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八年级物理第一章《声现象》单元导学教案
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上传时间: 2014-08-30
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八年级物理第一章《声现象》单元导学教案
知识准备：
1.简单的音乐知识
2.有关声的生物知识（如人的发声器官、听觉器官的构造等）
单元目标：
1.?????通过实验初步认识声产生和传播的条件
2.?????了解乐音的特性
3.?????了解现代技术中与声有关的应用
4.?????知道防治噪声的途径
知识结构：
本章可以分为三个单元。前两节为第一单元，探究声音的产生、传播和接收。第三节为第二单元，探究声音的特征。后两节为第三单元，归纳声在现实生活中的利与弊以及利用和防治的方法。
教学策略：
1.?????本章的教学活动是初中两年物理教学的起始过程。联系生活实际，就地取材进行实验，让学生认识到物理是一门以实验为基础的自然学科，与生活是密切联系的，是有用的、有趣的。
2.?????在学习科学方法和学习科学知识并重的前提下，教学目标应该向学习科学方法一方有所倾斜。设法激发和发展学生的求知欲，保持学生的学习兴趣，锻炼学生的参与能力，提高学生探究水平。
3.?????对于探究活动，学生刚接触可以在教师的启发和引导下，可由师生共同完成。
情景示例：
情景示例1.“声音是由物体振动产生的”这一环节的教学
让学生制造各种声音：有说话声、敲桌子声、跺脚声、鼓掌声、敲文具盒声……。目的引导学生参与学习活动，形成积极热烈的氛围。然后引导学生猜想“声音是怎样产生的”。
当学生猜想到物体振动产生声音后，下面重点放在实验的设计与分析上：
（1）师：敲桌子，听到声音，没看见桌子在振动啊？如何证明桌子在振动？
学生的积极思维被调动起来。有的说在桌子上放杯水，观察水
是否振动；有的说桌上放一个小球或纸屑，观察小球或纸屑是否在动；还有的说在桌上立一直铅笔，观察铅笔是否会倒等等。
根据学生提出的设计方法，选择其一进行实验。如桌上放杯水，敲击桌子，观察到水振动，由此可以得出结论：发声的桌子在振动。
（2）拓展：师：“说话声是怎样产生的？”学生想到声带振动。
师：“你怎么知道声带在振动？”
让学生摸喉头发声体验声带的震动。
（3）敲响音叉。师：“怎么证明发声的音叉在振动？”学生纷纷想办法。
汇总办法并实验：1.用手摸音叉感知。2.用小球或铅笔与音叉接触，观察到小球或铅笔被弹开。3.把音叉插入水中溅出水滴。
（4）小结：经过大量实验证明：声音是由物体振动产生的。
（5）反思实验：敲桌子时，桌面上放纸屑、小球、水，敲音叉时用小球或铅笔与音叉接触或把音叉插入水中。实验中为什么用纸屑、小球、谁等，它们的作用是什么？
目的让学生认识到一种实验方法：转换法。
情景示例2.声音的传播条件的实验设计
（1）用细绳演示声音在固体中的传播
【器材】空罐头盒（或纸杯）2个，细绳（5～8米）1根。
【制作方法】1把两个罐头盒的盖子去掉，在盒（或纸杯）底中央分别钻上小孔。
2再将细绳的两端分别穿入罐头盒（或纸杯）的小孔中并打上较大的结［不让绳子从盒（或纸杯）底中脱落］。
【使用方法】拉直绳子后，一人对着罐头盒（或纸杯）轻轻讲话，让周围其他人听不见，另一人把罐头盒（或纸杯）对着耳朵就可以清楚地听到对方的声音。然后再两个人对调试验。
【注意事项】1操作时绳子必须拉紧，并且中间不能触及其他物体。
2罐头盒可取用易拉罐、小铁皮罐、盛冰淇淋的塑料杯或蜡纸杯、蜡纸筒端盖等。
（2）液体传声的演示
【器材】薄塑料袋，闹铃，水桶，水。
【制作方法】把发声的闹铃放在密封的塑料袋中，将塑料袋和闹铃一起浸没在桶里的水中。
【使用方法】把发声的闹铃放在密封的塑料袋中，将塑料袋和闹铃一起浸没在桶里的水中。将耳朵紧贴水桶，能听到声音，说明液体能够传播声音。
【注意事项】将塑料袋和闹铃一起浸没在桶里的水中时，用细线吊起来，并且中间不能触及其他物体。
（3）用橡皮膜演示声音在空气中的传播
【器材】?空铁皮罐（或塑料瓶）去掉两端，薄橡皮膜，细绳，平面镜2块（其中小的一块平面镜面积约为2～4cm2，而且较薄,可以用反射性能好的包装纸），物理支架，胶水，手电筒（或聚光灯）等。
