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声音的发生和传播
六、声音的发生和传播
教学目的
1.知道声音是由物体振动发生的.
2.知道声音传播需要介质.
3.知道声音在不同介质中传播速度不同;知道声音在空气中的传播速度。
4.知道回声现象和回声测距原理.
重点与难点
声音的发生和传播是本节课的重点.空气中声波的物理图景建立是本节课的难点.
教学过程
1.引入新课
师:
同学们!
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?
[板书1」一、声音的发生和传播
1.声音的发生
2.声音是由物体振动发生的
[学生实验l]用手抖动书页发声.
「学生实验1」用手拨动塑料尺发声.
[学生实验3」用手拨动张紧的橡皮筋发声.
师:
大家看到以上三个实验中的发声体都在“动”.请同学们再重复做这三个实验,认真观察并思考这些发声体“动”的特点.
生:
发生体在振动.
师:
再请同学们做以上三个实验,观察并思考物体在发声和不发声时有什么不同.
生:
发声时物体在振动,振动停止,发声也停止.
[板书2]发声体在振动.
[演示实验1」敲击音叉,用丝线吊着小泡沫塑料球.当音叉股接触小塑料球时,小塑料球被音叉弹开;用手按住音叉,音叉不发声了,小塑料球静止.这验证了什么?
生:
发声的音叉在振动,音叉振动停止发声也停止.
「板书3]发声的音又在振动.
[演承实验2」用收音机播放一小段音乐.并问,这美妙的乐声也是有发声体在振动吗?
从收音机中小心地取出喇叭,让学生想一下,用什么办法可以验证发声的喇叭在振动?
生:
在喇叭的纸盆上放一些轻小物体观察它们在喇叭发声时是否跳动.
师:
用碎纸揉成纸团放在喇叭纸盆上,打开收音机音量旋钮,请几位同学到讲台上来观察共叙述观察到的现象是:
小级团在喇叭纸盆上跳动,并闭音量旋钮,纸团停止跳动.
[板书4]发声的喇叭在振动。
[学生实验4]大家一起唱音阶“1—3-5—1,l
-5-3—l”边唱边用手摸颈部喉头部分,发声时喉头是否在振动?
喉头振动停止,发声是否也停止?
生:
发声时喉头振动,振动停止发声也停止.
[板书5]发声时喉头在振动.
师:
哪位同学知道蜜蜂、苍蝇、蚊子在飞舞时如何发出“嗡嗡”声?
生:
它们是靠翅膀振动发声的.
师:
蟋蟀发声时复翅举起与背部成45角,左复翅上有它锉,右复翅上有刮器(发音镜),左右复翅迅速左右开会使复翅振动.蝗虫也是靠音锉和刮器发声,但蝗虫的音锉、刮器长的部位与蟋蟀不同.蝉靠腹部第一节两侧的两片弹性薄膜即声鼓振动发声.请同学们再举一些发声作振动的实例.
生:
敲击锣、鼓靠锣、鼓面振动发声;弹奏乐器:
胡琴、吉它靠琴弦振动发声.
.师:
大家能举出发声体不振动的实例吗?
生:
哑然
[板书6]一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止.
3.声音传活需要介质.
师:
声音是怎样传播的?
[演承实验3]把手放在收音机喇叭上方附近,开大音量,让学生体验到空气在振动,
师:
发声体振动时,使周围空气也振动;如果没有空气是一否还能听到声音.
〔演示实验4]将收音机的小喇叭悬挂在玻璃钟罩里,两根导线从橡皮塞上穿出接在收音机上.打开收音机音量旋或使小喇叭发声.密封好玻璃钟罩,开动抽气机,有乐声逐渐减弱,最后几乎听不到了,再把空气逐渐放回玻璃钟罩内,声音又逐渐加强.
[板书7]2.声音的传播
实验证实了:
空气能传播声音,真空不能传播声音。
师:
通常我们听到的声音是怎样靠空气传到我们的耳朵产生听觉的?
〔演示实验5]用振荡器做水波实验,投影出振动被水由近及远地传播,形成水波.
师:
发声的喇叭纸盆在振动,也会在空气中激起向周围传播的声波.只是我们看得见水波,而看不见声波.声波传到我们的耳朵会引起鼓膜振动,产生听觉.
[投影1」课本第26页图3-4.
[板书8」通常我们听到的声音是靠空气传播的.
师:
液体也能传播声音,请同学们想一想、议一议二举些实例.
生:
将要上钩的鱼,会被岸上说话声或脚步声吓跑.
