專項突破三　與聲有關(guān)的計算教學設(shè)計2024-2025學年物理人教版八年級上冊

專項突破三與聲有關(guān)的計算教學設(shè)計2024-2025學年物理人教版八年級上冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：專項突破三與聲有關(guān)的計算

2.教學年級和班級：2024-2025學年物理人教版八年級上冊

3.授課時間：第5周第2節(jié)，星期二上午第二節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將緊密圍繞人教版八年級上冊物理教材中關(guān)于聲音的計算問題，通過講解聲音的速度、頻率、波長等基礎(chǔ)知識，讓學生掌握與聲有關(guān)的基本計算方法，并結(jié)合實際題目進行專項訓(xùn)練，提高學生解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括：科學探究、物理觀念和科學思維。通過學習與聲有關(guān)的計算，使學生能夠運用科學探究的方法，觀察現(xiàn)象，提出問題，進行假設(shè)與驗證；在物理觀念方面，強化學生對聲音傳播、速度、頻率等概念的理解，建立完整的聲學知識體系；同時，培養(yǎng)學生運用科學思維，分析聲學問題，掌握解決問題的策略，提高解決實際生活中聲學問題的能力。重點難點及解決辦法本節(jié)課的重點在于聲音速度的計算公式及其應(yīng)用，難點在于如何將聲學知識應(yīng)用于解決實際問題。

重點解決方法：通過直觀的實驗演示和動畫模擬，幫助學生理解聲音速度的計算公式，并配以典型例題進行講解，使學生能夠熟練掌握公式運用。

難點突破策略：設(shè)置不同難度的習題，引導(dǎo)學生從簡單問題入手，逐步提升至復(fù)雜問題，培養(yǎng)學生的問題分析能力和解題技巧。同時，采用小組合作學習的方式，讓學生在討論中相互啟發(fā)，共同解決難題，提高解決問題的實踐能力。此外，結(jié)合生活實例，讓學生感受聲學知識在實際生活中的應(yīng)用，增強知識的應(yīng)用性。教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過生動的語言和案例，系統(tǒng)講解聲音計算的基礎(chǔ)知識，確保學生理解公式和概念。

2.討論法：鼓勵學生就聲學問題展開小組討論，促進思維碰撞，提高問題分析和解決能力。

3.實驗法：設(shè)計相關(guān)實驗，讓學生親自動手操作，觀察聲音現(xiàn)象，加深對理論知識的理解。

教學手段：

1.多媒體設(shè)備：利用PPT、視頻等展示聲音傳播過程和計算公式的應(yīng)用，增強視覺效果，提高學習興趣。

2.教學軟件：運用模擬軟件進行聲音傳播模擬，使抽象知識具體化，幫助學生理解。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：提供在線互動平臺，讓學生在課堂外也能復(fù)習和拓展聲學知識，實現(xiàn)個性化學習。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習任務(wù)：通過學校在線學習平臺，發(fā)布關(guān)于聲音速度和計算公式的基礎(chǔ)資料，明確預(yù)習目標和要求。

-設(shè)計預(yù)習問題：圍繞“聲音速度的計算”，設(shè)計問題，如“聲音在空氣中傳播的速度受哪些因素影響？”引導(dǎo)學生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習進度：通過學習平臺跟蹤學生的預(yù)習情況，及時給予反饋。

學生活動：

-自主閱讀預(yù)習資料：學生按照要求，閱讀資料，初步理解聲音速度的概念和計算方法。

-思考預(yù)習問題：學生嘗試回答預(yù)習問題，記錄疑問。

-提交預(yù)習成果：學生將預(yù)習筆記或問題通過平臺提交。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生獨立探索，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源共享和進度監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前接觸聲音速度的計算，為課堂學習打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學生的自主學習和初步問題分析能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過播放聲音在不同介質(zhì)中傳播速度的視頻，引出本課主題。

-講解知識點：詳細講解聲音速度的計算公式，結(jié)合實際例題進行解釋。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論，分析具體問題，如“如何計算回聲距離？”

-解答疑問：針對學生在討論中的疑問，進行解答。

學生活動：

-聽講并思考：學生專注聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學生在小組中討論問題，共同解決難題。

-提問與討論：學生提出疑問，參與全班討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過講解和例題，幫助學生掌握聲音速度的計算。

-實踐活動法：通過小組討論，培養(yǎng)學生的合作解決問題的能力。

-合作學習法：利用小組合作，增強學生的團隊協(xié)作和溝通技能。

作用與目的：

-加深學生對聲音速度計算公式的理解，解決難點問題。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和團隊合作意識。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置與聲音速度計算相關(guān)的練習題。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)科普文章和視頻，供學生深入理解。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生個性化的反饋和指導(dǎo)。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生認真完成作業(yè)，鞏固學習成果。

-拓展學習：利用拓展資源，進行自主學習，拓寬知識面。

-反思總結(jié)：學生對學習過程進行反思，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：學生自主完成作業(yè)，自我拓展。

