《声音的产生与传播》说课稿

1 / 18 声音的产生与传播说课稿 一声音的产生与传播 从容说课 本章的章首图是大象，并给这幅图配了文字这样安排主要是为了激发学生的兴趣虽然大象的图片不像其他一些 (如锣鼓 )更具有明显的声特征，但是由于立意比较新颖、奇特，有意想不到的效果，对激发学生进一步学习和探究的欲望可能会有较好的作用 声现象丰富多彩，教材通过四幅图，从不同的方面给出了声音产生的情况，意在给学生创设一个情景，使学生可以就这几幅图或图以外其他物体发声的情况，谈谈物体发声时都要振动的共同特征 在学生讨论的基础上，让学生动手 做一些活动，来进一步探究物体发声时的共同特征活动中应尽可能发挥学生的主动性，最好让学生自己想出做什么样的活动，并观察物体是怎样发声的 “ 想想议议 ” 这个栏目中，应该尽量让学生互相交流如果学生能够说一些新奇的关于发声的现象，不仅可以调动学习的兴趣，而且也是锻炼学生交流能力的机会 声音的传播，教学中应使学生体会到，要想使声音从发声地传播出去，必须要有传播的载体 介质教材重点让学生自己探究固体传声，教师演示气体传声，学生设计液体传声 2 / 18 自然界中有许多现象可以说明声音传播需要时间，声音在不同介质中的 声速有所不同 “ 想想做做 ” 中，要求每组想出一个测量声速的方法，是一个开放型问题，旨在开阔学生的视野，激活学生的思维，对学生设计的方法应给予鼓励 三维目标 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通过学习活动，锻炼学生初步的观察能力和初步的研究问题的方法 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 教学设计 3 / 18 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 1组织、指导学生在探究过程中仔细观察、认真分析，并能得出正确结论 2声音的传播要靠介质 教学方法探究法、讨论法、实验法、观察法 教具准备橡皮筋、塑料尺、军鼓、小提琴、口琴、气球、闹钟、接有抽气机的玻璃罩、实物投影仪、录像带、电视机、录像机 课时安 排 1 课时 教学过程 导入新课 师我们生活的世界充满了各种声音优美动听的音乐可以陶冶情操，给人以美的享受，而电锯锯木的声音、砂轮打磨工件的声音使人感到刺耳难听在漆黑的夜晚，几声呱呱的蛙 声划破了村野广阔的夜空，给宁静的乡村夜色增添了一份美丽我们从呱呱坠地的那时起，就无时无刻不在与声 (sound)打交道，声音无时不有，无处不在，声音是我们了解周围事物、 获取信息的主要渠道同学们想知道与声有关的哪些问题呢 ? 生声音是怎样产生的 ? 生声音在空气中能传播，在固体、液体中能传播吗 ? 生声 音在真空中能传播吗 ? 4 / 18 生声音在不同介质中传播的快慢一样吗 ? 师同学们对声有这样浓厚的兴趣，这让我很高兴要想知道这些同题的答案，就需要同学们和老师共同协作，一起做好一系列的探究活动和演示实验 推进新课 (一 )声的产生 探究 声音是怎样产生的 ? 师请每组选一名同学，做各种活动 ?使物体发声，其他同学仔细观察 生把一根橡皮筋张紧，拨动橡皮筋，橡皮筋振动发出声音 生把一只塑料尺压在桌边，使一端伸出桌外，用手拨动尺的伸出端，尺振动发出声音 生用鼓槌打击鼓面，鼓面振动，听到洪亮的 击鼓声 生拨动小提琴的琴弦，弦振动发出悦耳的琴声 生我这个活动，需要全体同学来配合一下：请同学们把手指放在喉结处，让我们从 1 数到 l0，声带振动，发出声音 师通过同学们的探究活动，总结概括物体发声时的共同特征 生打击或拨动物体可以产生声音 生我们发声时没有打击，也没有振动 生所有发声的物体都在振动 生声音是怎样产生的 ? 5 / 18 生声音是由物体的振动产生的 师经过我们的共同努力，声音产生的奥秘被我们揭开了，为我们的成功合作鼓掌 想想议议 师物体振动发声的现象真是太多 了，同学们能列举出生活及自然界中一些神奇的发声现象吗 ? 