师:
鱼也能被它们喜欢的声音吸引,渔民可以利用电子发声器把鱼吸引到网里.这表明水能够传声.让学生议论水传声的实例.
[投影2]课本第26页图3-5·
[学生实验5」小铃挡在水、酒精和盐水中摇,能够听到铃声(学生分成三组,一组做水的实验,一组做酒精的实验,第三组做盐水的实验).
师:
铃铛在水、酒精和盐水中摇,为什么我们还能听到声音呢?
生:
液体能够传播声音.
[板书9]液体能传播声音,
[学生实验6]用一根粗线联接两只空易拉罐(或纸筒).
拉紧联线,在一只易拉罐前小声说话,在另一只易拉罐上听声音.同学之间打“上电话”.老师将收听声音的易拉罐放置在扩音器的话筒前,全班同学都可以听到通过粗线传播的说话声.表明固体也能传声.
【板书10】团体也能传声.
师:
请同学们举一些固体传播声音的实例.
生:
人耳贴在铁轨上能听到远处火车的轰鸣声.
狗在睡觉的时候,把一只耳朵贴在地面上,能听到远处的声音.
「学生实验7」伏在课桌上能听到机械表走动声.
〔板书11」声音能靠一切气体、液体、固体物质作媒介传播出去,这些作为传播媒介的物质常简称为介质.声音是靠介质传播的.
师:
真空不能传声.如:
登月宇航员们虽近在飓尺,也只能靠无线电话交谈.
4.声音的传播速度
师:
声音传播需要时间吗?
能举一些实例吗?
生:
声音传播需要时间,比如赛跑时,看见发令员鸣枪的烟雾后才能听到枪声.
生:
雷电同时发生,但我们看到电闪后,才能听到雷鸣,说明声音的传播一定需要时间.
师:
声音传播需要时间.请大家猜想一下声音在固体、液体、空气中传播时,在哪种介质中传播得最慢?
生:
(其说不一)
[投影3」课本第26页“一些物质中的声速”表.
师:
表头上“米/秒”的物理含义是什么?
生:
“米/秒”是速度的单位,是表示每秒钟传播多少米.
师:
请看铜3810,这表示声音在铜中传播时,每秒钟传播3810米·请同学们自己阅读分析声速表,并议论一下以下几个问题:
(l)声速表中软木500说明什么?
(2)声速表中有空气(15)340及空气(25)346说明什么?
(3)从声速表中看声音在固体、液体中传播比声音在空气中传播得快?
还是慢?
师:
从声速表所列举的数据看出声音在空气、液体、固体中传播速度,基本上是由小到大.而软木传声的速度小于所列液体中传声的速度.
表中空气、煤油、蒸馏水、海水都注有温度,说明当温度不同时,声音在同一种介质中的传播速度也发生变化.
大多数同学在阅读声速表前猜想声音在固体、液体中传播比声音在空气传播得快是正确的.
[板书12]声音在团体、液体和气体中传播的速度不相同,15℃时空气中的声速是340米/秒.
师:
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?
生:
他大约在2秒后能听到我的喊声,我还能听到自己的回声.
4回声及其利用
[板书13]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,就听到了回声.
师:
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?
生:
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.
师:
对,事实上我们在屋里谈话听不到回声,这是什么缘故呢?
因为回声到达人耳如果比原声晚0.1秒以上,入耳就能把回声跟原声区分开.而我们在屋里谈话时回声到达人耳比原声晚0.04秒,不到0.1秒.人耳把回声和原声源在一起,使原声加强.在屋里谈话比在旷野里听起来响亮,就是这个缘故.
[板书l4]回声到达耳比原声晚0.1三秒以上,人耳才能把回声和原声区分开.
师:
如果你发声后2种听到回声,那么你距障碍物多远?
请你再说说回声的利用.
生:
障碍物距我约340米.利用回声可以测距离.
师:
利用回声还可以测海底深度,判断海中物体的存在.请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?
生:
需要先知道声音在海水中的传播速度.
生:
需要测出从向海底发出声音到接收到回声所用的时间.
生:
声音在海水中传播速度与原声和回声相隔时间乘积的一半,即是海底深度.
师:
把声音在海水中传播速度记作V;把原声和回声相隔时间记作t,把海底深度记作人则计算海底深度公式可写作
5.全课小结
根据板书,简要地对本节知识要点进行小结,
6.课堂练习(投影4)
(1)一切正在发声的物体都在_____________。
(2)声音必须靠_传播,它在_不能传播,
(3)15空气中的声速是____________。
(4)铁道游击队为了听见远处的火车声,将耳朵贴在铁轨上,这是因为____________。
(5)某人面对山谷对面的山峰喊一声,1.5秒后听到回声,求人与山峰之间的距离.
