课题: 声音的发生和传播(一)
(上城区 韩韧)
教学目标:
1.利用学生已有的知识基础,通过一系列实验观察和探究,进一步明确声音是由物体振动发生的,且声源可以是固体、液体或气体;知道声音传播需要物质;真空不能传声。
2.通过阅读书本上的数据表,知道声音有不同物质中传播的速度特点,记住声音在空气中的传播速度。
3.通过相互交流明确回声的有关知识,并了解回声的利用和防止以及典型事例。
4.在探究实验的过程中学会设计、说理、辩析,培养实事求是的科学态度
5.通过同学间的学习活动,培养合作意识,利用交流活动学会取长补短。
6.培养学生运用已掌握的知识,通过实验来研究新问题,探究新知识的能力。
教学重点和难点:
重点是声音的发生和传播,难点是对声音在真空中不能传声的理解。
教学准备:
(1)教师:教学课件,普通音叉两套(256和512)、共鸣音叉一对、烧杯两个(其中一个装水)、闭封塑料袋(内装电铃)、真空钟罩、电动抽气泵及学生的器材
(2)学生(每2个学生一组):音叉(带敲棒)一只、玻璃水槽(装水4/5)一只、两块小石头、毛巾一块、乒乓球(带悬挂线)一只、一次性筷一双、自带梳子一把、尺子一把。
教学过程:
一、新课引入
通过对音乐和声音的感受,使学生回忆声音的作用,并在学生质疑中引入课题。
师:(课前播放音乐和一些有特色的声音)同学们走进教室后听到了哪些声音?
生:音乐声、动物叫声、水声、冒泡声、飞机降落声、桌椅碰撞声……
师:很好。看得出,同学们具有敏锐的感受力。
你觉得声音对于我们的生活有什么意义?
生:传递信息,沟通感情,提醒注意……
你知道哪些关于声音的知识?
生:声纳、起声波、次声……,
也有同学会回忆起小学学过的声音由振动产生、声音需要由物质传播等……。
(板书:声音的发生 声音的传播 声音的接受
(声源 振动) (物质) (耳膜-听小骨-耳蜗-大脑)
(固体、液体、气体) (固体、液体、气体) (耳朵、骨导等)
(说明:唤起学生已有经验,沟通学生的生活世界和书本世界。)
师:同学们知道得很多,老师听了也从中学到了不少知识。我们从小就生活在一个充满声音的世界里,对它非常熟悉,那么,同学们对声音还有什么疑问?
(说明:引导学生质疑,培养学生的问题意识和提出问题的能力。)
生:……
(说明:经过讨论后学生会产生许许多多的疑问,提出大量问题,为本节课教学目标的确立奠定基础。)
师:今天我们首先研究一下声音的发生与传播。
(电子板书1课题,引导学生确立学习目标)
二、新课教学
1.声音的产生
利用学生已有的知识,对声音由物体的振动产生进行拓展性实验探究。
(1)呈现学生已知的知识
师:大家都知道一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也停止。(电子板书2)
人说话唱歌时的发声靠的是声带的振动;(用手摸喉部示意)
婉转的鸟 鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的振动;
蚊子的嗡嗡声靠的是翅羽的振动。
(电子课件图片3:
蝉通过腹部的发声器官来发声:
(2)探究实验:如何将微小振动放大
【演示实验1】:教师出示音叉,并敲击音叉发出声音。手握叉股,声音消失。
师:音叉在敲击后能发出声音,说明音叉肯定在振动。你们看到了吗?
生:好象看不清楚
师:可能音叉的振动很微弱。请同学们利用桌子上的实验器材或自己身边、身上的其他物体,把这个音叉的振动放大,使大家都能看到或感觉到:音叉发声时它确实在振动。
(说明:运用“实验法”进行探究式学习。)
【学生实验1】:a、用手摸
b、用皮肤感受
c、接触水面产生水花
d、让悬挂的乒乓球靠近,产生球的振动……
师:请同学们分别来介绍,要求说明以下几点:
a.你的实验用了什么器材?
b.怎样说明音叉在振动?
c.怎样做实验更明显?
生:……
师:同学们都做得很好。大家用不同的办法把微小的振动进行了放大,进一步肯定了声音的产生伴随着物体的振动,我们把这个振动的物体叫做声源。
(板书:声源 (在声音的产生下面、振动前面))
(3)研究“一切物体”(固体、气体、液体)都可以发声
师:我们知道,让固体发声很容易,敲一下就可以了。(轻轻敲桌子示意)
你能说说液体、气体也能产生声音的事例吗?
