资源描述
第二章 声现象
第1节 声音的产生与传播
课题
声音产生和传播
授课人
教学目标
知识与技能
1.知道声音是由物体振动产生的.
2.知道声音传播需要介质，真空不能传声.
3.了解影响声速的因素，知道声音在不同介质中的传播速度不同.
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及声音是如何传播的.
2．通过探究活动，养成学生初步的观察能力和掌握初步研究问题的方法.
3.让学生初步了解转换法、理想实验法等物理方法的运用.
情感态度与价值
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与其他同学合作的意识.
3．学会用物理学知识来描述生活中的声现象.
重难点
重点
通过观察和实验,探究声音的产生和传播条件.
难点
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.
教学准备
音叉、小鼓、铁架台、带有细线的乒乓球、水槽、水、玻璃罩、电铃、泡沫塑料、抽气机、烧杯、橡皮筋、铅笔、白纸、碎纸屑、多媒体课件等.
教学步骤
师生活动
设计意图
情境导入
情境导入
媒体播放学生耳熟能详的各种声音，如钢琴曲《梁祝》、鸟鸣声、笛子声、蝉鸣蛙叫声、流水潺潺声、风吹树叶沙沙声等.
导入课题：我们听到的如此优美的乐曲及大千世界里如此丰富多彩的声音是怎样产生的，又是怎样传播的呢？我们今天就来学习《声音的产生与传播》.
让学生对丰富多彩的声现象产生研究的兴趣，体现物理教学从生活走向物理的理念.
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
学点1：声音的产生
1.亲身体验
请同学们完成如下实验（图2-1-1）：
（1）拨动张紧的橡皮筋，观察橡皮筋的变化.
（2）边说话、边用手摸颈前喉头部分.
图2-1-1
2.提问和猜想
【提出问题】根据刚才的亲身体验，猜想一下声音是怎样产生的？
【猜想】声音是由物体的振动产生的.
3.进行实验
【提出问题】通过前面的体验，我们猜测声音很可能是由物体的振动产生的，但是有些物体发声时我们却几乎看不见它们在振动，那么这些物体发声时是否也在振动呢？请大家利用桌面上的器材（音叉、小鼓、橡皮筋、哨子、直尺、乒乓球、桌子、水、碎纸屑等）自行设计实验，分别让音叉、小鼓、桌子发出声音，并观察它们发声时是否在振动.请各小组结合所给器材讨论、交流，设计出实验方案并展示.
【实验设计与展示】方法一：证明鼓面的振动，如图2-1-2所示.
方法二：证明音叉的振动
(1)用乒乓球靠近发声的音叉,如图2-1-3所示.
(2)将发声的音叉放入水中,如图2-1-4所示.
图2-1-2 图2-1-3 图2-1-4
（其他方法略）
【进行实验】指导学生实验，教师巡视指导
【分析论证】各小组收集实验信息，完成表格内容，并对实验现象进行分析.
【结论】同学们能总结出发声体发声时的共同特征吗？
答：发声体发声时具有的共同特征是都在振动，所以可得出实验结论：声音是由物体的振动产生的.
【交流与评估】学生汇报交流后引导学生归纳出结论，组织学生评估并反思实验过程，从而发现问题，改进实验.
【演示提问】用力敲击音叉，使音叉发声，然后用手握住发声的音叉（图2-1-5），进行对比，两次听到的声音为什么不同？由此可以得出什么结论？
图2-1-5
答：手握音叉前音叉振动发声；手握音叉后音叉停止振动，发声也停止，说明物体振动时发声；振动停止，发声也停止.
教师强调：①振动不能写出“震动”；②振动停止，发声停止，不能说成“振动停止，声音停止”.例如敲鼓时，敲击一下鼓面，鼓面可以振动比较长的时间，这段时间鼓都是在发声的.
4.【课外延伸】同学们了解这些小动物（图2-1-6）的发声方式吗？
图2-1-6
答：青蛙：气囊振动；鸟：鸣膜振动；蝉：鼓膜振动；蟋蟀：翅膀摩擦.
学点2：声音的传播
1.情景创设：我们平时可以通过说话来与人交流，宇航员在太空中近在咫尺为什么图2-1-7还要靠无线电波进行交流而不直接交谈呢？太空比地球表面缺少了什么？声音是怎样从发声体传播到远处人的耳朵里的，是否需要什么媒介？带着疑问进行下面的内容.
2.实验演示：如图2-1-7所示，把正在发声的电铃放在玻璃罩内，电铃和玻璃罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料.逐渐抽出玻璃罩内的空气，你听到的铃声会有什么变化？再让空气逐渐进入玻璃罩内，铃声又怎样变化？据此我们可以得到什么结论？
图2-1-7
答：抽出部分空气后，听到铃声明显变小,当空气逐渐进入玻璃罩内，听到铃声逐渐变大.我们可以得出结论：声音传播需要介质，声音不能在真空中传播.
3.提出问题：声音在空气中是如何传播的呢？
用铅笔轻点水面形成水波（图2-1-8甲），再播放多媒体声波动画（图2-1-8乙），让学生形成声波这个概念.
甲水波 乙声波
图2-1-8 图2-1-9
鼓声在空气中的传播方式：鼓面向右振动，压缩右面的空气，使这部分空气变密；鼓面向左振动，使右面的空气变稀疏；鼓面左右振动，空气中就形成了疏、密相间的声波，由近及远向四周传播出去(图2-1-9).
结论：声音以波的形式传播着，我们把它叫作声波.
4.固体传声实验
(1)两个学生合作，同学甲在桌面的一端用铅笔在白纸上用力均匀地写“一”字，同时同学乙在桌子的另一端把耳朵贴在桌面上听.
