3.4 声与现代科技 教案
图片预览
文档简介
第四节 声与现代科技
【教学目标】
一、知识与能力
1.了解回声和共鸣.
2.了解混响现象.
3.了解声在现代技术中的应用.
二、过程与方法
通过阅读文字、图片,观看多媒体资料,获得有关声的应用的知识.
三、情感、态度与价值观
介绍声在现代技术中的应用,使学生领悟到物理就在我们身边,培养学生热爱科学的情感.
【教学重点】
1.回声.
2.培养学生热爱科学的情感.
【教学难点】
1.共鸣.
2.能识别常见声学应用事例是超声还是次声应用.
【教学突破】
充分利用学生自学阅读的能力,学习教材中关于超声、次声和声识别技术的有关应用,并尽可能地播放与教材内容中有关的教师和学生共同提供的音视频材料,给学生以直观印象.
【教学准备】
教师准备：两个频率相同的音叉,多媒体材料.
学生准备：搜索好一个或几个关于超声和次声应用的事例.
┃教学过程设计┃
教学过程 学生活动和设计意图
一、创设情境,引入新课 利用多媒体播放一段音乐厅内的大型演奏会,让学生欣赏美妙悦耳的演奏声.
提出问题：由视频材料可以看出大型演奏会中所用的乐器很多,要使声音效果良好,音乐厅的设计有什么特殊要求吗？
二、进行新课
1.回声
播放与教材内容有关的音视频材料,增强学生的直觉感受,引起学生的兴趣,激发学生的学习热情,并进行爱国主义的教育,然后让学生自学讨论教材有关内容.
(1)回声的概念：当声音在传播过程中遇到障碍物时,________回来的声音再次被我们听见,就成了回声.(反射)
(2)计算：根据回声和原声至少相差0.1s以上人才能感觉有回声,计算出,在15℃的空气中人们能够听到回声距离障碍物的距离至少为17m.
2.共鸣
教师演示：用音叉演示共鸣现象.如教材第49页图3－4－3,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声.
学生讨论：右边的音叉振动,通过什么传播给左边的音叉？如果是真空,左边的音叉能振动吗？如果左边是一个不同频率的音叉,还能发生此现象吗？
让学生了解共鸣的定义：由一个物体振动发出声音,引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象叫共鸣.
多媒体展示一个有关共鸣的小故事,指一名学生有表情地朗读：
共鸣不是妖,科学治僧病
唐朝,在洛阳的一个寺院里有一个和尚,他得了一个磬(古代的一种打击乐器),如获至宝,保存在卧室里.不料这个磬常常不敲自鸣,尤其在半夜里发响,好像鬼使神差一样,实在吓人.和尚又害怕又着急,不久就病倒在床上.
和尚有个好友名叫曹绍夔,是当朝掌管皇家音乐事项的“太乐令”,听说老朋友病了,特地赶来问候.谈起病因时,和尚不好意思地说：“实不相瞒,事情是这样的……”正当和尚对曹绍夔一五一十地诉说时,前殿敲起了斋钟,接着磬也不敲自鸣起来.这时曹绍夔弄清了其中的奥妙,本当一语道破,但他素来喜欢开玩笑,于是便导演了一出滑稽剧.
他故作玄虚地对和尚说,自己有祖传法术,可以驱邪捉妖,但须和尚大摆宴席,广宴宾客,这样他的法术才能灵验.和尚听了虽然疑多信少,但是为了治病,还是一口答应下来.
第二天和尚按要求设了盛宴,招待宾客.酒足饭饱之后,曹绍夔装模作样地把“法宝”从怀里掏出来,用它在磬上这里锉锉,那里磨磨.宾客们怕妖,离得很远,根本看不清那个“法宝”是个什么玩意儿.当曹绍夔口称“善哉！善战！妖被赶跑了”以后,宾客们才围了上来,要求见识见识那件宝贝.这时人们才看清那“法宝”其实是一把普普通通的锉刀.
自从曹绍夔“除妖”之后,那磬果然不再自鸣了.和尚问其道理,曹绍夔解释说,声学中有一种特殊的现象,叫做共鸣,即如果甲物体发出的音调和乙物体能发出的音调相同,那么当甲物体振动发声传到乙物体时,乙物体就会不敲自鸣.因为你的磬能发出和前殿斋钟的音调相同的声音,所以前殿敲斋钟时,你的磬就会共鸣,即不敲自鸣.这是一种自然现象,那里有什么妖怪呢？和尚又问,现在磬怎么不再响了？曹绍夔说,我用锉刀在磬上锉了几处后,改变了磬本身能发出的音调,所以磬和斋钟就不发生“共鸣”了.
