《聲音的產生與傳播》教學設計

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【設計思想】
    初二學生由于剛剛進入物理學科的學習,會感到物理與自己的生活有很大距離。因此拉近物理與生活的關系,激起學生學習物理的興趣是非常關鍵的。而《聲音的產生和傳播》這節(jié)課的內容特點決定了它和學生的生活緊密相關,因此,本節(jié)課的設計就從充分發(fā)揮學生的積極主動性,通過探究活動體驗探究的過程和方法出發(fā),在教師引導下,使學生通過親自動手實驗和對實驗現象及收集的信息進行對比分析,得出結論。在探究的過程中,激發(fā)學生的創(chuàng)造潛能,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,使學生的動手能力得到鍛煉,同時也感到物理就在自己的生活之中。
    【教學目標】
    一、知識與技能
    1.通過觀察和實驗初步認識聲音產生和傳播的條件。
    2.知道聲音是由物體振動發(fā)生的。
    3.知道聲音傳播需要介質,聲音在不同介質中傳播的速度不同。
    二、過程與方法
    1.通過觀察和實驗的方法探究聲音是如何產生的?聲音是如何傳播的?
    2.通過探究活動,培養(yǎng)學生初步的觀察能力和掌握初步研究問題的方法。
    三、情感態(tài)度與價值觀
    1.通過教師、學生雙邊的教學活動,激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望,使學生樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理。
    2.注意在活動中培養(yǎng)學生善于與其他同學合作的意識。
    3.學會用物理知識來描述生活中聲現象。
    【教學重點】
    1.發(fā)聲的物體在振動。
    2.聲音的傳播需要介質。
    【教學難點】
    引導學生觀察、探究聲音傳播的條件以及解釋生活中的聲傳播現象。
    【教學方法】
    觀察法、實驗探究法、討論法
    【教師準備】
    音叉、小錘、鐵架臺、帶有細線的乒乓球、水槽、水、真空玻璃罩、抽氣機、燒杯。
    【學生準備】
    橡皮筋、細線、鉛筆、白紙、細砂、小鬧鐘(或小收音機)、小石頭、塑料袋等。
    【教學過程】
    一、創(chuàng)設情境、引入新課
    媒體播放:海濤聲、砂輪與工件的摩擦聲、優(yōu)美的歌聲、琴聲、鑼鼓聲、神奇的超聲波等。
    引導提問:聲音是怎樣產生的呢?為什么會有各種各樣、千差萬別的聲音呢?
    導入課題:我們聽到的如此優(yōu)美的樂曲及大千世界里如此豐富多彩的聲音是怎樣產生的,又是怎樣傳播的呢?我們今天就來學習《聲音的發(fā)生和傳播》。
    二、進行新課
    問題一:聲音是怎樣產生的?
    學生討論:如此豐富多彩的聲音是怎樣產生的呢?
    引導比較:1.讓學生感知比較說話與不說話時喉嚨部位的情況。
    2.觀察比較按緊的直尺不發(fā)聲與撥動發(fā)聲時的情況。
    3.觀察比較燒杯中的靜水與向燒杯中倒水發(fā)聲時水的情況。
    4.讓觀察比較拉緊的橡皮筋發(fā)聲與不發(fā)聲時的情況。
    師生總結:聲音是由物體的振動產生的。
    教師演示:發(fā)聲的音叉可以把乒乓球彈開──說明發(fā)聲的音叉在振動。(物理研究方法指導:轉化法)
    乘勢提問:還有什么辦法可以驗證發(fā)聲的音叉在振動?是否一切發(fā)聲的物體都在振動呢?怎樣驗證?
