1.1
声波的产生和传播
教学设计
(一)、教材分析
《声波的产生和传播》是新教材中增加的内容,老教材中是高中知识,在物理学中具有相对的独立性。声波看不见摸不着,要对初中学生讲清声波的来龙去脉,还是有相当难度的。需要教师将抽象的概念转化为可接受的模型。
(二)、学情分析
学生对声音这部分知识或多或少都有了解,但是存在许多错误或者模糊的概念,要澄清概念,提高认识,靠看书、背书、做题是不够的,必须有最真实的体验,有震撼的感觉,有同错误观点争论,有真理胜出的过程,才能把原有的错误概念擦除,使感性认识升华为理性认知。这就需要大量的实验和讨论,尤其需要学习者的内省。
初中学生有强烈的好奇心,有参与物理实验的愿望,但是缺少深入思考的耐心和研究问题的方法以及解决问题的能力,教师要引导他们步步深入,层层剥茧,最终在原有的感知基础上,提高到理论认知。最重要的是感受研究过程。
(三)、教学目标
1.知道声波是由物体振动发生。
2.知道声波传播需要介质。
3.知道声波在不同介质中传播速度不同;知道声波在空气中的传播速度。
4.知道回声现象和回声测距原理
5.培养学生通过实验探究解决问题的能力
(四)、教学重难点
重点:任何发声体都在振动;声波的传播需要介质。
难点:在空气中声波是以疏密波的形式向四周传播的。
(五)、教学设计思想
首先教师创设轻松的氛围,从生活经验出发,引导学生实验得出发声体是振动的。再通过真空罩的猜测和实验让学生亲耳听一听,得出声波不能在真空里传播。最后让学生亲身体验声波可以在固体、液体中传播。
那么声波是以什么形式传播的呢?这是本课的教学难点.由于声波的传播过程极为抽象,教师将这一部分细化成三步。第一步用长弹簧模型模拟一维方向的波的传播形式,第二步用多媒体课件模拟动态传播,同时进行讲解;第三步用烛焰“闻鼓起舞”的实验进行验证,并建立三维立体的概念:在空气中声波是以疏密波的形式向四周传播的,至此把声波的传播交待清楚。
随后用问题引导学生查询表格,了解不同介质中的声速,自行解决问题,再提出水管问题激发学生大讨论,将生活体验和理论学习并轨,澄清概念,提高认识。同时这个问题也承上启下地引出回声,最后要求学生用回声测距原理,通过计算解决问题。
结尾可请同学讲述声波的传播过程,作为课内小结。
(六)、流程图
(七)、教学过程
一、引入新课
【学生实验l】大家一起唱音阶“1-3-5-1,l-5-3-l”边唱边用手摸颈部喉头部分,发现了什么?
【学生实验2】
敲击音叉,用乒乓球去接近音叉
设问:大家感觉到以上两个实验中的发声体都在“动”。请同学们再重复观察这两个实验,用准确的语言描述如何动。
答:发声体在振动.
【学生实验3】同学们抖动书页、垫板、拨动尺?能否做到不振动而发声?
答:发声时物体在振动,振动停止,发声也停止.
探究结论:发声体振动产生声音。
三、声波传播
【演示实验】真空罩
设问:月球上宇航员对面相见不相闻为什么?引导学生思考两个情况有何不同?
学生会得出因为月球上没有空气。
结论:声音的传播需要介质。
声音在介质中以什么形式传播?
课件:弹簧的纵波
观察弹簧波的特点
学生会答出疏密相间。声音的传播与弹簧波相似。
课件:疏密波的形成
观察疏密波的形式,
声音在空气中的传播是以疏密波的形式传播的
再次观察课件,声音在传播过程中,介质随声波传向远方吗?
结论:介质并不传向远方
【实验】当鼓面发声时,前方的烛焰会有怎样的反映?为什么?
