資源簡介

第四節　聲波的應用
1．物理觀念：了解現代技術中與聲有關的知識的應用；了解聲不僅能傳遞信息，還能傳遞能量。
2．科學思維：在活動中培養學生善于與其他同學合作交流的意識和能力。
3．科學探究：通過觀察、參觀或觀看有關的文字、圖片、音像資料等，獲得社會生活中聲的利用方面的知識。
4．科學態度與責任：
(1)通過學習，了解聲在現代技術中的應用，進一步增加對科學的熱愛。
(2)感受自然界聲音的美妙與有趣，激發學生的好奇心和求知欲。
教學重點：了解現代技術中與聲有關的知識的應用。
教學難點：聲波的應用中涉及的物理知識。
音、視頻及圖片(超聲波、次聲波、聲音在現代科技中的應用)、多媒體播放設備、蠟燭。
新課引入
播放蝙蝠利用超聲波捕食的視頻，提出問題：你知道蝙蝠是如何捕食的嗎？
由此引入課題。
知識點一　超聲波的應用
1．讓學生閱讀教材P85“超聲波的應用”的內容。
2．播放聲吶探測魚群的視頻和超聲波加濕器的圖片。
讓學生思考、討論：超聲波有哪些特點？超聲波有哪些應用領域？
教師總結：
超聲波的應用主要有兩方面：一是傳遞信息，二是傳遞能量。
特點：頻率高、波長短，對液體和固體的穿透本領強，容易會聚成一束定向發射。另外，超聲波沿直線傳播，傳播距離較遠，且不易被吸收。
主要用途：
1．聲吶——超聲定位，超聲測距。探測海洋深度、魚群、敵方潛艇和礁石的位置。
2．超聲測速儀——測定運動物體的速度。
3．B超——檢查人體。
4．超聲波清洗器——清洗鐘表、眼鏡片、牙齒。
5．超聲粉碎機——擊碎并除去人體內的結石。
6．超聲焊接——使塑料焊接處摩擦生熱，從而黏合在一起。
知識點二　次聲波的應用
學生閱讀教材P86～87“次聲波的應用”的內容，并思考次聲波的特點及主要用途。
教師總結：
特點：頻率低，在空氣中傳播的距離遠，破壞性大，不容易被吸收。
主要用途：
1．檢測風暴和火山，發出警報。
2．監視探測大氣、天氣的情況。
3．檢測確定核爆炸的強度和位置。
知識點三　語音識別
閱讀教材P87“語音識別”的內容，播放機器人圖片。讓學生思考、探討語音識別技術的應用。
定義：讓機器把語音信號轉變為相應的文本或命令的技術。
優點：不需要記憶，不會遺失和忘記，使用方便。
用途：電話銀行，電話炒股，電子購物。(防止盜竊，保護人民財產)
板書設計
第四節　聲波的應用
1．超聲波
主要用途：
(1)傳遞能量。
(2)傳遞信息。
2．次聲波
特點及用途：傳播速度快，可預報火山爆發等自然災害。
3．語音識別——讓機器把語音信號轉變為相應的文本或命令的技術。
應用領域：電話銀行，電話炒股，電子購物。
此次授課內容較為生動，雖說是學生陌生的內容，但學起來不是那么吃力，課件上有較多圖片幫助學生理解生疏的內容。從學生的反映上來看，學生輕松收獲本節的知識。第二節　聲音的特性
1．物理觀念：
(1)了解聲音的特性。
(2)知道聲音的音調跟發聲體的振動頻率有關，知道超聲波與次聲波的定義，知道響度跟發聲體的振幅有關。
(3)不同發聲體發出聲音的音色不同。
2．科學思維：通過實驗探究活動，鍛煉學生初步的觀察、實驗和思維能力。
3．科學探究：通過做“決定響度的因素”實驗進一步了解和學習物理學研究問題的方法。
4．科學態度與責任：
(1)體會現實世界物體的發聲是豐富多樣的，更加熱愛世界、熱愛科學。
(2)感受自然界聲音的美妙與有趣，激發學生的好奇心和求知欲。在活動中培養學生善于與其他同學合作交流的意識和能力。
