第二章 聲現(xiàn)象第1節(jié) 聲音的產(chǎn)生與傳播教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力：1.通過觀察和實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識(shí)聲音產(chǎn)生和傳播的條件；2.知道聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的.3.知道聲音傳播需要介質(zhì)，聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。教學(xué)重點(diǎn)：通過觀察和實(shí)驗(yàn),探究聲音的產(chǎn)生和傳播。教學(xué)難點(diǎn)：組織、指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中，仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析，并能得出正確結(jié)論。教學(xué)用具音叉、小錘、鐵架臺(tái)、帶有細(xì)線的乒乓球、水槽、水、真空玻璃罩、抽氣機(jī)、燒杯、橡皮筋、細(xì)線、鉛筆、白紙、細(xì)砂、小鬧鐘（或小收音機(jī)）、小石頭、塑料袋等。教學(xué)過程情境引入媒體播放：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(dǎo)提問：聲音是怎樣產(chǎn)生的呢？為什么會(huì)有各種各樣、千差萬別的聲音呢？導(dǎo)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(chǎn)生的，又是怎樣傳播的呢？我們今天就來學(xué)習(xí)聲音的發(fā)生和傳播。二、新課教學(xué)探究點(diǎn)一 聲音的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)探究：怎樣利用桌上的器材，讓它們發(fā)出聲音，并探究物體發(fā)聲時(shí)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(xué)生用刻度尺做一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)。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(dòng)伸出端，觀察尺子在發(fā)聲時(shí)的現(xiàn)象，并用語言描述現(xiàn)象。思考問題：(1)能聽到聲音嗎？此時(shí)尺子處于什么狀態(tài)？(2)當(dāng)尺子停止振動(dòng)的時(shí)候，還能聽到聲音嗎？學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是：橡皮筋、尺子振動(dòng)時(shí)，能發(fā)出聲音；橡皮筋、尺子不振動(dòng)時(shí)，不能發(fā)出聲音。設(shè)計(jì)意圖：對于橡皮筋、尺子的振動(dòng)，學(xué)生能直接看見，它們發(fā)出的聲音學(xué)生能直接聽見，在此處讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)，通過觀察和體驗(yàn)有利于學(xué)生理解振動(dòng)的概念，建立聲音和振動(dòng)之間的聯(lián)系。方案2：將懸吊著的泡沫塑料或乒乓球接觸不發(fā)聲的音叉，球并不跳動(dòng)；將音叉敲響，再使球接觸音叉，球跳動(dòng)，如圖所示。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生雖然沒有直接看到鼓面、音叉的振動(dòng)，但可以從紙屑或泡沫塑料顆粒和球是否被彈起判斷發(fā)聲的鼓面、音叉是否在振動(dòng)。通過實(shí)驗(yàn)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(dòng)，在什么情況下停止跳動(dòng)？實(shí)驗(yàn)的物體發(fā)聲時(shí)現(xiàn)象無聲時(shí)現(xiàn)象結(jié)論橡皮筋振動(dòng)不振動(dòng)橡皮筋振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生聲音尺子振動(dòng)不振動(dòng)尺子的振動(dòng)產(chǎn)生聲音音叉振動(dòng)不振動(dòng)音叉的振動(dòng)產(chǎn)生聲音鼓面振動(dòng)不振動(dòng)鼓面的振動(dòng)產(chǎn)生聲音歸納橡皮筋、尺子、鼓面、音叉等物體發(fā)聲時(shí)具有的共同特征，驗(yàn)證自己當(dāng)初的猜想，同時(shí)組織學(xué)生互相討論、交流生活中有關(guān)的現(xiàn)象和體驗(yàn)。歸納總結(jié)得到結(jié)論：聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，振動(dòng)停止，物體就停止發(fā)聲。交流探究：物體的發(fā)聲現(xiàn)象真是太多了，你能解釋物體的發(fā)聲原理嗎？設(shè)計(jì)說明：1學(xué)生探究的發(fā)聲活動(dòng)是在開放的互動(dòng)式形式中進(jìn)行，教師在學(xué)生的交流匯報(bào)中應(yīng)盡可能多地讓學(xué)生展示發(fā)聲方法，匯報(bào)體驗(yàn)和感受，如果學(xué)生不會(huì)用桌上的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師可做一定的提示和演示。2交流有趣的發(fā)聲方法時(shí)，如果學(xué)生難以調(diào)動(dòng)，教師可提出有趣的發(fā)聲問題讓學(xué)生討論。例如，動(dòng)物的發(fā)聲方法：蟬是怎么發(fā)聲的？