八年级物理上册 第四章教案 北师大版Word格式.docx
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在生活中，我们被各式各样的声音包围着，谁能说说你都听到过什么声音？
列举实例，你知道声音是怎么产生的吗？
提出一系列有关声现象的问题，激发学生兴趣。
二、新课学习
（一）声音的产生
发声体振动
1.同时播放视频，了解发声体都在振动。
2.归纳共同点引出探究内容：
——培养归纳、概括能力
3.学生探究：
声音是怎样产生的？
（音叉、橡皮筋、桌子、钢尺、声带、小鼓、小锣等）
①明确实验的目的、实验方法。
②注重实验过程中的各种现象，并能归纳表达。
③观察思考、讨论作答、举手发言。
4.引导探究的方法：
提出问题→进行假设、猜想→探究实验→归纳结论
三、小结：
1.一切发声体都在振动。
2.发声的物体叫做声源。
布置作业：
P491～2
练习册本节练习
板书设计：
一、声音的产生：
声音是由物体振动产生的，发声的物体叫做声源。
教学反思：
本节课通过探究实验，让学生对发声物体的观察，寻找发声物体的变化原因，并积极思考，探究声音产生的原因，建立起“声音是由振动产生的”的初步感性认识，并通过探究实验验证结论的正误，本节课不仅体现了新课程理念，促进学生全面和谐地发展，而且在教法设计上突出体现以学生为本，通过探究、讨论、交流、归纳、总结等形式来获取知识，为学生的终身学习打好坚实的基础，使学生终身受益。
§
4-2探究——声音是怎样传播的
1、知道声音的传播需要介质，声音在不同的介质中传播的速度不同；
2、知道声音在空气中的传播速度；
3、知道声速在固体中最大、气体中最小；
4、知道回声现象和人耳是怎样听到声音的。
1、通过“真空罩中的闹钟”的实验及气体、液体、固体传声的实验或例子，观察、讨论得出声音的传播需要介质。
2、通过学生的活动，锻炼学生初步的观察能力并掌握初步的研究问题的方法。
3、培养运用物理知识解决实际问题的能力，能利用回声知识解释有关现象。
1、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善于交流和合作的意识。
探究声音能在固体、液体、气体中传播，真空不能传声。
理解声音是以声波的形式向远处传播的。
教学过程：
近年来，我国航天事业有了长足的发展，先后发射了载人宇宙飞船和探月卫星，也是我们所有中华儿女的骄傲。
说到这里，老师想考考你们，谁知道在宇宙中，宇航员之间是通过什么进行交谈的吗？
他们能不能想在地球上一样直接进行交谈？
在宇宙中，宇航员即使是面对面说话也听不到对方在说什么，这是为什么呢?
声音在传播的时候有什么条件呢？
让我们一起来继续探究声音世界的奥秘吧！
（一）声音的传播
实验探究：
用声传播演示器分别演示气体、固体、液体都能传播声音。
列举生活中哪些物质可以传播声音：
空气、玻璃、金属、墙壁、水等。
声音的产生和传播
1.探究：
桌子传声——固体能够传声
2.空气传声：
听到飞机和响声
3.“真空铃”演示：
——我们现在来一起探究宇航员在宇宙中为什么不能直接进行交谈呢？
演示“真空罩中的闹钟”实验，探究真空能否传播声音。
引导学生回答课前提出的问题。
原来真空中是不能传声的。
气体、固体、液体都能传声，而真空不能传声。
能传播声音的物质叫介质。
可见传播声音是需要介质的。
实验演示：
“假如没有空气”呢？
或播放动画：
真空不能传声
4.播放录像“振动的音叉激起的声波传入人耳”指导学生自学“想想议议”
5.演示：
液体传声将发声的门铃放入水中，还能听到响声吗？
生活现象：
水中的鱼能被岸上人的说话和脚步声吓走。
6.几种物质的声速：
认识理解，记住：
15℃时空气中的声速为340m/s。
生活中的物理：
1.在课堂上，在座的各位都能听到老师讲课的声音，同学们之间讨论问题时彼此能听到对方说话的声音，说明了________的传声。