教學重點：聲音的三個特性及其影響因素。
教學難點：響度與音調的區別。
鋼尺(若干)、示波器、音叉、乒乓球(系有細繩)、鼓、鐵支架、口琴、笛子、小提琴、錄音磁帶、錄音機。
新課引入
生活中我們接觸到的聲音各種各樣，千差萬別。例如：音叉發出的聲音、人歌唱的聲音、各種樂器的演奏聲等，它們的高低、強弱和發聲體各不相同?，F在讓我們一起來研究聲音有哪些特征吧。
知識點一　音調
1．演示實驗：
引導學生從聲音的產生認識到聲音的特性應與發聲體的振動情況有關，并根據已有的經驗對音調的高低與振動的什么因素有關做出猜想。
學生思考，分組討論，教師引導學生閱讀教材，分小組動手做P75圖3.2－2實驗。
2．教師提出問題，并巡回指導：
(1)尺子伸出的長短跟振動的快慢有何關系？
(2)振動快慢和聲音的高低有何關系？
學生自己動手實驗并討論、交流教師所提出的問題。
各小組選代表回答：
(1)尺面伸出得越短，振動越快，音調越高。
(2)尺面伸出得越長，振動越慢，音調越低。
3．在學生討論的基礎上，教師提出音調的概念：
在物理學中，聲音的高低用音調表示，音調決定于發聲體的振動快慢。發聲體的振動快慢用頻率表示，并介紹頻率單位——赫茲(Hz)。發聲體振動得越快，頻率越高，音調就越高。
請同學們閱讀教材P76對應部分內容及表3.2－1，了解超聲波和次聲波的概念及人和一些動物的發聲頻率范圍和聽覺頻率范圍。教師引導總結相關概念。
超聲波：頻率高于20000 Hz的聲波；次聲波：頻率低于20 Hz的聲波。
知識點二　響度
1．演示實驗：教師拿起一面鼓，同時用鼓槌一次比一次用力地敲擊鼓面。
提問：你們現在聽到的聲音是音調發生了改變嗎？
學生小組討論回答：不是，是聲音的大小發生了變化。
教師引出聲音的第二個特性——響度，即聲音的強弱。
2．提問：那么響度與什么因素有關呢？
學生討論回答：要通過實驗來探究。
3．演示實驗：教師演示輕敲、重敲鼓面，引起泡沫球的跳動，進而得出鼓面振動的幅度大小不同。
4．提出問題：響度的大小與鼓面振動的幅度是否有關？
學生觀察實驗，思考問題，各小組討論得出結論：振動幅度越大，響度越大；振動幅度越小，響度越小。
5．提出新問題：聲源的振幅相同時，人們聽到的聲音響度是否相同？
6．引出決定響度的其他因素，安排演示實驗。
實驗：拿出鬧鐘讓學生們聽，前排學生可以清晰地聽見鬧鐘滴答的聲音，后面幾排的同學幾乎聽不見。
各小組討論得出結論：這說明響度還與距離聲源的遠近有關。離聲源越遠，聲音越分散，響度越小。
知識點三　音色
1．演示實驗：
現在請同學們聽一聽下面幾種聲音，看同學們能不能猜出他們分別是什么物體發出的聲音(利用多媒體播放琵琶、二胡和古箏的聲音)。
學生分組討論：教師播放的是琵琶、二胡和古箏的聲音。
教師提問：你沒看見怎么知道是它們的聲音呢？
學生回答：因為不同的物體有不同的聲音。
2．教師引出樂音的第三個特性——音色，它反應了每個物體發出的聲音特有的品質，音色也叫音品。平時我們能聽聲辨人，聽聲辨物，就是利用了音色來區分的。
3．音色與發聲體的材料、結構和振動方式(如彈奏的手法)等因素有關。
板書設計
第二節　聲音的特性
一、音調
1．音調是指聲音的高低。
2．音調的高低由發聲體振動頻率決定的。
3．超聲波：頻率高于20000Hz的聲波；
次聲波：頻率低于20Hz的聲波。
二、響度
1．響度：聲音的強弱。
2．響度的大小主要決定于發聲體振動幅度。
三、音色