超声是个多面手
超声波的定义：高于20000Hz的声波.
2.超声波的特性.
（1）方向性好，几乎沿直线传播.
利用：声呐、回声定位.
（2）穿透能力强，能穿透许多电磁波不能穿透的物质.
利用：B型超声波诊断仪.
（3）易于获得较集中的声能.
利用：超声波清洗、超声波碎石、超声波焊接器.
五、次声波本领大
次声波的频率大致为1~20Hz，由于次声波的频率很低，因此显示出它种种的特性.最显著的特性是传播的距离远，而且不易被吸收.
四、声识别技术
不同的人有不同的音色，正如不同的人有不同的指纹特征一样，每个人都有自己的声纹特征，这样，声音就可以作为一个人的识别标志。声识别的基本过程是：通过预先录入说话人的声音样本，提取说话人独一无二的语音特征并保存在数据库中，应用时将待验证人的声音与数据中的特征进行匹配，从而确定该人的身份。
声识别技术的应用：（1）模拟声音的应用——利用电子蜂鸣器，模拟雄蚊的声音，制成驱蚊盒以驱赶蚊虫；模拟猫发出的超声波制成的用以灭鼠的超声猫。（2）智能玩具、一些机器设备以及银行保险服务机上利用语音识别技术。（3）制造声纹锁，用于手机、计算机系统，增加一道安全有效的“防火墙”。
三、反思总结,布置思考题
1.请学生反思自己本节课的学习情况,谈谈收获和体会.
2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点.
3.布置思考题及课后作业.
①思考“故宫回音壁”在设计上运用了哪些物理知识.
②课后作业：完成教材第53页“发展空间”中的“家庭实验室”.
通过提出的问题激励学生学习的热情.
可以采用一名学生上讲台板演,其他学生交流讨论的方式解决.
为了增强演示效果,可以演示两遍,第二次可以紧挨左边音叉叉股悬挂一个泡沫塑料小球.
通过观察和讨论,使学生对声波和共鸣有了感性认识,知道右边的音叉振动产生了声波,声波具有能量,当左边的音叉与右边音叉频率相同时,获得能量最大,以至于振动,发出了声音.
这部分教学,目的是体会现实世界声音的丰富多彩,培养学生热爱生活、热爱科学的情感.
每个物体都有自己的固有频率,当敲击其中一个装有水的高脚杯时,另外一个发出了相同的声音,说明它们的固有频率相同,发生了共鸣现象.如果增加或减少其中一个杯中的水量,共鸣现象就不会再产生.通过这个实验,让学生知道产生共鸣是有条件的.
学生活动1：让学生观察教材中图3—4—5声呐探测的示意图及有关内容.
提出问题：声呐能测距的原理是什么？利用声呐测量海底的深度,需要知道什么？需要测出什么？然后利用什么公式进行计算？引导学生通过思考复习有关声速的概念以及回声现象后,了解声呐测距、定位的原理.
学生活动2：让学生自学教材中图3—4—6、图3—4—7、图3—4—8及有关内容.
学生活动3：让学生相互交流学习收获.
学生活动4：阅读或讲述自己收集的关于超声应用的事例.
、
指导学生阅读教材,并对次声的应用进行归纳。向学生简单解释海洋中的次声以及自然灾害中产生的次声等等。根据教学资源提供的内容进行进一步的展开。
【板书设计】
第四节 声与现代科技
【课堂练习】
例题 下列有关超声波利用的说法中正确的是（ ）
A.因为超声波遇到物体会反射回来，所以可以利用超声波清洗眼镜
B.因为超声波可以使水产生剧烈振荡，所以可以利用超声波进行探测
C.因为超声波在人体内不同组织的交界面上会反射，所以可以利用“B超”诊断病情
D.因为人感觉不到超声波，所以可以利用超声波击碎人体内的结石
【教学反思】
声在实际生活中有广泛的应用.而教材从奇异声现象到超声波和次声波的应用，教师可以搜集大量事例，来说明声的利用价值，让学生感知物理与生活的关系.本节的教学应鼓励学生自己从生活中感知或资料查阅中了解利用声的实例和工作原理.另一方面，应发挥学生的想象力，鼓励他们制作利用声的小发明.
