第二章 聲現象第1節 聲音的產生與傳播教學目標知識與能力：1.通過觀察和實驗，初步認識聲音產生和傳播的條件；2.知道聲音是由物體的振動產生的.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。教學重點：通過觀察和實驗,探究聲音的產生和傳播。教學難點：組織、指導學生在探究過程中，仔細觀察、認真分析，并能得出正確結論。教學用具音叉、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、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。教學過程情境引入媒體播放：海濤聲、砂輪與工件的摩擦聲、優美的歌聲、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生和傳播。二、新課教學探究點一 聲音的產生實驗探究：怎樣利用桌上的器材，讓它們發出聲音，并探究物體發聲時的共同特征。參考器材：音叉、橡皮筋、梳子、刻度尺、紙屑或泡沫顆粒等。方案1：讓學生用刻度尺做一個簡單的實驗。使刻度尺三分之二伸出桌面，一手將其另三分之一緊壓在桌邊上，另一手撥動伸出端，觀察尺子在發聲時的現象，并用語言描述現象。思考問題：(1)能聽到聲音嗎？此時尺子處于什么狀態？(2)當尺子停止振動的時候，還能聽到聲音嗎？學生觀察到的現象是：橡皮筋、尺子振動時，能發出聲音；橡皮筋、尺子不振動時，不能發出聲音。設計意圖：對于橡皮筋、尺子的振動，學生能直接看見，它們發出的聲音學生能直接聽見，在此處讓學生自己實驗，通過觀察和體驗有利于學生理解振動的概念，建立聲音和振動之間的聯系。方案2：將懸吊著的泡沫塑料或乒乓球接觸不發聲的音叉，球并不跳動；將音叉敲響，再使球接觸音叉，球跳動，如圖所示。設計意圖：學生雖然沒有直接看到鼓面、音叉的振動，但可以從紙屑或泡沫塑料顆粒和球是否被彈起判斷發聲的鼓面、音叉是否在振動。通過實驗對比，思考問題：橡皮筋、尺子、紙屑、泡沫塑料顆粒在什么情況下跳動，在什么情況下停止跳動？實驗的物體發聲時現象無聲時現象結論橡皮筋振動不振動橡皮筋振動時產生聲音尺子振動不振動尺子的振動產生聲音音叉振動不振動音叉的振動產生聲音鼓面振動不振動鼓面的振動產生聲音歸納橡皮筋、尺子、鼓面、音叉等物體發聲時具有的共同特征，驗證自己當初的猜想，同時組織學生互相討論、交流生活中有關的現象和體驗。歸納總結得到結論：聲音是由物體的振動產生的，振動停止，物體就停止發聲。交流探究：物體的發聲現象真是太多了，你能解釋物體的發聲原理嗎？設計說明：1學生探究的發聲活動是在開放的互動式形式中進行，教師在學生的交流匯報中應盡可能多地讓學生展示發聲方法，匯報體驗和感受，如果學生不會用桌上的器材進行實驗，教師可做一定的提示和演示。2交流有趣的發聲方法時，如果學生難以調動，教師可提出有趣的發聲問題讓學生討論。例如，動物的發聲方法：蟬是怎么發聲的？蚊子和蒼蠅發出“嗡嗡”聲是怎么回事？猴子和大象是怎么交流的？等等。同一物體不同的發聲方法：怎樣讓一個氣球發出不同的聲音來？人體除了聲帶外，還可以怎樣發音？能否一試？可讓學生討論發言，增加學生對學習物理的興趣。探究點二 聲音的傳播情景創設：花樣游泳運動員，當她們的耳朵在水中時還要靠音樂的節奏，才能使自己的動作和其他隊員保持協調一致，聲音是如何傳到耳朵的？宇航員在太空中近在咫尺為什么還要靠無線電波而不直接交談呢？思考問題：聲音是怎樣從發聲體傳播到遠處人的耳朵里的，是否需要什么媒介？有物體在振動我們就一定可以聽到聲音嗎？太空比地球表面缺少了什么？