验证声音的传播
发声体振动时,使周围空气也振动;
【学生实验5】两人一组,一位同学把耳朵贴在桌上,另一位同学在同一张桌子离耳朵较远的地方轻敲桌子,耳朵可清晰地听见敲桌声,然后两人互换。
资料:鱼也能被它们喜欢的声音吸引,渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里,有的渔民朋友放音乐给鱼听
结论:声音可以在固体液体气体中传播。
学生阅读P39“声波的传播速度表”
(1)声波在不同介质中传播的速度不同。
声波的传播速度(声速)
物质
速度(米/秒)
与空气中声速的比较
空气
340
1.0倍
水
1500
4.4倍
木材(松树)
3300
9.7倍
铁、玻璃
5000
14.7倍
空气中的声速还与温度有关,空气的温度低,声速就小。
提问:声音在空气中的传播速度
练习:一位同学在较远的地方敲击一下水管,另一端的同学理论上可以听到几次敲击声。
讨论解答。
如果同样的事发生在山谷,有几个声音?
四、声波的反射
山谷为何会有多个声音?
回答:声音能够被反射
声波反射的利用——回音壁、露天舞台后的抛物面音乐厅都是利用了声波的反射。
知道不同的物体对声波的反射能力不同,坚硬光滑的表面发射声波的能力强
解说:听到回声的条件---人耳能分辨相隔0.1秒以上的声音
计算:某人面对山谷对面的山峰喊一声,1.5秒后听到回声,求人与山峰之间的距离
阅读课本P41上的人耳的构造回答:我们听到的声音是怎样靠空气传到我们的耳朵产生听觉的?
引导学生讲出声音的传播过程。声源振动
空气振动
鼓膜振动
五、小结:
发声体振动产生声音;声音的传播需要介质;声音可以在固体、液体、气体中传播;声音在空气中的传播是以疏密波的形式传播的;声波在不同介质中速度不一样;不同的物体对声波的反射能力不同,坚硬光滑的表面发射声波的能力强
六、作业
1:猜测玻璃罩内的空气被抽空后,还能听到罩内的手机声吗?
A仍能清楚地听到
B能听到,但声音要轻些
C完全听不到
2:在太空中行走的宇航员们,面对面讲话也要用无线电,这是因为(3
)
1声音轻,听不清楚
2没有产生声音的声源
3没有传播声音的空气
4要把面罩取下太麻烦
这题是对教学效果的反馈测评。选项一:声音轻,听不清楚,混淆了有传播介质空气的情况,选项二:没有产生声音的声源,考察了前面一个知识点(声源),选项三:没有传播声音的空气,考察刚才的知识点(介质),选项四:要把面罩取下太麻烦想当然,最先被学生排除。
3:甲同学在较远的地方敲击一下空水管,另一端的乙同学把耳朵贴在水管上,请分析,理论上乙可以听到几次敲击声?
1一次
2两次
3无数次
4一次也没有
精心设计了四个选项,每一个都有对应的实际情况,使得看似呆板的情景立刻变为鲜活的生活体验,学生通过搜索记忆中的感受得出选项,并找到相应的理论支持
4:雷雨天,一次闪电过后,雷声隆隆不断,这是因为(2)
1、雷一个接一个打不停
2、雷声经过地面山岳和云层多次反射
3、雷声太响,使人的鼓膜振动后久久不能停
5:某人面对山谷对面的山峰喊一声,2秒后听到回声,求人与山峰之间的距离。
1、
340米
正确
2、
680米
3、
170米
4、
无法计算
利用回声测距的应用。这题要求较高,之前教师通过声纳的介绍,从方法上给学生铺了台阶。学生容易在往返时间和往返路程上出错,数据上搞不清楚乘2还是除2,所以教师在选项里设计进去,选项一:340米,正确。选项二:680米,错在算了往返距离。选项三:170米,错在虽用了单程时间但多除了2。选项四:无法计算,忘记声速,或对计算方法不理解。
(八)、板书
声波:发声体的振动在介质中的传播。
(一)声波的产生
物体发声时都在振动
(二)声波的传播
1、传播条件:发声体的振动和介质
2、传播形式:空气中声波是以疏密波的形式向四周传播的。
3、传播速度:
V空气=340m/s
4、声波的反射:回声测距
(三)声波的接收——耳
情景Ⅰ
视频录像
活动Ⅰ
实验探究
活动Ⅱ
演示实验
活动Ⅲ
演示实验
活动Ⅳ
演示实验
声波及其传播的形式、内容
声音是由
物体的振动产生的
声波的传播需要介质
声波在不同介质中传播速度不同
情景Ⅴ
视频录象
回音壁
活动Ⅵ
应用
回声测距