第二章 聲現(xiàn)象(學(xué)案)

1、第二章聲現(xiàn)象21聲音的產(chǎn)生與傳播【知識與技能】1通過觀察和實驗初步認識聲音產(chǎn)生和傳播的條件。2知道聲音傳播需要介質(zhì)，聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同?！具^程與方法】1通過觀察和實驗的方法探究聲音的產(chǎn)生和聲音的傳播。2鍛煉學(xué)生初步的觀察能力和研究問題的方法?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】通過教師、學(xué)生雙邊的教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲望，使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)知識?！厩榫皩?dǎo)入】我們生活在充滿聲音的世界之中，每天聽老師講課獲取各種知識，聽電臺廣播新聞了解天下大事，聽音樂陶冶情操那么，這些聲音是怎樣發(fā)生的？又是如何傳到我們耳朵里的？學(xué)習(xí)內(nèi)容一：聲音的產(chǎn)生和傳播閱讀課本P27至

2、P29內(nèi)容，基本概念、定義用紅筆做上記號。【自學(xué)檢測】1聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，振動停止，發(fā)聲就停止。2聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)一、師生共同探究聲音產(chǎn)生的條件1動動手：運用身邊的器材，用不同的方法(敲擊、碰撞、振動)來發(fā)出聲音如：將鋼尺(或塑料尺)的一端緊壓在桌邊，讓另一端伸出桌面外，用手撥動鋼尺另一端，觀察鋼尺發(fā)聲時情形(或用手摸喉嚨，感覺發(fā)聲和不發(fā)聲聲帶有什么不同)。結(jié)論：聲音是由物體的振動而產(chǎn)生。2教師演示實驗：敲擊音叉，使音叉發(fā)聲，能觀察到音叉發(fā)聲時的振動嗎？怎樣才能觀察到這種微小振動？再次敲響音叉，用一個塑料小球去靠近正在發(fā)聲的音叉進行觀察。你

3、們能看到什么現(xiàn)象？說明什么？正在發(fā)聲的音叉可以彈起乒乓球，說明正在發(fā)聲的音叉在振動3用手接觸正在發(fā)聲的音叉，迫使音叉停止振動還能聽到聲音嗎？這又能說明什么問題？振動停止，發(fā)聲也停止了二、小組合作探究聲音的傳播1聲音是怎樣向遠處傳播的？再次閱讀：真空罩內(nèi)的鬧鐘實驗。聯(lián)系該實驗現(xiàn)象，大家能得到什么結(jié)論？猜想：聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲。實驗：(1)將兩張課桌緊緊地挨在一起，一個同學(xué)輕輕地敲桌面，另一個同學(xué)把耳朵貼在另一張桌子上，聽傳過來的聲音大小。(2)將兩張緊挨的課桌離開一個小縫，然后重復(fù)步驟(1)，比較聲音的大小。問題：實驗的第一次敲擊聲是在桌面的一端發(fā)出的，但耳朵貼在桌面的另一端能聽到

4、聲音，在這個過程中聲音是由什么物質(zhì)從一端傳到另一端的？當(dāng)耳朵離開桌面時，我們同樣可以聽到敲擊聲，這次的聲音是由什么物質(zhì)傳到耳朵的？我們平時聽到的各種聲音主要是通過什么物質(zhì)傳到耳朵中的？結(jié)論：在物理學(xué)中，把傳播聲音的物質(zhì)叫做介質(zhì)，它可以是氣體，還可以是液體或固體；真空不能傳聲。我們平時聽到的聲音主要是通過空氣傳播的。2振動物體所發(fā)出的聲音是如何向遠處傳播的？學(xué)生回顧水波的形成與傳播過程。(水滴落入水中時出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？水波是怎樣產(chǎn)生的？)這說明聲音在介質(zhì)中是以波的形式傳播?！菊故窘涣鳌俊揪v點撥】振動、發(fā)聲、聽聲三者的關(guān)系：振動停止，發(fā)聲停止，但聲音不一定馬上消失，因為聲音傳播也需要時間?！炯磿r

