吉林省磐石市细林中学九年级物理 声现象教案.docx
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吉林省磐石市细林中学九年级物理声现象教案
声现象
教学目标
知识与能力:
知道声音是由物体振动产生的;道声音传播需要介质;知道声速跟介质种类和介质温度有关;知道骨传导的原理:
了解声音的三个特性:
音调、
音色和响度。
知道声音的音调和发声体的频率有关,响度和发声体的振幅有关。
不同发生体发出的声音的音色不同。
了解噪声的来源和危害;知道防治噪声的途径,增强环境保护的意识。
了解现代技术中与声有关的知识的应用。
过程与方法:
通过学习活动培养学生的观察能力和实验能力;
情感、态度、价值观:
通过教学中的师生互动激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望;
教材分析
教学重点:
声音是由物体振动产生的;声音传播需要介
质;声速跟介质种类和介质温度有关;声音的三个特性:
音调、音色和响度;防治噪声的途径;了解现代技术中与声有关的
知识的应用。
教学难点:
知识链接
教学关键:
做好演示实验。
课时安排
1课时
课件
多媒体
教具
教学环节
教学内容与过程
设计意图
批注
导入新课
听歌曲:
韩红的《天路》。
我们生活的世界充满了各种丰富多彩的声音,在物理学中把与声音有关的现象称为声现象,这节课我们来复习有关声现象。
激趣导入,激发学生学习兴趣。
进行新授
1.声的产生
声是由物体的振动产生
的.如图1.1—1甲所示,用手拨动钢尺,钢尺发出声音,同时钢尺也在上下振动.
发声的钢尺在振动
甲乙
图1.1—1
说明①试试看:
将敲响的音叉的叉鼓接触水面可见溅起水花,
如图l-1—1乙所示,这说明发声的物体在振动.②固体、液体、气体都可以因振动而发出声音,所谓的“风声、雨声、读书声,声声入耳”,其中的“风声、雨声、读书声”就分别是由气体、液体、固体的振动而发出的.③“振动停止,发声也停止”,不能叙述为“振动停止,声音也消失”,因为振动停止,只是不再发声,而原来发出的声音仍可以继续传播.
2.声音的传播
(1)声音的传播需要物质.
固体、液体和气体这些传播声音的物质叫介质,如图1.1—2所示.
(2)声音在介质中以声波的形式向周围传播.如图1.1—3所示.
图1.1—2击掌后声音通过水传到鱼儿,鱼儿游开了
(3)
真空不能传声.
3.声速
声在每秒内传播的距离叫做声速.说明:
①声速跟介质的种类和温度有关.②15℃时空气中的声速是340m/s.③声音在固体中的传播速度比液体中快,在液体中的传播速度比在气体中快.
4.人耳的构造
如图1.2—1所示,人耳主要由外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗及听觉神经组成.
图1.2—1人耳的构造图1.2—2声音怎样传到人耳
5.人耳是怎样听到声音的
如图1.2—2所示,外界传来的声波引起鼓膜振动,就像鼓槌击鼓使鼓皮振动一样;当鼓膜振动时,听小骨及其他组织也跟着振动;这种振动又传给耳蜗中的听觉神经;听觉神经把信号传给大脑便听到了声音.其过程简图如图1.2—3.
说明人耳听到声音要四个条件:
一是有声波到达人耳;二是人的听觉系统不出现故障;三是声响达到一定数量;四是声音的频率在某一范围内(见下节).
图1.2—3人耳听到声音的过程
6.骨传导
声音通过头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉的传声方式叫骨传导.如图1.2—4所示,音乐家贝多芬晚年失聪后还能继续谱写出伟大的作品来,就是用牙齿咬住一根木棍的一端,将另一端顶在钢琴弦上,当他弹出一个音阶时,声音通过木棍、牙齿和颌骨直接传到他的内耳(耳蜗).
图1.2—4
7.双耳效应
声源到两只耳朵的距离一般不同,因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及步调也不同,从而能辨别声源位置的现象.
如图1.2—5所示,若声源在人耳的左声源
边,一方面,左耳距声源近先听到,右耳距声源远,后听到,声音到达左右耳时间的不同,便形成了方向感.另一方面,由于人头部对卢盲的拖蔽作
用,左耳听到的卢首比右耳强一些.总之,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征都不同.这就是双耳效应.
8.音调声音的高低叫音调.
(1)频率:
物体每秒钟内振动的次数.其单位为赫兹(Hertz),简称赫,用符号Hz表示.如图1.3一l所示,找一张旧年历卡片(或者有弹性的硬纸板),一辆自行车.把自行车支起来,一只手转动自行车的脚踏板,另一只手拿着硬纸片,让纸片的一头伸到自行车后轮的辐条中.先慢慢转,这时可以听到纸片的“轧轧”声;再加快转速,纸片发出的声调就会变高;当转速达到一定程度时,纸片就会尖叫起来了.