    學生討論:(教師引導點撥:一切發(fā)聲的物體都在振動;需要那些器材,具體怎樣操作?確定方案)
    教師預備:方案一:用手輕觸發(fā)聲的音叉,手有什么感覺。
    方案二:讓發(fā)聲的音叉浸入水面少許,觀察水面變化情況。
    方案三:用細線將鉛筆系在音叉上,音叉發(fā)聲時,用紙在筆尖上迅速拖過,觀察在紙上留下的線條情況。
    方案四:用細砂撒在桌面上,用小錘敲擊桌面時發(fā)聲的同時觀察砂子的情況。
    方案五:把裝有水的水槽放在桌面上,用小錘敲擊桌面時發(fā)聲的同時觀察水面的情況。
    學生活動:(教師根據情況指導)
    收集信息,分析材料:
    發(fā)聲體
     現象
     結論
    聲帶
     說話時喉嚨部位在振動
     說話時聲帶在振動
    直尺
     發(fā)聲時直尺在振動
     發(fā)聲的直尺在振動
    水
     水發(fā)聲時在振動
     發(fā)聲的水在振動
    橡皮筋
     發(fā)聲的橡皮筋在振動
     發(fā)聲的橡皮筋在振動
    音叉
     發(fā)聲的音叉可以把乒乓球彈開
     發(fā)聲的音叉在振動
    音叉
     手感覺發(fā)麻
     發(fā)聲的音叉在振動
    音叉
     發(fā)聲的音叉在水面上激起水花
     發(fā)聲的音叉在振動
    音叉
     鉛筆在白紙上留下波浪線
     發(fā)聲的音叉在振動
    桌面
     桌面發(fā)聲時細砂會跳動
     發(fā)聲的桌面在振動
    桌面
     桌面發(fā)聲時水面上會激起水波
     發(fā)聲的桌面在振動
    得出結論:一切發(fā)聲的物體都在振動。
    引導解決:1.指導學生看教材12頁圖1.1-1、13頁1.1-2,是什么物體在發(fā)聲?為什么會發(fā)聲?
    2.我們能把聲音記錄下來嗎?
    學生討論:(教師指導點播)
    問題二:聲音是怎樣向遠處傳播的?
    提出問題:聲音是由物體的振動發(fā)出的,那么聲音是怎樣向遠處傳播的呢?
    媒體播放:宇航員在月球行走的資料片斷,觀察宇航員交流的方式,與人們在地球上的交流對比。
    教師引導:聲音的傳播需要空氣(介質)。
    提出問題:怎樣證明聲音的傳播需要介質呢?固體、液體是否都可以傳播聲音呢?
    學生討論:器材?操作?(教師引導點撥、確定研究方案)
    教師預備:方案一:1.把正在響的鬧鐘放進玻璃罩中,聽聲音的情況。
    2.用抽氣機往外抽氣,聽聲音的變化情況。
    方案二:把正在響的鬧鐘用塑料袋包住,放進水中,聽聲音的情況。
    方案三:在水中,敲擊兩塊石頭,旁邊的人能聽到聲音。
    方案四:一同學輕敲課桌一端(或把鬧鐘放在課桌一端),另一同學把耳朵貼近課桌的另一端,聽聲音的情況。
    學生活動:(教師指導)
    收集信息,分析材料:
    介質
     現象
     結論
    空氣
     聽到鬧鈴聲
     氣體可以傳播聲音
    無
     聽不到鬧鈴聲
     真空不能傳播聲音
    水
     聽到鬧鈴聲
     液體可以傳播聲音
    水
     聽到石頭敲擊聲
     液體可以傳播聲音
    課桌
     聽到敲擊(嘀嗒)聲
     固體可以傳播聲音
    得出結論:聲音的傳播需要介質;真空中不能傳播聲音。
    問題三:聲音在空氣中是怎樣傳播的。
    提出問題:既然聲音的傳播需要介質,那么聲音在介質中是怎樣傳播的呢?
    投影展示:振動源可在水槽中激起水波,并不斷向外圍擴散。
    類比說明:指導學生看圖1.1—6說明聲音在空氣中是以聲波的形式傳播(物理研究方法指導:類比法)
    學生討論:(教師指導如何傳播,激發(fā)興趣,突破難點)。
    問題四:聲音的傳播需要時間嗎?
    提出問題:平時我們說話時,一張口,馬上就聽到聲音了。那么聲音的傳播需要時間嗎?你怎么知道的?
    學生討論:(教師引導點撥)
    教師預備:1.百米比賽時,計時員是怎樣計時的呢?為什么?
    2.對著高墻或山崖喊話,能馬上聽到回聲嗎?
    3.雷電時,為什么總是先看到閃電,后聽到雷聲呢?