5、練習(xí)】1下列關(guān)于聲音的產(chǎn)生及傳播的說法中，正確的是(A)A一切正在發(fā)聲的物體都在振動B只要物體振動，就能發(fā)聲C沒有發(fā)出聲音的物體一定沒有振動D物體的振動停止后，還會發(fā)出很弱的聲音2釣魚時，河岸上的腳步聲會把魚嚇跑，這說明水能夠傳聲；如圖，兩個小紙盒、一根銅線做成的“土電話”表明：固體能夠傳聲。學(xué)習(xí)內(nèi)容二：聲速閱讀課本P29至P31內(nèi)容，重點用紅筆做上記號。【自學(xué)檢測】1聲音每秒內(nèi)傳播的距離叫做聲速。2對著山崖、高墻喊話，聲音會被山崖、墻壁反射回來，再傳入耳朵。聲音被障礙物反射回來，就是回聲?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)一、聲速1閱讀P30小資料可知：在15 和25 時空氣中的這個值分別是340

6、_m/s和346_m/s，這說明聲音傳播的速度跟介質(zhì)溫度有關(guān)聲音的傳播速度還跟介質(zhì)的種類有關(guān)；分別用v1、v2、v3表示聲音在氣體、液體、固體中傳播的速度，其大小關(guān)系一般為v1v2v3。2P31第3題。二、回聲及其利用1請計算一下，當(dāng)你和同學(xué)去爬山時，你大聲呼喊遠離你680米山崖處的同學(xué)，你發(fā)聲后多長時間他才能聽到你的喊聲？你還可能聽到什么聲音？他大約在2秒后能聽到我的喊聲，我還能聽到自己的回聲。2請計算：在課堂里老師和坐在后排的你相距7米時，你的講話聲經(jīng)多長時間老師才能聽到？如果也能聽到回聲的話，你發(fā)聲后多長時間可以聽到回聲？(回聲到達耳比原聲晚0.1秒以上，人耳才能把回聲和原聲區(qū)分開)老師

7、在我發(fā)聲后約0.02秒能聽到我的講話聲，如果能聽到回聲應(yīng)在0.04秒后聽到，但實際上我聽不到。3如果你發(fā)聲后2種聽到回聲，那么你距障礙物多遠？請你再想想可以利用回聲做什么？障礙物距我約340米。利用回聲可以測距離。4利用回聲還可以測海底深度，判斷海中物體的存在。你們想一想利用回聲測海底深度需要先知道什么？要測出什么？然后怎樣計算？之后完成P31第5題。先測出聲音從海面?zhèn)鞯胶５自俜祷睾Ｃ娴臅r間，應(yīng)用公式sv聲t。5利用回聲能測地月之間的距離嗎？不能，因為聲音不能在真空里傳播。三、我們怎樣聽到聲音1人們感知聲音的基本過程：外界傳來的聲音引起鼓膜振動，這種振動產(chǎn)生的信號經(jīng)過聽小骨及其他信號傳給聽覺神

8、經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦，人就聽到了聲音。2如果只是傳導(dǎo)障礙，如鼓膜、聽小骨、半規(guī)管、耳蝸等損壞(非聽覺神經(jīng)和大腦損壞)，而又能夠想辦法通過其他途徑將振動產(chǎn)生的信號傳給聽覺神經(jīng)，人也能夠感知到聲音，這種感知聲音的方式我們叫做骨傳導(dǎo)。這說明利用的是固體(選填“固體”、“液體”、“氣體”)能傳聲?！菊故窘涣鳌俊揪v點撥】1聲速跟介質(zhì)的種類和溫度有關(guān)，并不是所有固體傳聲比液體傳聲快(如軟木)。2P31第3題原題拓展，條件改成：足夠長的裝有水的鐵管?！炯磿r練習(xí)】近年各地地震使災(zāi)區(qū)人民的生命和財產(chǎn)造成了巨大的損失有關(guān)專家指出，地震后缺乏必要的自救知識是使喪生人數(shù)增多的一個原因以下關(guān)于被埋在廢墟下的人的

9、自救措施，最佳的是(D)A大聲呼救B見縫就鉆說不定能從廢墟中爬出來C靜下來等待營救人員營救D用硬物敲擊墻壁或管道向營救人員求救【當(dāng)堂練習(xí)】見訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分。22.1聲音的特性【知識與技能】1了解聲音的特性。2知道樂音的音調(diào)跟發(fā)音體的振動頻率有關(guān)；響度跟發(fā)音體的振幅有關(guān)；不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同?！具^程與方法】通過做“音調(diào)與頻率有關(guān)”“響度與振幅有關(guān)”的試驗，進一步了解和學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的方法?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，從而更加熱愛世界，熱愛科學(xué)，熱愛生活?！厩榫皩?dǎo)入】播放歌曲青藏高原片段，歌曲的音調(diào)。學(xué)習(xí)內(nèi)容：樂音的三要素音調(diào)、響度、音色閱讀課本P32至P3