【教学目标】
一、知识与能力
1.了解回声和共鸣.
2.了解混响现象.
3.了解声在现代技术中的应用.
二、过程与方法
通过阅读文字、图片,观看多媒体资料,获得有关声的应用的知识.
三、情感、态度与价值观
介绍声在现代技术中的应用,使学生领悟到物理就在我们身边,培养学生热爱科学的情感.
【教学重点】
1.回声.
2.培养学生热爱科学的情感.
【教学难点】
1.共鸣.
2.能识别常见声学应用事例是超声还是次声应用.
【教学突破】
充分利用学生自学阅读的能力,学习教材中关于超声、次声和声识别技术的有关应用,并尽可能地播放与教材内容中有关的教师和学生共同提供的音视频材料,给学生以直观印象.
【教学准备】
教师准备：两个频率相同的音叉,多媒体材料.
学生准备：搜索好一个或几个关于超声和次声应用的事例.
┃教学过程设计┃
教学过程 学生活动和设计意图
一、创设情境,引入新课 利用多媒体播放一段音乐厅内的大型演奏会,让学生欣赏美妙悦耳的演奏声.
提出问题：由视频材料可以看出大型演奏会中所用的乐器很多,要使声音效果良好,音乐厅的设计有什么特殊要求吗？
二、进行新课
1.回声
播放与教材内容有关的音视频材料,增强学生的直觉感受,引起学生的兴趣,激发学生的学习热情,并进行爱国主义的教育,然后让学生自学讨论教材有关内容.
(1)回声的概念：当声音在传播过程中遇到障碍物时,________回来的声音再次被我们听见,就成了回声.(反射)
(2)计算：根据回声和原声至少相差0.1s以上人才能感觉有回声,计算出,在15℃的空气中人们能够听到回声距离障碍物的距离至少为17m.
2.共鸣
教师演示：用音叉演示共鸣现象.如教材第49页图3－4－3,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声.
学生讨论：右边的音叉振动,通过什么传播给左边的音叉？如果是真空,左边的音叉能振动吗？如果左边是一个不同频率的音叉,还能发生此现象吗？
让学生了解共鸣的定义：由一个物体振动发出声音,引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象叫共鸣.
多媒体展示一个有关共鸣的小故事,指一名学生有表情地朗读：
共鸣不是妖,科学治僧病
唐朝,在洛阳的一个寺院里有一个和尚,他得了一个磬(古代的一种打击乐器),如获至宝,保存在卧室里.不料这个磬常常不敲自鸣,尤其在半夜里发响,好像鬼使神差一样,实在吓人.和尚又害怕又着急,不久就病倒在床上.
和尚有个好友名叫曹绍夔,是当朝掌管皇家音乐事项的“太乐令”,听说老朋友病了,特地赶来问候.谈起病因时,和尚不好意思地说：“实不相瞒,事情是这样的……”正当和尚对曹绍夔一五一十地诉说时,前殿敲起了斋钟,接着磬也不敲自鸣起来.这时曹绍夔弄清了其中的奥妙,本当一语道破,但他素来喜欢开玩笑,于是便导演了一出滑稽剧.
他故作玄虚地对和尚说,自己有祖传法术,可以驱邪捉妖,但须和尚大摆宴席,广宴宾客,这样他的法术才能灵验.和尚听了虽然疑多信少,但是为了治病,还是一口答应下来.
第二天和尚按要求设了盛宴,招待宾客.酒足饭饱之后,曹绍夔装模作样地把“法宝”从怀里掏出来,用它在磬上这里锉锉,那里磨磨.宾客们怕妖,离得很远,根本看不清那个“法宝”是个什么玩意儿.当曹绍夔口称“善哉！善战！妖被赶跑了”以后,宾客们才围了上来,要求见识见识那件宝贝.这时人们才看清那“法宝”其实是一把普普通通的锉刀.
自从曹绍夔“除妖”之后,那磬果然不再自鸣了.和尚问其道理,曹绍夔解释说,声学中有一种特殊的现象,叫做共鸣,即如果甲物体发出的音调和乙物体能发出的音调相同,那么当甲物体振动发声传到乙物体时,乙物体就会不敲自鸣.因为你的磬能发出和前殿斋钟的音调相同的声音,所以前殿敲斋钟时,你的磬就会共鸣,即不敲自鸣.这是一种自然现象,那里有什么妖怪呢？和尚又问,现在磬怎么不再响了？曹绍夔说,我用锉刀在磬上锉了几处后,改变了磬本身能发出的音调,所以磬和斋钟就不发生“共鸣”了.
