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一、教学目标 1.在知识方面的要求: (1)了解声音是一种机械波;(2)了解乐音的三个要素;(3)了解声音的共鸣现象;(4)了解噪声的危害;(5)了解次声波和超声波的应用。 2.在能力方面的要求:自己阅读课文的能力。 3.在思想方面的要求:增强对噪声进行控制的环保意识。 二、重点、难点分析 1.重点是声波作为机械波的一些特征:纵波、声速、波长及听觉的频率范围。 2.难点是对乐音三要素的理解。 三、教具 两个频率相同的音叉,金属环,乒乓球,细线,录音机和录好的磁带(一段音乐,一段噪声,李双江的《我爱五指山》的最后高音部分),玻璃罩,闹钟,装在一个轴上的四个齿轮,硬纸。 四、主要教学过程 [复习]干涉、衍射的条件是什么? [引入新课]提问:声音是怎样产生的?声音本身又是怎么回事? [教学过程设计] 一、声波 1.声源 演示实验(1)让学生一边说话,一边用手摸咽喉,感觉声带的振动。 (2)敲击音叉使其发声 提问:音叉发声时是否也在振动呢? 让悬在线上的乒乓球靠上正在发声的音叉,观察乒乓球被弹开,说明音叉发声时也在振动。 (3)生活中的其它例子 弹琴时看到、触摸到琴弦的振动;用手摸打开的收音机的喇叭,或打开的电视机的音箱,都能感觉到振动。 说明:其实,我们听到的各种声音都是由于振动产生的,虽然有的振动我们看不见。这些振动发声的物体就是声源。 当然,气体和液体也能振动发声,如管乐器就是空气柱的振动发声。 2.声波 声源是怎样产生声音的呢? 振动的音叉,它的叉股向一侧振动时,压缩临近的空气,使这部分空气变密;叉股向相反方向振动时,这部分空气又变疏。这种疏密相间的状态靠空气的相互作用由声源向外传播,形成声波,传入人耳,使鼓膜振动,就引起声音的感觉。 其实,人耳只能听到20Hz~20 000Hz的振动,低于20Hz或高于20 000Hz的振动就不能引起人类听觉器官的感觉。 提问:从声波的形成中我们能看出什么问题呢? (1)声波是纵波;(2)声波的传播需要介质。 ①介质可以是空气,也可以是固体、液体。 提问:你能举出一些固体、液体传声的例子吗? 敲击桌子时,耳朵贴在桌子上听到更响亮的声音,这是从桌面直接传来的声音;关严窗户,还能听到声音,因为玻璃能传声; 有首唐诗曰:“蓬头稚子学垂纶,侧坐莓苔草映深。行人借问遥招手,怕得鱼惊不应人。” 人说话会吓跑鱼,说明声音能进入水中继续传播。 ②没有介质就没有声音。 实验演示:把闹钟放到玻璃罩里,用抽气机抽出罩内空气,就听不到闹钟的声音。 可见,声音是在空气或其它介质中传播的一种机械波。介质的性质不同。声波在其中传播的波速也会不同。声音在空气中的传播速度一般取340 m/s,在水里的传播速度约是空气里的4倍半,在金属中更快。 为什么说“声音在空气中的速度一般取340m/s”呢?因为空气的温度不同,声速也不同。如0℃时为332m/s,20℃时为344m/s,30℃时为349m/s。声音是一种机械波,就该有机械波的一般性质。 提问:波都有哪些性质呢? 答:干涉、衍射和反射。 3.声波的干涉和衍射 实验:取两个频率相同的音叉,发出的声音互相干涉。 学生在座位上左右移动头部位置可听到声音的强弱变化。 提问:同学们在生活中遇到过声波的衍射现象吗? 学校铃声一响,你在哪里都可以听得到——声音绕过了障碍物。 波发生明显衍射是有条件的,声波满足明显衍射的条件吗?请计算一下声音的波长范围。 这个波长跟一般物体的尺寸相差不多,可以发生明显衍射。 4.声波的反射 你见过声波的反射吗?试举一些例子。在山谷里、大院子里或大的房间里能听到回声,就是声波的反射现象。那么,在教室里说话没有回声,是不是说明此时声波不发生反射呢?不是。声波遇到障碍物都会被反射,但能否听到回声跟我们的听觉特点有关系:回声到达人耳比原来的声音滞后0.1秒以上,我们才能把它们区分开。如果滞后时间小于0.1秒,我们就无法区别它们而认为是一个声音。 据此,同学们计算一下距离障碍物至少多远才能听到回声? 