猜想與假設：聲音要傳播出去，可能需要什么東西來作媒介？實驗探究：可以將學生分成幾個小組，分別探究固體、液體、氣體能否傳聲。實驗1：氣體傳聲實驗(演示)列舉事例：我們可以聽到身邊同學的講話，可以聽到美妙動聽的音樂，打雷時我們和雷電沒有接觸，但我們卻能聽到隆隆的雷聲。說明此聲音是由空氣傳播的。進一步猜想：如果連空氣都沒有呢？聲音能不能傳播呢？實驗探究：如圖所示，把正在發聲的電鈴放在玻璃罩內，電鈴和罩的底座之間墊上柔軟的泡沫塑料。逐漸抽出罩內的空氣，你聽到的電鈴聲音會有什么變化？再讓空氣逐漸進入罩內，電鈴聲音又怎樣變化？電鈴和罩的底座之間為什么要墊上柔軟的泡沫塑料？現象一：抽出部分空氣后，聽到電鈴的聲音明顯變小；現象二：當空氣全部抽出后，聽不到電鈴的聲音；現象三：當空氣逐漸進入罩內，聽到電鈴聲逐漸變大。結論：聲音傳播需要介質。聲音不能在真空中傳播。提出問題：聲音在空氣中如何傳播呢？多媒體演示水波的運動。問題：1.誰能描述一下你看見了什么？(一圈圈的水波，而且不斷地向四周擴散)2水面上為什么出現了水波？3我手中有一張紙，怎樣才能讓它發出聲音？學生體驗：抖動手臂，引起紙的振動，發出聲音。問題：1.紙的振動，會影響到周圍的空氣嗎？2水滴使水面振動，發出聲音，以水波的形式傳播；振動的紙發出聲音，在空氣中會以什么形式傳播呢？我們可不可以用水波類比一下呢？播放多媒體聲波動畫讓學生有初步的認識，并提出聲波這個概念。如圖甲，音叉振動時，附近空氣隨音叉振動，形成一系列疏密相間的形狀向四周傳播，這就是聲波。這就像石塊落入水中擊起水波一樣，如圖乙。鼓聲在空氣中傳播方式：鼓面向右振動，壓縮右面的空氣，使這部分空氣變密；鼓面向左振動，使右面的空氣變稀疏；鼓面左右振動，空氣中就形成了疏、密相間的聲波，由近及遠向四周傳播出去。http:/ www.x kb1.com結論：聲以波的形式傳播著，我們把它叫做聲波。實驗2：液體傳聲實驗將能發聲的物體(如音樂卡、手機、鬧鈴等)放在密封的塑料袋中，塑料袋浸沒在水里后，仍能聽到發聲體發出的聲音，說明液體能夠傳聲。也可以在水槽里裝水，然后在水里敲打石頭，耳朵貼在容器壁上聽。水中的魚兒可以被聲音嚇跑等，如圖所示。結論：聲音可以在液體中傳播。實驗3：固體傳聲實驗(1)兩個學生合作，同學甲在長條桌的一端用鉛筆在白紙上用力均勻地寫“一”，同時同學乙在桌子的另一端把耳朵貼在桌面上聽。(2)同學乙將耳朵離開桌面(注意調整耳朵與筆的距離，保證與上次實驗時耳朵與筆的距離相同)，同學甲在相同的條件下繼續寫“一”，與上次實驗進行比較，有什么不同？說明了什么？從以上的活動中你可以得出什么結論？(固體可以傳聲)你還可以想出其他的生活事例或者實驗方案來支持固體可以傳聲這個觀點嗎？(讓學生舉例，例如小學里曾經制作的土電話、“隔墻有耳”)新$課$標$第$一$網師生歸納總結，得出結論：(1)聲音傳播需要物質，聲音不能在真空中傳播，傳播聲音的物質可以是固體、液體、氣體。(2)物理學中把能傳播聲音的物質叫介質。探究點三 聲速情景引入：有時候在電影里看見這樣的畫面，演員的口形與觀眾聽到的話不是同一時間的，聽到的聲音要比演員的口形慢半拍，這說明聲的傳播需要一定的時間。1聲速：我們把聲音在每秒鐘傳播的距離叫聲速。思考問題：既然固、液、氣都能傳聲，為什么游擊隊員為了聽遠處的火車聲，將耳朵貼在鐵軌上？聲音在固體、液體、氣體中傳播的速度是否一樣快？多媒體展示：聲速表。快速地熟悉聲音在空氣、水、鋼鐵中的傳播速度。一些介質中的聲速v(ms1)空氣(15 )340海水(25 )1 531空氣(25 )346銅(棒)3 750軟木(25 )500大理石3 810煤油(25 )1 324鋁(棒)5 000水(常溫)1 500鐵(棒)5 200小結：(1)聲音在不同介質中的傳播速度一般不同。