生吹口琴的声音，是由于气流的冲击，琴内的弹簧片发生振动发出的 生悠扬的萨克斯声是由于气流通过管时，使管内空气柱振动而发出的 生吹口哨声是口腔内空气振动产生的 生炎热的夏天，响亮的蝉鸣是蝉的发音肌收缩时引起发音膜的振动而产生的 生气球爆炸声是气球膜的爆裂引起周围空气的振动而产生的 生声势浩大的瀑布声是水撞击石头，引起空气的振动发出声音 生笑树能发出笑声是果实的外壳上面有许多小孔，经风一吹，壳里的籽撞击壳壁 发出声音 师同学们刚才列举了生活与自然界中丰富多彩的声音，而且能把所学的知识应用到实 践中去，这很好关于声音的发生，同学们还有什么疑问呢 ? 6 / 18 生我们平常听唱片、录音是怎么回事 ? 师同学的这个问题提得很好振动可以发声，如果将发声体的振动记录下来，需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会产生与原来一样的声音，这样就可以将声音保存下来唱片上有一圈圈不规则的沟槽，当唱片转动时，唱针随着划过的沟槽振动，这样 就把记录的声音重现出来了随着科学技术的进步，人们还发明了用磁带和激光唱片记 录声音的方法 (二 )声音的传播 探究 声音怎样从发声体向远处传播 ? 师请同学们大胆猜想一下，声音怎样从发声体向远处传播 ? 生声音由发声体传播出去，可能沿直线传播 生声音传播出去，可能需要什么东西来作媒介 师请同学们设计一个实验证实你的猜想 生把两张课桌紧紧地挨在一起一个同学孥敲一张桌面的一端，而另一个同学把耳朵贴在另一张桌面的一端，可以清晰地听到击桌子的声音 师刚才这位同学设计的这个实验简单易行，而且有力地说明了声的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质(medium) 生有时候好像没有介质也能听到声音比如雷声，似乎没有什么东西把它传递来呀 7 / 18 师雷声的传播不需要介质吗 ? 师实践是检验真理的唯一标准，让我们通过实验来证实这个问题 演示 把一只正在响铃的闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内，用抽气机逐渐抽出其中的空气，随着罩内空气的减少，请同学们注意声音有什么变化 生随着罩内空气的抽出，铃声逐渐变小，最后直到听不到铃声 师请同学们再注意观察：让空气逐渐进入玻璃罩内，声音又有什么变化 ? 生随着空气逐渐进入，铃声逐渐加强 师 (启发学生思考 )由上面的实 验同学们可以得出什么结论 ? 生真空不能传声 师经过同学们的仔细观察，认真分析，同学们得出了真空不能传声的正确结论实际上，我们平常能听到彼此讲话的声音，就是依靠了空气这种介质假想云层和我们之间是真空，大家就听不到雷声了我们周围充满了空气，空气为人类、动物传递声音信息提供了便利条件 生月球上没有空气，登月宇航员怎么交谈呢 ? 师月球上没有空气，所以在月球上宇航员即使近在咫尺，也只能通过无线电交谈，因为无线电波在真空中也能传播 看录像 声音在空气中的传播 8 / 18 声音在空气中怎样传播呢 ?以击鼓为 例：鼓面向左振动时压缩左侧的空气，使得这部分空气变密；鼓面向右振动时，又会使左侧的空气变稀疏鼓面不断左右振动，空气中就形成了疏密相间的波动，向远处传播这个过程和水波的传播相似用一枝铅笔不断轻点水面，水面就会形成一圈一圈的水波，不断向远处传播因此，声音也是一种波，我们把它叫做声波 (soundwave) 想想议议 师同学们已经知道固体和气体都可以传声，那么，声能在液体中传播吗 ?请同学们找出事实或实验来支持你的想法 生在游泳池游泳的人，潜入水底时仍能听到岸边人的谈话声 生钓鱼时要保持周边 环境的安静 生渔民们常用电子发声器发出鱼喜欢的声音，将鱼诱人渔网 生把正在响铃的闹钟由塑料袋包好，把它放入水中，仍能听到铃声 师通过上面的探究活动、演示实验，我们已经知道了：气体、液体和固体都可以作媒介将声音传播出去那么声音在不同介质中传播的快慢一样吗 ?请同学们阅读课本图表：一些物质中的声速，并回答下列问题： 课件展示： 9 / 18 问题 1：声音在 15 和 25 的空气中传播的速度分别是多大 ?这说明声速跟什么因 素有关 ? 问题 2：声音在 25 的空气和蒸馏水中传播的速度分别是多大 ?这说明声速跟什么 因素有关 ?。 问题 3：对比表中的数据，你可以发现什么 ? 生 15 时空气中的声速为 340m s， 25 时空气中的声速为346m s说明声速跟介质的温度有关 生 25 时空气中的声速为 346m s， 25 时蒸馏水中的声速为 1497m s说明声速跟介质的种类有关 . 