另外,打雷时雷声连续不断也是雷声被障碍物不断反射造成的。北京天坛的回音壁也是利用声音的反射造成的,充分显示了我国劳动人民的智慧。 二、乐音 1.乐音和噪声 播放一段录好的音乐和噪声。 提问:它们的区别是什么? 乐音:好听悦耳的声音叫乐音。噪声:嘈杂刺耳的声音叫噪声。 指出:乐音和噪声是按主观感觉分的,但它们客观上也是有差别的。乐音是由周期性振动的声源发出的;而噪声是由无规则的非周期性振动的声源发出的。 2.音调 听李双江的《我爱五指山》结尾处的高音部分。李双江能唱这么高,在国内的男高音中为数不多。这里的“高”,指的是什么呢?音调。 音调的高低在物理上的差别是什么呢? 实验:取装在同一根轴上的四个齿轮,自上而下齿数分别为80、60、50、40不等。当这四个齿轮一起旋转时,用一张硬纸片接触不同的齿轮,发现齿数越多的齿轮,音调越高。而齿数越多,振动发声的频率就越高。 可见,声源的振动频率越高,音调越高。男人声带宽而厚,振动频率低,所以声音低沉;女人声带窄而薄,振动频率高,所以声音尖细。 3.声强和响度 提问:说话的嗓门有大有小,这是声音的什么不同呢? 答:振幅不同。 声源的振幅越大,声波传递的能量越多,确切地说,单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能量越多。在声学中,单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能量叫做声强。但人们发现,即使声强相同,频率不同的声音引起人们强弱的感觉也是不同的。我们把人们主观感觉到的声音强弱叫响度。 响度从主观感觉上描述声音强弱,而声强是从客观上描述声音的强弱。响度跟音调不同,比如女同学说悄悄话,响度很小,但音调依然较高;而男生即使大声喊,音调还是较低。 4.音品 两个人唱歌,即使完全按歌谱来唱,响度也一样,我们还是听着不同,这是为什么呢? 实验表明,各种乐器发出的并不是单一频率的纯音,而是由频率和振幅各不相同的纯音组成。如钢琴发出一个频率为100Hz的音,实际发现它由16个频率不同的纯音组成,频率最低的是100Hz,它的响度最大,其它纯音是100Hz的整数倍,响度各不相同。换用黑管也发出100Hz的声音,发现它频率最低的也是100Hz且响度最大,但其它纯音的数量、频率、振幅与钢琴不同,所以二者听起来不同。 这里,频率最低的音叫基音,其余频率的音叫泛音。正是泛音的多少、泛音频率的振幅大小,决定了不同的乐器各有特色,具有不同的音品。 音调、响度和音品叫乐音的三要素。 5.声音的共鸣 实验演示:取两只频率相同的音叉,使它们音箱的开口相对靠近放置。用橡皮槌敲击音叉A,稍停用手按住A,听到音叉B发出声音。 提问:怎么解释这种现象?与学生一起给出一个说明。 实验演示:给音叉B箍上一个金属环,重复刚才的实验,听不到B发音。 提问:为什么这样? 指出:刚才的B受振发音属于共振现象,振动比较强烈,能够发声。这种声音的共振现象叫声音的共鸣。后一个实验改变了B的固有频率,不能再引起共鸣。 讲《刘宾客嘉话录》中的故事。 三、噪声的危害和控制 1.从环境保护的角度讲,什么是噪声? 2.试列出几条噪声的危害,你有哪些体会?你觉得噪声危害大吗? 3.你所遇到的噪声来源于什么? 4.怎样控制噪声? 四、超声波及其应用 提出问题,让学生通过阅读自己回答。问题如下: 1.什么是次声波?什么情况下会产生次声波?它有哪些应用? 2.若声纳向海底发出超声波脉冲后t时间收到反射信号,设超声波在水中的速度是v,则海底深度是多少? 3.超声波探伤是利用了超声波的什么性质? 4.超声波能否清洗物体表面污垢? 5.超声波在诊断、医疗和卫生工作中有哪些应用? 6.什么是仿生学? 五、说明 1.让学生参与进来,主动发现知识、获得知识。 2.本部分在于扩展学生知识面,激发学生的兴趣,要多与生活实际相联系,不宜过深。 查看更多

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