第一章声现象11.docx
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第一章声现象11
绪论
（4）吹不开的纸片（全体同学参与）
器材：
纸。
做法：
将一张纸对折撕成两半，叠在一起，用力吹两张纸的中央，学生会发现纸片靠近，并未出现他们想象中一吹就分开的现象。
（5）站不起来（全体同学参与）
器材：
学生自己。
做法：
每位学生两脚着地，手放在腿上，腰挺直坐好。
要求，身体不能前倾、不能后仰，不能侧身。
然后，老师一声“起立”。
学生会惊奇的发现，当他们达到老师所说的要求时，却不能离开座位站起来。
夏天的冰棒周围的白气是向上升还是下降？
（2）鸡蛋浮起来了
器材：
一只大烧杯、鸡蛋、清水、盐。
做法：
把一只鸡蛋放入盛满清水的大烧杯中，鸡蛋很快就沉了下去。
往清水中加盐，轻轻搅拌，鸡蛋慢慢的浮起来了。
同学们，物理不仅有趣，而且十分有用。
它能帮助我们解释生活中的许多现象，还能帮我们有效的完成很多事情。
2．我们捉鱼虾时，先看清鱼虾在什么位置，然后伸手去捉,可以捉到吗？
（抓不到，我们看到的是鱼虾的像，光的折射所成的虚像，真正的鱼虾在像的下边。
）
（1）冬天的冰花结在玻璃的内表面还是外表面？
（外表面）
（2）蒸馒头时上层先熟还是下层先熟？
（上层先熟）
（3）有同学很喜欢看日出，那么我们在日出时看到的那颗火红的太阳是真正的太阳吗？
雨后彩虹又是怎么形成的呢？
（光的折射）
（4）去年的雪灾，武警战士们为什么要在道路上撒盐？
（加速冰雪的熔化）
（5）我们的鞋底和轮胎的表面为什么有花纹？
（增大摩擦）
（6）书包的背带为什么那么粗？
（减小压强）
第一节声音的产生于传播
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。
问题一：
（1）声音是怎样产生的？
学生讨论：
如此丰富多彩的声音是怎样产生的呢？
1．让学生感知比较说话与不说话时喉咙部位的情况。
当空气从肺部经气管呼出时，呈一定张力的声带，由于受气流的不断冲击，引起振动而发声。
2．观察比较按紧的直尺不发声与拨动发声时的情况。
3．观察比较烧杯中的静水与向烧杯中倒水发声时水的情况。
4．让观察比较拉紧的橡皮筋发声与不发声时的情况。
师生总结：
声音是由物体的振动产生的。
（2）有什么办法可以验证发声的音叉在振动？
是否一切发声的物体都在振动呢？
怎样验证？
教师预备：
方案一：
用手轻触发声的音叉，手有什么感觉。
方案二：
让发声的音叉浸入水面少许，观察水面变化情况。
方案三：
用细线将铅笔系在音叉上，音叉发声时，用纸在笔尖上迅速拖过，观察在纸上留下的线条情况。
方案四：
用细砂撒在桌面上，用小锤敲击桌面时发声的同时观察砂子的情况。
方案五：
把装有水的水槽放在桌面上，用小锤敲击桌面时发声的同时观察水面的情况。
发声体
现象
结论
声带
说话时喉咙部位在振动
说话时声带在振动
直尺
发声时直尺在振动
发声的直尺在振动
水
水发声时在振动
发声的水在振动
橡皮筋
发声的橡皮筋在振动
发声的橡皮筋在振动
音叉
发声的音叉可以把乒乓球弹开
发声的音叉在振动
音叉
手感觉发麻
发声的音叉在振动
音叉
发声的音叉在水面上激起水花
发声的音叉在振动
音叉
铅笔在白纸上留下波浪线
发声的音叉在振动
桌面
桌面发声时细砂会跳动
发声的桌面在振动
桌面
桌面发声时水面上会激起水波
发声的桌面在振动
得出结论：
一切发声的物体都在振动。
引导解决：
1．指导学生看教材12页图1．1-1、13页1．1-2，是什么物体在发声？
为什么会发声？
2．我们能把声音记录下来吗？
问题二：
声音是怎样向远处传播的？
媒体播放：
宇航员在月球行走的资料片断，观察宇航员交流的方式，与人们在地球上的交流对比。
教师引导：
声音的传播需要空气（介质）。
提出问题：
怎样证明声音的传播需要介质呢？
固体、液体是否都可以传播声音呢？
教师预备：
方案一：
把正在响的闹钟用塑料袋包住，放进水中，听声音的情况。
方案二：
在水中，敲击两块石头，旁边的人能听到声音。
方案三：
一同学轻敲课桌一端（或把闹钟放在课桌一端），另一同学把耳朵贴近课桌的另一端，听声音的情况。
收集信息，分析材料：
介质
现象
结论
空气
听到闹铃声
气体可以传播声音
无
听不到闹铃声
真空不能传播声音
水
听到闹铃声
液体可以传播声音
水
听到石头敲击声
液体可以传播声音
课桌
听到敲击（嘀嗒）声
固体可以传播声音
得出结论：
声音的传播需要介质；真空中不能传播声音。
问题三：
声音在空气中是怎样传播的？
提出问题：
既然声音的传播需要介质，那么声音在介质中是怎样传播的呢？
投影展示：
振动源可在水槽中激起水波，并不断向外围扩散。
声波：
声音向外传播时形成的波（与水波相似）
类比说明：
指导学生看图1．1—6说明声音在空气中是以声波的形式传播（物理研究方法指导：
类比法）
问题四：
声音的传播需要时间吗？
提出问题：
平时我们说话时，一张口，马上就听到声音了。
那么声音的传播需要时间吗？
你怎么知道的？
教师预备：
1．百米比赛时，计时员是怎样计时的呢？
为什么？
2．对着高墙或山崖喊话，能马上听到回声吗？
