人教版物理八年级上册2.1声音的产生与传播 教案

第1节
声音的产生与传播
《初中物理课程标准》对本课的要求：“通过实验，认识声的产生和传播条件。”新教材按照科学探究的要素对声音是如何产生的直接提出问题，接着通过实验探究，引导学生动手体验思考，意在给学生创设问题情景，启发学生思维，找到发声体的共同特征。声音的传播是本节课的另一个重点内容，教材安排了探究活动，在进行探究时，可以向学生介绍探究物理问题所经历的过程，即提出问题→猜想与假设→实验检验→得出结论，然后让学生沿着这个思路开展探究活动。由于本节是学生接触初中物理的第一节，在教材中以及在以后的物理教学中都具有举足轻重的地位，应该在教师的启发和引导下，由师生共同完成。
在探究活动中应突出教师的引导作用，通过这节课的学习让学生体会到物理知识就在我们身边、感悟物理学的美，本设计就是让学生在猜想、讨论的基础上，让学生参与一些探究活动，尽可能地发挥学生的主动性。在获取知识的同时，也激发起学生学习物理知识的兴趣，初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识。
三维目标
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．通过体验活动，锻炼学生初步的观察能力和研究问题的能力。
情感、态度与价值观
1．通过教师、学生双边活动，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。
2．注意在活动中培养学生善于与其他同学合作的意识。
教学重点
通过观察和实验，探究声音的产生和传播。
教学难点
1．组织、指导学生在探究过程中仔细观察、认真分析，并能得出正确结论。
2．声音的传播要靠介质。
教学方法
探究法、讨论法、实验法、观察法。
课时安排
1课时
教学准备
1．教师演示实验器材：真空铃实验装置及橡皮筋、塑料尺、气球、闹钟、多媒体课件等。
2.学生探究实验器材：鼓、锣、音叉、共振音叉、纸屑若干、悬挂有乒乓球的铁架台等。
导入新课
情景导入
教师事先录制好自然界以及生活中常见的某些声音。例如：潺潺的流水、清脆的鸟鸣、悠扬的琴声、朗朗的书声、汽车的喇叭声、飞机的轰鸣声等。
提出问题：能听出刚才都是什么声音吗？是哪些物体在发出声音？
活动引入
教师要求学生利用身边物体或自带器材发声，分小组组织学生活动：怎样利用桌上的器材让它们发出声音，比比看，谁的方法多，谁的发声方法有创意？介绍桌上的器材，特别是音叉。
(1)把一根橡皮筋张紧，拨动橡皮筋，橡皮筋振动发出声音。
(2)把一只塑料尺压在桌边，使一端伸出桌外，用手拨动尺的伸出端，尺振动发出声音。
(3)用鼓棰打击鼓面，鼓面振动，听到洪亮的击鼓声。
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？今天学习《声音的产生和传播》。
推进新课
一、声音的产生
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：小鼓、薄纸片或树叶、音叉、橡皮筋、梳子、刻度尺、纸屑或泡沫颗粒、水盆等。
实验要求：两人一组，机会均等地参与实验的全过程；并要记下观察到的实验现象，从中概括出共同特征。
实验后以小组为单位，小结一下：自己小组做了哪几个实验，实验是怎样进行的，观察到什么实验现象，得出物体发声时的共同特征是什么？
方案1：让学生用橡皮筋做实验。两人一组，一人将橡皮筋拉长拉紧，另一人用手拨动橡皮筋，观察橡皮筋：(1)能听到声音吗？此时橡皮筋处于什么状态？(2)当橡皮筋停止振动的时候，还能听到声音吗？
让学生通过观察认识到：橡皮筋在振动时才发出声音。
方案2：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3：先将纸屑或泡沫塑料颗粒放在不发声的鼓面上，纸屑或泡沫塑料颗粒静止在鼓面上。然后敲击鼓面，纸屑或泡沫塑料颗粒在鼓面上跳动；鼓面停止发声，纸屑或泡沫塑料颗粒停止跳动。
方案4：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？
(1)用手摸着喉头发出声音，这时手有怎样的感觉？人是怎样发声的？
如图所示，当人说话或唱歌时，空气从肺部通过气管，被挤压的空气引起声带振动发声。
(2)击打音叉，使发声音叉的尖端接触面颊，你有什么感觉？把发声音叉的尖端触及水面，仔细观察会发现水面有什么变化？
