八年级物理上册 2 声现象学案 （新版）新人教版

第二章声现象21声音的产生与传播【知识与技能】1通过观察和实验初步认识声音产生和传播的条件。2知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。【过程与方法】1通过观察和实验的方法探究声音的产生和声音的传播。2锻炼学生初步的观察能力和研究问题的方法。【情感态度与价值观】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知识。【情景导入】我们生活在充满声音的世界之中，每天听老师讲课获取各种知识，听电台广播新闻了解天下大事，听音乐陶冶情操那么，这些声音是怎样发生的？又是如何传到我们耳朵里的？学习内容一：声音的产生和传播阅读课本P27至P29内容，基本概念、定义用红笔做上记号。【自学检测】1声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声就停止。2声音的传播需要介质，真空不能传声。【合作探究】教师巡视督促指导一、师生共同探究声音产生的条件1动动手：运用身边的器材，用不同的方法(敲击、碰撞、振动)来发出声音如：将钢尺(或塑料尺)的一端紧压在桌边，让另一端伸出桌面外，用手拨动钢尺另一端，观察钢尺发声时情形(或用手摸喉咙，感觉发声和不发声声带有什么不同)。结论：声音是由物体的振动而产生。2教师演示实验：敲击音叉，使音叉发声，能观察到音叉发声时的振动吗？怎样才能观察到这种微小振动？再次敲响音叉，用一个塑料小球去靠近正在发声的音叉进行观察。你们能看到什么现象？说明什么？正在发声的音叉可以弹起乒乓球，说明正在发声的音叉在振动3用手接触正在发声的音叉，迫使音叉停止振动还能听到声音吗？这又能说明什么问题？振动停止，发声也停止了二、小组合作探究声音的传播1声音是怎样向远处传播的？再次阅读：真空罩内的闹钟实验。联系该实验现象，大家能得到什么结论？猜想：声音的传播需要介质，真空不能传声。实验：(1)将两张课桌紧紧地挨在一起，一个同学轻轻地敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，听传过来的声音大小。(2)将两张紧挨的课桌离开一个小缝，然后重复步骤(1)，比较声音的大小。问题：实验的第一次敲击声是在桌面的一端发出的，但耳朵贴在桌面的另一端能听到声音，在这个过程中声音是由什么物质从一端传到另一端的？当耳朵离开桌面时，我们同样可以听到敲击声，这次的声音是由什么物质传到耳朵的？我们平时听到的各种声音主要是通过什么物质传到耳朵中的？结论：在物理学中，把传播声音的物质叫做介质，它可以是气体，还可以是液体或固体；真空不能传声。我们平时听到的声音主要是通过空气传播的。2振动物体所发出的声音是如何向远处传播的？学生回顾水波的形成与传播过程。(水滴落入水中时出现了什么现象？水波是怎样产生的？)这说明声音在介质中是以波的形式传播。【展示交流】【精讲点拨】振动、发声、听声三者的关系：振动停止，发声停止，但声音不一定马上消失，因为声音传播也需要时间。【即时练习】1下列关于声音的产生及传播的说法中，正确的是(A)A一切正在发声的物体都在振动B只要物体振动，就能发声C没有发出声音的物体一定没有振动D物体的振动停止后，还会发出很弱的声音2钓鱼时，河岸上的脚步声会把鱼吓跑，这说明水能够传声；如图，两个小纸盒、一根铜线做成的“土电话”表明：固体能够传声。学习内容二：声速阅读课本P29至P31内容，重点用红笔做上记号。【自学检测】1声音每秒内传播的距离叫做声速。2对着山崖、高墙喊话，声音会被山崖、墙壁反射回来，再传入耳朵。声音被障碍物反射回来，就是回声。