(2)同学乙将耳朵离开桌面(注意调整耳朵与笔的距离，保证与上次实验时耳朵与笔的距离相同)，同学甲在相同的条件下继续写“一”字，与上次实验进行比较.从以上的活动中你可以得出什么结论？
答：固体可以传声.
你还可以想出其他的生活事例或实验方案来支持固体可以传声这个观点吗？
答：小学里曾经制作的土电话、“隔墙有耳”现象等.
生活中有没有例子说明液体可以传声？
答：人在岸边大声说话把将要上钩的鱼惊走等.
5.师生归纳总结，得出结论：
(1)声音传播需要物质，声音不能在真空中传播，传播声音的物质可以是固体、液体、气体.
(2)物理学中把能传播声音的物质叫作介质.
学点3：声速
问题1：阅读下表中数据，你能获得声速的哪些信息？
一些介质中的声速
答：归纳小结可以发现：
(1)声速的大小与介质的种类和介质的温度有关；
(2)15 ℃时，空气中的声速是340 m/s；
(3)一般情况下，声音在固体中传播得最快，在液体中次之，在气体中传播得最慢.（注意纠正学生叙述的不严密）
问题2：如果对着山崖大喊一声，会发生什么现象？这种现象产生的原因是什么？
答：听到回声，这是因为声音遇到障碍物发生了反射.
问题3：如果对着教室的墙大喊一声，我们能区分出回声吗？这时有回声吗？为什么？
答：不能区分；有回声；因为我们听到的声音加强了，说明回声和原声混合在了一起.
扩展问题：
1.开山放炮时为什么能听到隆隆不绝的响声？
答：声音被不断地反射，人耳听到多次回声.
2.人在屋里说话为什么比在旷野里听起来响亮？
答：人在屋里说话时，回声与原声的时间间隔很小，回声与原声混合在一起，使声音得到了加强.
初步体验物体发声时的振动情况，亲身体验使学生对振动现象产生初步的感性认识，为猜想“声音是怎样产生的”提供较科学的依据.
结合刚才的亲身体验，猜想声音可能是由物体的振动产生的，使学生初步学会猜想.
在研究物理问题时，物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法.这种方法在物理研究和实验中应用广泛.
这里重点渗透的就是物理学研究的重要方法之一——转换法的重要应用，体现了对物理方法的重视，符合新课标的教学理念，也对于学生以后的学习很有帮助.
小组学生动手完成探究活动，注意观察现象和感知体验.
分析收集到的信息，归纳实验结论.
演示振动停止，发声停止，联系生活，激发学生求知欲,使学生的认识更加全面、完整.
把真空铃实验的问题细化，向学生渗透物理学研究方法的另一种方法即理想实验法，从正反两方面让学生明白，有空气能听到声音，没有空气听不到声音，说明空气可以传声而真空不能传声.
利用水波类比声波，便于学生理解.
初中学生偏重于感性认识，学生自己通过实验得出的结论印象会比较深刻，更便于学生的理解，体现教学的正规性原则.
让学生自己总结归纳，教师再进行点拨完善，可以培养学生的自学能力，提高学生发现问题、分析问题的能力及归纳总结的能力.
学用结合，体现从物理走向生活的课标理念.
活动二：运用举例
活动二：运用举例
类型一：声音的产生
例1.将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉，观察到乒乓球被音叉多次弹开；声音消失，乒乓球便会停止运动，此现象表明声音是由物体的振动产生的.
【解析】利用乒乓球被发声的音又弹开说明物体振动发声，利用的是转换法.音叉的振动难以观察到，乒乓球与正在发声的音叉接触时被多次弹开，这个现象表明发声的音叉在振动，说明声音是由物体的振动产生的.
图2-1-10
类型二：声音的传播
例2.如图2-1-10所示，将一只通电的小电铃放在与抽气机连通的玻璃罩内，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，将会发现铃声越来越小；如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内，将会发现铃声越来越大；此实验说明了声音的传播需要介质（真空不能传声）.
【解析】将一只通电的小电铃放在与抽气机连通的玻璃罩内，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，将会发现铃声越来越小；如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内，将会发现铃声越来越大；因此可以推测，如果空气被抽净就听不见声音，声音就不能传播，因此该实验说明了声音的传播需要介质、真空不能传声.
类型三：声速
例3.科学工作者为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射一种人耳听不见的声波，经过4 s收到了回波信号，海洋中该处的深度是多少？（声音在海水中的传播速度为1 500 m/s）
【解析】声波从海面到海底用的时间t==2 s，由v=可得，该处海水的深度h=s=vt=1 500 m/s×2 s=
3 000 m．
【答案】3 000 m
通过例题巩固课堂所学，加深学生对所学知识的理解，体现讲练结合.
例1强化了转换法的训练.
例2还原了探究声音传播条件的实验，重点考查学生对实验现象的观察能力，同时也考查了理想实验法的运用.
例3中时间不除以2是同学们容易出现的错误，讲清测量原理，提前预防错误的出现.
检测反馈
让学生完成《高效课时通》“当堂小练”P6，完成后同桌之间互相批改.
课堂小结
1.声音是由物体的振动产生的.
2.声音的传播需要介质，声音以波的形式传播，真空不能传声.
3.声速与介质的种类和温度有关
布置作业
【正式作业】教材P31“动手动脑学物理”，第1、4、5题
【家庭作业】1.《高效课时通》P17-P18
2.课外阅读科学世界《我们是怎样听到声音的》，了解人听到声音的一般过程和骨传导.
板书设计
第1节 声音的产生与传播
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