《声音的产生与传播》教案1.docx
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《声音的产生与传播》教案1
《声音的产生与传播》教案
一、教学目标
(一)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.知道声音是由物体的振动产生的。
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。
(二)过程与方法
1.通过观察和实验,探究声音产生和传播的条件,培养学生初步研究问题的方法。
2.通过实验探究活动,锻炼学生初步的观察和实验能力。
(三)情感态度和价值观
1.通过教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生对科学的热爱,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2.感受自然界声音的美妙与有趣,激发好奇心和求知欲。
在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
二、教学重难点
在学习机械运动的基础上,本节让学生接触声学的初步知识。
声现象是自然界中的常见现象,而对声的了解则可以通过有趣的、易操作的探究活动来进行。
让学生在探究物理现象的同时,激发他们学习物理的兴趣,初步培养他们观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力,为后续的科学探究活动打下基础。
本节教学内容由“声音的产生”“声音的传播”和“声速”三部分内容组成。
教材按照科学探究的要素对声音是如何产生的直接提出问题,接着通过实验探究,引导学生动手体验思考,意在给学生创设问题情景,启发学生思维,找到发声体的共同特征。
教材对于唱片、磁带是如何通过科学技术记录、保存、重现声音的介绍,可以让学生体会到科学的价值及学习物理的意义。
声音的传播是本节课的另一个重点内容,教材安排了探究活动,在进行探究时,可以向学生介绍探究物理问题所经历的过程,即提出问题→猜想与假设→实验检验→得出结论,然后让学生沿着这个思路开展探究活动。
让学生在猜想、讨论的基础上,多让学生参与一些探究活动,尽可能地发挥学生的主动性。
在获取知识的同时,也激发起学生学习物理知识的兴趣,初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识。
教学重点:
通过观察和实验,探究声音的产生和传播。
教学难点:
做好真空罩实验。
三、教学策略
创设情景,通过让学生倾听、“制造”各种声音,把学生引入声的世界,从产生兴趣到提出问题,激发学生的学习兴趣。
培养学生的问题意识,使学生善于发现和提出问题。
接着围绕着声音的产生和传播,设计几个学生活动。
通过开展探究和讨论,让学生在产生声音的过程和较多的现象中归纳出结论。
通过讨论生活中有趣的发声现象,比如动物的交流方式等,深化“声音是由物体振动产生的”。
对于声音的传播,通过学生讨论生活事例、设计在固体和液体中传声的小实验,让学生在实践活动中体会声音的传播需要介质。
教师通过真空罩实验演示声音在真空中不能传播。
教学中注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认知过程,从而激发学生的求知欲望,发掘学生分析问题解决问题的灵感,培养学生分析问题方法的多样性,提高学生解决问题的能力。
四、教学资源准备
多媒体课件、橡皮筋、塑料尺、军鼓、小提琴、口琴、气球、闹钟、接有抽气机的玻璃罩等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(5分钟)
多媒体展示一组我们周围声音的视频或图片:
古筝演奏、海浪声、鸟鸣声、切割金属的噪声等。
思考:
这些发声的物体有什么共同点?
它们发出的声音又是怎样传到人耳的?
从而引出课题。
欣赏,思考。
从学生熟悉的实例入手,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念。
激起学习的兴趣。
新课教学(30分钟)
一、声音的产生
利用准备的器材进行实验:
小鼓或吉他、薄纸片或树叶、音叉、橡皮筋、梳子、刻度尺、纸屑或泡沫颗粒、水盆等,怎样让它们发出声音,并探究物体发声时的共同特征。
方案1:
让学生用橡皮筋做实验。
两人一组,一人将橡皮筋拉长拉紧,另一人用手拨动橡皮筋,观察橡皮筋:
(1)能听到声音吗?
此时橡皮筋处于什么状态?
(2)当橡皮筋停止振动的时候,还能听到声音吗?
方案2:
让学生用刻度尺做一个简单的实验。
使刻度尺三分之二伸出桌面,一手将其另三分之一紧压在桌边上,另一手拨动伸出端,观察尺子在发声时的现象,并用语言描述现象。
思考问题:
(1)能听到声音吗?