1．定義：聲音的品質和特色。
2．影響因素：發聲體的材料、結構和振動方式不同，發出聲音的音色不同。
1．本節課設計了許多學生活動，將大量的實驗過程、知識和技能蘊含其中，使學生理解音調、響度、音色各與什么因素有關，使學生感悟到“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”
2．在本節課教學過程中，對教材進行了一系列的創新，如問題的提出方式等等。這些設計更有利于培養學生的興趣，提高學生分析問題和解決問題的能力。第三節　制作隔音箱
1．物理觀念：
(1)了解噪聲的來源和危害。
(2)知道防治噪聲的途徑。
2．科學思維：通過體驗和觀察，了解防治噪聲的思路，結合調查提出減小噪聲污染的建議。
3．科學探究：設計隔音箱，制作隔音箱模型并測試隔音效果。
4．科學態度與責任：
(1)通過本節課的學習，培養學生的環保意識，培養學生熱愛、保護我們賴以生存的“地球村”的環境意識，提高學生的道德修養。
(2)通過開展社會調查，培養學生參與社會實踐的興趣。
教學重點：噪聲的等級和危害、怎樣控制噪聲，聯系實際，提高學生保護環境的意識。
教學難點：設計并制作隔音箱。
鞋盒、鬧鐘、分貝儀、尺子、海綿、泡沫塑料、示波器、玻璃、剪刀、透明膠、彩筆、彩紙、多媒體。
新課引入
在我們日常的生產、生活中有很多噪聲，噪聲會影響人們的生活，太強的噪聲甚至會對人們的身體造成損傷。噪聲是怎樣產生的？它有哪些危害？控制噪聲的方法有哪些？請你為工廠車間設計一個隔音箱，并完成隔音箱模型制作，為創造安靜和諧的生產生活環境貢獻力量。
【任務分解】
1．認識噪聲的來源和危害。
2．了解噪聲防治的方法，結合調查提出減小噪聲污染的建議。
3．設計隔音箱，制作隔音箱模型，并測試隔音效果。
任務一　認識噪聲
1．噪聲的定義
(1)引導學生自學課本，從物理角度和環境保護的角度理解噪聲的含義，學習樂音和噪聲的定義、波形的不同之處。
(2)教師總結學生的分析結果，得出噪聲的含義：
①從環境保護的角度看，凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音都是噪聲。
②從物理學的角度看，噪聲一般是指物體做無規則振動時發出的聲音。
樂音的波形有規則，噪聲的波形無規則。
思考并討論：我們身邊的噪聲主要來源有哪些？
學生分組討論我們生活中都有哪些噪聲并舉例。
(3)教師進一步總結噪聲的來源：
①交通運輸噪聲：各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車聲、排氣聲、機械運轉聲等。
②工業噪聲：紡織廠、印刷廠、機械車間的噪聲。
③施工噪聲：筑路、蓋樓、打樁等。
④社會生活噪聲：家庭噪聲，娛樂場所、商店、集貿市場里的喧嘩聲。
2．噪聲的等級和危害
(1)噪聲的產生和來源我們已經知道了，那么噪聲有大小之分，該怎么表示呢？
(2)引導學生閱讀課文，出示兩個問題：
①噪聲強弱是如何劃分的？
②噪聲的危害表現在什么地方？
(3)學生閱讀課本P81，并交流討論。歸納總結：
①噪聲的等級的劃分用分貝(dB)表示，它實質上是指響度的大小。
②分貝過高的噪聲環境里，會使人的聽力受損甚至引起其他心理或生理的疾病。
任務二　了解噪聲的防治方法
1．請同學們閱讀教材P81～82并回答下面的問題：
聲音從產生到引起聽覺的三個階段是什么？
同學們閱讀后，分組討論并回答：
