初二【物理(人教版)】声的利用 教学设计

教学设计

课程基本信息课例编号学科物理年级8年级学期第1学期课题声的利用教科书书名：物理八年级上册出版社：人教版出版日期：2012年6月教学人员姓名单位授课教师指导教师教学目标教学目标：知识目标：了解声可以传递信息和声可以传递能量。能力目标：通过观察音叉共振演示、观看视频等活动侧重培养学生的观察能力和表述能力；通过探究“影响声传递能量多少的因素”的实验，使学生经历科学探究过程；通过阅读文本资料，培养学生的阅读能力。情感目标：通过声在生活、社会、特殊人群中等应用的实例，渗透人文关怀；通过对现代声学技术的基本分析，让学生体会物理是有趣的、有用的。教学重点：了解声可以传递信息和声可以传递能量教学难点：探究“影响声传递能量多少的因素”实验教学过程时间教学环节主要师生活动2分钟7分钟12分钟3分钟1分钟引入声与信息声与能量结尾课堂小结+布置作业【点PPT】请同学们看屏幕，老师将播放一段视频，请注意看，注意听。【播放视频】【问】有些路口的信号灯是带有声音提示的，从视频中你能发现声音的节奏有怎样的特点吗？【答】同学们一定都发现了，【点PPT，手指图片】红灯亮起时节奏慢，绿灯亮起时节奏快。慢节奏的声音提醒行人等待，快节奏的声音提醒行人快速通过。这样的温馨提醒还能很好地为盲人传递信息。这就是我们身边声音的利用【点PPT】。除此之外声音还可以有哪些利用？超声波和次声波是否同样可以利用呢？今天我们一起来学习声的利用。【点PPT出板书】【点PPT】下面我们来玩一个小游戏。老师将播放两段声音片段，请同学们注意倾听，试着说出听到了什么声音。准备好了吗？来听第一段。【播放声音1】【问】这是什么声音？【答】对，雷声。【问】听到隆隆的雷声预示着什么？【答】自然界的雷声传递了天气变化的信息。【说】来听第二段，听一听这是哪个影视作品中谁的声音？【播放声音2】【答】有同学听出来了，这是电视剧《西游记》中孙悟空的声音！【问】从他的声音中你能判断出此刻他有怎样的心情？【答】开心的、兴奋的。【说】真的是孙悟空吗？我们来看。【播放视频】【手指屏幕说】真的是孙悟空。【手指屏幕说】图像可以传递信息、文字可以传递信息、声音同样可以传递信息。【点PPT出板书】【点PPT】通过上节课的学习我们知道，人类利用声音传递信息，有些动物还可以用我们听不到的声交流。【手指PPT】如大象可以发出次声波、海豚可以发出超声波、蝙蝠可以通过发出超声波来确定目标的位置。【问】同学们，你们知道蝙蝠是如何做到的吗？【点PPT答】蝙蝠采用的方法叫做“回声定位”。【点PPT】请同学们看回声定位的分解过程。蝙蝠发出的超声波遇到障碍物时会反射回来被蝙蝠接收，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠就可以确定目标的位置。【手指PPT】科学家利用回声定位原理发明了“声纳”。利用声纳系统可以探测海洋深处的地形、海下潜艇、获取海下鱼群的信息。【问】除了声纳外，同学们还知道哪些利用超声波传递、获取信息的应用呢？【答】老师知道屏幕前的同学们一定都在争相回答。【点PPT补充】有倒车雷达、超声导盲仪、超声波测速、超声波探伤、还有检查小宝宝发育情况的B超。【点PPT】这是一个超声导盲手杖，导盲手杖将超声波的回波信息转化为我们能听到的声音，离障碍物越近，声音的节奏越快，这样就可以提醒盲人及时避开障碍物。【点PPT】在生产实践中，超声的检测技术应用很广。利用超声可以检测出金属有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、多深。这就是超声波探伤技术。【点PPT】医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，然后接收体内脏器的反射波，反射波携带的信息经过处理后，显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。【点PPT】以上这些都是超声波传递信息的应用。【点PPT】请同学们再看一段视频，并仔细听一听，你们知道将要发生什么事情吗？【播放视频】【问】有同学们问，这是要发生自然灾害的征兆吗？【答】是的。【点PPT】这是电影唐山大地震的片段。像地震、海啸等自然灾害的来临，会引起自然气候的变化，还会伴有次声波的产生。【点PPT】有些动物能接收到人类听不到的声，从而会有异常的反映。可见，次声波也可以传递信息。【说】如果这种能力能为我们人类服务，该多好啊！或许实现这个梦想的人就在你们中间。【点PPT】下面，我们换一下心情，来听一段动感的音乐。【播放音乐，注意声音要调小！】【点PPT】现在老师让三根蜡烛排好一列纵队，站到音箱前和我们一起听音乐，看看它们有什么表现。【播放视频】【问】随着老师慢慢调大音量，同学们看到什么现象了？【答】烛焰随着音乐摇摆，离音箱最近的一根蜡烛熄灭了。【问】蜡烛与音箱没有接触，烛焰为什么会有不同程度的摇摆甚至熄灭？【答】吹气，可以使蜡烛熄灭。而刚才的过程没有对蜡烛吹气也能让它熄灭。这是由于音箱发出的声音在空气中传播，引起烛焰的振动，这个过程中声音传递了能量。【点PPT出板书】【说】声由振动产生，在介质中以波的形式传播。【点PPT】老师将用手的往复运动模拟声源的振动，手中的彩环模拟传播声的介质，彩环上的小旗模拟接收波的物体。请同学们观察。