超声是个多面手
超声波的定义：高于20000Hz的声波.
2.超声波的特性.
（1）方向性好，几乎沿直线传播.
利用：声呐、回声定位.
（2）穿透能力强，能穿透许多电磁波不能穿透的物质.
利用：B型超声波诊断仪.
（3）易于获得较集中的声能.
利用：超声波清洗、超声波碎石、超声波焊接器.
五、次声波本领大
次声波的频率大致为1~20Hz，由于次声波的频率很低，因此显示出它种种的特性.最显著的特性是传播的距离远，而且不易被吸收.
四、声识别技术
不同的人有不同的音色，正如不同的人有不同的指纹特征一样，每个人都有自己的声纹特征，这样，声音就可以作为一个人的识别标志。声识别的基本过程是：通过预先录入说话人的声音样本，提取说话人独一无二的语音特征并保存在数据库中，应用时将待验证人的声音与数据中的特征进行匹配，从而确定该人的身份。
声识别技术的应用：（1）模拟声音的应用——利用电子蜂鸣器，模拟雄蚊的声音，制成驱蚊盒以驱赶蚊虫；模拟猫发出的超声波制成的用以灭鼠的超声猫。（2）智能玩具、一些机器设备以及银行保险服务机上利用语音识别技术。（3）制造声纹锁，用于手机、计算机系统，增加一道安全有效的“防火墙”。
三、反思总结,布置思考题
1.请学生反思自己本节课的学习情况,谈谈收获和体会.
2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点.
3.布置思考题及课后作业.
①思考“故宫回音壁”在设计上运用了哪些物理知识.
②课后作业：完成教材第53页“发展空间”中的“家庭实验室”.
通过提出的问题激励学生学习的热情.
可以采用一名学生上讲台板演,其他学生交流讨论的方式解决.
为了增强演示效果,可以演示两遍,第二次可以紧挨左边音叉叉股悬挂一个泡沫塑料小球.
通过观察和讨论,使学生对声波和共鸣有了感性认识,知道右边的音叉振动产生了声波,声波具有能量,当左边的音叉与右边音叉频率相同时,获得能量最大,以至于振动,发出了声音.
这部分教学,目的是体会现实世界声音的丰富多彩,培养学生热爱生活、热爱科学的情感.
每个物体都有自己的固有频率,当敲击其中一个装有水的高脚杯时,另外一个发出了相同的声音,说明它们的固有频率相同,发生了共鸣现象.如果增加或减少其中一个杯中的水量,共鸣现象就不会再产生.通过这个实验,让学生知道产生共鸣是有条件的.
学生活动1：让学生观察教材中图3—4—5声呐探测的示意图及有关内容.
提出问题：声呐能测距的原理是什么？利用声呐测量海底的深度,需要知道什么？需要测出什么？然后利用什么公式进行计算？引导学生通过思考复习有关声速的概念以及回声现象后,了解声呐测距、定位的原理.
学生活动2：让学生自学教材中图3—4—6、图3—4—7、图3—4—8及有关内容.
学生活动3：让学生相互交流学习收获.
学生活动4：阅读或讲述自己收集的关于超声应用的事例.
、
指导学生阅读教材,并对次声的应用进行归纳。向学生简单解释海洋中的次声以及自然灾害中产生的次声等等。根据教学资源提供的内容进行进一步的展开。
【板书设计】
第四节 声与现代科技
【课堂练习】
例题 下列有关超声波利用的说法中正确的是（ ）
A.因为超声波遇到物体会反射回来，所以可以利用超声波清洗眼镜
B.因为超声波可以使水产生剧烈振荡，所以可以利用超声波进行探测
C.因为超声波在人体内不同组织的交界面上会反射，所以可以利用“B超”诊断病情
D.因为人感觉不到超声波，所以可以利用超声波击碎人体内的结石
【教学反思】
声在实际生活中有广泛的应用.而教材从奇异声现象到超声波和次声波的应用，教师可以搜集大量事例，来说明声的利用价值，让学生感知物理与生活的关系.本节的教学应鼓励学生自己从生活中感知或资料查阅中了解利用声的实例和工作原理.另一方面，应发挥学生的想象力，鼓励他们制作利用声的小发明.
同课章节目录