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第2章第1节声音的产生与传播


第二章
第1节

声现象

声音的产生与传播

【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发生的。 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.通过探究活动,养成学生初步的观察能力和掌握初步研究问题的方法。 情感、态度与价值观 1.通过教师、学生双边的教学活动,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.注意在活动中养成学生善于与其他同学合作的意识。 3.学会用物理知识来描述生活中声现象。 【教学重点】 1.发声的物体在振动。 2.声音的传播需要介质。 【教学难点】 1.探究声音传播的条件以及解释生活中的声传播现象。 2.利用回声测量距离 【教学准备】 教师:PPT 课件、音叉(256Hz)、铁架台、带有细线的乒乓球、水槽、水、真 空玻璃罩、抽气机 学生:橡皮筋、哨子、直尺、桌子、水、碎纸屑、队鼓、音叉(256Hz)、铁架 台、带有细线的乒乓球、小闹钟(或小收音机)、塑料袋等

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【教学过程】 主 教学环节及内 容 一、 创设情景, 【情境创设】媒体播放学生耳熟能详的的各种声 聆听,感受各种 引入新课 音:如钢琴曲《梁祝》、鸟鸣声、笛子声、蝉鸣 声音。 蛙叫声、流水潺潺声、风吹树叶沙沙声等。 畅所欲言,提出 要探究的问题。 如声音是怎 【设疑】声音对我们来说再熟悉不过了,关于声 样产生的?声 音,你们想知道哪些知识?想进行哪些方面的研 音是怎样传到 究呢? 我们人耳的? 我们的人耳是 【导入课题】 :同学们提出的问题都很有研究价 怎样听到声音 值,从这节课开始,我们就要陆续揭开这些问题 的?为什么有 的神秘面纱,让我们先从声音的产生和传播开 的声音悦耳动 始。 听,有的声音却 板书课题:§2.1 声音的产生和传播 很难听?为什 (设计意图:提出问题比研究问题更重要,培养 么不同的物体 学生提出问题能力,激发学生探究欲望) 发出的声音不 同等 二、新课讲授 【亲身体验】请同学们完成如下实验: 初步体验物 探究一:声音 1.拨动张紧的橡皮筋,观察橡皮筋的变化 体发声时的振 的产生 2.边说话、边用手摸颈前喉头部分。 动情况 (设计意图:亲 3.敲响音叉,然后把它贴近脸颊。 1、 声音是由物 身体验使学生 提问:你有什么感觉? 体振动产生的 对振动现象产 生初步的感性 认识,为猜想 “声音是怎样 产生的”提供较 科学的依据) 【提出问题】根据刚才的亲身体验,猜想一下声 音是怎样产生的? 【猜想】声音是由于物体的振动产生的。 【设计实验】下面我们用实验来验证我们的猜 想。你的地盘你做主,请学生利用桌面上的器材 (音叉、小鼓、橡皮筋、哨子、直尺、乒乓球、 桌子、水、碎纸屑等)自行设计实验,让它们发 出声音。
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程 学生活动

教师活动

结合刚才的 亲身体验,猜想 声音可能是由 于物体的振动 产生的。 各小组结合所 给器材讨论、交

【过渡语】 有些物体的振动能观察到如张紧橡皮 筋的振动,但有些振动观察不到,你能想办法说 明振动的存在吗? 方法一:证明鼓面的振动 在发声物体表面撒一些碎纸屑;

流,设计出的实 验方案并展示。 亲身体验利 用转换法,在研 究物理问题时, 物理学中对于 一些看不见摸 不着的现象或 不易直接测量 的物理量,通常 方法二:证明音叉的振动 用一些非常直 1.用乒乓球靠近发声的音叉 观的现象去认 识或用易测量 的物理量间接 测量,这种研究 问题的方法叫 2.将发声的音叉放入水中 转换法。这种方 法在初中物理 在研究概念规 律和实验中应 用广泛。 (设计意图:渗 透物理学研究 【进行实验】指导学生实验,教师巡视指导 方法之一,转换 法的重要应用, 【分析论证】各小组收集实验信息,完成表格内 让 学 生 体 验 物 容,并对实验现象进行分析。 理研究思想,对 于以后的教学 很有帮助)
发声体 如音叉 如队鼓 橡皮筋 桌子 人 直尺 其他 现象 发声的音叉弹开 乒乓球 发声的鼓使碎纸 屑跳动 发声的鼓鼓面在振 动 结论 发声的音叉在振动