(说明:让学生结合生活实例,发现平时不留意的事例,寻找说理的方法)
学生可能的举例:a、烧杯倒水说明水能发声 (请学生上台演示)
b、吹笔帽说明空气能发声 (让全班同学一起吹笔帽发声)
师:可见声源可以是固体、液体、气体。(板书在声源下面)
(说明:渗透“实验——归纳”法。)
2.声音的传播
通过一系列实验探究,明确声音的传播需要媒介(空气、液体或固体)。
(1)空气可以传播声音
【演示实验2】:用两个音叉,利用共鸣箱实验
师:大家猜想一下,敲响左边音叉后,再用手抓住它的叉股,是否还能听到声音?
生:声源不振动,应该听不到了。
实验现象:仍能听到声音。
师:这是怎么回事?
生:可能是右边的音叉发出的。
师:怎么证明是右边音叉发出的呢?
请大家四人一组(把原来的两个二人组合并)按照自己设想的方案实验验证。
【学生实验2】:a、左边音叉不振动,当然应是右边音叉发出的
b、用手指轻轻触摸右边音叉叉股
c、用手抓住右边的叉股,是否还能听到声音
……
(说明:教师先让学生猜想,再用实验验证。当实验现象出乎学生的预料时,最容易唤起学生的求知欲和注意力。然后再让学生进一步猜想,并让学生自己动脑筋,想办法验证自己的猜想,从而培养学生分析、思维能力)
师:你认为右边的音叉为什么会发出声音?
生:靠共鸣箱中间的空气把声音传播给右边的音叉。(学生不能回答就由教师说)
师:对,一块石头落入水中,可以激起层层水波。
(电子课件图片4: 水波
同样,振动音叉(或其他发声体)也会在空气中激起向周围传播的声波,所以左边音叉敲响后,靠它们之间的空气将声波传给右边音叉,这样右边的音叉也振动发声。
【演示实验3】:纵波模型演示
请学生看课本第49页图3——4 声波。
师:通常我们听到的声音,就是由于声源的振动,引起空气的振动,使周围空气的疏密程度发生改变,形成声波。声波看不到也摸不着,但他却实实在在地存在着。
(电子课件图片5:
声波传到我们的耳朵,引起耳膜振动,通过三块听小骨传到耳蜗,使耳蜗中的液体随之发生振动,听神经接受这种刺激,并转化为神经冲动,传递到大脑,产生听觉。
板书:耳朵
师:这些都说明:空气能传播声音。
(说明:声波对初中的学生比较抽象,难以理解,在这里教师由上面的实验进一步提出问题,然后通过形象、直观的水波过渡到声波,能较好地突破这一教学难点。)
(2)液体能传播声音
师:声音能在空气中传播,那么能不能在液体中传播呢?
【演示实验4】:把用密封在塑料袋里的电铃,悬在空中,用另一只手机打通袋里的手机,能听到手机铃声。把手机悬到水中,再打通,仍然能清晰地听到手机铃声。
师:这个实验说明什么?
生:液体能传播声音。
师:你们能不能举出一些液体能传播声音的例子?