【合作探究】教师巡视督促指导一、声速1阅读P30小资料可知：在15 和25 时空气中的这个值分别是340_m/s和346_m/s，这说明声音传播的速度跟介质温度有关声音的传播速度还跟介质的种类有关；分别用v1、v2、v3表示声音在气体、液体、固体中传播的速度，其大小关系一般为v1v2v3。2P31第3题。二、回声及其利用1请计算一下，当你和同学去爬山时，你大声呼喊远离你680米山崖处的同学，你发声后多长时间他才能听到你的喊声？你还可能听到什么声音？他大约在2秒后能听到我的喊声，我还能听到自己的回声。2请计算：在课堂里老师和坐在后排的你相距7米时，你的讲话声经多长时间老师才能听到？如果也能听到回声的话，你发声后多长时间可以听到回声？(回声到达耳比原声晚0.1秒以上，人耳才能把回声和原声区分开)老师在我发声后约0.02秒能听到我的讲话声，如果能听到回声应在0.04秒后听到，但实际上我听不到。3如果你发声后2种听到回声，那么你距障碍物多远？请你再想想可以利用回声做什么？障碍物距我约340米。利用回声可以测距离。4利用回声还可以测海底深度，判断海中物体的存在。你们想一想利用回声测海底深度需要先知道什么？要测出什么？然后怎样计算？之后完成P31第5题。先测出声音从海面传到海底再返回海面的时间，应用公式sv声t。5利用回声能测地月之间的距离吗？不能，因为声音不能在真空里传播。三、我们怎样听到声音1人们感知声音的基本过程：外界传来的声音引起鼓膜振动，这种振动产生的信号经过听小骨及其他信号传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音。2如果只是传导障碍，如鼓膜、听小骨、半规管、耳蜗等损坏(非听觉神经和大脑损坏)，而又能够想办法通过其他途径将振动产生的信号传给听觉神经，人也能够感知到声音，这种感知声音的方式我们叫做骨传导。这说明利用的是固体(选填“固体”、“液体”、“气体”)能传声。【展示交流】【精讲点拨】1声速跟介质的种类和温度有关，并不是所有固体传声比液体传声快(如软木)。2P31第3题原题拓展，条件改成：足够长的装有水的铁管。【即时练习】近年各地地震使灾区人民的生命和财产造成了巨大的损失有关专家指出，地震后缺乏必要的自救知识是使丧生人数增多的一个原因以下关于被埋在废墟下的人的自救措施，最佳的是(D)A大声呼救B见缝就钻说不定能从废墟中爬出来C静下来等待营救人员营救D用硬物敲击墙壁或管道向营救人员求救【当堂练习】见训练案基础部分。22.1声音的特性【知识与技能】1了解声音的特性。2知道乐音的音调跟发音体的振动频率有关；响度跟发音体的振幅有关；不同发声体发出声音的音色不同。【过程与方法】通过做“音调与频率有关”“响度与振幅有关”的试验，进一步了解和学习物理学研究问题的方法。【情感态度与价值观】体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，从而更加热爱世界，热爱科学，热爱生活。【情景导入】播放歌曲青藏高原片段，歌曲的音调。学习内容：乐音的三要素音调、响度、音色阅读课本P32至P35内容。【自学检测】1物理学中用频率来描述物体振动的快慢，物体在1秒内振动的次数叫频率。2频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。物体在1 s的时间里如果振动100次，频率就是100 Hz。3人的听觉范围：一般为2020000Hz，超声波：频率高于20000Hz的声音，次声波：频率低于20Hz的声音。【合作探究】教师巡视督促指导一、探究音调与频率的关系1按课文P32图2.21方案进行(注意：实验中拨动钢尺时用力的大小应大致相同)。(1)用同样的力拨动钢尺，改变钢尺伸出的长度次数钢尺伸出长度振动快慢音调12(2)比较实验结果，得出结论：钢尺伸出的长度越短，物体振动得快，发出的音调就高；钢尺伸出的长度越长，钢尺振动得就越慢，音调就低。