2.古代的侦察兵用一个铁筒插入地下，耳朵贴着铁筒就能知道很远处队伍行进时的步伐声和马蹄声，你知道其中的道理吗？
3.在电视上，我们经常看到多名花样游泳运动员在水中做着非常整齐一致的动作，你知道他们是怎样做到整齐一致吗？
说明什么问题？
声音的传播需要时间，在不同的介质中传播的速度不同，声音的传播还会受到温度的影响，下面是常温时在一些物质中的声速：
空气340m/s水1500m/s松木3320m/s
花岗岩3800m/s玻璃5000m/s钢铁5200m/s
学生讨论交流，归纳总结规律。
1、常温时，声音在空气中的传播速度是_________。
2、常温时声音在_________中传播速度最大，在________中传播速度最小。
（填固体、液体、气体）
（二）回声现象
1、雷雨天，我们总是看见闪电一闪即逝，而后却听到隆隆不绝的雷声，你知道为什么吗？
2、在空旷的房间里说话，为什么比在野外说话要响亮的多？
声音在传播的过程中遇到障碍物会被反射回来，这种现象叫回声。
听到回声的条件：
回声到达人耳比原声晚0.1s以上，人耳才能听到回声。
如果相差不到0.1s，回声就会和原声混在一声，使原声加强。
展示回声现象示意图，帮助同学理解认识回声。
根据上面提供的听到回声的条件，请同学们算一算，要听到回声，人离障碍物的最短距离是多少？
引导学生利用上一章有关速度、距离的知识计算，结合回声示意图理解声音走的路程是一来回。
（三）人耳是怎样听到声音的呢？
演示音叉振动后在水中溅起水波的实验，帮助学生认识声波，学生结合生理知识阅读课文，理解人耳接收声波、产生听觉的过程。
声源→介质→人耳
（）（）（）
三、小结
声音是通过介质传播的，真空中不能传声。
P521～3
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、声音在所有介质中都以声波的形式传播。
3、声速：
（1）声音在每秒内传播的距离叫声速。
（2）声音在固体、液体中比在气体中传播得快。
（3）15℃时空气中的声速为340m/s。
4-3乐音与噪声
1、了解声音的特性，知道乐音的音调和发声体的振动频率有关，响度与发声体的振幅和与距离发声体的远近有关，不同发声体发出音乐的音色不同。
2、了解噪声的来源和危害，知道防治噪声的途径，增强环境保护的意识。
3、常识性了解用分贝划分声音的等级。
1、通过对实验现象的观察，分析概括出发声体振动快慢与声调高低之间的关系。
2、通过体验和观察，了解防治噪声的思路。
1、体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界，热爱科学。
2、通过噪声危害教学，培养学生的社会责任感和道德观念。
乐音的三要素
音调与响度的区别
锯条（0—30cm）；
橡皮筋、直木板、纸杯、火柴杆；
截成两段的圆珠笔；
鼓、泡沫小球；
音叉及鼓锤；
示波器；
塑料盒；
水杯七个、竹筷子。
新课引入：
两名女学生表演水杯琴，两名男学生制造噪声。
那么，前者的声音（悦耳动听，使人愉快，）我们称之为乐音，后者的声音（嘈杂刺耳，令人烦躁）我们称之为噪声。
今天我们主要研究乐音和噪声的有关知识。
讲授新课：
一、乐音的三要素：
乐音有几个非常重要的特征：
音调、响度和音色。
音调：
提出问题：
水杯发出的声音有什么不同，教师用竹筷子敲一遍；
我们把声音的高低称为音调，音调与什么有关？
我们大家用实验来探讨一下。
音调实验：
音调与振动快慢的关系
教师总结：
音调的高低是由声源振动的快慢决定的。
每秒钟声源振动的次数叫频率，也就是声波的频率。
频率的单位是赫兹，简称赫，（Hz）。
每秒振动一次叫1赫。
每秒钟振动1000次，声音的频率就是1000赫。
声源振动的频率越大，音调越高，听起来尖细；
频率越小，音调越低，听起来低沉。
音调
弦的长、短不同，振动发出的声音，的音调的高低不同。
交流讨论：
学生聆听：