此时尺子处于什么状态?
(2)当尺子停止振动的时候,还能听到声音吗?
方案3:
先将纸屑或泡沫塑料颗粒放在不发声的鼓面上,纸屑或泡沫塑料颗粒静止在鼓面上。
然后敲击鼓面,纸屑或泡沫塑料颗粒在鼓面上跳动;鼓面停止发声,纸屑或泡沫塑料颗粒停止跳动。
方案4:
将悬吊着的泡沫塑料或乒乓球接触不发声的音叉,球并不跳动;将音叉敲响,再使球接触音叉,球跳动。
通过实验对比,思考问题:
橡皮筋、尺子、纸屑、泡沫塑料颗粒在什么情况下跳动,在什么情况下停止跳动?
归纳总结得到结论:
声音是由物体的振动产生的,振动停止,物体就停止发声。
交流探究:
物体的发声现象真是太多了,你能解释物体的发声原理吗?
(1)用手摸着喉头发出声音,这时手有怎样的感觉?
人是怎样发声的?
(2)击打音叉,使发声音叉的尖端接触面颊,你有什么感觉?
把发声音叉的尖端触及水面,仔细观察会发现水面有什么变化?
(3)弹拨吉他的一根琴弦后,立即把你的手轻放在琴弦上,手有怎样的感觉?
乐器是怎样发声的?
以小组为单位进行实验,然后汇报:
自己小组做了哪几个实验,实验是怎样进行的,观察到什么实验现象,得出物体发声时的共同特征是什么?
让学生通过观察认识到:
橡皮筋在振动时才发出声音。
学生观察到的现象是:
橡皮筋、尺子振动时,能发出声音;橡皮筋、尺子不振动时,不能发出声音。
操作并回答,当人说话或唱歌时,空气从肺部通过气管,被挤压的空气引起声带振动发声。
面颊有发麻的感觉,振动的音叉接触水面会激起水花,形成水波。
弦乐器是通过弦的振动发声的。
对于橡皮筋、尺子的振动,学生能直接看见,它们发出的声音学生能直接听见,在此处让学生自己实验,通过观察和体验有利于学生理解振动的概念,建立声音和振动之间的联系。
学生虽然没有直接看到鼓面、音叉的振动,但可以从纸屑或泡沫塑料颗粒和球是否被弹起判断发声的鼓面、音叉是否在振动。
通过亲身体验,增强“声音是由物体的振动产生的”意识。
二、声音的传播
思考:
花样游泳运动员,当她们的耳朵在水中时还要靠音乐的节奏,才能使自己的动作和其他队员保持协调一致,声音是如何传到耳朵的?
宇航员在太空中近在咫尺为什么还要靠无线电波而不直接交谈呢?
提示:
声音是怎样从发声体传播到远处人的耳朵里的,是否需要什么媒介?
有物体在振动我们就一定可以听到声音吗?
太空比地球表面缺少了什么?
可以将学生分成几个小组,分别探究固体、液体、气体能否传声。
实验1:
气体传声实验(演示)
我们可以听到身边同学的讲话,可以听到美妙动听的音乐,打雷时我们和雷电没有接触,但我们却能听到隆隆的雷声。
说明此声音是由空气传播的。
进一步猜想:
如果连空气都没有呢?
声音能不能传播呢?
把正在发声的电铃放在玻璃罩内,电铃和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料。
逐渐抽出罩内的空气,你听到的电铃声音会有什么变化?
再让空气逐渐进入罩内,电铃声音又怎样变化?
电铃和罩的底座之间为什么要垫上柔软的泡沫塑料?
现象一:
抽出部分空气后,听到电铃的声音明显变小;
现象二:
当空气全部抽出后,听不到电铃的声音;
现象三:
当空气逐渐进入罩内,听到电铃声逐渐变大。
结论:
声音传播需要介质。
声音不能在真空中传播。
声音在空气中如何传播呢?