学生可能举的事例:
a、将要上钩的鱼,会被岸上人的说话声或脚步声吓跑
b、音乐水池(防水音箱放在水里
c、夏天,游泳时在水里能听到互相交谈
……
(3)固体能传播声音
师:气体、液体能够传播声音,固体能否传播声音,请大家自己设计实验证明固体能够传声。
【学生实验3】利用文具、桌子及你自己的身体器官来设计实验。
请同学谈谈设计方案。学生可能的方案:
a、用耳贴着桌子能听到声音的实验
b、借用筷子、笔等固体听声音的实验
c、用牙齿咬着筷子、笔等固体传播声音的实验
……
教师分别对上述方案给予实验修正指导和补充,主要强调以下几点:
a、声音不能敲得太响,轻敲或摩擦可以控制让声音基本上靠固体传播
b、听声音时另一只耳应该捂住,避免声音从空气中干扰
c、用牙齿听声实质上是一种骨导(板书)听声的方式
师:18世纪,德国的钢琴演奏家和作曲家贝多芬耳聋后,就是靠这种方式听到声音。
电子课件图片6:
贝多芬,德国作曲家。二十八岁时患严重耳疾,听觉开始衰退,五十岁时已完全失聪。但期间他仍然坚持创作,并最终完成其最后一部交响曲。他主要作品有:包括第三《英雄》、第五《命运》、第六《田园》以及第九《合唱》在内的九部交响曲,三十二部钢琴鸣奏曲,五部钢琴协奏曲以及十首小提琴鸣奏曲和小提琴协奏曲。
师:大家再试一试。(特别是引导学生捂住双耳,轻声说话,听听自己的声音)
(说明:在提出方案、修正补充方案后,让学生再次实验,既可以弥补实验设计中的不足,又可以使更多的学生获得成功的喜悦,达到教学的目的)
举例:(让学生自己举例说明固体能够传播声音)
(人耳贴在铁轨上能听到远处火车的轰鸣声。
猫在睡觉的时候,把一只耳朵贴在地面上,能听到远处老鼠走动的声音。)
师:这些事实都说明:固体能传播声音。
板书:固体、液体、气体都能传播声音。
师:如果在声源和耳朵之间没有任何物质,也就是真空状态。我们是否还能听到声音?
【演示实验4】真空钟罩实验。
(让学生感受随着空气的减少,声音越来越小),反之随着空气的增加,声音加大)
师:为什么仍有少量声音?(固体传声、还有空气)假设空气抽完——达到真空状态,情况会怎么样?
生:听不到声音。
师:这个实验表明什么?
生:真空不能传声。
板书:真空不能传声
电子板书7:思考题1:月球上没有空气,宇航员们可以用哪些方法交谈?
(参考答案:无线电、手势、棒、头盔)
3.声速
通过阅读书本上数据表,分析声速的特点
师:声音传播需要时间吗?能举一些实例吗?
生:声音传播需要时间。
比如赛跑时,看见发令员鸣枪的烟雾后才能听到枪声.
雷电同时发生,但我们看到电闪后,才能听到雷鸣,说明声音的传播需要一定时间.
师:声音传播需要时间。那么,声音在固体、液体、空气中传播的速度是否一样呢?
请学生阅读“声音在某些物质中的速度(声速)”表。
师:在这张表中你能得出什么结论?
学生可能得到的结论:
a、表头上“米/秒”的物理含义是什么?
b、从声速表的数据看出声音在空气、液体、固体中传播速度,基本上是由小到大。
c、表中水的声速注有温度,说明当温度不同时,声音在同一种介质中的传播速度也发生变化。20℃时空气中的声速是344米/秒。一般我们以340米/秒计算。
电子板书8:
思考题2:请你设想一下,假如声速变为0.1米/秒,我们的生活会有什么变化?
(参考答案(1)面对面交谈的间隔时间变长。
(2)运动员看到发令枪的烟火后很长时间才听到枪声。
(3)上课时,后排的同学回答问题举手晚。
(4)行人很晚才听到汽车鸣笛声。
4.回声
通过教师讲解和问题思考,结合实例,了解回声的概念以及应用。
(1)回声
师:声音在空气中以一定的速度向前传播,当遇到大的障碍物,会发生什么现象?
生:会有回声。
师:当我们对着山崖、高墙喊话时,先直接听到的喊话声叫原声;喊话后,声音传到山崖、墙壁时,被反射回来,再次传到耳朵,听到的就是回声。
电子板书9:回声是障碍物对声音的反射。
(2)怎样辨别回声与原声
电子板书9:思考题3:请计算:在课堂里老师和坐在后排的你相距7米时你的讲话声经多长时间老师才能听到.如果也能听到回声的话,你发声后多长时间可以听到回声?
参考答案:老师在我发声后约0.02秒能听到我的讲话声,如果能听到回声应在0.04秒后听到.但实际上我听不到。
师:对,事实上我们在屋里谈话听不到回声,这是什么缘故呢?因为在正常情况下,回声到达人耳如果比原声晚0.1秒以上,人耳就能把回声跟原声区分开。我们在屋里谈话时回声到达人耳比原声晚0.04秒,不到0.1秒。耳把回声和原声源在一起,使原声加强。屋里谈话比在旷野里听起来响亮,就是这个缘故。
电子板书10:正常情况下,人耳能分辨回声和原声的时间间隔应大于0.1秒。
电子板书10:思考题4:我们要听到回声,离障碍物至少要多远?