2频率不同的声音，波形有什么不同？演示P332.22实验：观察音调波形图，提高对声音的音调认识(可以借助于模拟示波器软件进行演示对比分析)通过屏幕上的波形我们可以看到：高音调的声音波形更密集，声音的频率高，低音调的声音的波形稀疏，声音的频率低。对比分析P34“小资料”：人和一些动物的发声和听觉的频率范围，你能得出哪些信息？(试听20 Hz20000 Hz声波，增强对音调的认识)二、探究响度与振幅的关系1教师演示：按课本P34图2.23方案进行演示；(1)问题：回忆以前学习的观察发声体微小振动用的什么方法？转换法次数乒乓球弹开幅度音叉振动幅度响度12同一音叉，用力敲击，音叉的振动幅度越大，响度越大。(2)将钢尺的一端按压在桌沿上，在另一端用大小不同的力拨动钢尺，观察钢尺的振幅，听其响度；(3)结论：物体振动幅度越大，响度越大；幅度越小，响度越小。2响度不同的声音，波形有什么不同？(观察响度波形图，提高对声音响度的认识(借助于模拟示波器软件进行演示对比分析)3知识延伸：根据实际生活经验我们可以判断：人离发声体越近，会感觉响度越大，离发声体越远，会感觉响度越小。这就是说，响度的大小还与距离发声体的远近有关。三、探究影响声音的因素音色1做一做：请两位同学分别朗读课本上本节一段相同的文字，朗读时其他同学闭上眼睛听。(1)我们能不能通过听觉分辨出前后朗读的两位同学是谁呢？(2)我们为什么仅凭声音就能分辨出前后两位同学？这说明声音还有什么特性？(3)用一样的力敲打一面鼓(鼓面用牛皮制成)和铜锣(锣面用铜制成)，能明显感觉声音的音色不同，说明音色受发声体的材料影响。(4)钢琴的主要制作材料是木材和金属，扬琴的主要制作材料也是木材和金属，但是两种乐器的音色着天壤之别：钢琴音色浑厚，扬琴音色明亮清脆，这说明不同发声体的音色由还跟发声体的结构形状有关。2音调和响度相同、音色不同的声音，它们的波形是否存在区别？试听各种乐器声音，观察不同乐器波形图，提高对声音的音色认识。【展示交流】【精讲点拨】1探究音调与频率的关系时，为什么实验中拨动钢尺时用力的大小要大致相同？物理学中对于多因素(多变量)的问题，常采用控制变量法，每一次只改变其中的某一个因素，而其它几个因素控制不变，把多因素的问题变为多个单因素问题，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究后，在综合解决，这种方法叫做控制变量法，是物理科学探究的重要思想方法。2“声”与“声音”：“声”的概念较广，包括平时我们能听到的声音和不能听到的超声、次声等；而“声音”相对而言面要窄得多，它仅指人耳能感觉到的那部分声。如下图：【即时练习】P37第4题。【当堂练习】见训练案基础部分。22.2声音的特性综合应用导入：欣赏：钢鼓HangDrum。学习内容：阅读课本P36内容，基本概念、定义用红笔做上记号。【自学检测】1乐器分为打击乐器、弦乐器、管乐器，所有乐器的发声原理都一样：通过振动发声。2管乐器靠空气柱振动发声，空气柱的长短决定音调的高低，长空气柱产生低音，短空气柱产生高音。3弦乐器通过弦的振动发声，音调的高低决定于弦的材料、长短、粗细和松紧程度等因素。【合作探究】教师巡视督促指导一、给你一根橡皮筋和一个纸盒，试设计不同实验对以上问题进行探究。如：将一橡皮筋绷在空纸盒上，改变橡皮筋的松紧程度，并用同样的力拨动橡皮筋使其发声，分析比较发声的音调与橡皮筋的松紧程度之间的关系。二、P37第4题拓展：水瓶琴吹和敲的发声体和音调高低特点1敲击时是水和瓶子共同振动发声，装水越多发声的音调越低，水越少音调越高。2用嘴吹瓶口，是瓶内空气柱振动发声，装水越少(空气柱越短)音调越低，装水越多(空气柱越长)音调越高。