【播放视频】【说】手的振动传递到彩环，振动的彩环又把振动传递给小旗，从而实现能量的传递。【播放小旗视频，同时说】小旗振动的幅度和振动的剧烈程度反映了传递到小旗上能量的多少。【点PPT】类似地，在刚才的实验中，烛焰摆动的幅度和摆动的快慢，反映了烛焰接收到能量的多少。【点PPT】请同学们思考：声传递给物体能量的多少可能与哪些因素有关？并说出你的猜想依据。【点PPT，答】有同学说，老师，在刚才的实验中，音乐的声音变大后，蜡烛熄灭了，我猜想可能与声音的响度即声源的振幅有关；有同学说，老师，我发现，在女生唱歌时，烛焰的摆动更明显，我猜想可能与声音的音调即声源的频率有关，还有同学说，老师，我看到离音箱最近的一根蜡烛熄灭了，我猜想可能与距离的远近有关。【点PPT】同学们一定还会有更多的猜想。【点PPT】今天，老师就带同学们做一个实验，去探究声传递的能量与声源振幅的关系。【点PPT】剩余的猜想有兴趣的同学可以在课下继续研究。【问】那么，针对我们今天要探究的问题，实验中应该改变哪个因素？【点PPT答】对，应改变振幅。【问】其余的因素怎么办？【点PPT答】要控制不变。【点PPT】为了满足实验要求，今天我们用的发声装置是音叉。每一个音叉的频率是一定的，用小锤敲击音叉的上端，可以发出特定的音调。现在我们要改变音叉的振幅，如何改变和观测呢？通过上节课的学习我们知道，【点PPT】声源的振幅越大，声音的响度越大。所以，我们可以将振幅转换为响度，听一听音叉响度的大小，就可以判断振幅的大小。【点PPT】轻敲，响度较小，振幅较小；重敲，响度较大，振幅较大。请同学们注意看、注意听。【点PPT】老师这里有两个频率相同的音叉，老师将用小锤敲音叉A，请同学们注意看、注意听，哪个音叉发出了声音？【播放视频】【答】同学们一定发现了，当老师用手按住A音叉，A音叉的振动停止、发声停止，我们听到了B音叉也发出了声音。刚才没有听清的同学，再观察一次。【再次播放视频】【说】当两个频率相同的音叉靠近时，其中一个音叉振动发声传递的能量会使另一个音叉一起振动。【问】现在我们要研究物体接收到能量的多少应观察哪一个音叉？【答】应观察B音叉。【问】如何判断B音叉接收到能量的多少呢？【说】同学们一定想到了很多方法。可以听一听B音叉声音的大小、可以摸一摸B音叉振动的强度、还可以把B音叉贴到水面，让它溅起水花，看一看水花的大小。【说】同学们的方案都非常好！【说】为了便于观察B音叉的振动强度，老师还给同学们提供了一个方法，【点PPT】将静止的乒乓球贴住B音叉，敲A音叉，【点PPT】通过乒乓球的摆动幅度，就可以判断B音叉接收到能量的多少。【点PPT】改变敲击音叉A的力度，从而改变音叉A的响度，观察乒乓球的摆动幅度。并将你观察到的现象记录在数据表格中。请同学们注意观察实验现象。【播放视频】【点PPT】通过现象我们发现，音叉A的响度较小，乒乓球的摆动幅度较小，音叉A的响度较大，乒乓球的摆动幅度较大。【点PPT】音叉A的响度增大，乒乓球摆动的幅度也随之增大。【点PPT】大量实验证明，在其他条件不变的情况下，声源的振幅越大，声传递给物体的能量越多。【点PPT】同学们，我们再做一个小实验吧。老师这里还有一个发声装置，两端开口，一端蒙有橡皮膜的“声音炮”。敲击橡皮膜，可以发出声音。同学们在家也可以自制一个这样的“声音炮”。【点PPT】我们可以比一比，能不能敲击橡皮膜发出声音，使蜡烛熄灭？比赛规则：只能用手弹击声音炮发声，30秒内使蜡烛熄灭为获胜。试一试。【播放视频】【问】老师没有成功，怎么办呢？【答】有同学帮老师想办法了，把声音炮离蜡烛近一些。再试一试。【播放视频】【说】还是没有成功。【点PPT】是不是老师的力度不够呢？屏幕前的你们可以再多试几次。如果还没有成功的话，老师想到了一个改进办法，可以将一个小口的瓶子去掉瓶底后套在这个声音炮上。我们来看。【播放视频】【说】一个小小的改变，实际上是让声音聚集，使能量更集中了。所以平时我们在喊话的时候往往会做出喇叭状的手势。【点PPT】【点PPT】生活中，我们还会利用高频率的超声波传递能量。一般来说，超声波产生的振动比较强烈，常被用来清洗物体。【点PPT】如应用超声波清洗眼镜、超声波牙刷。把被清洗的物体放在清洗液里，超声波穿过液体并引起激烈的振动，振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被清洗的物体。【点PPT】外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石：向人体内的结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，从而可以顺畅地被排出体外。【点PPT】超声波传递的能量还可以把水打碎成雾状，增加空气的湿度。这就是超声波加湿的原理。【问】低频率的次声波能否传递能量呢？声还有哪些利用？【点PPT】同学们可以在课后查阅相关的资料，试着将你们看到的声的利用按照信息与能量进行分类。【点PPT】声的利用已经越来越普遍了，在我们遇到困难时，也可以发出声音的求救信号。国际通用的SOS声音求救是三短三长三短。请同学们跟老师一起做一次。【演示一次】【问】同学们记住这个信号了吗？【说】如果，你们在某一个场合听到这样的声音，你要知道，有人正需要你的帮助。【点PPT】愿我们能更好地利用声为生产生活服务！【点PPT】今天这节课我们