物理教案《声音的产生和传播》
一、教学目标
【知识与技能目标】：知道声音靠振动产生，它的传播需要介质，真空不能传声。
【过程与方法目标】：通过观察和实验的方法探究声音的产生与传播原理，培养初步的观察能力和研究问题的方法。
【情感态度与价值观目标】：通过师生双边的教学活动，体会从实验得出结论，培养实事求是的科学态度，激发学习兴趣，并乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
二、教学重难点
【重点】：一切发的物体都在振动，声音的传播需要介质。
【难点】：理解在空气中声波以疏密波的形式向四周传播。
三、教学过程
(一)、新课导入
用视频展示一组高山流水、虫鸣鸟叫、交响乐、人声嘈杂的画面，引入从今天开始我们就一起学习声现象。询问学生有关声现象，同学们想知道哪些知识呢?
预设：这些声音是怎么产生的?又是怎样传播到我们的耳朵的呢?声音为何不尽相同?为什么有的声音动听，而有的声音却是噪声等等。
我们这节课就来研究声音的产生与传播，对其中的部分问题予以解答。(板书标题)
(二)、探究学习
1.声音的产生
学生小活动：动手使身边的尽可能多的物体发声。
活动时注意观察物体发声与不发声时有何不同?与同桌讨论发声的物体又有怎样的共同特征。
预设：有抖纸张，弹橡皮筋，倒水，拍手，敲桌子，吹气球，说话唱歌等等。
通过对比师生归纳声音的产生实质都是在动。教师讲解这实质是绕中心位置来回运动，物理学中称之为振动。也即是说正在发声的物体都在振动，振动停止则发声停止。
提问：那么是所有发声的物体都在振动吗?
实验探究：用锤敲击音叉，请同学聆听并观察，可以听到悦耳的乐器声，但很难看到发声的物体音叉是否振动，如何才能观察呢?教师介绍一个好的办法，用铁架台下悬一只乒乓球，音叉挨着乒乓球，对比不敲击和敲击音叉时乒乓球的状态，发现不敲击时球静止，敲击时球有明显跳动。
思考：乒乓球在什么情况下跳动?为什么跳动?请学生试着说一说。
通过观察，知道敲击音叉时才跳动。是因为敲击时音叉发出声音，音股在振动，靠近很轻的乒乓球时带动球跳动。这种把叉股看不见的振动转化为可以看见的乒乓球的跳动，物理学上称这种研究问题的方法为转化法。
请同学思考还有什么方法可以验证，预设有同学提出了用水或者撒上胡椒粉等。请学生动手操作，观察现象，并解释原因。(把音叉放置水中，对比不敲击和敲击音叉时的状况，可看到后者水花四溅，原因是发声的音叉的叉骨在振动，放置水中会使得水发生振动甚至激起水花。也是转化法。)
教师讲解：科学家做了大量的实验，均表明一切发的物体都在振动，我们把正在发声的物体叫做声源。
补充小资料：早期的机械唱片发声原理。即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，这会产生与原来一样的声音，这样就可以将声音保存下来。
声音的传播
声音是靠振动发声的，那么声源产生的声音又是如何传到人耳的呢?
演示实验：声音两个相同的音叉A与B，相隔一段距离，A音叉靠近静止悬挂的乒乓球，用力敲击B音叉，发现乒乓球也会跳动。
提问：音叉B并没有与乒乓球接触，为什么球会振动，又是谁将振动传给了A呢?
得出：他们之间只有空气，应该是空气传播了声音。
提问：那空气又是怎样传播声音的呢?
教师点拨：原来敲击音叉时，叉股不停的左右振动，引起他周围的空气形成疏密相间的波动，并向远处传播，形成声波。声音就是以波的形式向外传播，最后到达我们的耳朵，引起听力。平时我们人与人的交流就是靠空气传播声音的。
那只有空气才能传播声音吗?你还知道什么可以传播声音呢?同学们请看下面的实验看看他又说明什么问题。
用气球包裹一个手机，打开音乐，并将他悬吊起来，放入空桶中，可明显听到空气传播的音乐。接着往空桶中注入水，请学生观察并聆听是否还是可以听到声音，这一现象说明什么问题，什么可以传播声音。
结论：两个实验分别说明空气是气态，水是液态都能传播声音。
提问：那固态物质是否能传播声音呢?你又有什么具体实例来说明呢?