多媒体演示水波的运动。
水滴使水面振动,发出声音,以水波的形式传播。
音叉振动时,附近空气随音叉振动,形成一系列疏密相间的形状向四周传播,这就是声波。
结论:
声以波的形式传播着,我们把它叫作声波。
实验2:
液体传声实验
将能发声的物体(如音乐卡、手机、闹铃等)放在密封的塑料袋中,塑料袋浸没在水里后,仍能听到发声体发出的声音,说明液体能够传声。
也可以在水槽里装水,然后在水里敲打石头,耳朵贴在容器壁上听。
结论:
声音可以在液体中传播。
实验3:
固体传声实验
(1)两个学生合作,同学甲在长条桌的一端用铅笔在白纸上用力均匀地写字,同时同学乙在桌子的另一端把耳朵贴在桌面上听。
(2)同学乙将耳朵离开桌面(注意调整耳朵与笔的距离,保证与上次实验时耳朵与笔的距离相同),同学甲在相同的条件下继续写字,与上次实验进行比较,有什么不同?
说明了什么?
师生归纳总结,得出结论:
(1)声音传播需要物质,声音不能在真空中传播,传播声音的物质可以是固体、液体、气体。
(2)物理学中把能传播声音的物质叫介质。
学生思考。
学生观察、聆听。
学生观看,并试着说出。
学生进行实验。
两次听到的声音不同,一次是通过桌面传来的,一次是通过空气传的,这说明固体可以传声。
为探究声音的传播需要介质做好铺垫。
通过对比让学生了解玻璃罩里空气的多少影响声音的传播。
与水波类比,有利于学生理解声波概念。
在实验的基础上总结得出的结论,学生易于接受。
三、声速
发生雷电时,总是先看到闪电,后听到雷声;田径比赛时,远处的人先看到发令枪的烟雾,后听到发令枪的声音。
这些现象说明声音的传播需要时间。
我们把声音在每秒传播的距离叫声速。
声音在固体、液体、气体中传播的速度是否一样快?
学生阅读一些介质中的声速表。
熟悉声音在空气、水、钢铁中的传播速度。
小结:
(1)声音在不同介质中的传播速度一般不同。
(2)声速与介质的温度有关。
15℃时空气中的声速为340m·s-1。
(3)声音在固体中的传播速度最快,其次是在液体中,在气体中传播的速度最慢。
学生阅读、思考并回答。
培养阅读和获取信息的能力。
课堂小结(5分钟)
通过这节课你学到了什么?
学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。
梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。
同时也可以帮助学生记忆。
《声音的产生与传播》同步试题
江苏丰县初级中学 徐钦连
一、选择题
1.古代士兵为了及时发现敌人的骑兵,常把耳朵贴在地面上听,下列说法正确的是( )
A.马蹄踏在地面上时,地面发声较轻
B.马蹄声不能沿地面传播
C.马蹄声不能沿空气传播
D.大地传声速度比空气传声速度快
答案:
D
解析:
马蹄踏在地面上时,马蹄和地面振动而发声,声音可以通过固体和气体向远方传播,故B、C错误。
声音在固体中的传播速度最快,其次是在液体中,在气体中传播的速度最慢,所以D正确。
2.将一只闹钟放在密闭的玻璃罩内,接通电路,可清楚地听到铃声,用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,将会发现( )
A.听到的声音越来越响
B.听到的声音越来越轻
C.听到的声音保持不变
D.电铃逐渐停止振动
答案:
B
解析:
用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,将会发现随着罩内空气减少,听到的声音越来越轻,抽成真空后,声音几乎听不到了,这个实验说明真空不能传声。
3.钓鱼时不能大声喧哗,因为鱼听到人声就会被吓走,这说明( )
A.只有空气能传播声音
B.空气和水都能传播声音
C.声音在水中的速度比在空气中的速度大
D.以上说法都正确
答案:
B
解析:
在水中的鱼能听到岸上人的声音而被吓走,说明声音由空气传入了水中,即空气和水都能传播声音,这不能说明声音在水中的速度比在空气中的速度大。
4.(2013年庆阳中考题)如图1所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会被多次弹开,这样做是为了( )
A.使音叉的振动尽快停下来
B.把音叉的微小振动放大,便于观察
C.把声音的振动时间延迟
D.使声波被多次反射形成回声
答案:
B
解析:
音叉发声时是否在振动呢?