不同频率的音叉音调不同，巩固赫兹的含义。
响度：
教师创设情景引出响度的概念：
“大声说话”、“低声细语”里的“高”、“低”指的是声音的大小。
物理学中把人耳感觉到的声音的大小叫响度。
响度的大小和什么有关系呢？
通过实验来探究。
接着教师提出问题：
声源的振幅相同，人们听到的声音响度是否就一定相同？
播放视频实验响度与振幅的关系。
学生聆听；
群马的马蹄声（由近到远）
得出：
响度还和距离声源的远近有关。
离声源越远声音越分散，声音的响度也就越小
音色：
做个小游戏：
蒙上一位同学的眼睛，让他猜猜说话的同学是谁？
“不见其人，却辨其声”？
如同一支曲子，用不同的乐器演奏；
同一支歌，几个人同时演唱。
人耳总能分辨出是什么乐器，或是谁在演唱。
这是什么原因呢？
原来，不同的乐器、不同的人，也就是不同的声源发出的声音，除了音调和响度可能不同之外，还有另一个特征——音色
那么同学们听听几种不同乐器声的声音，看都是什么乐器演奏的。
播放视频音色。
以上都是我们凭感觉来辨别的，音色也是由声源的振动情况决定的，那么从波形上来观察一下，显然每一种声音都有自己的特色。
我们把音调 响度 音色称为乐音的三要素。
二、噪声及其危害
演示实验：
敲击音叉，发出的声音悦耳动听；
刮玻璃（或揉塑料盒），发出的声音刺耳难听。
学生猜想：
乐音与噪声为什么会有两种绝然不同的效果呢？
观察示波器：
用示波器观察音叉发出的声音和刮玻璃（或揉塑料盒）发出的声音的振动情况，发现音叉发出的声音振动是有规律的，而刮玻璃发出的声音的振动杂乱的、无规律的
教师总结噪声的相关知识内容
1．噪声的定义
（1）从物理学角度看，噪声是指发声体做杂乱无章的无规则的振动时发出的声音。
（客观原因）
（2）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起干扰作用的声音，都属于噪声。
（主观感觉）
2．声音的大小用声级表示，单位是分贝（dB）。
把人们刚刚能听到的声音定为0dB，一般15—40分贝是较理想的安静环境，超过了50分贝会影响睡眠和休息。
长期生活在90分贝以上的噪声环境里，会使人的听力受损甚至引起其他病症。
城市环境噪声标准
根据图表引导学生讨论分析：
噪声的来源、危害与防治
那么实际生活是怎样控制噪声的（识图说明）
例：
给噪声大的机器加隔音罩或加橡皮垫来吸收它的振动，给汽车和摩托车安装消音器，市区内禁止汽车鸣笛。
在公路和住宅区内设置屏障墙和种草、植树。
在高噪声车间里让工人配戴消音耳塞。
教师归纳总结：
要辨证的看待噪声问题
3．噪声的防治：
降低噪音危害的方法
课堂小结：
今天我们研究了两个问题，乐音的三个特征，以及噪声的危害和控制，这个问题与我们的生活密切相关，希望同学们能用学过的知识解释或者解决生活中的实际问题。
（二）课外完成：
噪声是有害的，科学家们想了许多办法加以治理，而这些办法中，最奇特的一个办法是“以声治声”、做法是：
用电子计算机产生与噪声振动步调相反的“抗声”，让“抗声”与噪声在空气中合成，其结果减弱或抵消噪声的强度，从而达到了治理噪声污染的目的。
试分析一下，为什么这样做可以减弱噪声呢？
P581～4
1、音调：
音调的高低
声源振动的频率越大，音调越高，听起来尖细
2、响度：
声音的大小
3、音色：
4-4超声波
1、知道什么是超声波。
2、了解现代技术中与超声波有关知识的应用。
1、通过观察、观看或看录像的等有关的文字、图片、音像资料，获得社会生活中超声波利用方面的知识。
2、通过介绍知道一些动物对超声波的利用，扩大知识面。
三、情感、态度和价值观：
1、通过学习，了解超声波在现在技术中的应用，增强最科学的热爱、
2、通过一些自然界中的动物对超声波利用的了解，激发学生的兴趣。
超声波的应用、学生查找、交流信息、应用知识的能力、收集信息、处理信息
同上
新课的引入：
播放海豚表演的视频，提出问题：
你知道海豚是如何捕食吗？