生声音在固体、液体中比在空气中传播得快 想想做做 师请同学们分组讨论，每组想出一个测量声速的方法，有可能的话，进行实际测量。看看哪个组的方法更合适，测得的声速更接近当时的真实值 第一组：百米赛跑时，测出计时员与发令枪的发令地点 之间的距离 s，再测出计时员从看到发令枪发令时的烟雾到听到枪声的时间 t，利用就可以计算出声音在空气中的速度 第二组：测出海底的深度 s，把恰好没在海面下的钟敲响，测出钟声传到海底，再反射回海面共用的时间 t，利用就可以算出声音在海水中的速度 10 / 18 第三组：对着山崖喊话，测出从喊声发出到听到回声所用的时间 t，再测出喊话者距山崖的距离 s，利用等就可以计算出声音在空气中的速度 第四组：利用声呐对着墙壁发出超声波，它会自动记录从发出超声波到接收到被墙壁反射回来的超声波共用的时间 t，再测出声呐与墙壁之间的距离 s，利用 计算出声音在 空气中的速度 . 第五组：两个同学相距较远的距离 s，让其中的一位同学喊话，并记下开始喊话的时刻 t1；当另一位同学听到喊声时，也记下听到喊声的时刻 t2，则利用计算出声音在空气中的速度 . 师同学们刚才设计的方案都具有一定的科学性、可行性，祝贺同学们成功的设想，课后同学们若能通过实验测出声速，就更加完美了 课堂小结 本节课我们主要学习了以下内容： 1声是由物体的振动产生的 2声的传播需要介质，真空不能传声 3声在不同介质中的声速不同 布置作业 1动手动脑学物理 l、 2、 3、 4、 5 写在作业本上 2第一次测定声音在水中的传播速度是 1827年在日内瓦湖11 / 18 上进行的两只船相距 14km在一只船上实验员向水里放一口钟，当他敲钟的时候，船上的火药同时发光；另一只船上的实验员向水里放一个听音器，如图所示，他看到火药发光后 10s听到了水下的钟声计算一下水中的声速是多大 ? 板书设计 1 11声音的产生与传播 产生：由物体的振动（ vibration） 声（ sound）传播：声传播需要介质（ medium） 声速：决定于介质的种类和温度 活动与探究 课 题 谁先欣赏到音乐 内容 中央人民广播电台和北京电视台同时转播首都剧场的音乐会实况首先欣赏到节目的究竟是剧场里离演奏者10m 以外的观众呢 ?还是远在 1000km 以外的上海无线电听众或电视观众呢 ? 过程 问题提出后，许多同学不知怎样回答才好教师鼓励学生大胆地猜想，然后寻求解决该问题的方法和思路 要解决此问题，同学们首先要通过查阅资料，弄清楚以下几个问题： 第一，电波和光波都是电磁波，只是广播用无线电波的波长较长而已； 12 / 18 第二，电磁波在空气中的传播速度 (即光速 )约 3l08m s； 第三，声波 是一种机械波，在空气中的传播速度约为 340m s(15) 同学们搞清以上的几个问题后，可以作这样的估算： 无线电波传送 1000km 所用的时间为 = 上式中 c 为光速， s，为北京到上海的直线距离 声波传送 10m所用的时间为 上式中 v 为声速， s2为演奏者与现场观众的距离 结果 比较一下数字，很显然，无线电波从北京到上海所需时间只有声波传到现场观众所需时间的毫无疑问，是无线电听众和电视观众首先 “ 欣赏 到音乐不过，这指的是听觉；视觉却不同因为电视传送图像，首先要把景物的影像按程序自左到右、 自上而下一行一行地扫描变成电信号，然后，通过一系列加工处理后，再用高频无线电波发送出去当电视接收机收到信号后，先把电视信号取出，再送到显像管，并按原来的顺序还原成图像，这样组成一幅完整的影像需要 40ms，加上无线电波传播时间在内总共约需43ms如果考虑到北京到上海要用微波 (一种超高频无线电波 )接力传送，因电波走的是折线，时间还要更长些但是剧场观众观看演奏者的表演，几乎是与演出同时的所以电视观众比剧场观众看到 “ 慢 而听到 “ 快 空气中的声速只有光速的百万分之一日常生活中的例子是13 / 18 很多的：雷雨时电闪 雷鸣，我们总是先看到闪电，而后听到雷声；百米赛跑时，站在终点的计时员总是看着发令枪的烟雾按动秒表开始计时的，如果听到枪声开始计时，这样必然会造成计时误差 习题详解 1解答：学生想出的办法只要能说明桌子是振动的就可以比如在桌子上固定一个弹性较好的细棍，用当手敲桌子时，就可以看到细棍振动，可以说明桌子是振动的还比如桌子上放几粒黄豆，当用手敲桌子时，可以看到黄豆跳起来 