小组学生动 手完成探究活 动,注意观察现 象和感知体验。 分析收集到 的信息,归纳实 验结论。

学生得出结论: 【结论】你能总结出发声体发声时的共同特征 一切发声的物 吗? 体都在振动。 反思,讨论 【交流与评估】学生汇报交流后引导学生归纳出 实验中存在的
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结论,组织学生评估并反思实验过程,从而发现 问题,提出改正 问题,改进实验。 意见。 【教师演示】用力敲击音叉,使音叉发声,然 听声音,思考 后用手扶住敲响的音叉,进行对比,两次听到的 两次听到的为 声音为什么不同? 什么不同? 学生思考,理 解振动停止发 2、振动停止, 声停止。纠正错 发声停止 误的认识, “振 动停止了,声音 强调:①振动停止,发声停止,不能说成“振动 消失了”纠正 停止,声音停止”。 “振”字的写法 ②振动不能写出“震动” 4、【课外延伸】了解一些小动物的发声方式。 了解常见的 一些动物的发 声方式 青蛙:气囊振动 鸟:鸣膜振动 蝉:鼓膜振动 蟋蟀:翅膀摩擦

(设计意图:在 了解历史的同 5、经典回顾:利用课件播放留声机发出美妙的 时 激 发 了 学 生 音乐和留声机图片,让学生感受人类记录声音的 的 探 究 欲 望 和 历史。 学习兴趣。 ) 3、 声音的记录 观看视频,思 考,宇航员在太 空不能像在地 【设置情境】 面上一样直接 视频播放:神舟十号航天员聂海胜、张晓光、王 对话,要靠无线 亚平在太空中交谈的资料片断,设问:宇航员交 电通话,说明声 流的方式,与人们在地球上的交流进行对比,有 音 的 传 播 需 要 什么不同? 借助物质。 (设计意图: 神舟十号飞船 6 月 11 日成功发 射升空,说明我 国在太空技术 上取得的巨大
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进步,中华腾飞 探究二:声音 激发了学生的 的传播 【过渡】声音的传播需不需要借助一些物质呢? 民族自豪感,激 请看下面的演示实验。 发学生的学习 【教师演示】真空铃实验 激情,树立为祖 玻璃罩中放一个小电铃,接通电源,用抽 国 的 航 天 事 业 气机把玻璃罩内的空气抽出,注意声音的变化; 的 发 展 奉 献 青 1、 真空不能传 然后再让空气进入玻璃罩,注意声音的变化。 春和力量的远 声 大理想。 ) 学生观察实验, 注意聆听声音 的变化。 1.能看到电铃 锤的振动,能听 到铃声。 2.看到振动,说 明电铃发声,随 着抽气的不断 进行,铃声越来 越小。 3. 罩内变成真 空,就不能听到 铃声了。 4. 声音由无变弱 再变强 5.空气可以传 播声音,真空不 能传声。 学生动手 实验,用密封盒 将发声的小闹 钟密封,放入水 中。仍然能听到 声音。 液体传声举例 将要上钩的 鱼被岸上的说 话或脚步声吓 跑,花样游泳运 动员在水中听 到音乐等,证明 水能传播声音。

【提出问题】 1.在没有抽出玻璃罩的空气前,你能看到电铃锤 的振动吗?你能听到铃声吗? 2.在用抽气机抽气的过程中,你能看到电铃锤的 振动吗?说明什么问题?但是随着抽气的不断 进行,玻璃罩内的空气越来越稀少,你听到的铃 声有什么变化? 3.如果玻璃罩内的空气全部抽尽, 罩内变成真空, 你还能听到铃声吗? 4. 再让空气进入玻璃罩,听到的声音有什么变 化? 5.通过真空铃实验,你能得到什么结论? (设计意图:把真空铃实验的问题细化,向学生 渗透物理学研究方法的另一种方法即实验推理 法,从正反两方面让学生明白,有空气能听到声 音,没有空气听不到声音,说明空气传声而真空 不能传声。 ) 【过渡】 声音可以气体中传播,真空不能传声,那固 体和液体能否传播声音呢? 【学生探究】 (1)声音在液体中的传播 学生设计并动手实验,用密封盒将发声的小闹 钟密封,放入水中。仍然能听到声音。 【举出实例】 引导学生举出其他利用液体传声的例子