10、5內(nèi)容?！咀詫W(xué)檢測】1物理學(xué)中用頻率來描述物體振動的快慢，物體在1秒內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率。2頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。物體在1 s的時間里如果振動100次，頻率就是100 Hz。3人的聽覺范圍：一般為2020000Hz，超聲波：頻率高于20000Hz的聲音，次聲波：頻率低于20Hz的聲音?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)一、探究音調(diào)與頻率的關(guān)系1按課文P32圖2.21方案進行(注意：實驗中撥動鋼尺時用力的大小應(yīng)大致相同)。(1)用同樣的力撥動鋼尺，改變鋼尺伸出的長度次數(shù)鋼尺伸出長度振動快慢音調(diào)12(2)比較實驗結(jié)果，得出結(jié)論：鋼尺伸出的長度越短，物體振動得快，發(fā)出的音調(diào)就高；鋼尺伸出的長

11、度越長，鋼尺振動得就越慢，音調(diào)就低。2頻率不同的聲音，波形有什么不同？演示P332.22實驗：觀察音調(diào)波形圖，提高對聲音的音調(diào)認識(可以借助于模擬示波器軟件進行演示對比分析)通過屏幕上的波形我們可以看到：高音調(diào)的聲音波形更密集，聲音的頻率高，低音調(diào)的聲音的波形稀疏，聲音的頻率低。對比分析P34“小資料”：人和一些動物的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍，你能得出哪些信息？(試聽20 Hz20000 Hz聲波，增強對音調(diào)的認識)二、探究響度與振幅的關(guān)系1教師演示：按課本P34圖2.23方案進行演示；(1)問題：回憶以前學(xué)習(xí)的觀察發(fā)聲體微小振動用的什么方法？轉(zhuǎn)換法次數(shù)乒乓球彈開幅度音叉振動幅度響度12同一音叉，

12、用力敲擊，音叉的振動幅度越大，響度越大。(2)將鋼尺的一端按壓在桌沿上，在另一端用大小不同的力撥動鋼尺，觀察鋼尺的振幅，聽其響度；(3)結(jié)論：物體振動幅度越大，響度越大；幅度越小，響度越小。2響度不同的聲音，波形有什么不同？(觀察響度波形圖，提高對聲音響度的認識(借助于模擬示波器軟件進行演示對比分析)3知識延伸：根據(jù)實際生活經(jīng)驗我們可以判斷：人離發(fā)聲體越近，會感覺響度越大，離發(fā)聲體越遠，會感覺響度越小。這就是說，響度的大小還與距離發(fā)聲體的遠近有關(guān)。三、探究影響聲音的因素音色1做一做：請兩位同學(xué)分別朗讀課本上本節(jié)一段相同的文字，朗讀時其他同學(xué)閉上眼睛聽。(1)我們能不能通過聽覺分辨出前后朗讀的兩

13、位同學(xué)是誰呢？(2)我們?yōu)槭裁磧H憑聲音就能分辨出前后兩位同學(xué)？這說明聲音還有什么特性？(3)用一樣的力敲打一面鼓(鼓面用牛皮制成)和銅鑼(鑼面用銅制成)，能明顯感覺聲音的音色不同，說明音色受發(fā)聲體的材料影響。(4)鋼琴的主要制作材料是木材和金屬，揚琴的主要制作材料也是木材和金屬，但是兩種樂器的音色著天壤之別：鋼琴音色渾厚，揚琴音色明亮清脆，這說明不同發(fā)聲體的音色由還跟發(fā)聲體的結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)。2音調(diào)和響度相同、音色不同的聲音，它們的波形是否存在區(qū)別？試聽各種樂器聲音，觀察不同樂器波形圖，提高對聲音的音色認識?！菊故窘涣鳌俊揪v點撥】1探究音調(diào)與頻率的關(guān)系時，為什么實驗中撥動鋼尺時用力的大小要大致相

14、同？物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題，常采用控制變量法，每一次只改變其中的某一個因素，而其它幾個因素控制不變，把多因素的問題變?yōu)槎鄠€單因素問題，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究后，在綜合解決，這種方法叫做控制變量法，是物理科學(xué)探究的重要思想方法。2“聲”與“聲音”：“聲”的概念較廣，包括平時我們能聽到的聲音和不能聽到的超聲、次聲等；而“聲音”相對而言面要窄得多，它僅指人耳能感覺到的那部分聲。如下圖：【即時練習(xí)】P37第4題。【當(dāng)堂練習(xí)】見訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分。22.2聲音的特性綜合應(yīng)用導(dǎo)入：欣賞：鋼鼓HangDrum。學(xué)習(xí)內(nèi)容：閱讀課本P36內(nèi)容，基本概念、定義用紅筆做上記號?！?/p>

