范围:4.超声波:高于20 000 Hz的声音次声波:低于20 Hz的声音思考:振动会发出声音,为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音,却能听到讨厌的蚊子声?人耳能听到的声音频率范围:20~20 000 Hz二、响度:声音的强弱(大小)注:两图片均点击发声思考:影响声音大小的因素是什么 ◆探究活动5:请一位同学用大小不同的力敲击鼓面,观察鼓面上的碎纸屑弹起的高度。◆探究活动6:请同学们用大小不同的力敲击音叉,观察悬吊的乒乓球弹起的高度。1.决定响度大小的因素——振幅。振幅:发声体偏离原来位置的最大距离。2.发声体的振幅越大,产生的声音响度越大。3.人耳感觉到的声音大小还与距发声体的距离有关,距发声体越远,人耳听到的声音越小。◆探究活动7:让后排的同学朗读课文,前排的同学辨别刚才是哪一位同学朗读的。三、音色:声音的特色 不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。甲 音叉 乙 钢琴 丙 长笛音乐欣赏:三种乐器演奏《梁祝》四、乐器中声音的调节思考:由于每个人的声音千差万别,因此声音可以用作安全认证的依据之一。美国的一座智能化大厦就采用电子声控门,电子门卫通过问候语 “早上好”、“你好”之类的礼貌用语来辨别是不是该公司的工作人员、是否应该主动打开门。问题:电子门卫靠什么辨别每个人的声音? 实验、观察、交流、总结思考、实验、观察思考、实验、观察、总结观察、思考、合作、实验、总结观察、思考、交流、总结 学生通过教师的“引导”,对探究实验中控制变量法的应用有了充分的了解,并学会了如何设计实验,如何规范书写实验步骤,如何分析实验数据总结结论。学生在教师的“问题情景”设计中,通过探究活动,对声音的音调与频率的关系有了更进一步的认识,从而水到渠成地推出物理概念和规律。学生通过自己的“动手”实验和 “演示”实验有机的结合,对声音的响度与振幅的关系有了深刻的认识。引导学生通过对比归纳的方法总结出声音的响度与振幅的关系,锻炼学生的归纳总结能力。学生通过探究活动,总结音乐欣赏,来体会音色是发声体发声的特色。利用视频推进课程,使教学进程层层递进,同时让学生通过观察理解生活中物理知识的应用,体会生活中处处有物理。
三、巩固练习 1.在公共场所“轻声”说话是文明的表现,而在旷野中要“大声”喊叫才能让较远处的人听见。这里的“轻声”和“大声”是指声音的( ) A.音色 B.音调 C.响度 D.频率2.在一次“模仿秀”电视节目中,表演者在模仿歌星演唱时,主要是模仿歌星的( ) A.响度 B.音调 C.音色 D.频率 3.将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音。改变钢尺伸出桌边的长度,再次用力拨动,使钢尺两次振动的幅度大致相同,听它发出声音的变化。这个实验用来探究( )A.声音能否在固体中传播B.响度与物体振幅的关系C.音调与物体振动频率的关系D.音色与发声体的哪些因素有关4.小明往家里打电话,他主要依靠声音的________听出是妈妈接的电话,妈妈要他把声音讲大些,这是要求增大声音的____________。5.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2 s内振动了600次,频率是_____Hz,人类______(填“能”或“不能”)听到该频率的声音。6.如图所示,在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时,用纸片分别接触齿轮,使纸片发出声音的音调最高的是__________(填“上面”、“中间”或“下面”)的齿轮。 思考、回答、交流 通过习题练习巩固所学知识。
四、课堂小结 一、基本知识:声音的特性1.音调——频率2.响度——振幅3.音色二、基本技能:设计探究实验(实验步骤的书写)三、基本方法:观察法、对比法、控制变量法 思考、回答 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、布置作业 课本:P37 动手动脑学物理1~4
六、拓展提高 动手做做:在筷子上捆一些棉花(或碎布),做成一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。上下推拉活塞音调就会改变。你能试着做出这样一只口哨吗?
