声音的产生与传播.docx

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声音的产生与传播

《声音的产生与传播》教学设计

山东省阳信县实验中学　常俊山

　　【设计思想】

　　初二学生由于刚刚进入物理学科的学习，会感到物理与自己的生活有很大距离。

因此拉近物理与生活的关系，激起学生学习物理的兴趣是非常关键的。

而《声音的产生和传播》这节课的内容特点决定了它和学生的生活紧密相关，因此，本节课的设计就从充分发挥学生的积极主动性，通过探究活动体验探究的过程和方法出发，在教师引导下，使学生通过亲自动手实验和对实验现象及收集的信息进行对比分析，得出结论。

在探究的过程中，激发学生的创造潜能，充分发挥学生的主观能动性，使学生的动手能力得到锻炼，同时也感到物理就在自己的生活之中。

　　【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．知道声音是由物体振动发生的。

　　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．通过观察和实验的方法探究声音是如何产生的？

声音是如何传播的？

　　2．通过探究活动，培养学生初步的观察能力和掌握初步研究问题的方法。

　　三、情感态度与价值观

　　1．通过教师、学生双边的教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

　　2．注意在活动中培养学生善于与其他同学合作的意识。

　　3．学会用物理知识来描述生活中声现象。

　　【教学重点】

　　1．发声的物体在振动。

　　2．声音的传播需要介质。

　　【教学难点】

　　引导学生观察、探究声音传播的条件以及解释生活中的声传播现象。

　　【教学方法】

　　观察法、实验探究法、讨论法

　　【教师准备】

　　音叉、小锤、铁架台、带有细线的乒乓球、水槽、水、真空玻璃罩、抽气机、烧杯。

　　【学生准备】

　　橡皮筋、细线、铅笔、白纸、细砂、小闹钟（或小收音机）、小石头、塑料袋等。

　　【教学过程】

　　一、创设情境、引入新课

　　媒体播放：

海涛声、砂轮与工件的摩擦声、优美的歌声、琴声、锣鼓声、神奇的超声波等。

　　引导提问：

声音是怎样产生的呢？

为什么会有各种各样、千差万别的声音呢？

　　导入课题：

我们听到的如此优美的乐曲及大千世界里如此丰富多彩的声音是怎样产生的，又是怎样传播的呢？

我们今天就来学习《声音的发生和传播》。

　　二、进行新课

　　问题一：

声音是怎样产生的？

　　学生讨论：

如此丰富多彩的声音是怎样产生的呢？

　　引导比较：

1．让学生感知比较说话与不说话时喉咙部位的情况。

　　2．观察比较按紧的直尺不发声与拨动发声时的情况。

　　3．观察比较烧杯中的静水与向烧杯中倒水发声时水的情况。

　　4．让观察比较拉紧的橡皮筋发声与不发声时的情况。

　　师生总结：

声音是由物体的振动产生的。

　　教师演示：

发声的音叉可以把乒乓球弹开──说明发声的音叉在振动。

（物理研究方法指导：

转化法）

　　乘势提问：

还有什么办法可以验证发声的音叉在振动？

是否一切发声的物体都在振动呢？

怎样验证？

　　学生讨论：

（教师引导点拨：

一切发声的物体都在振动；需要那些器材，具体怎样操作？

确定方案）

　　教师预备：

方案一：

用手轻触发声的音叉，手有什么感觉。

　　方案二：

让发声的音叉浸入水面少许，观察水面变化情况。

　　方案三：

用细线将铅笔系在音叉上，音叉发声时，用纸在笔尖上迅速拖过，观察在纸上留下的线条情况。