    共同歸納:聲音的傳播需要時間,也就是聲音是以一定的速度傳播的。
    介紹資料、指導讀表:《一些介質中的聲速》
    學生討論:在讀表的過程中,發(fā)現了什么特點?(教師指導)
    1.150C時,V聲=340米/秒 250C時,V聲=346米/秒
    2.傳播速度與溫度有關
    3.一般情況下:V固>V液> V氣
    三、課堂小結
    1.一切發(fā)聲的物體都在振動。
    2.聲音的傳播需要介質;真空中不能傳播聲音。
    3.聲音在介質(空氣)中是以聲波的形式傳播。
    4.聲速: 150C時,340米/秒(空氣)
    板書設計:
    一、聲音的發(fā)生
    一切正在發(fā)聲的物體都在振動。
    二、聲音的傳播
    1.聲音靠介質傳播,真空不能傳聲
    介質:能夠傳播聲音的物質
    2.聲音在空氣中是以聲波的形式傳播
    3.聲速:
    (1)150C時,V聲=340米/秒
    (2)傳播速度與溫度有關
    四、知識應用
    例1 以下幾個實驗現象,能說明聲音產生的原因的是(D)
    A.放在玻璃鐘罩內的電鈴正在發(fā)聲,把玻璃鐘罩內的空氣抽出一些后,鈴聲明顯減弱
    B.把正在發(fā)聲的收音機密封在塑料袋內,然后放入水中,人們仍能聽到收音機發(fā)出的聲音
    C.拉小提琴時,琴弦的松緊程度不同,發(fā)出的聲音不相同
    D.撥動吉他的琴弦發(fā)出聲音時,放在弦上的小紙片會被琴弦彈開
    拓展:本題可以在學生識別實驗的基礎上進一步考查學生設計實驗的能力,如:請設計一個實驗,驗證聲音是由物體振動產生的。
    例2 請你想象一下,如果聲音的速度變?yōu)?.1m/s,我們的世界會有什么變化?請寫出3個合理場景.
    分析:這是一道開放性試題,在假設條件下,對生活中常見的聲現象進行聯想,從而得出一些新情景。許多同學看到這道題時會產生無從下手的感覺,由于對身邊的聲現象熟視無睹,缺乏感性材料而無法進行聯想。其實,本題重點考查了兩個知識:我們周圍充滿空氣,聲音要靠空氣傳播;聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s,當聲速變慢,會出現聲音滯后現象。
    答案:(1)過馬路的行人聽到汽車喇叭聲后再躲避車輛已經來不及了;(2)在教室里上課時,后排的同學要過一段時間才能聽到老師講課的聲音;(3)發(fā)令槍響后,好長時間運動員才能起跑.(4)看表演時,會發(fā)現,演員的動作出現了很長時間,才聽到發(fā)出的聲音。
    五、作業(yè)設計
    1.動畫片《星球大戰(zhàn)》中,神鷹號太空船將來犯的天狼號擊中,聽到天狼號“轟“地一聲被炸毀,神鷹號宇航員得意地笑了。你覺得這段描寫符合科學道理嗎?
    2.古代霧中航行的水手通過號角的回聲能夠判斷懸崖的距離,蝙蝠根據飛行時發(fā)出超聲波的回聲可以確定目標的位置和距離,這種方法叫做回聲定位。根據回聲定位原理,科學家發(fā)明了聲吶,利用聲吶系統(tǒng),人們可以探知海洋深度,這些都說明回聲的存在和它的利用價值,通過日常經驗我們也知道,人們面對高墻喊話,往往能聽到回聲,可是,小紅和小明同學卻發(fā)現了一個問題,當在我們的教室中說話時,卻聽不到回聲,但聽到的聲音很響亮.這是為什么呢?
    他們猜想,這是不是與發(fā)聲體距離障礙物的遠近有關呢?
    于是,他們上網查詢資料,查到了如下結果:當聲音在傳播過程中,遇到障礙物時,會被反射回來,再傳入耳朵,我們就聽到了回聲。如果聲源與障礙物的距離較遠,反射回來的聲音到達人耳比原聲晚0.1s以上,人耳就能把回聲跟原聲區(qū)分開;如果聲源與障礙物的距離較近,不到0.1s,回聲和原聲就混在一起,會使原聲加強。
    請回答下列問題:
    (1)通過學習,他們獲得了哪些知識?
    (2)我們已經知道,聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s,請根據以上結論估算一下,如果我們要建一個足夠大的大廳,當我們站在大廳的一邊大聲講話時能聽到回聲,則此大廳至少要有多長,我們才能聽到回聲?
    (3)此結論在生活中有什么應用?請舉一例。
    3.課外實踐:分小組設計測量聲速的方法,并實際測量