板书设计 §2~2 声音的特性一、音调:声音的高低 1.决定音调高低的因素——频率。 频率:每秒内物体振动的次数。 单位:赫兹(简称:赫—Hz) 2.频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。3.频率的高低与质量有关,质量越大,频率越低,音调越低。二、响度:声音的强弱(大小)1.决定响度大小的因素——振幅。 振幅:发声体偏离原来位置的最大距离。2.发声体的振幅越大,产生的声音响度越大。3.人耳感觉到的声音大小还与距发声体的距离有关,距发声体越远,人耳听到的声音越小。三、音色:声音的特色四、乐器中声音的调节《声的利用》教学设计
课题 §2~3 声的利用
设计思想 本节内容主要是通过学生观察、实验和生活实例展现,让学生经历了“问题—思考—探究实验—结论”的过程。本节课很好地体现了新课标让学生在体验知识的形成和发展过程中主动获取知识的精神,培养了学生的观察能力和分析归纳能力。同时通过再现生活实例分析归纳的学习方法,激发学生的学习兴趣。现代技术中与声有关的知识应用是本节的重点,也是难点。声在实际生活中有广泛的应用,首先让学生充分发表自己的看法,然后对声在社会生活中应用的情况进行分类。
学情分析 学生已具备一定的运用所学知识解决简单实际问题的能力,已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。学生在生活中经常接触到声的应用信息,本节课中学生对声的应用在日常生活中已有感性认识,有一定的知识储备,但是还不能较全面的了解声的应用。教学过程设计了许多与生活联系密切的实例及相关实验,可由此引起学生探究的兴趣进入新课。
教材分析 本节共分成二部分内容:声与信息和声与能量。本节课充分体现了新课标“从生活走向物理,从物理走向世界,科学就在你身边”的宗旨。通过分析许多与生活联系密切的实例,激发了学生的学习兴趣。
教学目标 知识与技能 了解现代技术中与声有关的知识应用。
过程与方法 通过观察或者看录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中声的利用方面的知识。
情感态度与价值观 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。
教学重点难点 重点:了解现代技术中声的有关知识和应用;难点:通过学习声在现代技术中的应用,体会科技与社会的联系。
教学方法 讨论法、观察对比法
使用器材 去底的可乐瓶、橡胶膜、蜡烛、火柴、超声波清洗机、多媒体课件和动画
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 历史事实引入:1912年“泰坦尼克”号首次出航即触礁沉没,震惊世界,随即有人提出用声学方法遥测航道上的冰山。紧接着在第一次世界大战中,出于探测敌方潜水艇的需要,对声呐的研究得到了进一步的发展。 回顾历史,感受声的利用 用历史故事引入新课,能够更好地激发学生的学习兴趣。
二、探究 新知 引导学生谈谈自己知道的利用声的实例,引导学生看录像,再现生活中的声的利用实例并进行分析归纳。一、声与信息:声波可以传递信息1.通过声音直接获得各种各样的信息。(1)我们在生活中利用声音获得信息。例如:人们交谈、听广播、听录音等,声音是我们获取信息的主要渠道。(2)中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径,其中“闻”就是听,这是利用声音诊病的最早例子。……2.回声定位(1)现代的无线电定位器——雷达,就是仿照蝙蝠的超声波定位系统设计制造的。很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。蝙蝠通常只在夜间出来觅食、活动,但它们从来不会撞到墙壁、树枝上,并且能以很高的精确度确认目标。它们的这些“绝技”靠的是什么?原来蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离。 (2)声呐根据回声定位的原理,科学家们发明了“声呐”,利用声呐系统,人们可以探测海洋的深度、鱼群位置、海底的地形特征等。 探测海洋深度 探测鱼群(3)超声波测速仪超声波测速仪是利用超声波测定运动物体速度的仪器。超声波测速仪固定在道路旁,向着驶来的车辆发射一定频率的超声波,超声波遇到车辆后会被车辆反射回来再被测速仪接收到,而接收到的超声波的频率已经改变了,根据频率的变化,就能确定车辆行驶速度的快慢了。