　　方案四：

用细砂撒在桌面上，用小锤敲击桌面时发声的同时观察砂子的情况。

　　方案五：

把装有水的水槽放在桌面上，用小锤敲击桌面时发声的同时观察水面的情况。

　　学生活动：

（教师根据情况指导）

　　收集信息，分析材料：

发声体

现象

结论

声带

说话时喉咙部位在振动

说话时声带在振动

直尺

发声时直尺在振动

发声的直尺在振动

水

水发声时在振动

发声的水在振动

橡皮筋

发声的橡皮筋在振动

发声的橡皮筋在振动

音叉

发声的音叉可以把乒乓球弹开

发声的音叉在振动

音叉

手感觉发麻

发声的音叉在振动

音叉

发声的音叉在水面上激起水花

发声的音叉在振动

音叉

铅笔在白纸上留下波浪线

发声的音叉在振动

桌面

桌面发声时细砂会跳动

发声的桌面在振动

桌面

桌面发声时水面上会激起水波

发声的桌面在振动

　　得出结论：

一切发声的物体都在振动。

　　引导解决：

1．指导学生看教材12页图1．1-1、13页1．1-2，是什么物体在发声？

为什么会发声？

　　2．我们能把声音记录下来吗？

　　学生讨论：

（教师指导点播）

　　问题二：

声音是怎样向远处传播的？

　　提出问题：

声音是由物体的振动发出的，那么声音是怎样向远处传播的呢？

　　媒体播放：

宇航员在月球行走的资料片断，观察宇航员交流的方式，与人们在地球上的交流对比。

　　教师引导：

声音的传播需要空气（介质）。

　　提出问题：

怎样证明声音的传播需要介质呢？

固体、液体是否都可以传播声音呢？

　　学生讨论：

器材？

操作？

（教师引导点拨、确定研究方案）

　　教师预备：

方案一：

1．把正在响的闹钟放进玻璃罩中，听声音的情况。

　　2．用抽气机往外抽气，听声音的变化情况。

　　方案二：

把正在响的闹钟用塑料袋包住，放进水中，听声音的情况。

　　方案三：

在水中，敲击两块石头，旁边的人能听到声音。

　　方案四：

一同学轻敲课桌一端（或把闹钟放在课桌一端），另一同学把耳朵贴近课桌的另一端，听声音的情况。

　　学生活动：

（教师指导）

　　收集信息，分析材料：

介质

现象

结论

空气

听到闹铃声

气体可以传播声音

无

听不到闹铃声

真空不能传播声音

水

听到闹铃声

液体可以传播声音

水

听到石头敲击声

液体可以传播声音

课桌

听到敲击（嘀嗒）声

固体可以传播声音

　　得出结论：

声音的传播需要介质；真空中不能传播声音。

　　问题三：

声音在空气中是怎样传播的。

　　提出问题：

既然声音的传播需要介质，那么声音在介质中是怎样传播的呢？

　　投影展示：

振动源可在水槽中激起水波，并不断向外围扩散。

　　类比说明：

指导学生看图1．1—6说明声音在空气中是以声波的形式传播（物理研究方法指导：

类比法）

　　学生讨论：

（教师指导如何传播，激发兴趣，突破难点）。

　　问题四：

声音的传播需要时间吗？

　　提出问题：

平时我们说话时，一张口，马上就听到声音了。

那么声音的传播需要时间吗？

你怎么知道的？

　　学生讨论：

（教师引导点拨）

　　教师预备：

1．百米比赛时，计时员是怎样计时的呢？

为什么？

　　2．对着高墙或山崖喊话，能马上听到回声吗？

　　3．雷电时，为什么总是先看到闪电，后听到雷声呢？

　　共同归纳：

声音的传播需要时间，也就是声音是以一定的速度传播的。

　　介绍资料、指导读表：

《一些介质中的声速》

　　学生讨论：

在读表的过程中，发现了什么特点？

（教师指导）