新课的教学：
学生主持：
今天我们就学习超声波，我们人耳能感觉到声音的频率在20Hz至20xx0Hz之间。
频率低于20Hz和高于20xx0Hz的声波，都不能引起人的听觉，低于20Hz的声波叫次声波，高于20xx0Hz的声波叫超声波。
超声波的特点：
束射特性、吸收特性、超声波的能量传递特性、超声波的声压特性。
现在我分别介绍它们。
一、束射特性
由于超声波的波长短，超声波射线可以和光线一样，能够反射、折射，也能聚焦，而且。
遵守几何光学的定律。
即超声波射线从一种物质表面反射时，入射角等于反射角，当射线透过一种物质进入另一种密度不同的物质时就会产生折射，也就是要改变它的传插方向，两种物质的密度差别愈大，则折射也愈大。
二、吸收特性
声波在各种物质中传播时，随着传播距离的增加，强度会渐进减弱，这是因为物质要吸收掉它的能量。
对于同一物质，声波的频率越高，吸收越强。
对于一个频率一定的声波，在气体中传播时吸收得最历害，在液体中传播时吸收比较弱，在固体中传播时吸收最小。
三、超声波的能量传递特性
超声波所以在各个工业部门中有广泛的应用，主要还在于它比可听声波具有强大得多的功率。
为什么有强大的功率呢?
因为当声波到达某一物质中时，由于声波的作用使物质中的分子也跟着振动，振动的频率和声波频率—样，分子振动的频率决定了分子振动的速度。
频率愈高速度愈大。
物资分子由于振动所获得的能量除了与分子的质量有关外，是由分子的振动速度的平方决定的,所以如果声波的频率愈高，也就是物质分子愈能得到更高的能量、超声波的频率比可听声波可以高很多，所以它可以使物资分子获得很大的能量；
换句话说，超声波本身可以供给物质足够大的功率。
四、超声波的声压特性
当声波通入某物体时,由于声波振动使物质分子产生压缩和稀疏的作用，将使物质所受的压力产生变化。
由于声波振动引起附加压力现象叫声压作用。
由于超声波所具有的能量很大，就有可能使物质分子产生显著的声压作用、例如当水中通过一般强度的超声波时，产生的附加压力可以达到好几个大气压力。
液体中存起着如此巨大的声压作用，就会引起值得注意的现象。
当超声波振动使液体分子压缩时，好像分子受到来直四面八方的压力；
当超声波振动使液体分子稀疏时，好像受到向外散开的拉力，对于液体，它们比较受得住附加压力的作用，所以在受到压缩力的时候；
不大会产生反常情形。
但是在拉力的作用下，液体就会支持不了,在拉力集中的地方，液体就会断裂开来，这种断裂作用特别容易发生在液体中存在杂质或气泡的地方，因为这些地方液体的强度特别低，也就特别经受不起几倍于大气压力的拉力作用。
由于发生断裂的结果，液体中会产生许多气泡状的小空腔，这种空泡存在的时间很短，一瞬时就会闭合起来。
空腔闭合的时候会产生很大的瞬时压力，一般可以达到几千甚至几万个大气压力。
液体在这种强大的瞬时压力作用下，温度会骤然增高。
断裂作用所引起的巨大瞬时压力，可以使浮悬在液体中的固体表面受到急剧破坏。
我们常称之为空化现象。
现在由每组推荐的同学给大家介绍超声波的应用。
第一组：
超声波在医学上的应用
人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的，健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样。
平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影，帮助医生分析体内的病变。
美国科学家正在研究用超声波止住病人体内出血的新技术，可免除手术止血的痛苦与危险。
据新一期英国《新科学家》杂志报道，医生通常用动手术的方式来为病人止血，这一方法风险较大。
有研究者设想用超声波对体内伤口进行加热烧灼，借以止血。
但如果出血位置在脑部，或出血面积较大，这种方法就很不可取。
美国华盛顿大学的科学家发现，高密度聚焦超声波能加快自然凝血过程，无须加热烧灼伤口就能止血。