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进行敲桌听声 声音 固体传声举例 【学生探究】 如医生用听 (2)声音在固体中的传播 诊器探知病情; 同位合作,一个同学轻敲桌面,另一个同学 地震埋在废墟 捂住一只耳朵,把另一只耳朵贴在桌面上听。 里时,为节省体 力,不要大声喊 叫,而是敲击墙 体或钢管;俗话 【举出实例】 说“隔墙有耳” 引导学生举出其他利用固体传声的例子 等。 【知识应用】让学生利用自己制作的“土电话” 进行交流,比一比,看谁制作的“土电话”传声 效果最好。

观看视频,知道 声音以波的形 式向四周传播。 3、 【播放视频】声音的传播 通过视频,让学生了解声音以波的形式向四 周传播

2、 声音的传播 需要介质并以 波的形式向四 周传播

总结知识要点 识记知识要点

5、归纳总结: 声音的传播需要物质,物理学中把这些物质 叫做介质;固、液、气三种物质都可以传声;真 空不能传声。 知识运用:2009 年 3 月,某地小报上报道“一宇 航员在太空中远远的看到星体爆炸,感到其声震 耳欲聋”。这篇报道真实吗?为什么? 【播放视频】夏天电闪雷鸣时,闪电和雷鸣是同 时产生的,为什么我们总是先看到闪电,后听到 雷声呢?这说明什么?

讨论交流 学生观看视 频,感受到远处 的声音传到我 们的耳朵需要 一段时间,即声 音的传播有一 定的速度。

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探究三:声速

自主学习,阅读 课本中的“小资 料”部分,寻找 规律和信息。 【自主学习】阅读课本“声速”部分,了解声音 在不同介质中的传播速度。 阅读声速表,回 答声速的大小 与介质的种类 和介质的温度 有关,并记住声 音在空气 (15℃)中的传 播速度是 340m/s,指导在 不同介质中声 速不同,在固体 传播最快,在液 阅读表格里的数据你能获得声速的哪些信息? 体中次之,在气 体中传播最慢。 小结: 1、 声速的大小与介质的种类和介质的温度有关; 2. 15℃空气中的声速是 340 m/s; 3、声音在固体传播最快,在液体中次之,在气 体中传播最慢。 (设计意图:培养学生的自学能力,提高学生发 现问题、分析问题的能力及概括能力。 ) 【知识运用】 1.课上说,课下做:将耳朵贴在长铁管的一端, 让另外一个人敲一下铁管的另一端,你会听到几 次敲打的声音, 并说出其中的道理。 课下试试看。 验证一下你的回答。 讨论交流 1.听到两次响 声,因为声在铁 中的速度大于 在空气中的速 度,在同样传播 距离的情况下, 用的时间短,所 以先听到。第二 次听到的是空 气传播的敲打 声。 2.固体传声比 空气快,且损失 小。

2. 释疑: 古代行军打仗时, 为了能及早探听敌情, 战士们总是把耳朵贴在地上去听,能过早地听到 敌人的马蹄声,这是为什么呢?
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学生自学课 本中回声的内 (老师评价学生回答并补充固体传声性能好,声 容,再结合生活 音损失少) 经验理解回答。 探究四:回声 【自主学习】为什么对着远处的山崖喊话能听到 回声?为什么在教室内说话听不到回声?请同 学们自学课本 30 页小资料上面的自然段“回声” 部分,尝试回答回声是怎样形成的,什么条件能 1、 回声: 声音 把回声与原声区分开? 遇到障碍物被 反射形成的一 声源 种现象。 学生板演: 2、 听到回声的 强调:回声是声音遇到障碍物被反射形成的一 从发出原声 条件: 种现象。要想把原声与回声区别开,从发出声音 到 接 收 回 声 所 到再返回耳朵的时间大于 0.1 秒。当障碍物离声 用的时间为 t, 源太近时,声波很快被反射回来,回声与原声混 离障碍物 S 的计 在一起,人们分辨不出原声和回声,但觉得声音 算公式为 更响亮。 t 1 S ? v ? vt 【知识拓展】 2 2 1.结合以上的学习,利用声音在空气中的传播速 度及听到回声的条件,请你算一算,障碍物至少 和声源相距多少 m,能把回声和原声才可以区分 总结回声的作 开? 用有两个 1.利 用回声加强原 声 2.利用回声 测量距离 3、 回声的作用 归纳总结:听到回声的条件:回声到达耳朵比原 声晚 0.1s 以上, 距发声体至少 17m, 人耳才能把 观看视频,了解 回声和原声分开。 人是怎样听到 2.提问:你能说出回声的作用吗? 声音的。 【播放视频】了解人是怎样听到声音的。