　　1．150C时，V声=340米/秒      250C时，V声=346米/秒

　　2．传播速度与温度有关

　　3．一般情况下：

V固>V液>V气

　　三、课堂小结

　　1．一切发声的物体都在振动。

　　2．声音的传播需要介质；真空中不能传播声音。

　　3．声音在介质（空气）中是以声波的形式传播。

　　4．声速：

150C时，340米/秒（空气）

　　板书设计：

　　一、声音的发生

　　一切正在发声的物体都在振动。

　　二、声音的传播

　　1．声音靠介质传播，真空不能传声

　　介质：

能够传播声音的物质

　　2．声音在空气中是以声波的形式传播

　　3．声速：

（1）150C时，V声=340米/秒

（2）传播速度与温度有关

　　四、知识应用

　　例1 以下几个实验现象，能说明声音产生的原因的是（D）

　　A．放在玻璃钟罩内的电铃正在发声，把玻璃钟罩内的空气抽出一些后，铃声明显减弱

　　B．把正在发声的收音机密封在塑料袋内，然后放入水中，人们仍能听到收音机发出的声音

　　C．拉小提琴时，琴弦的松紧程度不同，发出的声音不相同

　　D．拨动吉他的琴弦发出声音时，放在弦上的小纸片会被琴弦弹开

　　拓展：

本题可以在学生识别实验的基础上进一步考查学生设计实验的能力，如：

请设计一个实验，验证声音是由物体振动产生的。

　　例2 请你想象一下，如果声音的速度变为0．1m／s，我们的世界会有什么变化？

请写出3个合理场景．

　　分析：

这是一道开放性试题，在假设条件下，对生活中常见的声现象进行联想，从而得出一些新情景。

许多同学看到这道题时会产生无从下手的感觉，由于对身边的声现象熟视无睹，缺乏感性材料而无法进行联想。

其实，本题重点考查了两个知识：

我们周围充满空气，声音要靠空气传播；声音在15℃空气中的传播速度是340m／s，当声速变慢，会出现声音滞后现象。

　　答案：

（1）过马路的行人听到汽车喇叭声后再躲避车辆已经来不及了；

（2）在教室里上课时，后排的同学要过一段时间才能听到老师讲课的声音；（3）发令枪响后，好长时间运动员才能起跑．（4）看表演时，会发现，演员的动作出现了很长时间，才听到发出的声音。

　　五、作业设计

　　1．动画片《星球大战》中，神鹰号太空船将来犯的天狼号击中，听到天狼号“轰“地一声被炸毁，神鹰号宇航员得意地笑了。

你觉得这段描写符合科学道理吗？

　　2．古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断悬崖的距离，蝙蝠根据飞行时发出超声波的回声可以确定目标的位置和距离，这种方法叫做回声定位。

根据回声定位原理，科学家发明了声呐，利用声呐系统，人们可以探知海洋深度，这些都说明回声的存在和它的利用价值，通过日常经验我们也知道，人们面对高墙喊话，往往能听到回声，可是，小红和小明同学却发现了一个问题，当在我们的教室中说话时，却听不到回声，但听到的声音很响亮．这是为什么呢？

　　他们猜想，这是不是与发声体距离障碍物的远近有关呢？

　　于是，他们上网查询资料，查到了如下结果：

当声音在传播过程中，遇到障碍物时，会被反射回来，再传入耳朵，我们就听到了回声。

如果声源与障碍物的距离较远，反射回来的声音到达人耳比原声晚0．1s以上，人耳就能把回声跟原声区分开；如果声源与障碍物的距离较近，不到0．1s，回声和原声就混在一起，会使原声加强。

　　请回答下列问题：

（1）通过学习，他们获得了哪些知识？

（2）我们已经知道，声音在15℃空气中的传播速度是340m／s，请根据以上结论估算一下，如果我们要建一个足够大的大厅，当我们站在大厅的一边大声讲话时能听到回声，则此大厅至少要有多长，我们才能听到回声？