参考答案:约17米。
简单介绍天坛回音壁 周长:192.5
(说明:扩展知识,激发兴趣,进行爱国主义教育。)
(3)回声的利用和防止
师:如果原声和回声间隔不到0.1秒会怎么样?
生:原声和回声会混在一起。
师:这就是所谓的混响。混响时间过短,声音就显得比较单调;混响时间过长,声音就含糊不清。真因为这个道理,建筑师在设计剧场、音乐厅、录音室时,都必须考虑这个问题。你知道剧场里凹凸不平的墙面和多孔天花板是起什么作用的?
生:吸音,消弱回声。
(4)回声的应用
师:利用回声还可以测海底深度,判断海中物体的存在.请你们想一想利用回声测海底深度需要先知道什么?要测出什么?然后怎样计算?
生:a、需要先知道声音在海水中的传播速度。
b、需要测出从向海底发出声音到接收到回声所用的时间。
c、声音在海水中传播速度与原声和回声相隔时间乘积的一半,即是海底深度。
师:由此可见,利用回声可以加强原声,可以测量距离(教师电子板书10)。
三、巩固新课
师:请同学们回顾一下我们主要研究了哪些问题?研究这些问题主要应用了什么科学方法?
生:(略)
电子板书11:
练习题
让我们用学过的知识解决几个具体问题:
1.动画片中,“神鹰号”太空船将来犯的“天狼号”击中,听到“天狼号”“轰”地一声被炸毁,“神鹰号”宇航员得意地笑了。你觉得这段描写合适吗?
2.如果你在看见闪电后15秒才听到第一声惊雷 , 估算发生闪电的云层离你有多远 ? 有时在第一声惊雷之后 , 又能听到一阵隆隆的雷声 , 这隆隆的雷声是怎么产生的 ?
3.用声纳探测海底深度时 , 当发出声波信号后 4.6 秒收到反射回的信号 , 试估算该处海底的深度?
课题: 声音的产生和传播(二)
教学目标:
1.通过一系列实验观察和探究,明确声音的音调、响度和音色的意义和决定因素。
2.通过对动物间发声范围和听觉范围的比较,了解超声波和次声波的基本知识。
3.通过对不同类型声音的认识,掌握乐音和噪声的区别,理解防止噪声的基本方法。
4.在探究实验的过程中学会设计、说理、辩析,培养实事求是的科学态度
5.通过同学间的学习活动,培养合作意识,利用交流活动学会取长补短。
6.培养学生运用已掌握的知识,通过实验来研究新问题,探究新知识的能力。
教学重点和难点:
重点是音调的概念和噪声的防止,难点是对频率的理解。
教学准备:
(1)教师:教学课件,示波器、音频发生器、话筒、普通音叉两套(256和512)、
(2)学生:自带梳子一把、尺子一把。
教学过程:
一、引入新课
课前放映声纳的影视片断。
师:声音在生活中有许多用途,给军事、科技、人们的生活带来许多方便,人类离不开声音。声音同时也给人类带来许多不便和危害。怎样能够科学、合理地利用声音呢?这就需要我们对声音有进一步的了解。
二、新课教学
1.音调与频率
【演示实验1】采用发声齿轮,引导学生听声音的变化。
师:声音变化的原因是什么?
【学生实验1】用笔划梳子,快慢不同,声音不同。
引导学生说声音的调有高、低之分。这个调与振动的快慢有关。
师:把声音的高低叫做音调。(板书)
(电子板书)物体在1秒钟时间内振动的次数叫做频率,频率的单位是赫兹(Hz)
1赫兹=1次/秒
从实验中我们发现(电子板书)音调是由发声体振动的频率决定。
【学生实验2】用尺子在桌边做振动发声实验,体会频率与音调的关系
(电子图片):
师:你有什么结论?
(电子板书):
超声波:
大于20000Hz
次声波:
小于20Hz
师:超声波和次声波还有其他许多作用,请同学们课后阅读有关书籍增加知识。
2.响度与振幅
【演示实验2】(1)介绍示波器的简单作用。
(2)请学生上台敲256音叉和512音叉观察波形
(3)请学生用不同的力敲同一个音叉,听声音、看波形
(4)请学生用相同的力敲同一个音叉,只是远近不同
师:对于同一个音叉发的声音,幅度大的,声音强,波形高,说明能量大。声音的强弱还与声源离接受者的距离有关。
(板书)把声音的强弱叫做响度。
(电子板书):响度与发声体的振动幅度和远近有关
师:如何区分音调和响度呢?