【展示交流】【精讲点拨】1通常小、短、细、轻、紧的发声体发声的音调相对较高，大、长、粗、重、松的发声体发声的音调相对较低。2生活中声音的“高低”有时指声音的响度，有时指声音的音调，如“女高音，男低音”“引吭高歌，低声细语”。这两句词中，前一句的“高”“低”指的是声音特性中的音调，后一句的“高”“低”指的是声音特性中的响度。(填“音调”“响度”“音色”)【即时练习】1要提高胡琴的音调，应将(A)A琴弦调紧一些B琴弦长一些C琴弦松紧不用调，只要用力拉弦D琴弦松紧不用调，加快拉弦的速度2日常所说的“引吭高歌”和“低声细语”里的“高”和“低”是指(A)A声音的响度B声音的音调C声音的音色 D以上说法都不对3节日庆典上，男低音放声歌唱时，由女高音轻声伴唱，下列说法正确的是(B)A“男声”音调高、响度大，“女声”音调高、响度小B“男声”音调低、响度大，“女声”音调高、响度小C“男声”音调高、响度小，“女声”音调低，响度小D“男声”音调低、响度小，“女声”音调低，响度大【当堂练习】见训练案基础部分。23声的利用【知识与技能】1知道声波能传递信息和能量。2声音在生活中的应用。【过程与方法】通过观察、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料，获得社会生活中声的利用方面的知识。【情感态度与价值观】通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。【情景导入】利用Windows7语音识别功能(在“开始附件轻松访问Windows语音识别”中)，语音控制电脑打开桌面程序(或“打开计算机”)，演示在记事本中用语音输入汉字(或利用手机的语音拨号功能演示)，说明利用声音能传递信息。学习内容：声的利用阅读课本P38至P40内容【自学检测】声音能传递信息，大象是利用次声波传递信息的，地震、火山喷发、台风、海啸等自然灾害都伴有次声波产生。【合作探究】教师巡视督促指导一、声与信息1你平时用声音传递过信息吗？说说看怎样利用的？我们时时刻刻都在利用声音传递信息，我们彼此之间的谈话，教师在课台上的讲课声，同学们课下的交谈与交流声等都是在传递信息。2你知道的通过声传递信息的例子还有哪些呢？人类的交谈声；下雨打雷时隆隆的雷声；医生通过听诊器检查心脏、肺的声音；中医诊病的“望、闻、问、切”中的“闻”就是通过听来了解病人病情的；动物的交谈声；利用鱼所喜欢的声音捕鱼；地震、海啸前出现的一些次声波我们也听不到，但是动物能听到，它们会有反常的表现；蝙蝠的回声定位；利用声呐探测海深，倒车雷达；核潜艇利用海豚仿生制造了声纳系统，使自己知道与海岸的距离，敌人的行踪、深度B超超声波探伤仪。3蝙蝠是怎样确定目标的位置和距离的？这种方法叫做回声定位，科学家利用这个原理发明了声呐，根据接收到的反射波的时间长短确定物体的位置、形状和大小。二、声与能量1实验(声音吹灭蜡烛)：将一扬声器正对着火焰，播放音乐，火焰会摆动吗？能说明什么问题？结论：声波能传递能量。2声波(如超声波)能传递能量在生活中有哪些的应用？(1)清洗钟表等精细的机械(2)除去人体内的结石(3)检测钢板是否有缺陷(4)超声波倒车雷达三、科学世界图片展示：我国古代建筑师的杰作北京天坛的回音壁、三音石和圜丘，它们都是利用声音的反射建成的。【展示交流】【精讲点拨】超声波在确定目标方位的精确度抗干扰能力等方面都远于现代的无线电定位器。【即时练习】1P41第1题。2P41第2题，请同学板演。【当堂练习】见训练案基础部分。24噪声的危害和控制【知识与技能】1知道乐音和噪声的区别。2知道噪声的危害和减弱噪声的途径，了解噪声强弱的等级和危害。3能从实例中认识噪声和辨别防止噪声危害的途径。【过程与方法】1通过体验和观察，了解防治噪声的思路。2让学生根据现有器材现场演示探究实验。3组织学生善于发现，积极动手实验，并加以评估、交流。