　　（3）此结论在生活中有什么应用？

请举一例。

　　3．课外实践：

分小组设计测量声速的方法，并实际测量。

声音的特性》教学设计

山东省淄博市桓台县教学研究室　高悌悌

　　【教学目标】

　　1．知识与技能

　　●了解声音的特性。

　　●知道乐音的音调跟发音体的振动频率有关；响度跟发音体的振幅有关；不同发声体发出声音的音色不同。

　　2．过程与方法

　　●通过做“音调与频率有关”、“响度与振幅有关”的实验，进一步了解和学习物理学研究问题的方法。

　　3．情感态度和价值观

　　●体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，从而更加热爱世界，热爱科学，热爱生活。

　　【教学重点】

　　●让学生在探究中体会和理解音调、响度和音色。

　　●通过实验探究音调、响度与什么因素有关。

　　【教学难点】

　　●音调与响度的区分

　　【教材分析】

　　教材将声音的特性按照音调、响度、音色的顺序进行讲授。

但是，生活中的实际经验往往将“音调”和“响度”两个概念混同起来。

本人考虑到响度比音调在日常生活中更容易接触到，而且响度比音调更加好理解一些。

在排除响度的干扰之后，音调更加容易理解一些，因此将课本中二者的顺序颠倒了一下，将知识的处理由易到难。

　　【学情分析】

　　声音的知识可以帮助我们解决日常生活中许多的问题，解决这些问题的关键在于这些发声体所发出声音的特性各不相同。

但是学生对于声音的特性的有关知识（尤其是音调和响度）十分模糊，甚至存在错误理解。

而本节课能否完成教学任务就看能否顺利改正学生的错误理解，真正理解音调和响度。

　　此外，随着素质教育的深入，学生也向着多方向发展，拥有乐器演奏等多方面的才能。

本节课可以让学生自带部分乐器供课堂探究之用，同时提高学生的学习兴趣。

　　【教学资源】

　　大小木鱼、大小铜镲、大小铜锣、大小鼓、大小音叉、敲打木槌、铝板琴、学生自带乐器（吉他、竖笛等）、乒乓球、铁架台、示波器。

　　（说明：

以上器材可从学校音乐器材室中寻找，也可用其他乐器代替）

　　【教学过程】

　　一、课题引入

　　同学们，前几节课我们学习了声音的产生和传播，了解了人耳是怎样听到声音的。

下面让我们一起来欣赏大自然中的一些美妙的声音吧！

（播放录音）

　　请学生提出想要知道的有关声音的问题。

将学生提出的问题进行整理、分类，抽取与声音的特性有关的问题作为本节探究的内容，从而引出课题。

　　板书：

　　课题：

§3．2声音的特性

　　二、新课教学

（一）手耳并用

　　请学生利用手边的器材（包括老师提供的器材及学生自带的乐器）来发出尽可能多的声音，仔细倾听，尝试用不同的形容词来描述声音的不同，并展示自己的做法。

　　生1：

声音有大小不同。

用力敲铜锣，声音大；轻敲，声音小。

　　生2：

有的声音低沉，有的声音尖锐。

敲大鼓，声音低沉；用同样大小的力敲小鼓，声音尖锐。

　　生3：

有的声音浑浊，有的声音清脆。

敲大木鱼，声音浑浊；用同样大小的力敲小木鱼，声音清脆。

　　生4：

声音有强弱不同。

用力敲铜锣，声音强；轻敲，声音弱。

　　生5：

…………

　　教师将学生的回答进行归类，并引导学生用专门的物理术语表示声音的不同。

　　板书：

　　声音

　　响度：

表示声音的强弱  （大小）

　　音调：

表示声音的高低  （尖锐或低沉，清脆或浑浊）

　　声音为什么会有强弱、高低的不同呢？

研究问题要追根求源，从本质入手。

请同学们回忆：

声音是怎样产生的？

　　学生回答：

一切发声的物体都在振动。

继续引导学生思考：

物体的振动会有什么不同？

　　教师演示：

手来回摆动的动作。

学生观察，总结振动有哪些不同。

　　与前面声音的不同对应。

　　板书：

　　声音                                        振动

　　响度：

声音的强弱（大小）                     振幅：

振动的幅度                         

　　音调：

声音的高低（尖锐或低沉，清脆或浑浊）   频率：

振动的快慢

　　振动是怎样决定声音的响度、音调的呢？

（二）探究响度与什么因素有关：

　　【猜想与假设】响度可能与什么因素有关？

　　学生猜想响度可能与振幅有关，有的学生猜想响度可能与频率有关。

　　【进行实验】

　　请同学们利用手中的器材，使它们发出不同响度的声音，并观察发声体的振动有什么不同？

　　相互交流，看能不能总结出规律？

　　学生分小组探究，教师巡视指导

　　【成果展示与总结】

　　学生边展示，边总结。

　　生1：

用力敲铜锣，锣面振幅大，响度大；轻敲，锣面振幅小，响度小。

　　你是怎样比较出锣面振动幅度的大小的呢？

　　生1：

将手指轻轻接触正在发声的锣面，手指振动越强烈说明锣面振幅越大，振动轻微说明振幅越小。

　　有其他更直观的反映方法吗？

　　生2：

将系在细绳上的乒乓球接触正在发声的锣面，乒乓球被弹开的高度反映了锣面振动幅度的大小。

　　肯定学生的回答，点出该物理研究的方法并板书：

转化法。

　　还有其它的做法吗？

　　生3：