15、自學(xué)檢測】1樂器分為打擊樂器、弦樂器、管樂器，所有樂器的發(fā)聲原理都一樣：通過振動發(fā)聲。2管樂器靠空氣柱振動發(fā)聲，空氣柱的長短決定音調(diào)的高低，長空氣柱產(chǎn)生低音，短空氣柱產(chǎn)生高音。3弦樂器通過弦的振動發(fā)聲，音調(diào)的高低決定于弦的材料、長短、粗細和松緊程度等因素?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)一、給你一根橡皮筋和一個紙盒，試設(shè)計不同實驗對以上問題進行探究。如：將一橡皮筋繃在空紙盒上，改變橡皮筋的松緊程度，并用同樣的力撥動橡皮筋使其發(fā)聲，分析比較發(fā)聲的音調(diào)與橡皮筋的松緊程度之間的關(guān)系。二、P37第4題拓展：水瓶琴吹和敲的發(fā)聲體和音調(diào)高低特點1敲擊時是水和瓶子共同振動發(fā)聲，裝水越多發(fā)聲的音調(diào)越低，水越少音調(diào)

16、越高。2用嘴吹瓶口，是瓶內(nèi)空氣柱振動發(fā)聲，裝水越少(空氣柱越短)音調(diào)越低，裝水越多(空氣柱越長)音調(diào)越高。【展示交流】【精講點撥】1通常小、短、細、輕、緊的發(fā)聲體發(fā)聲的音調(diào)相對較高，大、長、粗、重、松的發(fā)聲體發(fā)聲的音調(diào)相對較低。2生活中聲音的“高低”有時指聲音的響度，有時指聲音的音調(diào)，如“女高音，男低音”“引吭高歌，低聲細語”。這兩句詞中，前一句的“高”“低”指的是聲音特性中的音調(diào)，后一句的“高”“低”指的是聲音特性中的響度。(填“音調(diào)”“響度”“音色”)【即時練習(xí)】1要提高胡琴的音調(diào)，應(yīng)將(A)A琴弦調(diào)緊一些B琴弦長一些C琴弦松緊不用調(diào)，只要用力拉弦D琴弦松緊不用調(diào)，加快拉弦的速度2日常所說

17、的“引吭高歌”和“低聲細語”里的“高”和“低”是指(A)A聲音的響度B聲音的音調(diào)C聲音的音色 D以上說法都不對3節(jié)日慶典上，男低音放聲歌唱時，由女高音輕聲伴唱，下列說法正確的是(B)A“男聲”音調(diào)高、響度大，“女聲”音調(diào)高、響度小B“男聲”音調(diào)低、響度大，“女聲”音調(diào)高、響度小C“男聲”音調(diào)高、響度小，“女聲”音調(diào)低，響度小D“男聲”音調(diào)低、響度小，“女聲”音調(diào)低，響度大【當(dāng)堂練習(xí)】見訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分。23聲的利用【知識與技能】1知道聲波能傳遞信息和能量。2聲音在生活中的應(yīng)用?！具^程與方法】通過觀察、參觀或看錄像等有關(guān)的文字、圖片、音像資料，獲得社會生活中聲的利用方面的知識?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】

18、通過學(xué)習(xí)，了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，進一步增加對科學(xué)的熱愛。【情景導(dǎo)入】利用Windows7語音識別功能(在“開始附件輕松訪問Windows語音識別”中)，語音控制電腦打開桌面程序(或“打開計算機”)，演示在記事本中用語音輸入漢字(或利用手機的語音撥號功能演示)，說明利用聲音能傳遞信息。學(xué)習(xí)內(nèi)容：聲的利用閱讀課本P38至P40內(nèi)容【自學(xué)檢測】聲音能傳遞信息，大象是利用次聲波傳遞信息的，地震、火山噴發(fā)、臺風(fēng)、海嘯等自然災(zāi)害都伴有次聲波產(chǎn)生?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)一、聲與信息1你平時用聲音傳遞過信息嗎？說說看怎樣利用的？我們時時刻刻都在利用聲音傳遞信息，我們彼此之間的談話，教師在課臺上的講課