预设压在枕头下面的手表，可以通过枕头传播指针走动的声音;土电话传播声音，有细线连接可以听到，没有细线不能听见，说明细线可以传声。
总结：大量的实验表明一切气体、固体、液体都可以作介质传播声音。
提问：思考有没有不能传声的地方呢?
预设月球上，两名宇航员即使相距很近也要通过无线电来交谈。这是因为月球上没有空气，也即是在真空状态不能传播声音。
演示实验：用小实验辅助理解真空不能传声：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，用电动抽气机逐渐抽走里面的'空气，注意声音的变化。可以引导推想如果把罩内抽成真空，就不能听到声音了。再做对比实验让空气逐渐进入玻璃罩，注意声音的变化。
师生总结：声音的传播需要介质。传声的介质可以是气体、固体或液体，真空不能传声。
声速
声音的传播需要介质，那声音的传播需要时间吗?
生活现象：生活中电扇雷鸣的天气，我们总是先看见闪电，后听到雷声，这是为什么?
讨论得出：声音的传播需要时间，也就是说声音传播有一定的速度。
教师讲解：我们把声音在介质中的传播速度称为声速。它的大小等于声音在每秒内传播的具体。声速的大小跟介质的种类和温度有关。
展示ppt，列举一系列声音在介质中的出纳博速度，请同学仔细观察数据，有何发现?
可以看到在一般情况下，声音在气体中的传播速度小于在液体、固体中的传播速度。请学生记住声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
引导同学联系生活实际：一个同学在山谷间呐喊，那他的声音大概是以什么速度向外传播的呢?(340m/s左右)可是过一会儿就会听到连续不断的声音，那这是什么现象呢?
教师讲解：这是回声现象，用物理的语言描述就是声波遇到障碍物的反射现象。
提问：但是平常人们在讲话时并没有听到回声，那在什么情况下我们可以听见原来的声音和回声呢?
教师讲解：当障碍物离人较远时，发出的声音经过大于0.1s回到耳边，人们能把回声与原声区分开;而当障碍物离得太近时，声波很快反射回来，回声与原声混在一起，人耳难以分辨，但是会觉得声音更响亮。
拓展小资料：回声现象除了测量声速之外还有很多应用。如在建筑学中我国天坛的回音壁巧妙利用回声享誉中外，医学上疾病监测，工业加工除尘，军事中利用声纳海底探测等等。
(三)、应用提升
科学世界资料补充：《我们是怎么听到声音的》。生物课上知道基本过程就是外界传来的声音引起鼓膜振动，这种信号经过听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音。在这个过程中，任何部分发生障碍，人都会失去听觉。如果只是传导障碍，而又能想办法通过其他途径将振动产生的信号传递给听觉神经，人们也能感知声音。例如，声音通过头骨、颌骨也能传递到听觉神经，引起听觉。科学上把声音的这种传导方式叫做骨传导。骨传导常应用在工业和战场上，利用骨传导原理制成的助听器、耳机等在生活中得到了广泛应用。
物理学知识与生活紧密联系，让我们不禁感叹好神奇的物理世界，它造福于我们的生活，让生活更美好。
习题巩固：将耳朵贴在长铁管的一端，让另外一个人敲一下铁管的另一端，你会听到几次敲打的声音?请说出其中的道理。
(四)、小结作业
师生小结：声音的产生原因与传播特性。
思考两个问题：为什么我们能听到房间里蚊子的嗡嗡声?然而蝴蝶飞行时翅膀也在振动，我们却听不到蝴蝶翅膀振动的声音，这又是为什么呢?带着这个疑惑预习下一节课的内容，试着寻找答案。
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