蚊子和蒼蠅發(fā)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(fā)聲方法：怎樣讓一個(gè)氣球發(fā)出不同的聲音來？人體除了聲帶外，還可以怎樣發(fā)音？能否一試？可讓學(xué)生討論發(fā)言，增加學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的興趣。探究點(diǎn)二 聲音的傳播情景創(chuàng)設(shè)：花樣游泳運(yùn)動(dòng)員，當(dāng)她們的耳朵在水中時(shí)還要靠音樂的節(jié)奏，才能使自己的動(dòng)作和其他隊(duì)員保持協(xié)調(diào)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(fā)聲體傳播到遠(yuǎn)處人的耳朵里的，是否需要什么媒介？有物體在振動(dòng)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(shè)：聲音要傳播出去，可能需要什么東西來作媒介？實(shí)驗(yàn)探究：可以將學(xué)生分成幾個(gè)小組，分別探究固體、液體、氣體能否傳聲。實(shí)驗(yàn)1：氣體傳聲實(shí)驗(yàn)(演示)列舉事例：我們可以聽到身邊同學(xué)的講話，可以聽到美妙動(dòng)聽的音樂，打雷時(shí)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(jìn)一步猜想：如果連空氣都沒有呢？聲音能不能傳播呢？實(shí)驗(yàn)探究：如圖所示，把正在發(fā)聲的電鈴放在玻璃罩內(nèi)，電鈴和罩的底座之間墊上柔軟的泡沫塑料。逐漸抽出罩內(nèi)的空氣，你聽到的電鈴聲音會(huì)有什么變化？再讓空氣逐漸進(jìn)入罩內(nèi)，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(xiàn)象一：抽出部分空氣后，聽到電鈴的聲音明顯變小；現(xiàn)象二：當(dāng)空氣全部抽出后，聽不到電鈴的聲音；現(xiàn)象三：當(dāng)空氣逐漸進(jìn)入罩內(nèi)，聽到電鈴聲逐漸變大。結(jié)論：聲音傳播需要介質(zhì)。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(yùn)動(dòng)。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(kuò)散)2水面上為什么出現(xiàn)了水波？3我手中有一張紙，怎樣才能讓它發(fā)出聲音？學(xué)生體驗(yàn)：抖動(dòng)手臂，引起紙的振動(dòng)，發(fā)出聲音。問題：1.紙的振動(dòng)，會(huì)影響到周圍的空氣嗎？2水滴使水面振動(dòng)，發(fā)出聲音，以水波的形式傳播；振動(dòng)的紙發(fā)出聲音，在空氣中會(huì)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(dòng)畫讓學(xué)生有初步的認(rèn)識(shí)，并提出聲波這個(gè)概念。如圖甲，音叉振動(dòng)時(shí)，附近空氣隨音叉振動(dòng)，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(dòng)，壓縮右面的空氣，使這部分空氣變密；鼓面向左振動(dòng)，使右面的空氣變稀疏；鼓面左右振動(dòng)，空氣中就形成了疏、密相間的聲波，由近及遠(yuǎn)向四周傳播出去。http:/ www.x kb1.com結(jié)論：聲以波的形式傳播著，我們把它叫做聲波。實(shí)驗(yàn)2：液體傳聲實(shí)驗(yàn)將能發(fā)聲的物體(如音樂卡、手機(jī)、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(fā)聲體發(fā)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(jié)論：聲音可以在液體中傳播。實(shí)驗(yàn)3：固體傳聲實(shí)驗(yàn)(1)兩個(gè)學(xué)生合作，同學(xué)甲在長條桌的一端用鉛筆在白紙上用力均勻地寫“一”，同時(shí)同學(xué)乙在桌子的另一端把耳朵貼在桌面上聽。(2)同學(xué)乙將耳朵離開桌面(注意調(diào)整耳朵與筆的距離，保證與上次實(shí)驗(yàn)時(shí)耳朵與筆的距離相同)，同學(xué)甲在相同的條件下繼續(xù)寫“一”，與上次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，有什么不同？說明了什么？從以上的活動(dòng)中你可以得出什么結(jié)論？(固體可以傳聲)你還可以想出其他的生活事例或者實(shí)驗(yàn)方案來支持固體可以傳聲這個(gè)觀點(diǎn)嗎？(讓學(xué)生舉例，例如小學(xué)里曾經(jīng)制作的土電話、“隔墻有耳”)新$課$標(biāo)$第$一$網(wǎng)師生歸納總結(jié)，得出結(jié)論：(1)聲音傳播需要物質(zhì)，聲音不能在真空中傳播，傳播聲音的物質(zhì)可以是固體、液體、氣體。(2)物理學(xué)中把能傳播聲音的物質(zhì)叫介質(zhì)。探究點(diǎn)三 聲速情景引入：有時(shí)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(shí)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(shí)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(duì)員為了聽遠(yuǎn)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(zhì)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(jié)：(1)聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度一般不同。