(声音播放):牛叫声和蚊子叫
师:比较牛叫声和蚊子叫,请大家区分哪个音调高?哪个响度大?
音调和响度不是一回事,音调高的声音不一定响度大,响度大的不一定音调高。
3.音色(音品)
(课内游戏:请一位同学上讲台面向黑板听下面同学发声,猜一猜他是谁。)
师:为什么这位同学能猜出发声同学是谁?
生:因为熟悉同学了
师:熟悉同学的什么?
生:声音
师:每个同学都有自己独特的声音特点,我们把这种声音的特征叫做音色(或音品)。
(板书)声音的特征叫做音色(或音品)。
(电子板书):音色决定于发声体本身的特性。
思考题:
1.男中音放声高歌,女高音小声伴唱,哪个响度大?哪个音调高?
2.请举出两个响度不同的声音。
3.请举出两个音调不同的声音。
4.把书卷成小筒,对着筒讲话,声音能传得远些,这是为什么?
(电子图片:
师:这些声音的波形非常有规律,我们把这种声音叫做乐音,也可以理解为使人感到悦耳动听的声音叫做乐音。
有些声音杂乱无章,使人听了烦燥不安,我们把这种声音叫做噪声。
请学生阅读课本相关内容,了解有关噪声的知识。
(电子图片:
三、巩固新课:
完成课本练习。
课件23张PPT。声 音一切正在发声的物体都在振动; 振动停止,发声也停止。 蝉通过腹部的发声器官来发声:水 波 声波传到我们的耳朵,引起耳膜振动,通过三块听小骨传到耳蜗,使耳蜗中的液体随之发生振动,听神经接受这种刺激,并转化为神经冲动,传递到大脑,产生听觉。 贝多芬,德国作曲家。二十八岁时患严重耳疾,听觉开始衰退,五十岁时已完全失聪。但期间他仍然坚持创作,并最终完成其最后一部交响曲。他主要作品有:包括第三《英雄》、第五《命运》、第六《田园》以及第九《合唱》在内的九部交响曲,三十二部钢琴鸣奏曲,五部钢琴协奏曲以及十首小提琴鸣奏曲和小提琴协奏曲。思考题1: 月球上没有空气,宇航员 们可以用哪些方法交谈?思考题2: 请你设想一下,假如声速 变为0.1米/秒,我们的生活会 有什么变化?回 声是障碍物对声音的反射。思考题3: 请计算:在课堂里老师和坐在后排的你相距7米时,你的讲话声需经过多长时间老师才能听到.如果也能听到回声的话,你发声后多长时间可以听到回声? 思考题4: 我们要听到回声,离障碍物至少要多远? 正常情况下,人耳能分辨回声和原声的时间间隔应大于0.1秒。天坛回音壁 周长:192.5米回声测海底深度利用回声 可以加强原声, 可以测量距离练习题 1.动画片中,“神鹰号”太空船将来犯的“天狼号”击中,听到“天狼号”“轰”地一声被炸毁,“神鹰号”宇航员得意地笑了。你觉得这段描写合适吗?练习题 2.如果你在看见闪电后15秒才听到第一声惊雷 , 估算发生闪电的云层离你有多远 ? 有时在第一声惊雷之后 , 又能听到一阵隆隆的雷声 , 这隆隆的雷声是怎么产生的 ? 练习题 3.用声纳探测海底深度时 , 当发出声波信号后 4.6 秒收到反射回的信号 , 试估算该处海底的深度? 物体在1秒钟时间内振动的次数叫做频率,频率的单位是赫兹(Hz)1赫兹=1次/秒音调是由发声体振动的频率决定。次声波:小于20赫 超声波:大于20000赫响度 与发声体的振动幅度 和远近有关音 色 决定于发声体本身的特性。 思考题:1.男中音放声高歌,女高音小声伴唱,哪个响度大?哪个音调高?2.请举出两个响度不同的声音。3.请举出两个音调不同的声音。4.把书卷成小筒,对着筒讲话,
声音能传得远些,这是为什么?