2解答：此题是一个开放型问题首先在实际生活中声音是不可能从北京传播到上海的，这里题目的设问只是一种假设另外声速、北京 到上海的距离、火车的速度、大型喷气式客机的飞行速度等数据，都没有直接告诉学生，需要学生自己查找数据实际上，由于这种计算不必太精确 (也不可能太精确 )，根据查找到的数据，或者自己知道大致的数值，最后估算即可如果学生对火车和飞机从北京到上海的时间是直接查到或自己知道的，也是允许的有关数据如下： 北京到上海的铁路线距离约为 1500km(实为 1463km) 北京到上海的航线距离约为 1200km k14(北京一上海 )快车平均每小时运行 105km 737客机平均每小时行驶约 600km 3解答：会 听到两次敲打的声音，一次是从铁管中传来的，14 / 18 一次是从空气中传来的 4解答：此题中声音在 1 5s 内传播的距离是枯井深度的2 倍，故枯井的深度是 1 5s340m so 5=255m 5解答：声音在气体中的速度比在液体中的速度小，在固体中的速度比在液体中的速度大，声音在空气中传播的速度跟介质的种类及其温度有关 备课资料 一、北京天坛三大声学奇迹 在首都北京市区的东南部，坐落着一个驰名中外的天坛公园那里本来是明清两代帝王祭天和祈祷丰年的祭坛，最初建设于明代永乐十八年 (1420年 )天坛是我 国最壮观、最有特色的古建筑之一不过，从声学上看，我们最感兴趣的是回音壁、三音石和圈丘 天坛第一声学奇迹是回音壁回音壁是一个圆环形的围墙，高约 3 72m，直径 61-5m在 回音壁内的圆形场地上，偏北有一座圆形的建筑物口旷皇穹宇 ” ，它与回音壁内壁间的最短距离是；同时东西对称地盖着两座房屋人们一进回音壁，往往第一件事便是与同伴贴着围墙作远距离的耳语人们讲悄悄话，一般在 6m 以外就听不见而在回音壁边上讲，传播却要远得多即使你和同伴分别在直线距离为 45m的甲、乙两处轻声对话，彼此还听15 / 18 得清清楚楚，就像 同伴在跟前与你说话一般 这个声学奇迹是怎样形成的呢 ?原来语音的波长只有 10300cm，比回音壁半径要小得 多，因此在这种场合下可以认为声波是直线前进的语音在甲、乙两处之间传播，一部分以束状沿围墙连续反射前进，全程有 129m；一部分沿直线直接通过空气传播，全程才45m因为墙面相当坚硬光洁，对声音的吸收小，是声音的优良反射体；而且在回音壁的具体条件下，声波沿墙面连续反射都是全反射，没有穿人墙体内部发生折射的部分，所以声音在传播中衰减很小两个人在甲、乙两处发出轻声细语，通过墙面传播的声波，尽管走了 129m，对方还能听清楚，就像打电话一样而直接经过空气传播的声波却衰减很快，只走 6m 就消失了，根本传不到 45m 外的对方耳朵里这就是神秘的回音壁的声学原理 天坛的第二声学奇迹是三音石它在从皇穹字通往围墙门口的一条白石铺成的路上，从皇穹宇台阶沿这条路数到第三块石头便是游人们一到这里就鼓掌鼓掌一下，可以听到五六次回声因为三音石正好在回音壁内圆心上鼓掌声沿着四面八方的直径在墙间来回反射因为围墙为圆形，每次声波从围墙反射回来在圆心会聚，便是一次回声只是由于声波在来回反射的过程中逐渐衰减，因此回声一 次比一次微弱五、六次后，回声就微弱到听不出来 16 / 18 天坛的第三声学奇迹是圜丘圜字是圆字的古体，丘字原意是小山、土堆子不过，圜丘不是圆形土堆子，而是青石砌成的高台，这里是真正的祭天的祭坛因为古人流行着 “ 天圆地方 ” 的不正确说法，所以圈丘砌成圆的，它外面的围墙筑成方的圜丘是三层的石台，每层都有台阶可以拾级而登每层台的周围都有石栏杆最高层离地 5m多，半径 15m 人们登上台顶，站在圜丘的圆心石上，往往又是喊话，又是拍手，这时听到的声音特别洪亮这又是什么缘故呢 ?原来台顶不是真正水平的，而是从中央往四周 坡下去人们站在台中央喊话，声波从栏杆上反射到台面，再从台面反射回耳边来；或者反过来，声波从台面反射到栏杆上，再从栏杆反射回耳边来又因为圜丘的半径较短，所以回声比原声延迟时间短，以致相混据测验，从发音到声波再回到圆心的时间，只有零点零七秒说话者无法分辨它的原音与回音，所以站在圆心石上听起来，声音格外响亮但是站在圆心以外说话，或者站在圆心以外听起来，就没有这种感觉了 天坛的声学奇迹是我国古代建筑匠师的卓越创造