19、聲，同學(xué)們課下的交談與交流聲等都是在傳遞信息。2你知道的通過聲傳遞信息的例子還有哪些呢？人類的交談聲；下雨打雷時隆隆的雷聲；醫(yī)生通過聽診器檢查心臟、肺的聲音；中醫(yī)診病的“望、聞、問、切”中的“聞”就是通過聽來了解病人病情的；動物的交談聲；利用魚所喜歡的聲音捕魚；地震、海嘯前出現(xiàn)的一些次聲波我們也聽不到，但是動物能聽到，它們會有反常的表現(xiàn)；蝙蝠的回聲定位；利用聲吶探測海深，倒車雷達；核潛艇利用海豚仿生制造了聲納系統(tǒng)，使自己知道與海岸的距離，敵人的行蹤、深度B超超聲波探傷儀。3蝙蝠是怎樣確定目標(biāo)的位置和距離的？這種方法叫做回聲定位，科學(xué)家利用這個原理發(fā)明了聲吶，根據(jù)接收到的反射波的時間長短確定物體

20、的位置、形狀和大小。二、聲與能量1實驗(聲音吹滅蠟燭)：將一揚聲器正對著火焰，播放音樂，火焰會擺動嗎？能說明什么問題？結(jié)論：聲波能傳遞能量。2聲波(如超聲波)能傳遞能量在生活中有哪些的應(yīng)用？(1)清洗鐘表等精細的機械(2)除去人體內(nèi)的結(jié)石(3)檢測鋼板是否有缺陷(4)超聲波倒車雷達三、科學(xué)世界圖片展示：我國古代建筑師的杰作北京天壇的回音壁、三音石和圜丘，它們都是利用聲音的反射建成的?！菊故窘涣鳌俊揪v點撥】超聲波在確定目標(biāo)方位的精確度抗干擾能力等方面都遠于現(xiàn)代的無線電定位器?！炯磿r練習(xí)】1P41第1題。2P41第2題，請同學(xué)板演?！井?dāng)堂練習(xí)】見訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分。24噪聲的危害和控制【知識與技能】

21、1知道樂音和噪聲的區(qū)別。2知道噪聲的危害和減弱噪聲的途徑，了解噪聲強弱的等級和危害。3能從實例中認識噪聲和辨別防止噪聲危害的途徑。【過程與方法】1通過體驗和觀察，了解防治噪聲的思路。2讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有器材現(xiàn)場演示探究實驗。3組織學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)，積極動手實驗，并加以評估、交流。【情感態(tài)度與價值觀】1通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)熱愛、保護我們賴以生存的“地球村”的環(huán)保意識。2培養(yǎng)學(xué)生熱愛集體，學(xué)會互相尊重、平等和諧的人際關(guān)系。3培養(yǎng)學(xué)生的審美能力，樂于去發(fā)現(xiàn)美、欣賞美、創(chuàng)造美?！緞?chuàng)設(shè)引入】欣賞一段音樂和播放一段噪音，讓學(xué)生感受，引入新課。學(xué)習(xí)內(nèi)容：噪聲的危害和控制閱讀課本P42至P44文字內(nèi)容，插圖，基本概念、定義

22、用紅筆做上記號，熟記噪聲的兩種定義?！咀詫W(xué)檢測】1噪聲是發(fā)聲體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音。2從環(huán)境保護的角度看，凡是妨礙人們正常工作、學(xué)習(xí)和休息的聲音，以及對人們要聽到的聲音產(chǎn)生干擾的聲音，都屬于噪聲。【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo)一、噪聲的來源1從物理學(xué)的角度看，什么是噪聲？用什么實驗可以驗證你的說法？從物理學(xué)的角度看，噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音。(觀察噪聲的波形)2從環(huán)境保護的角度看，什么是噪聲？從環(huán)境保護的角度看，凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音以及對人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音，都屬于噪聲。3學(xué)校周圍的噪聲主要來源有哪些？(1)交通運輸噪聲：各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車聲、排氣聲、機械運轉(zhuǎn)聲等。(2)工業(yè)噪聲：紡織廠、印刷廠、機械車間的噪聲。(3)施工噪聲：筑路、蓋樓、打樁等。二、噪聲強弱的等級和噪聲的危害1人剛能聽到的最微弱的聲音是_dB；較為理想的安靜環(huán)境為_dB；干擾談話、影響工作效率的聲強為_dB；聽力會受到嚴重影響的聲強為_dB以上；能引起雙耳失去聽力的聲強為_dB。2為了保護聽力，聲音不能超過_dB；為了保證工作和學(xué)習(xí)，聲音不能超過_dB；為了保