由于音叉的叉股振动幅度很小,凭眼睛很难直接观察到。
按图中所示放一个轻质小球,如果小球被多次弹开那一定说明音叉在振动。
这样通过小球把音叉的微小振动放大,便于观察。
把不易观察的微小振动转换为容易观察的直观的现象,称为转换放大法。
5.暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空,小明想利用它来探究真空能否传声。
他把音乐贺卡里的电子发生器放入瓶中,根据听到的声音进行判断。
在他设计的下列几组比较因素中最合理的是( )
A.塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较
B.把瓶胆放在近处和远处进行比较
C.用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较
D.将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进行比较
答案:
C
解析:
根据我们的生活经验,把音乐贺卡里的电子发生器放入暖水瓶中,塞上瓶塞和不塞瓶塞、把瓶胆放在近处和远处、芯片音量的大小都会影响我们听到声音的大小。
要探究真空能否传声,只能对实验中“有真空”和“无真空”环境进行对比研究。
完好的暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空,已经漏气的瓶胆夹壁中已经进了空气,不是真空。
当要研究的一个物理问题与几个因素都有关系时,为简化和方便,先研究与其中一个因素量的关系,而要控制另外几个因素不变,这种研究问题的方法叫控制变量法。
6.婴儿从呱呱坠地的那时起,就无时无刻不与声打交道。
下列关于声的说法,错误的是( )
A.我们能听到远处的雷声,说明空气可以传声
B.人在岸上大声说话也能惊动水中的鱼,说明水能传声
C.将耳朵贴在长钢管的一端,让其他人在另一端敲击一下,你会听到几次敲击声,其中最先听到的声音是通过空气传来的
D.宇航员在太空中不能直接对话,说明真空不能传声
答案:
C
解析:
雷声通过空气传到人耳,因此空气能传声;水中的鱼能听到岸上说话声,表明声音通过空气和水传到鱼的耳朵;宇航员在太空中不能直接对话,说明真空不能传声。
敲击长钢管时,声音通过钢管和空气分别向前传播,但声音通过钢管传播速度快,因此最先听到的声音是通过钢管传来的。
7.下列关于声音传播的说法中,错误的是( )
A.学生听到老师的讲课声是靠空气传播的
B.“土电话”靠固体传声
C.声音在液体中比在空气中传播的慢
D.真空不能传声
答案:
C
解析:
声音要靠固体、液体和气体传播,真空中什么物质都没有,因此真空不能传声。
声音在不同物质中传播速度不同,在液体中要比在气体中快。
二、填空题
8.把正在发声的音叉接触水面时会溅起水花,这个现象表明发声体在_______。
答案:
振动
解析:
把正在发声的音叉插入水中激起水花飞溅,而不发声的音叉轻轻插入水中是不会激起水花的,由此使我们认识到发声的音叉在振动。
若用手握住正在发声的音叉,就会使音叉停止振动,此时就听不到声音,说明了发声的物体一旦振动停止,发声也就停止。
9.初春时节,柳树发芽,你可以折一根柳条,把皮和芯拧松,抽出木芯,用刀把嫩皮的两端修齐,就制成了“柳笛”。
用力吹,柳笛就发出声响。
该声音是由于_________的振动而产生的
答案:
空气柱
解析:
柳笛能发出声响,一定有物体在振动。
联想喇叭、唢呐等管乐器的发声原理,可知它们都是靠管内空气柱的振动发声的。
10.2010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。
答案:
固体(或金属)
解析:
被困人员如果在矿井下向外呼喊,则外面的救援人员不会听到声音。
通过敲击钻杆的方法,使声音通过钻杆向外传播,就可以把声音传到外面。
这是利用了固体要比气体传声效果好。
虽然一切气体、液体、固体都能传播声音,但声音在不同介质中传播的速度和性能是不同的。
一般来说介质越紧密,传播过程中声音的损失越少,因而能传的更远。
所以固体要比气体传声效果好。
11.敲鼓时,撒在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响纸屑跳得越高;将发声的音叉接触水面,能溅起水花,且音叉声音越响溅起的水花越大;扬声器发声时纸盆会振动,且声音越响纸盆振幅越大,根据上述现象可归纳出:
(1)声音是由物体的 产生的;
(2) 。
答案:
(1)振动
(2)振幅越大,响度越大