3．雷电时，为什么总是先看到闪电，后听到雷声呢？
4．我们知道了一切正在发声的物体都在振动；振动停止，其发声也就停止。
那钟声"余音未止"的主要原因是（ ）.
A.大钟回声 B.因为大钟在继续振动.
C.大钟虽停止振动,但空气仍在震动 D.因为人的听觉发生"延长"的缘故.
共同归纳：
声音的传播需要时间，也就是声音是以一定的速度传播的。
介绍资料、指导读表：
《一些介质中的声速》
学生讨论：
在读表的过程中，发现了什么特点？
（教师指导）
1．150C时，V声=340米/秒， 250C时，V声=346米/秒；
2．传播速度与温度有关 ； 3．一般情况下：
V固>V液>V气
课堂小结
1．一切发声的物体都在振动。
2．声音的传播需要介质；真空中不能传播声音。
3．声音在介质（空气）中是以声波的形式传播。
4．声速：
150C时，340米/秒（空气）
板书设计：
一、声音的发生：
一切正在发声的物体都在振动。
二、声音的传播：
1．声音靠介质传播，真空不能传声。
介质：
能够传播声音的物质。
2．声音在空气中是以声波的形式传播。
3．声速：
（1）150C时，V声=340米/秒。
（2）传播速度与温度有关 。
“声音的特性“教学案例
一、创设问题的情境，引入新课
［师］生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别。
其中有许多声音让我们感到悦耳、动听。
例如：
音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，它们都是物体做规则振动时发出的声音，物理学中把这类声音叫做乐音。
请同学们注意听下面的歌曲（男低音独唱曲、女高音独唱曲），比较这两支歌曲的演唱风格有什么不同？
［生甲］前者的演唱声音低沉，后者的演唱声音尖细。
［生乙］前者的演唱是通俗唱法，后者的演唱是民族唱法。
［生丙］前者的演唱声音小，后者的演唱声音大。
［生丁］前者的演唱音调低，后者的演唱音调高。
［师］有的声音听起来音调高，有的声音听起来音调低，声音为什么会有音调高低的不同呢？
让我们一起来做下面的探究活动。
二、进行新课
［探究］音调和频率的关系。
［师］每组的实验台上备有钢尺，请同学们想办法使钢尺发声。
［生］把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。
［师］使钢尺伸出桌边的长度短一些，注意观察钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点。
［生］钢尺振动得较快，声音尖而细。
［师］使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，比较两种情况下钢尺振动得快慢和发出的音调。
［生］当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。
［师］同学们刚才的探究活动很成功，为同学们成功的合作及探究鼓掌。
请同学们阅读教材20页内容，回答下面的问题：
［投影］
1．频率的物理意义是什么？
什么叫频率？
2．在国际单位制中，频率的单位是什么？
3．物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？
4．大多数人能够听到的频率范围是什么？
5．什么叫超声波？
什么叫次声波？
6．生活中你对超声波、次声波了解多少？
能说出它们的一些用处吗？
［生］阅读教材内容，并讨论上述问题。
［师］指导学生带着问题去阅读。
［生答］
1．频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫做频率（frequency）。
2．在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz），简称赫，符号为Hz。
3．实验表明，频率决定声音的音调。
物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。
4．大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。
其中20Hz是人类听觉的下限，20000Hz是人类听觉的上限。
5．频率高于20000Hz的声音叫做超声波（supersonicwave）。
频率低于20Hz的声音叫做次声波（infrasonicwave）。
6．超声波有两个特点：
一个是能量大，一个是沿直线传播。
超声波的应用主要有以下几个方面
（1）超声波加湿器、治疗咽喉炎及气管炎的药液雾化器利用超声波的高能量将液体破碎成许多小雾滴。
（2）超声波清洗污垢。
（3）声纳利用超声波基本上沿直线传播探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水的深度。
（4）超声波探伤仪利用超声波沿直线传播探测金属、陶瓷、混凝土制品内部是否有气泡和裂纹。
（5）医院利用B超（B型超声波）分析体内的病变。