将系在细绳上的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开的高度反映了锣面振动幅度的大小。

　　用力敲音叉，音叉振幅大，响度大；轻敲，音叉振幅小，响度小。

　　板书：

（将响度与振幅用箭头联系起来）

　　响度：

声音的强弱（大小）

振幅：

振动的幅度

　　振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小

　　（三）探究音调与什么因素有关：

　　【猜想与假设】音调可能与什么因素有关

　　学生猜想音调可能与频率有关。

　　引导学生分析，要研究音调与频率的关系，必须使振幅一定，即用大小相同的力使物体发声。

对学生进行“控制变量法”的研究方法教育。

　　【进行实验】

　　请利用手中的器材，使它们发出不同音调的声音，并观察发声体的振动有什么不同？

　　相互交流，看能不能总结出规律？

　　学生分小组探究，教师巡视指导

　　【成果展示与总结】

　　学生边展示，边总结。

　　生1：

用木槌敲小木鱼，声音清脆，音调高；用同样的力敲大木鱼，声音浑厚，音调低。

　　生2：

用木槌敲小音叉，声音清脆，音调高；用同样的力敲大音叉，声音浑厚，音调低。

　　生3：

用手指拨动吉他同一根琴弦，手指靠上时，音调低；用同样的力拨，手指靠下时，音调低。

　　生4：

……

　　生5：

……

　　引导学生进一步思考，用同样的力敲大小木鱼时，它们的振动频率有何不同？

　　教师以生活实例做比喻引导学生进行理论分析：

　　大个子同学与小个子同学跑步时，他们蹬腿的频率如何？

能将这个现象与我们刚才的实验类比吗？

　　学生总结出：

　　大个发声体振动频率慢，音调低；小个发声体振动频率快，音调高。

　　同一琴弦，振动部分越长，振动频率慢，音调低；振动部分越短，振动频率快，音调高。

　　教师演示：

将钢笔帽和钢笔管拆下，分别吹。

让学生比较音调的高低，并分析。

　　吹气时，钢笔帽和钢笔管中的空气柱振动发声。

帽内空气柱短，振动频率快，声音尖锐，音调高。

管内空气柱长，振动频率慢，声音低沉，音调低。

　　板书：

（将音调与频率用箭头联系起来）

　　音调：

声音的高低（尖锐或低沉，清脆或浑浊）

频率：

振动的快慢

　　频率低，音调低；频率高，音调高。

　　演示：

观察声音的波形

　　将音叉发出的声音信号输入到示波器上，观察不同频率的音叉声音的波形。

再将男女同学的声音信号输入，比较它们的差异。

　　听一听、议一议：

　　播放录音：

蚊子和老黄牛的叫声。

　　讨论：

蚊子和老黄牛的叫声相比，哪个音调高？

哪个响度大？

　　（四）探究声音的特性之三──音色

　　游戏：

（1）耳朵“辨”乐器。

播放录音：

梁祝1（古筝演奏） 梁祝2（二胡演奏）

　　同学们辨别是何种乐器演奏的

　　教师介绍：

不同的乐器演奏音调和响度相同的曲子，声音各有特色，我们称之为音色不同。

（2）耳朵“辨”人。

　　请后面的两名同学读屏幕上的句子：

“有朋自远方来，不亦乐乎？

”，请前面的同学说出朗读者的名字。

　　引导学生了解：

不同人，声音各有特色，我们也称之为音色不同。

　　板书：

　　音色：

声音的特色。

不同乐器，音色不同；不同人，音色不同。

　　教师介绍：

不同发声体的材料、结构不同发出的声音的音色也就不同。

　　（五）自己阅读教材，还能学到些什么？

　　让学生自学频率的概念、单位、超声波、次声波等知识，并进行展示与交流。

　　想想议议：

　　为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？

　　（六）课堂练习：

　　1、请解释下面几句话中的“声音”各指的是声音的哪个特征？

（1）对不起，请您讲话声音高一点（    ）

（2）李宁唱歌的声音真好听（    ）

　　（3）电锯发出的声音很尖，很刺耳（   ）

　　2、有经验的养蜂人根据蜜蜂飞行时发出的声音就可以判断蜜蜂是采了花粉回来还是出去寻花源，是因为蜜蜂飞行时翅膀振动发出的声音的（   ）不同。

　　A．音调

　　B．响度

　　C．音色

　　D．都不是

　　3、用小木槌轻敲与重敲同一锣面时，音调、响度、音色中发生变化的是______________，不发生变化的是______________。

　　4、寓言故事中的兔乖乖听见说话和敲门声之后，根据什么没有将门打开（  ）

　　A．说话声的响度

　　B．说话声的音调

　　C．说话声的音色

　　D．敲门声音的不同

　　5、拿一张硬纸片，把它的一头伸进自行车轮的辐条中间，然后转动车轮，就会听到纸片振动发出的声音。

当减慢车轮转速时，你能听到（   ）

　　A．音调变高

　　B．音调变低

　　C．响度变大

　　D．响度变小

　　课堂练习后音乐欣赏：

　　欣赏男低音JohnDenver与男高音Domingo合唱《PerhapsLove》，再次体会音调的高与低，在优美的音乐声中结束学习。

　　课外知识拓展：

　　自学课本P41科学世界──乐音和乐器，理解不同乐器改变音调和响度的方法。

　　参考课后“动手动脑学物理”制作音调可变的哨子和水瓶琴。