①聲源的振動產生聲音。
②空氣等介質的傳播。
③鼓膜的振動。
2．教師提問：控制噪聲的三種途徑是什么？
同學們總結實驗結果后回答：
(1)在聲源處減弱或消除噪聲；
(2)在傳播過程中阻礙噪聲傳播；
(3)在人耳處減弱噪聲。
3．告訴大家日常生活中從小事做起，減少不必要的噪聲干擾，保護環境。向學生宣傳噪聲防治相關的法律法規。
任務三　設計隔音箱并制作模型
要使隔音箱實現最佳的效果，選擇合適的材料非常關鍵。通常用于防治噪聲的材料可分為隔音材料和吸音材料兩種。隔音材料可以反射聲音，從而起到阻礙噪聲直接傳播的作用。吸音材料可以使聲音的能量衰減，從而起到吸音作用。
查找資料，了解不同材料的隔音或吸音效果，設計一個隔音箱。將你設計的隔音箱制作成模型在班級進行展示，并從材料、結構等方面交流你的設計方案。與同學們一起分析和討論如何提升隔音效果，為噪聲污染治理貢獻力量。
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第三節　制作隔音箱
一、噪聲及其來源。
二、噪聲的等級和危害。
三、噪聲的防治。
(1)在聲源處減弱或消除噪聲；
(2)在傳播過程中阻礙噪聲傳播；
(3)在人耳處減弱噪聲。
四、設計隔音箱并制作模型。
本節教材的物理知識較少，教學中要從保護環境出發，突出噪聲的危害和怎樣減弱噪聲，聯系實際，提高學生應用科學方法保護環境的意識和可持續發展意識。同時通過設計隔音箱并制作模型，培養學生利用所學物理知識解決問題的意識和能力。進一步增強學生對學習物理知識的熱愛。因此，通過本節教學后學生應該較容易達到教學目標的要求。第一節　聲音的產生與傳播
1．物理觀念：
(1)知道聲音是由物體振動產生的。
(2)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。
(3)知道回聲及其應用。
2．科學思維：通過實驗探究活動，初步鍛煉學生的觀察和實驗能力。初步學會用歸納推理的方法得出結論。
3．科學探究：通過觀察和實驗，探究聲音產生和傳播的條件，培養學生初步研究問題的能力。
4．科學態度與責任：
(1)通過教學活動，激發學生的學習興趣，培養學生對科學的熱愛，使學生樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理。
(2)感受自然界聲音的美妙與有趣，激發學生的好奇心和求知欲。在活動中培養學生善于與其他同學合作交流的意識和能力。
教學重點：通過觀察和實驗，探究聲音的產生與傳播。
教學難點：做真空罩實驗。
音叉、小錘、水槽、水、玻璃罩、抽氣機、橡皮筋、小鬧鐘(或小收音機)、鋼尺、小鼓、小鑼等。
新課引入
教師事先錄制好自然界以及生活中常見的某些聲音。例如：潺潺的流水、清脆的鳥鳴、悠揚的琴聲、朗朗的書聲、汽車的喇叭聲、飛機的轟鳴聲等。
同學們，我們生活在一個充滿了聲音的世界里，在我們周圍有各種各樣的聲音。你們想過沒有，這些聲音都是由哪些物體發出的？又是怎樣產生和傳播的呢？我們一起來探究聲音知識的寶庫吧！
知識點一　聲音的產生
1．探究性活動
教師向學生介紹桌上的器材(音叉、橡皮筋、鋼尺、小鼓、小鑼等)。
組織學生活動：怎樣利用桌上的器材并使它們發出聲音？比比看誰的發聲方法多，誰的發聲方法最有創意。
在活動過程中要求學生
思考：
①物體發聲時與不發聲時有什么不同？
②物體發聲時有什么共同的特征？