（6）许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波，科学家们用次声波来预测台风、研究大气结构等，在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等。
［师］有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。
例如蝙蝠，飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物。
海豚也有完善的“声纳”系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。
［生］老师，现代的无线电定位器──雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的。
［师］的确是这样，这门新学科叫仿生学。
另外，有些动物对高频声波反应灵敏（如猫、狗、海豚），而有些动物对低频声波有很好的反应（如大象可以用人类听不到的“声音”进行交流，实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波）。
请同学们课后通过查阅资料、访问网站等多种途径，了解超声波和次声波的应用，并利用活动课进行交流。
［演示］观察声波的波形
［师］简单介绍示波器的作用：
在这里，我们要用示波器显示声波的波形。
［生］示波器为什么可以显示声波的波形呢？
［师］示波器的构造复杂，工作原理要在高中物理的电场部分涉及到，目前同学们的知识还不足以理解它。
另外，我们也没有必要弄懂它，只要我们会正确使用就行了。
下面让我们一起来完成这个实验。
1．通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。
2．通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同？
实验结论：
1．两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些。
2．男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。
［生］老师，轻敲和重敲同一个音叉（即频率相同的音叉），音叉发声的波形有什么不同？
［师］这个问题提得很好，实践是检验真理的唯一标准，让我们做做看。
实验结论：
轻敲音叉时，波形的幅度小；重敲音叉时，波形的幅度大。
但两种情况下，波形的疏密程度相同。
［想想议议］
［师］振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？
请同学们分组讨论。
［生］分组讨论。
［师生共同活动，总结上述问题］
蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500～600次，由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围，当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。
而蚊子翅膀的振动频率在人耳的听频范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音。
［师］声音有音调的不同，也有强弱的不同。
物理学中把声音的强弱叫做响度。
响度也就是我们平常所说的声音的大小。
怎样才能使物体振动发出的声音更响？
［生］大胆地猜想。
应该使物体振动的幅度大一些。
［师］同学们能设计一些切实可行的实验来证实你们的猜想吗？
［生甲］轻敲鼓面，鼓皮振动的幅度小，声音弱，响度小；重敲鼓面，鼓皮振动的幅度大，声音强，响度大。
［生乙］拨动小提琴的琴弦，琴弦振动的幅度小，琴声弱，响度小；琴弦振动的幅度大，琴声强，响度大。
［师］同学们刚才的猜想和论证都具有一定的科学性，值得表扬。
下面让我们利用准备的仪器进行探究活动，证实同学们上面的猜想。
［探究］响度跟什么因素有关？
1．用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。
轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。
2．重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
3．比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。
4．通过上面的探究活动，可以得出什么结论？
［生］分组实验，探究响度跟什么因素有关。
实验结果：
1．音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。
2．通过上面的探究活动可知，响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。
［师］物体振动的幅度叫振幅。
物体的振幅越大，声音的响度就越大。
［生］振幅是确定响度的唯一因素吗？