解析:
通过上述三个现象可知,物体发声时都在振动,且声音越响时振幅越大。
由此不难得出结论:
声音是由物体振动产生的;振幅越大,响度越大。
12.为了探究声音产生的原因,小明和小华一起做了下面的实验:
小明把手放在喉咙处大声讲话,感觉喉头振动了;小华把正在发声的音叉放在水中,水面激起了水花。
通过对这两个实验现象的分析,你能得出的结论是:
。
小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是:
。
答案:
发声的物体在振动(声音是由物体振动产生的) 在桌面上撒一些纸屑或放一些轻小物体或在桌面上放一碗水
解析:
小明大声讲话时,感觉喉头振动了,说明发声时声带在振动;音叉发声时,水面激起了水花,说明音叉在振动。
所谓归纳就是通过观察、分析,找出不同现象中的共同点。
显然,两个实验现象共同特点归纳起来就是:
发声的物体在振动,或者声音是由物体振动产生的。
桌子的微小振动不容易看到,前面的这两个实验实际上也为我们做了提示:
即敲桌子的同时用手轻触桌面,或在桌面上放一些轻小的物体,或在桌面上放一碗水。
13.如图2所示,敲响左边的音叉,右边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。
该实验能说明那些问题?
请你写出一个:
。
答案:
空气可以传声、声音具有能量、声音是由物体的振动产生的等。
解析:
本题多处用到转换法。
右边的音叉会发声,它是否振动呢?
由于音叉的叉股振动幅度很小,凭眼睛很难直接观察到。
但如果音叉振动,则靠近它的泡沫塑料球就会跳动。
把音叉的振动“转换”成泡沫塑料球的跳动,现象明显了,观察起来容易了。
泡沫塑料球弹起,就说明右边的音叉在振动,即发声的物体在振动(或声音是由物体振动产生的)。
我们敲响的是左边的音叉,并没有敲右边的,右边的音叉为什么能振动起来?
我们只能这么推测:
使右边的音叉振动起来的只能是它周围的空气,使周围空气振动起来的是左边音叉的振动,由此进一步得出:
空气可以传声、声音具有能量。
当然,这个结论我们是无法直接观察到的,是通过右边的音叉在振动来反映的。
三、综合题
14.人们常用推理的方法研究物理问题。
在“研究声音的传播”实验中,在如图3的实验中,现有的实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的?
答案:
如果罩内被抽成真空,将不能听到铃声,由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论。
解析:
在“研究声音的传播”实验中,实验现象是随着罩内空气的不断抽出,听到铃声越来越弱。
但最后还是能听到声音,主要原因有:
实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,以及周围的固体还能传声。
这时推理就显得很重要了,它能够突破实验条件的限制,抓住主要因素,忽略次要因素,得出结论。
本实验可以推理:
如果罩内被抽成真空,将不能听到铃声,由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论。
15.我们知道:
声音在不同介质中传播的速度不同,阅读下表中一些介质中的声速,回答问题:
一些介质中的声速v/(m/s)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)声音在介质中的传播速度有什么规律(写出两条)?
(2)在长为850米的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33秒。
声音在金属管中的传播速度是多大?
该金属管可能是什么材料制成的?
(此时气温约为15℃)
答案:
(1)①一般情况下,声音在不同介质中的传播速度不同;②声音在同种介质中的传播速度与温度有关;③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大。
(2)声音在金属管中的传播速度是5000m/s;该金属管可能是铝制成的。
解析:
(1)查找数据表,可得出声音在介质中的传播速度的规律。
(2)声音在空气中传播的时间是:
声音在金属管内传播的时间:
t2=2.5s-2.33s=0.17s;
声音在金属管内传播的速度:
查表知:
金属管可能是铝制成的。
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