【制作方法】1、去掉铁皮罐（或塑料瓶）的底、盖，在它的一端用细绳扎上橡皮膜。在橡皮膜的中心与边缘之间粘贴小平面镜（或反射性能好的包装纸）
? 2、如图1所示，将铁皮罐（或塑料瓶）系在支架上，并保持一定的倾角固定好。
【使用方法】用较大的那块平面镜将太阳光引入室内并斜射到小平面镜上，使在教室的墙壁形成反射光斑。然后人对着罐口讲话。由于讲话时在空气中形成的声波能激发橡皮膜振动，并带着小平面镜一起振动，这时可观察到墙上的光斑会发生相应的抖动。
【注意事项】阴雨天可用平行光源或手电筒（或聚光灯）作光源，应在光线较暗的教室进行实验，光斑看得更清晰。
【备注】
铁皮罐可用水果罐、麦乳精罐等。如果没有合适的小块平面镜，可用反射性能好的包装纸（或香烟的铝箔）代替，但必须十分光亮平整。
（4）用马德堡半球演示真空不能传声
【器材】研究大气压强时所用的马德堡半球、音乐贺卡中的响铃、抽气机、麦克风等。
【制作方法】把音乐响铃悬挂在马德堡半球里，通过麦克风扩大声音的响度。
【使用方法】用抽气机逐渐进行抽气，使学生感受铃声逐渐变小的过程。去掉抽气机后，关闭马德堡半球上的阀门，还可以拿着几乎听不到声音的马德堡半球围绕教室巡回一圈让学生进一步感受此实验的效果。之后再逐步打开马德堡半球的进气阀门，让学生感受逐渐进空气，声音逐渐变大的过程。整个实验一气呵成，效果显著，学生对真空不能传声便会豁然开朗。
情景示例3.?一把钢尺探究声音的世界?
（1）探究声音的发生
用一根长钢尺，压紧在桌面的边缘，适当调节钢尺伸出桌面的长度，拨动伸出桌面的端部，钢尺能够发出声音，观察到钢尺在振动。可见，发声的物体在振动。?
但当钢尺绝大部分伸出桌面，拨动它伸出桌面的端部，虽然可以看到钢尺振动，却听不到声音，这说明振动的物体不一定发出人听得到的声音。
（2）探究声音的音调
用一根长钢尺，压紧在桌面的边缘，使钢尺伸出桌面的长度约为全长的1／3，拨动它伸出桌面的端部，听钢尺发出的声音，观察它振动的快慢。再缩短钢尺伸出桌面的长度，拨动它伸出桌面的端部，使它振动的幅度跟上次大致相同，听它发出的声音跟上次相比有什么变化。从实验可知，钢尺振动越快，频率越高，它发出声音的音调越高。
（3）探究声音的响度
用一根长钢尺，压紧在桌面的边缘，适当调节钢尺伸出桌面的长度，并保持伸出长度不变，用大小不同的力拨动它伸出桌面的端部，使钢尺能够发出声音来，这时能观察到钢尺振动的幅度。听声音的大小，可以观察到，当用力较大时，钢尺振幅较大；拨动钢尺的人听到声音的响度较大。
（4）探究声音的音色
用一根长钢尺，压紧在桌面的边缘，适当调节钢尺伸出桌面的长度，拨动它伸出桌面的端部，使钢尺能够发出声音来；用一根塑料尺，压紧在桌面的边缘，拨动它伸出桌面的端部，使它同样发出声音来，比较他们发出来的声音，发现声音有差别。
任意改变他们伸出桌面的长度，改变用力的大小，分别使他们发声，不管他们发出声音的音调和响度相同还是不同，比较他们发出的声音都有差别。说明音色也是声音的一个重要的特征。
（5）探究乐音与噪音的区别
用一根长钢尺，压紧在桌面的边缘，适当调节钢尺伸出桌面的长度，拨动它伸出桌面的端部，使钢尺能够发出声音来；再用钢尺划玻璃发出声音，注意听声音的感受，同时用示波器观察两次振动的波形，通过比较得出乐音与噪音的区别。
难点突破：
1.?????从概念上辨析音调、响度、音色
“音调”，教材定义：指音调的高低。这个“高低”，学生还是不明白。我这样解释：就是指声音的尖细程度。再加举例：女同学的声音比男同学的声音尖细，也就是音调高。这样学生较易理解什么叫音调。
“响度”是指声音的大小。也就是“响”的程度，使劲敲鼓要比轻敲响度大。另外，距离发声体越远，耳朵听到的声音会越小，也就是响度越小。
“音色”跟发声体的材料、结构有关。也就是跟发声体本身有关，发声体不同，音色也就不同。甲同学与乙同学声带是不同的，因此说话声不同，因此“闻其声”便可知“其人”。另外，发声体结构等发生了变化，音色也就有了变化，如一面锣出现了裂缝，音色就会发生变化。
2.水瓶发声问题的探究
（1）提出问题
在人教版物理教材《声现象》一章中，有一个“水瓶琴”的动手动脑的活动，我想利用这一活动解决两个问题：“声是如何产生的”及“决定音调高低的因素是什么”。我拿出实验器材，引导学生思考以下几个问题：