［师］实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。
距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。
（可以向学生简单介绍原因：
因为声音在传播过程中，越到远处越分散。
）
［演示］音调和响度的关系
用口琴先用力吹“1”，再轻轻吹“5”。
请同学们比较它们音调的高低，响度的大小。
［生甲］“1”的响度大。
［生乙］“5”的响度小。
［生丙］“1”的音调低。
［生丁］“5”的音调高。
［师］通过上面的实验，我们可以发现：
音调和响度是声音的两个不同的特征。
响度大的声音，音调不一定高；
音调高的声音，响度也不一定大。
在同一首歌曲中，音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。
［练习］请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？
哪个响度大？
参考解答：
蚊子的叫声音调高； 黄牛的叫声响度大。
［师］频率的高低决定声音的音调。
但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。
这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。
物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色（musicalquality）。
［想想做做］
［师］请两位同学藏在讲桌后面，分别用不同的乐器（口琴和笛子）演奏C调的“1”，让同学们猜他们用的各是什么乐器？
［生甲］第一位同学用的是口琴。
［生乙］第二位同学用的是笛子。
［师］两位同学猜得都对。
为什么这两位同学猜得如此准呢？
［生］因为它们的音色不同。
［师］播放录音（分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》）。
同学们能不能分辨出由不同乐器演奏的同一首乐曲。
［生］据它们的音色不同来分辨。
［演示］观察波形。
将话筒接在示波器的输入端，用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声音（都发C调的“1”），比较各波形有何异同？
实验结果：
不同乐器演奏C调的“1”时，波形各不相同，音调相同，频率相同；但振幅不同，响度不同。
［想想做做］
［师］在上节的活动课上，我已经让同学们用录音机听自己的录音，然后把自己的录音与自己的原声作了比较。
在这里，我们要让别的同学听你讲话，再听你的录音，然后加以比较，两次听到的声音一样吗？
［学生实际操作］
实验结果：
听别人直接讲话和听别人的录音没有多大差别。
分析原因：
这是因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音，直接听到说话人的声音也是通过空气传来的，所以别人认为像说话人的声音。
三、小结
本节课我们主要学习了以下内容：
1．乐音的三个特征：
音调、响度和音色。
2．音调是由发声体振动的频率决定的。
3．响度是由发声体的振幅决定的。
4．不同的发声体具有不同的音色。
“噪声的危害和控制”教学案例与设计
一、创设情境，引入新课
1、提问几个上节课出现的问题，做好知识的铺垫。
［师］声音可以分为两类，一类是能给人以优美享受的声音，叫做乐音；另一类是令人感到心烦意乱的声音，我们把它叫做噪声，随着现代化大工业的发展，近年来噪声己成为国际公害，那么噪声的来源有哪些，它有什么危害，它是通过什么途径传播的，怎样减弱噪声呢？
我们如何今天就来学习第四节的内容，噪声的危害和控制。
（板书）
二、进入新课，科学探究
（一）噪声的来源
1.【提出问题】令人心烦意乱的声音常来自哪里呢？
2.【实验器材】两玻璃片、铁钉。
〖方案1〗将两玻璃片的棱接触后摩擦，让学生听发出的声音。
〖方案2〗用铁制品与水泥地摩擦，感觉它发出的声音。
3.这些声音发声时有什么特点呢？
我们用示波器观察一下它的波形，再与乐音进行对比。
总结：
噪声的振动是无规则的。
4.生活中还有哪些声音是令你心烦意乱的，
总结：
妨碍其他人工作、、学习、休息的声音都是噪声。
所以噪声的来源很多，我们判断一种声音是不是噪声，可以从两个角度考虑，一是从物理学角度看它的振动规则，如果它的振动是不规则的，那么这种声音就是噪声；二是从环境保护的角度看是否影响了人们的工作、生活和学习，如果对其他人有影响，则属于噪声。
5.举一些生活中产生噪声的例子。
（二）噪声强弱的等级和危害
1.【等级】虽然都是噪声，但它们之间也是有不同级别的，有的强度大，有的却小，我们如何描述噪声的这种差别呢？
2.我们是否可以将声音分成若干等级，每一级代表一定的强度。
于是我们就用分贝作为声音强弱等级的单位，分贝用符号dB来表示。
3.请同学观看课本图1.4－3的声音强弱等级表，找出以下几种声音的强弱。
（1）有利于学习的教室里的声音；
（2）人与人之间的正常交谈声；（3）嘈杂的马路上的声音；（4）喷气式飞机起飞的声音。