实验表明，超声波会加快血液运动，激活血小板，使它们错认为自己是在流经一个破裂的伤口，从而加强粘着性，与细胞膜及其它血小板粘附，促进凝血。
这一方法比手术止血和超声波加热止血更安全。
研究人员将进一步完善这项技术，先在动物身上试验，然后用于人体。
第二组：
超声波在军事上的应用
为什么在水中不采用雷达、卫星遥感技术等先进技术而仍用落后的声纳呢？
海水能吸引电磁波，雷达用不上了。
海水吸热能力太强，红外线技术无用武之地；
水的透光能力差，而吸收光的能力却很强，光学观察设备如望远镜也使不上了。
特别是深海中一片漆黑，什么也看不见。
探照灯又会暴露自己。
而海水的传声能力却比在空气中强得多。
声纳技术就应运而生了。
声纳机发出一束不同频率的声音信号，再用特殊设备接受反射信号加以分析，这样就如同安上了蝙蝠的耳朵，周围的情况也就知道了
第三组：
超声波在生活中的应用
超声波鼠虫驱除器：
超声波没有穿透力，故遇到障碍物不能穿透，但是能反射回来，但是必须是硬物体才能反射，但损耗很大。
超声波遇软物体能被吸收，如窗帘、沙发、衣、被等物，所以也影响它的使用面积。
该仪器寿命3年以上耗电极微，每月1—3度电，输出为1W电压为11伏对人无危险伤害，安全可靠
超声波洗衣机：
彻底“抛弃”洗衣粉，与传统洗涤方式不同，超声波洗衣机主要利用超声波的“空化”作用（超声波作用于液体时可产生大量小气泡。
一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。
另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。
空洞内成为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。
因为空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。
破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。
和空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷，并在气泡内因放电而产生发光现象。
在液体中进行超声处理的技术多数与空化作用有关），产生巨大能量，将污垢从衣物上“震”下来溶解到水中，然后再通过内筒的转动对衣物进行摔打和水流穿透，洗净衣物。
超声波洗衣机不仅无污染，而且比普通洗衣机节水三分之一。
BJ49-密度计超声波清洗器，本系列仪器的超声波发生源和震板为独立组件,主要适用于油田、炼油厂密度计圆管内壁清洗，同时也适于各种相同密度计尺寸规格的管道、圆管、方管内壁的清洗。
第四组：
超声波在近代科学技术上的应用
很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。
以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，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。
现代的无线电定位器——雷达，质量有几十、几百、几千千克，蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克，而在一些重要性能上，如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优于现代的无线电定位器。
深入研究动物身上各种器官的功能和构造，将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备，这是近几十年来发展起来的一门新学科，叫做仿生学。
P601～2
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