1敲瓶发声主要是什么物体振动产生的？
2敲瓶发声的音调跟瓶内水的多少是什么关系？
3随着瓶内水的增多，敲瓶发声的音调和吹瓶发声的音调变化又有何不同呢？
（2）猜想
引导学生对问题的答案进行猜想：
1瓶子发声主要是什么物体振动产生的？学生提出的猜想有：A．瓶子震动；B．瓶内水震动；C．瓶内空气柱震动；D．瓶子、水、空气柱共同震动。
2瓶子发声的音调跟瓶内水的多少是什么关系？学生提出猜想是：A．水越多，瓶子发出的声音音调超高；B．水越多，瓶子发出的声音音调越低；B．跟水的多少无关。
3随着缩口瓶内水的增多，敲瓶发声的音调和吹瓶发声的音调变化又有何不同呢？大多数学生感到茫然，认为应该是一样的。
（3）实验
1师：瓶子发声主要是什么物体振动产生的？是瓶子？是瓶内水？是瓶内空气柱？我们的手头没有仪器可以用来辨别，能用我们的眼睛看出来吗？能用我们的耳朵听出来吗？不能啊！能不能用排除法逐个排除呢？
学生甲：我们可以将瓶子装满水后用筷子敲击瓶子，若瓶子仍能发出声音，就可以将“瓶内空气柱振动发声”排除。
师：聪明！瓶内没有了空气，瓶子发声怎么能说是空气震动产生的呢！
学生乙：将瓶内水全部倒出后用筷子敲击瓶子，若瓶子仍能发出声音，就可以将“瓶内水震动发声”排除。
师：看来敲瓶发声，主要是瓶子的震动产生的。是不是瓶内空气柱和瓶内水就不随瓶子一起震动呢？当然不是！它们也会产生震动，但不是主要的发声体。
2师：瓶子发声的音调跟瓶内水的多少是什么关系？是“水越多，瓶子发出的声音音调越高”？还是“水越多，瓶子发出的声音音调越低”？还是“跟水的多少无关”？用什么办法可以得到答案呢？能用上面的方法吗？
学生乙：我们可以用实验来验证！
怎么个验证法？你说我做好吗？
学生乙：先将8个空的啤酒瓶子放到桌子上一字摆开，再在瓶内注入不等量的水，从左到右，瓶内注入的水逐渐增多，最后用筷子从左到右依次敲击瓶口，同时用耳朵仔细听，就能辨别音调的高低。
师：多么清晰的表白！我为我有这样的学生而深感自豪！我提高了声音的分贝，说：我从左到右连续敲瓶口三遍，请同学们仔细听。
师：有了答案的请举手回答！话音刚落，每一个学生都举起了手。
学生丙：依次敲击瓶口，瓶内的水越多，音调越低。
师：第二个问题已经解决，那么，第三个问题呢？
3问题3．随着瓶内水的增多，敲瓶发声的音调和吹瓶发声的音调变化又有何不同呢？
学生丁：可以采用乙的方法，先将8个空的啤酒瓶子放到桌子上一字摆开，再在瓶内注入不等量的水，从左到右水越来越多，最后用嘴从左到右依次吹瓶口，同时用耳朵仔细听，就能辨别音调的高低。
师：OK，请你上台演示好吗？
吹瓶发声的音调跟水的多少是什么关系？
学生戊：吹瓶发声时，瓶内水越多，音调越高！
师：随着瓶内水的增多，敲瓶发声的音调变化和吹瓶发声的音调变化为什么相反呢？原来，敲瓶发声主要是瓶子本身振动产生的，音调的变化跟瓶子的长短、粗细有关；而吹瓶发声主要是瓶内空气柱振动动产生的，音调的变化跟空气柱的长短有关。
可见，探究性的习题，一定要动手探究，才能得到准确的答案。
（4）结论
1敲瓶发声主要是瓶子本身振动产生的。
2敲瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变低。
3随着瓶内水的增多，吹瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变高。
（5）应用
例 如图4，用水壶向暖水瓶里灌开水，凭声音就可以知道暖水瓶是否将要灌满了，你知道这是什么道理吗？
????
解析：这种现象我们叫做“暖水瓶唱歌”。我们关注的对象是瓶里的空气柱。“暖水瓶唱歌”的道理很简单：灌水的时候，瓶里的空气受到振动，发出声音，这部分空气就是声源。开始的时候里边的空气多，空气柱长，它振动起来比较慢，频率低，发出的音调也就低了，水越灌越多，空气越来越少，空气柱越来越短了，短空气柱和短琴弦一样，是急脾气，振动得快，频率高，音调也就变高了。
?
学习问题：
1.声是怎样产生的？怎样传播的？
2.我们怎样听到声音？什么叫骨传声？
3.怎样区分声音的三个特性？
4.乐音有可能成为噪声吗？怎样防治噪声？
5.可以利用声做什么？
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