4.【危害】
大约有三类：
心理效应、生理效应和物理效应
（1）心理效应：
使人烦躁、精力不集中、妨碍休息
举例：
第二次世界大战期间，法西斯曾用尖锐的噪声来折磨被俘人员，使他们精神错乱以获取口供。
（2）生理效应：
出现耳聋、头痛、消化不良、视觉模糊等症状，严重的神志不清、休克或死亡。
举例：
20世纪50年代，西班牙曾经有80个人自愿做喷气发动机噪声作用的试验对象，结果有28人死亡，其余都得了严重的麻痹症。
（3）物理效应：
高强度的噪声能够损坏建筑物
举例：
曾有一架飞机，在60米底空只以每小时1100千米的速度飞行时，使地面一座楼房遭到破坏。
所以保护环境人人有责，我们应该从自身做起，从小事做起，减小噪声对其他人的危害。
5.噪声监测
播放噪声监测图片或录像，让学生观察，从监测仪上能得到什么知识。
（三）噪声的控制方法
由于我们听到声音的过程是：
声源→传声介质→人耳，所以控制噪声的方法也要从以上三个方面加以控制。
例如：
你正在学习，但楼下音乐的吵闹声影响了你，你该怎么办呢？
老师总结控制噪声的三个方法
1.在发声处控制
如：
摩托车上的消声器；用光信号代替声信号；提高技术，增加金属间的弹性，研制无声合金等。
2.在传播过程控制
如：
在公路两植树造林，让树木来减弱噪声；对产生噪声的机器装上隔音罩等。
3.在人耳处控制
如：
戴上耳塞就是一个很好的方法。
老师举一些例子，请同学们判断这是采用什么方法控制噪声的。
（四）我国在控制噪声方面的措施
《中华人民共和国环境噪声污染防治法》已于1996年10月29日由第八届全国人大常委会第二十二次会议审议通过,自1997年3月1日起施行，各省市结合自己的实际情况，也都制定了相应的法规文件。
其中有一条是：
在城市市区街道、广场、公园等公共场所组织娱乐、集会等活动，使用音响器材，产生干扰周围生活环境的过大音量的，由公安机关给予警告，可以并处200元以上1000元以下罚款。
法律为我们提供了保护，你还怕什么呢？
（五）噪声的利用
噪声也能利用，例如，利用噪声可以消除杂草，发电、制冷、除尘等。
声在日常生活中的利用
声音是人类获取信息的主要途径之一，声音传递给我们的不仅仅是语言信息，下面所介绍的是声在其它方面的一些应用及其原理。
1辩析熟悉的来人
现象：
和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是哪位在说话。
原理：
不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同，但音色绝不会相同，因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同，由于非常熟悉，我们通过辩别音色就能分辩出哪位在说话。
2听长短
现象：
向暖水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。
原理：
不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越高，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高，通过听声音的高低，我们就能判断出水已经倒满了。
3挑选商品
现象：
我们去商店买碗、瓷器时，我们用手或其它物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好环。
原理：
有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辩别音调，观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。
4测量距离
现象：
前面如果有一建筑物或高山，对着高山大喊一声，用表测量发出声音到听到声音的时间，利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物理的距离。
原理：
声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。
5看病
现象一：
听诊器
原理：
人的体内有些器官发出的声音，如：
心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情。
现象二：
B超检查原理
原理：
频率高于20000赫兹的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接受内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率、强度检测出来，并在电视屏幕上形成图像，为了判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理。
6 治病（传递能量）
现象：
体外碎石
原理：
人体的有些器官发生结石，如肾、胆等，最好的治疗措施就是用体外碎
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