很明显,纸片音调的变化,是和纸片每秒钟振
动的次数(即频率)有关。
频率越高,音调就越高.
(2)超声波:
高于20000Hz的声音.次声波:
低于20Hz的声音.
(3)人和一些动物的发声频率范围和听觉频率范围:
说明①音调的高低是指声音的粗细,不是指声音的大小,与生活中音调的高低不一样.例如音乐中的1(哆)、2(唻)、3、4、5、6、7音调逐个升高.
②通常儿童说话音调比成年人高,女人的音调比男人高.
③人耳听高音和低音的听觉有一定限度,约为每秒20次到20000次.
④有些动物(如大象)是用次声波来进行交流的,这种声波人耳是感觉不到的.
9.响度
声音的强弱叫响度.
(1)振幅:
物体振动的幅度叫振幅,如图1.3-3所示左边的钢片振幅大,右边的钢片振幅小.
(2)响度跟振幅有关:
振幅越大,响度就越大;振幅越小,响度就起小.如图1.34所示.
(3)音调与响度的区别:
音调
响度
意义
声音的高低程度
声音的大小程度
决定因素
由发声体振动的频率决定
由发声体的振幅决定
与距离关系
跟距离发声体远近无关
跟距离发声体的远近有关
10.音色
声音的品质(特色)
(1)不同物体发出的声音的音色和波形是不相同的,如图1.3—5所示.
(2)音色是由发声体材料、结构和振动方式(如弹奏手法)等因素决定的,发声体结构有变化,其音色也变化,例如轻敲“好碗”和“有裂缝的碗”其音色不同.
11.噪声的来源
(1)从物理角度看:
发声体做无规则振动时发出的声音称为噪声.
(2)从
环保角度看:
妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音称为噪声
,如图1_4—1所示.
图1.4—1令人心烦的噪声
甲噪音的波形乙乐音的波形
(3)噪音与乐音的波形图:
如图1.4-2所示.
12.噪声的等级和危害
(1)分贝:
符号dB,声音强弱的单位.
(2)人对常见声音的主观感受及分贝数:
主观感受
分贝(dB)
声音
无法忍受
130~150
火箭、导弹发射。
飞机起飞
感到疼痛
110~130
球磨机工作,电锯工作
很吵
90~110
嘈杂的马路,拖拉机开动
较吵
70~90
大声说话,车辆行驶
较静
50~70
一般说话
安静
30~50
卧室、图书馆阅览室
极静
lO~30
风吹落叶声,耳语
引起听觉
O
图1.4—3
(3)为了保护听力,声音不能超过90dB;为了保证工作和学习,声音不能超过70dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过50dB.
13.怎样控制噪音
听到声音的三个阶段
控制噪声的办法
14.声与信
息
(1)声呐:
声呐是一个监测反射声波的系统.声呐仪发出一束高频超声波,当声波碰到障碍物时,就会被反射回来.反射的声波被声呐仪检测到,根据接收到反射波的时间和反射波的强弱可确定物体的位置、形状和大小.
(2)回声定位:
如图1.5一l所示,轮船利
用超声波探测船下的水深发射器发射超声脉冲,声呐仪检测到反射来的回音,从而可
算出水深.水深(h)=1/2×水中的声速(v)×所花时间(t).
(3)超声波扫描图——B超:
如图1.5—2所示,向孕妇体内发射超声波,超声仪接收并测量反射回来的声波,反射波通过处理显示在屏幕上,从而知道婴儿的发育生长情况.
15.声与能量
声波可以传递能量.如图1.5-3所示,找一个豆奶盒,在其底部开一小孔,将豆奶排出,用手拍击薄膜部分,可以看出,敲击时,薄膜发声,声波的能量通过空气将蜡烛吹灭.
蜡烛
图1.5—3声波传递能量
说明
(1)超声波清洗器:
利用超声波使清洗液产生剧烈振动,起去污作用.
(2)超声波焊接:
利用超声波使塑料接口处摩擦生热,从而黏合在一起.
(3)超声波探伤:
如图1.5-4所示,利用超声波探测金属内部存在的缺陷.
(4)超声波碎石:
如图1.5—5所示,高压放电产生一个冲击声波,再用椭球形凹面镜使声波经反
射后集中到胆结石上,使结石粉碎.
。
课堂练习
课堂小结
布置作业
板书设计
第一章声现象
教学反思
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