测速仪除利用超声波外,还可利用电磁波,如雷达测速仪就是利用电磁波测定运动物体速度。(4)超声波探伤在工业生产中常常运用超声波透射法对产品进行无损探测。超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品,被对面的接收器所接收。如果样品内部有缺陷,超声波就会在缺陷处发生反射,这时对面的接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号。这样就可以在不损伤被检测样品的前提下,检测出样品内部有无缺陷,这种方法叫做超声波探伤。金属探伤仪3.B超利用B超或彩超可以更准确地获得人体内部疾病的信息。医生向病人体内发射超声波,同时接收体内脏器的反射波,反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上。超声探查对人体没有伤害,可以利用超声波为孕妇作常规检查,从而确定胎儿发育状况。 ◆探究活动1:去掉可乐瓶的底,蒙上橡皮膜并扎紧,对着火焰敲橡皮膜,膜的振动引起空气的振动,从而使烛焰晃动。 ◆探究活动2:利用超声波清洗眼镜二、声与能量:声波可以传递能量1.在工业上用超声波清洗零件上的污垢。在放有物品的清洗液中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢,能够很快清洗干净。 超声波清洗机 超声波细胞破碎机2.利用超声波的高能量可将人体内的结石击碎成细小的粉末,从而可以把结石顺畅地排出体外。3.利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工,这种加工的精度和光洁度很高。4.超声波加湿器理论研究表明:在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比。超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大。在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。5.药液雾化器对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位。利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴,让病人吸入,能够增进疗效。 讨论、交流、回答思考、归纳、总结观察、思考、体验讨论、交流、归纳 通过教师的问题设置,进一步激发了学生的学习兴趣。利用演示实验推进课程,使教学进程层层递进。
三、巩固练习 1.下列事例中,不是利用声传递信息的是( )A.远处隆隆的雷声预示着可能有一场大雨B.铁路工人用铁锤敲打钢轨,确定螺栓是否松动C.医生利用B超观察人的身体状况D.在打雷的时候总是先看到闪电,后听到雷声2.下列现象或做法中不能说明声波可以传递能量的 是( )A.蝙蝠靠超声波捕食B.利用超声波消除肾结石患者的结石C.用声波清洗精细的机械D.人的声音可以震碎玻璃杯3.科学工作者为了探测海底某处的深度,向海底垂直发射超声波,经过4 s收到回声信号,海洋中该处的深度是 m(声音在海水中传播的速度是1 500 m/s),这种方法不能用来测月亮与地球之间的距离,其原因是 。4.你会做下面的实验吗?取两只完全相同的音叉,按如图所示的方式放置,注意要让两音箱的开口端相对。用细线悬挂一泡沫塑料球(或乒乓球)与左边的音叉轻轻接触。用锤敲击右边的音叉使其振动发声。观察左边的音叉及泡沫塑料球的反应,你会发现泡沫塑料球被弹起。这时用手握住右边音叉的叉股,使其停止振动。我们会听到左边音叉发出的声音。实际做一做,通过该实验能得出哪些结论? 思考、练习 创设问题情景,置疑引新。
四、课堂小结 一、基本知识1.声与信息:声波可以传递信息2.声与能量:声波可以传递能量二、基本技能:观察对比、总结归纳 思考、回答、交流 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识延展 科学世界:回音壁和三音石的声学特性介绍:声的妙用、声的利用前景 思考、了解、感受 拓展知识,开阔学生视野,激发学生学习兴趣。
六、布置作业 课本:P41 动手动脑学物理1~3小论文:声的利用
板书设计 § 2~3 声的利用一、声与信息:声波可以传递信息1.通过声音直接获得各种各样的信息2.回声定位3.B超二、声与能量:声波可以传递能量1.超声波清洗机2.超声波细胞破碎机