-反思總結(jié)法：通過反思，學生自我評價，促進自我提升。

作用與目的：

-鞏固學生對聲音速度計算的理解和運用能力。

-拓展學生的知識視野，培養(yǎng)自我反思和自我提升的習慣。教學資源拓展1.拓展資源：

-科普圖書：《聲音的奇妙世界》、《聲音與音樂的科學》等，這些書籍深入淺出地介紹了聲音的科學原理和聲學基礎(chǔ)知識。

-視頻資料：關(guān)于聲音傳播、聲音速度計算、聲波實驗等相關(guān)教學視頻，幫助學生直觀理解聲音的傳播特性和計算方法。

-實驗套件：聲學實驗套件，包括音叉、共鳴管、聲速測定器等，學生可以動手進行實驗，加深對聲音物理特性的認識。

-學術(shù)文章：挑選一些適合中學生閱讀的聲學領(lǐng)域?qū)W術(shù)文章，如《聲速測定方法的研究》等，提供更深入的理論知識。

2.拓展建議：

-閱讀拓展：鼓勵學生閱讀科普圖書，了解聲音在生活中的應(yīng)用，激發(fā)對聲學學習的興趣。

-觀看視頻：指導(dǎo)學生觀看教學視頻，通過動畫和實驗演示，直觀理解聲音傳播和速度計算的過程。

-動手實驗：布置家庭實驗任務(wù)，讓學生利用實驗套件進行簡單的聲學實驗，將理論知識與實踐相結(jié)合。

-學術(shù)探索：對于學有余力的學生，可以閱讀學術(shù)文章，接觸更先進的聲學研究和測定方法，培養(yǎng)科學探究精神。重點題型整理1.題型一：計算聲速

-題目：聲音在空氣中的速度大約為340m/s，如果一個人在距離山崖100m的地方喊話，大約多久后他才能聽到自己的回聲？

-答案：由于聲音往返一次，需要經(jīng)過兩次100m的距離，所以總距離為200m。根據(jù)速度公式v=d/t，我們可以計算出時間t=d/v=200m/340m/s≈0.588s。因此，大約0.588秒后，他可以聽到自己的回聲。

2.題型二：頻率與波長

-題目：一輛火車鳴笛，發(fā)出頻率為500Hz的聲音，假設(shè)空氣中聲速為340m/s，求該聲音的波長。

-答案：根據(jù)波長公式λ=v/f，其中v是聲速，f是頻率，我們可以計算出波長λ=340m/s/500Hz=0.68m。

3.題型三：共鳴管問題

-題目：一個共鳴管中，當空氣柱長度為20cm時，產(chǎn)生一個低音。如果要將這個低音提高一個八度（頻率翻倍），空氣柱的長度應(yīng)該是多少？

-答案：根據(jù)共鳴管原理，當頻率翻倍時，波長減半。由于波長λ=2L（L為空氣柱長度），所以新的空氣柱長度L'=λ'/2=(λ/2)/2=L/4。因此，原來的長度為20cm，新的長度應(yīng)該是20cm/4=5cm。

4.題型四：聲波干涉

-題目：兩個頻率相同的聲源相距5m，它們產(chǎn)生的聲波在距離其中一個聲源3m的地方相遇。如果聲速為340m/s，求這兩個聲源產(chǎn)生的聲波干涉后的振幅變化情況。

-答案：由于兩個聲源頻率相同，它們產(chǎn)生的聲波會在相遇點發(fā)生干涉。在距離一個聲源3m的地方，兩個聲波的相位差為ΔΦ=(2π/λ)*(5m-3m)=(2π/λ)*2m。如果ΔΦ是波長的整數(shù)倍，則出現(xiàn)加強干涉；如果是半波長的奇數(shù)倍，則出現(xiàn)減弱干涉。由于沒有給出具體頻率，無法計算具體的相位差，但可以確定振幅變化情況。

5.題型五：聲音強度與距離

-題目：一個聲源的聲壓級為70dB，如果一個人距離聲源10m處，另一個人距離聲源20m處，求兩個人所在位置的聲音強度級差。

-答案：聲音強度與距離的平方成反比，即I∝1/r^2。聲壓級與聲音強度成正比，因此聲壓級差ΔL=10log(I1/I2)=10log((r2/r1)^2)=10log((20m/10m)^2)=10log(4)≈6dB。所以，兩個人所在位置的聲音強度級差大約為6dB。板書設(shè)計①條理清楚、重點突出：

-知識點1：聲音速度的計算公式v=d/t

-知識點2：聲波波長公式λ=v/f

-知識點3：共鳴管原理與頻率的關(guān)系

-知識點4：聲波干涉的條件與結(jié)果

-知識點5：聲音強度與距離的關(guān)系I∝1/r^2

②簡潔明了：

-關(guān)鍵詞1：聲速

-關(guān)鍵詞2：波長

-關(guān)鍵詞3：共鳴

-關(guān)鍵詞4：干涉

-關(guān)鍵詞5：聲強

③藝術(shù)性和趣味性：

-設(shè)計1：用不同顏色的粉筆區(qū)分不同知識點，如聲速用藍色，波長用綠色，增強視覺區(qū)分。

-設(shè)計2：在公式旁邊繪制簡單的圖示，如聲波傳播的示意圖，幫助學生形象理解。

-設(shè)計3：在重要概念下方用有趣的手繪圖標或簡筆畫，如用小人的耳朵表示聲音強度，增加趣味性。

-設(shè)計4：將復(fù)雜的聲學現(xiàn)象，如干涉，用簡單的圖案表示，如兩條波浪線相交，直觀展示干涉現(xiàn)象。

-設(shè)計5：在板書邊緣添加與聲學相關(guān)的趣味小知識或趣聞，如“海豚如何利用聲波定位”等，激發(fā)學生的好奇心。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學生在課堂上的專注程度、參與討論的積極性以及回答問題的準確性，評價學生對聲學基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度。

2.小組討論成果展示：評價學生在小組討論中的協(xié)作能力、溝通能力和問題解決能力，以及他們對聲音計算相關(guān)問題的理解和分析能力。

3.隨堂測試：通過隨堂測試，檢測學生對聲