(2)聲速與介質(zhì)的溫度有關(guān)。15 時(shí)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(xué)生思考并回答。在思考的過程中體會(huì)傳聲速度與傳播時(shí)間的關(guān)系。說明聲速不僅與介質(zhì)的種類有關(guān)，還與介質(zhì)的溫度有關(guān)。問題：如果我們想知道聲音在室溫狀態(tài)下空氣中的傳播速度，應(yīng)該怎么辦？說出實(shí)驗(yàn)方案。引導(dǎo)：要測聲速，必須知道哪些量？你準(zhǔn)備用什么辦法解決這些量？需要用到哪些器材？組織學(xué)生討論，要求每組想出一個(gè)測量聲速的方法。學(xué)生討論交流。說明：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要注意實(shí)驗(yàn)方案的可行性。聲源離人耳的距離適當(dāng)，不宜過近。測時(shí)間的工具也盡可能準(zhǔn)確。當(dāng)然學(xué)生會(huì)出現(xiàn)各種各樣的實(shí)驗(yàn)方案，只要原理得當(dāng)，應(yīng)該給予鼓勵(lì)。參考方案：探究器材 卷尺、小銅鑼、小槌、秒表、溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)在室外一塊空地(如運(yùn)動(dòng)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(xué)攜帶小銅鑼站在直線的另一端；讓你的同學(xué)敲擊小銅鑼，當(dāng)你看見他敲擊小銅鑼時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)，當(dāng)你聽到銅鑼聲時(shí)立即停止計(jì)時(shí)；重復(fù)以上步驟幾次；將測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下列表格中：聲音傳播的距離/m次序聲音傳播的時(shí)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(shí)按下秒表時(shí)刻對結(jié)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(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？這種現(xiàn)象產(chǎn)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(huì)反射回來的現(xiàn)象。如圖所示問題：如果對著教室的墻大喊一聲，有回聲產(chǎn)生嗎？學(xué)生討論：聽到回聲的條件。學(xué)生總結(jié)：(1)回聲到達(dá)人耳應(yīng)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(qiáng)。思考：(1)開山放炮時(shí)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(huì)發(fā)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(jìn)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(jiān)硬光滑的表面反射聲波的能力強(qiáng)，松軟多孔的表面吸收聲波的能力強(qiáng)；(3)當(dāng)兩個(gè)聲音傳到人耳時(shí)間大于0.1 s時(shí)，人耳就能分辨這兩個(gè)聲音。若小于0.1 s則原聲加強(qiáng)(如圖所示)。科學(xué)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(jīng)構(gòu)成，如圖所示。外界傳來的聲波引起鼓膜振動(dòng)，這就像鼓槌擊鼓使鼓面振動(dòng)一樣。鼓膜振動(dòng)通過前庭及其他組織傳到聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)信號(hào)傳給大腦產(chǎn)生聽覺。其過程如下：三、板書設(shè)計(jì)第1節(jié) 聲音的發(fā)生一、聲音的產(chǎn)生一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。二、聲音的傳播1聲音靠介質(zhì)傳播，真空不能傳聲介質(zhì)：能夠傳播聲音的物質(zhì)2聲音在空氣中是以聲波的形式傳播3聲速：（1）150C時(shí)，v聲 =340米/秒（2）傳播速度與溫度有關(guān)四、教學(xué)反思本課的教學(xué)核心概念是：聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。學(xué)生在此前往往關(guān)注的是動(dòng)作本身，而不是發(fā)聲物體的狀態(tài)。這也是教學(xué)的難點(diǎn)所在，要想突破難點(diǎn)，就應(yīng)該順應(yīng)學(xué)生的思維，才能更好地激活學(xué)生的思維。在學(xué)生認(rèn)識(shí)到“聲音由物體振動(dòng)產(chǎn)生”后，再次提供音叉，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用視覺看到物體的振動(dòng)。這樣處理，使探究“振動(dòng)”的內(nèi)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(yīng)和激活，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的“層遞性