课外拓展: 科学世界

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介绍音乐家贝多芬耳聋后,不屈服于命运, 就是用牙咬住木棒的一端,另一端顶在钢琴上来 听自己演奏的琴声,从而继续进行创作的。 (设计意图:通过贝多芬失聪后进行音乐创作的 精神,鼓励学生克服困难,要坚持不懈地学习。 ) 三、课堂小结 引领学生学会梳理知识,使学生由知识点的学习 谈一下在本节 课收获了哪些 升华到系统的总结。见【附件一】 知识,学会了哪 些探索研究物 理问题的方法。 四、课堂检测 师巡视、讲评。见【附件二】 完成检测题

五、布置作业 物理助学《小试身手》1-6 题 【板书设计】 第1节 声音的产生与传播

课后完成

一、声音的产生 1、声音是由物体振动产生的 2、振动停止,发声停止 二、声音的传播 1、声音的传播需要介质并以波的形式向四周传播 2、真空不能传声 三、声速 1、声速的大小与介质的种类和介质的温度有关 2、声音在固体传播最快,在液体中次之,在气体中传播最慢。 四、回声 1、回声:声音遇到障碍物被反射形成的一种现象。 t≥0.1s 2、听到回声的条件: s≥17m 3、回声的作用:加强原声;测量距离 【附件一】

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【教学反思】 一、教案的“亮点” 1、在你的地盘你做主中,学生利用身边的器具、生活中的坛坛罐罐做实验, 让学生能找到有亲近感,做物理实验不难;感受物理知识就在身边,使学生在玩 中学,学中玩,拉近了物理与生活、物理与学生的距离。学习兴趣得到提高。 2、对于转化法在物理研究与实验中的重要作用,做了重点说明,因为八年级 学生刚刚接触物理,对于转化法比较陌生,对学生进行物理方法教育很重要。 3. 在真空铃实验的教学中,能对问题进行细化,尤其关注细节,如在罩内空 气逐渐变稀薄的情况下,让学生观察电铃锤在振动,但听到的声音变小,再让空 气逐渐进入玻璃罩的过程中,听到由弱变强的声音,说明声音的变化不是声源的 问题,而是介质的问题,使学生意识到,空气可以传声,真空不能传声。 4.在声速及回声教学中,组织学生自学,展示,提高学生的自学能力,培养学 生勇于展示的好习惯。在声波的教学中,增加了用声波视频器展示音叉声波图的 环节,有利于突破难点。 二、教学中易出现的问题 学生在回声测距的计算中,写法不规范,还要加强训练。有的学生不能挖掘 出隐含条件,如空气(15℃)中的传播速度为 340m/s,有的学生不清楚回声是 由于声音的反射而形成,不知道声音经历双倍声源到障碍物的路程。 【附件 2 课堂检测】 1.北京奥运会开幕式上声势浩大的“击缶而歌”精彩绝伦,缶声是由于缶面 的 产生的,然后通过 传播到观众耳朵中。

2. 通常情况下,声音在固体中比在液体中传播得_________,声音在水中比 在空气中传播得_________ .15 ℃时声音在空气中的传播速度是_________ m/s. 3. 如图 3 所示的实验现象表明 。

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第 3 题图

第 4 题图

第 5 题图

4.2011 年 5 月 10 日出版的《解放军报》刊发题为《亚丁湾,记者体验护航 “十八般兵器”》的报道称,中国海军第五批护航编队的护航舰艇上,出现了一 种神秘的声波武器—“金嗓子”对索马里海盗构成了有效威慑。若要阻挡这一武 器的袭击,可以用薄薄的一层 ( A.半导体网 C.真空网 ) B.磁性物质网 D.金属物质网

5. 如上右图,将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中,再将活塞推到 底端,用橡胶帽封闭注射口,然后用力往外拉活塞,这时听到注射器中音乐芯片 的声音会变 ;其声音是通过 传入人耳。 6. 2010 年 3 月 28 日王家岭煤矿发生透水事故,救援工作迅速展开。4 月 2 日下午,事故矿井下发现有生命迹象,原来是被困人员通过敲击钻杆,发出“当 当”的求救信号,这是因为 传声效果比气体好。 7.运用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上,声呐向海底 发射超声波。如果经 4s 接收到来自大海底的回波信号.则该处的海深为 __________m(海水中声速是 1500m/s).但是,超声波声呐却不能用于太空测 距(比如地球与月球的距离).这是因为________________________。 参考答案: 1.振动 空气 2.快 快 340 4. C 6.体(或金属) 3.发声体在振动(或发声的纸盆在振动) 5. 小、空气固 7. 3000 真空不能传声

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