(2)聲速與介質的溫度有關。15 時空氣中的聲速為340 ms1。(3)聲音在固體中的傳播速度最快，其次是在液體中，在氣體中傳播的速度最慢。問題：在一根空的長鐵管的一頭敲一下，在另一頭可以聽到幾次聲音？(搶答并說出理由)。如果要想在另一頭聽到三次敲擊聲，你該怎么做？學生思考并回答。在思考的過程中體會傳聲速度與傳播時間的關系。說明聲速不僅與介質的種類有關，還與介質的溫度有關。問題：如果我們想知道聲音在室溫狀態下空氣中的傳播速度，應該怎么辦？說出實驗方案。引導：要測聲速，必須知道哪些量？你準備用什么辦法解決這些量？需要用到哪些器材？組織學生討論，要求每組想出一個測量聲速的方法。學生討論交流。說明：在設計實驗的時候，要注意實驗方案的可行性。聲源離人耳的距離適當，不宜過近。測時間的工具也盡可能準確。當然學生會出現各種各樣的實驗方案，只要原理得當，應該給予鼓勵。參考方案：探究器材 卷尺、小銅鑼、小槌、秒表、溫度計進行實驗和收集證據在室外一塊空地(如運動場)上量出一段約150300 m的直線距離；如圖所示，你站在直線的一端，讓你的同學攜帶小銅鑼站在直線的另一端；讓你的同學敲擊小銅鑼，當你看見他敲擊小銅鑼時按下秒表開始計時，當你聽到銅鑼聲時立即停止計時；重復以上步驟幾次；將測得的實驗數據記錄在下列表格中：聲音傳播的距離/m次序聲音傳播的時間/s聲音傳播的速度/(ms1)聲音在空氣中傳播速度的平均值/(ms1)123探究評析 測量時按下秒表時刻對結果影響較大，注意眼疾手快，眼、耳、手并用。2回聲：問題：如果對著山崖大喊一聲，會發生什么現象？這種現象產生的原因是什么？由此引入回聲的概念：聲波在傳播過程中遇到障礙物會反射回來的現象。如圖所示問題：如果對著教室的墻大喊一聲，有回聲產生嗎？學生討論：聽到回聲的條件。學生總結：(1)回聲到達人耳應比原聲晚0.1 s以上。(2)如果相差不到0.1 s，回聲和原聲混在一起，使原聲加強。思考：(1)開山放炮時為什么能聽到隆隆不絕的響聲？(2)人在屋里說話為什么比在曠野里聽起來響亮？說明：(1)聲波在傳播中遇到障礙物會發生以下情況：一部分聲波在障礙物表面反射；另一部分聲波有可能進入障礙物，被該物體吸收甚至穿過障礙物，我們能隔墻聽到相鄰房間中的聲音就是這種情況；(2)不同的障礙物對聲波的反射和吸收能力不同，通常，堅硬光滑的表面反射聲波的能力強，松軟多孔的表面吸收聲波的能力強；(3)當兩個聲音傳到人耳時間大于0.1 s時，人耳就能分辨這兩個聲音。若小于0.1 s則原聲加強(如圖所示)。科學世界：人耳是怎樣聽到聲音的人耳是由耳廓、外耳道、鼓膜、前庭、耳蝸及聽覺神經構成，如圖所示。外界傳來的聲波引起鼓膜振動，這就像鼓槌擊鼓使鼓面振動一樣。鼓膜振動通過前庭及其他組織傳到聽覺神經，聽覺神經信號傳給大腦產生聽覺。其過程如下：三、板書設計第1節 聲音的發生一、聲音的產生一切正在發聲的物體都在振動。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、教學反思本課的教學核心概念是：聲音是由物體振動產生的。學生在此前往往關注的是動作本身，而不是發聲物體的狀態。這也是教學的難點所在，要想突破難點，就應該順應學生的思維，才能更好地激活學生的思維。在學生認識到“聲音由物體振動產生”后，再次提供音叉，讓學生設計實驗，用視覺看到物體的振動。這樣處理，使探究“振動”的內涵由易到難，由顯到隱，由固體、到液體再到氣體，逐步豐富概念外延。思維的順應和激活，實現了教學的“層遞性