活動：用桌上的器材研究如何使物體發聲，教師參與討論，適當給予提示或引導。然后請學生代表上臺展示研究結果，對獨特的發聲方法表示贊賞和鼓勵。
學生動手：手指帖著自己的喉頭，說一句話，體會手上的感覺。
2．交流
物體的發聲現象真是太多了，哪位同學能向大家介紹一種比較奇特的發聲方法？
學生列舉更多有趣的發聲方法。
3．小結
在以上感性認識的基礎上總結物體發聲的原因，即聲音是由物體的振動產生的，一切發聲的物體都在振動；振動停止，發聲也停止；發聲的物體叫作聲源。
知識點二　聲音的傳播
1．先引導學生做下面的小實驗。
小實驗(1)：把兩張課桌緊挨在一起，一個同學輕敲桌面，另一個同學把耳朵貼在另一張桌子上，能否聽到聲音？兩張桌子離開一個小縫，再試一試，聲音有什么變化？說明什么？
小實驗(2)：請兩個同學利用“土電話”小聲交談，其他同學聽不到，說明什么？
通過以上自主探究，讓學生知道聲音可以在固體中傳播。
2．教師再提出問題。
在釣魚時，如果有人從岸邊經過，魚會跑掉。讓學生思考為什么魚會跑掉？說明了什么？
花樣游泳運動員在水下的動作整齊一致，是怎樣做到的？說明了什么？
讓學生認識到液體也能傳播聲音。
通過以上實驗和分析，引導學生總結聲音傳播的條件是什么。
3．師生總結
聲音可以通過固體、液體、氣體傳播。這些傳播聲音的物質叫介質，即聲音的傳播需要介質。
4.真空能不能傳播聲音？
演示實驗——玻璃罩中的電鈴：把一只電鈴(或手機)放在接有電動抽氣機的玻璃罩內，實驗要注意密封情況，同時用減震材料，如軟繩、橡皮墊等，使其與瓶壁、底座等隔開，防止從瓶壁、底座傳聲。
空氣未抽出時學生很明顯地聽到鈴聲，讓學生猜想空氣被抽出時鈴聲有什么變化。當空氣都被抽出，玻璃罩內形成“真空”時鈴聲又如何？說明什么問題？
通過觀察實驗和思考，討論教師提出的問題。
使學生認識到：聲音可以在空氣中傳播，但不能在真空中傳播?？衫迷谠虑蛏系暮教靻T不能直接交談，只能靠無線電來交流的實例加深認識。
請同學們閱讀教材P70表3.1－1“常溫常壓下一些物質中的聲速”，并回答下列問題：
1．聲音在空氣中的傳播速度是多大？
2．對比表中的數據，你可以發現什么？
各小組討論后回答：
1．在常溫下，聲音在空氣中的傳播速度是340 m/s。
2．一般情況下，聲音在固體、液體中比在空氣中傳播更快。
讓學生閱讀教材P70～71對應部分內容，思考下列問題：
1．什么叫聲波？
2．人的聽覺是怎樣產生的？
各小組討論后回答：
1．聲音在所有介質中都以聲波的形式傳播。
2．聲波傳播到耳道中，引起鼓膜振動，再經過其他組織刺激聽神經，把這種信號傳遞給大腦，就產生了聽覺。
知識點三　聲音的反射　回聲
聲音在傳播的過程中遇到障礙物后，會被障礙物的表面反射回來，產生回聲。人耳能分辨出回聲的條件是：聽到原聲和聽到回聲的時間間隔在0.1 s以上(或聲源和障礙物的距離大于等于17 m)。若時間間隔小于0.1 s，則會感覺聲音“加大”了，人感覺在教室中說話的聲音會比室外大就是這個原理。回聲在建筑中還有很多應用，如錄音室、影劇院、天壇中的回音壁和圜丘等。
最后，引導學生閱讀教材P72“科學窗”。
板書設計
一、聲音的產生與傳播
本課的教學核心概念：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。

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