振动的音叉接触水面会激起水花，形成水波。
(3)弹拨吉他的一根琴弦后，立即把你的手轻放在琴弦上，手有怎样的感觉？乐器是怎样发声的？
①鼓、锣等打击乐器受到打击时发生振动而产生声音。鼓就是靠打击时鼓面振动发声，如图甲。
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。
二、声音的传播
思考问题：声音是怎样从发声体传播到远处人的耳朵里的，是否需要什么媒介？有物体在振动我们就一定可以听到声音吗？太空比地球表面缺少了什么？
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，分别探究固体、液体、气体能否传声。
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？
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？
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。
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)
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。
三、声速
情景引入：有时候在电影里看见这样的画面，演员的口形与观众听到的话不是同一时间的，听到的声音要比演员的口形慢半拍，这说明声的传播需要一定的时间。
1．声速：我们把声音在每秒钟传播的距离叫声速。
思考问题：既然固、液、气都能传声，为什么游击队员为了听远处的火车声，将耳朵贴在铁轨上？声音在固体、液体、气体中传播的速度是否一样快？
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
小结：(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。
问题：在一根空的长铁管的一头敲一下，在另一头可以听到几次声音？(抢答并说出理由)。如果要想在另一头听到三次敲击声，你该怎么做？
学生思考并回答。在思考的过程中体会传声速度与传播时间的关系。
说明声速不仅与介质的种类有关，还与介质的温度有关。
2．回声：
问题：如果对着山崖大喊一声，会发生什么现象？这种现象产生的原因是什么？
由此引入回声的概念：声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来的现象。如图所示
问题：如果对着教室的墙大喊一声，有回声产生吗？
学生讨论：听到回声的条件。
学生总结：(1)回声到达人耳应比原声晚0.1
s以上。
(2)如果相差不到0.1
s，回声和原声混在一起，使原声加强。
思考：(1)开山放炮时为什么能听到隆隆不绝的响声？
(2)人在屋里说话为什么比在旷野里听起来响亮？
说明：(1)声波在传播中遇到障碍物会发生以下情况：一部分声波在障碍物表面反射；另一部分声波有可能进入障碍物，被该物体吸收甚至穿过障碍物，我们能隔墙听到相邻房间中的声音就是这种情况；
(2)不同的障碍物对声波的反射和吸收能力不同，通常，坚硬光滑的表面反射声波的能力强，松软多孔的表面吸收声波的能力强；
(3)当两个声音传到人耳时间大于0.1
s时，人耳就能分辨这两个声音。若小于0.1
s则原声加强(如图所示)。
一列火车以38
m/s的速度前进，在距某一隧道口600
m处鸣笛，问当列车司机听到回声时，火车头距隧道口多远？
分析：火车前进方向有驶向隧道口和驶离隧道口两种情况，如图
火车由A→B所用时间t1与声波由A→O→B所用时间t2相等(都为t)。然后由距离关系可列方程求解。
1．古代士兵为了及时发现敌人的骑兵，常把耳朵贴在地面上听，下列说法正确的是(
)。
A．马蹄踏在地面上时，地面发声较轻
B．马蹄声不能沿地面传播
C．马蹄声不能沿空气传播
D．大地传声速度比空气传声速度快
2．如图所示，将一只闹钟放在密闭的玻璃罩内，接通电路，可清楚地听到铃声，用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，将会发现(
)。
A．听到的声音越来越响
B．听到的声音越来越轻
C．听到的声音保持不变
D．电铃逐渐停止振动
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