【情感态度与价值观】1通过学习，培养热爱、保护我们赖以生存的“地球村”的环保意识。2培养学生热爱集体，学会互相尊重、平等和谐的人际关系。3培养学生的审美能力，乐于去发现美、欣赏美、创造美。【创设引入】欣赏一段音乐和播放一段噪音，让学生感受，引入新课。学习内容：噪声的危害和控制阅读课本P42至P44文字内容，插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记噪声的两种定义。【自学检测】1噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。2从环境保护的角度看，凡是妨碍人们正常工作、学习和休息的声音，以及对人们要听到的声音产生干扰的声音，都属于噪声。【合作探究】教师巡视督促指导一、噪声的来源1从物理学的角度看，什么是噪声？用什么实验可以验证你的说法？从物理学的角度看，噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。(观察噪声的波形)2从环境保护的角度看，什么是噪声？从环境保护的角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。3学校周围的噪声主要来源有哪些？(1)交通运输噪声：各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。(2)工业噪声：纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。(3)施工噪声：筑路、盖楼、打桩等。二、噪声强弱的等级和噪声的危害1人刚能听到的最微弱的声音是_dB；较为理想的安静环境为_dB；干扰谈话、影响工作效率的声强为_dB；听力会受到严重影响的声强为_dB以上；能引起双耳失去听力的声强为_dB。2为了保护听力，声音不能超过_dB；为了保证工作和学习，声音不能超过_dB；为了保证休息和睡眠，声音不能超过_dB。3噪声的危害表现在哪些方面？(1)心理影响：使人烦躁、精力不集中，妨碍睡眠和休息。(2)生理影响：使人耳聋、头痛、消化不良、视觉模糊等，严重的神志不清、休克或死亡。(3)高强度的噪声能够损坏建筑物。4P45第3题(放课后测量)，可以通过同学回忆曾被别人突然惊吓时的感觉来分析。猜想：人在声音过大的环境脉搏会变快。三、控制噪声1声音从产生到引起听觉的三个阶段是什么？声源的振动产生声音空气等介质传播声音鼓膜的振动引起听觉。2控制噪声的三种途径是什么？(1)防止噪声产生(在声源处减弱)。(2)阻断噪声的传播(在传播过程中减弱)。(3)防止噪声进入人耳(在人耳处减弱)。3P44“想想做做”：请同学们设计一个简单的实验来证实控制噪声的三种途径。用闹钟做声源：(1)将正在发声的闹钟用泡沫塑料垫起(在发声处减弱噪声)，(2)将正在发声的闹钟置于空纸盒中(在传播过程中减弱)，(3)用棉花塞住耳朵(在人耳处减弱)。4课本图2.43中控制噪声的措施分别属于哪一种？(1)摩托车的消声器采用了在声源处减弱噪声。(2)城市道路旁的隔声板采用了在传播过程中减弱。(3)工厂用的防噪声耳罩采用了在人耳处减弱噪声。【展示交流】【精讲点拨】噪声是当代社会的四大公害之一，危害人们的身心健康。在一些街道禁止汽车鸣喇叭的规定，在规定时间内禁止播放高音喇叭、禁止燃放鞭炮、在交通繁忙的十字路口设置噪声计量仪表等措施，都是为了减弱城市噪声，使人们正常地进行工作、学习和有安静的休息环境。【即时练习】1.如图所示的是示波器上的波形图，甲是音叉发声的波形图，乙是电锯切割木头时发声的波形图。从图中可以看出乙图中的波形图是噪声波形，它表明发声体在做无规则振动时发声。2P45第2题。【当堂练习】见训练案基础部分。