教学说明
本节教学是通过能直接观察到的发声体振动的实验,从发声和不发声正反两个方面来分析,总结出发声体在振动.并借助于一些演示验证不易观察到的发声体的振动.从而总结出一切正在发声的物体都在振动,声音在空气中传播,是声音传播的最普遍情形.本节采用了用手体会大音量收音机喇叭周围空气被振动及“真空铃”实验,使学生用触觉、听觉理解声音靠空气传播.在空气中的声波是比较抽象的,是本节难点.本节课采用投影做振荡器水波实验与声波比拟,又使用投影图使声波形象化;加上形象的语言讲解突破难点.
本节教学采用了大量的谈话形式,启发学生自己去找实例,总结结论.采用猜想法鼓励学生由感知引起求知欲.并在教学中注意培养学生归纳、总结、类比、想象等物理思维方法.
七、温度计及其使用
教学目的
1·知道温度表示物体的冷热程度
2.知道摄氏温度的规定,表示符号及读法,常识性了解热力学温度和摄氏温度的关系。
3·知道液体温度计的构造、工作原理。
4.会使用液体温度计测量水的温度。
通过并进式实验,培养学生观察和实验的能力。
教学重点
温度的概念,摄氏温度、液体温度计的构造及正确使用。
教学过程
1·引入新课
师:
同学们听今天的天气预报了吗?
谁能告诉我今天的气
生:
20度.
师:
播音员是怎么说的?
生:
北京地区今天白天最高温度20摄氏度,今天夜间最低温度12摄氏度。
师:
气温高说明什么?
气温低又说明什么?
生:
气温高说明天气热,气温低说明天气冷。
师:
气温高低表示天气的冷热程度,我们把物体的冷热程度叫做温度。
秋去冬来,气温逐渐降低,当你们看到湖水结冰时,气温在多少度以下?
生:
零度以下.
师:
冬去春来,气温回升,当你们看到冰雪消融时,气温在多少度以上?
生:
零度以上.
师:
炉子上烧着一壶水,当水“开”了的时候,水温是多少?
生:
100度.
师:
随着温度的变化,水可以结成冰;从液态变成固态.固态的冰又可变成液态的水,液态的水又可变成气态的水蒸气.这些与温度有关的现象叫热现象.在这一章我们将研究这一类现象.
2.新课教学
[板书1]第四章一热现象
「板书2」物体的冷热程度叫温度.
师:
有一天大风降温,你忘记多穿衣服感冒了,有没有发烧,怎样才能知道呢?
生:
摸摸脑门热不热.
生:
用体温表量一量.
师:
我们常凭感觉,如用手摸脑门来判断温度的高低.感觉可靠吗?
我们来做一个实验.
[实验1」每位同学桌上备有大约OC、25C和50C的三杯水.请同学们按书第36页图41的方法进行实验.将左、右两手食指分别放入冷水和热水中,然后先把左手食指放入温水中,再把右手食指放入温水中.
师:
中间这杯水是冷还是热呢?
生。
左手觉得热,右手觉得冷.
师:
看来靠感觉不能准确地判断温度的高低.要准确地判断温度高低需采用第二个同学说的办法,用体温表测量.测量温度的仪器叫温度计.今天我们将学习温度计和它的使用方法.
[板书3](写在板书1和板书2之间)
一、温度计
[板书4](写在板书2之下)
1.实验用温度计
度计的结构挂图或投影片)
师:
请同学们拿起桌上的温度计,观察它的构造.(展示温度计的结构挂图或投影片)
师;请~位同学按从外部到内部,从下到上的顺序描述一下温度计.
生:
外部有玻璃外壳,下边是个玻璃泡,上边是个内径很细的玻璃管,管上有刻度和字母C.内部有红色(或银白色)液体.
师:
现在你们用手握住温度计下端的玻璃泡,观察温度计中液柱在细管中的变化.(停1分钟)
师:
看到什么现象?
你能解释这个现象吗?
生:
看到液柱在细管中上升,液体受热膨胀了.
师:
手的温度比玻璃泡高,热从手传给玻璃泡,泡里的液体受热膨胀,液面升高,从液面处的刻度就可读出温度值.
师:
把手松开,继续观察温度计中液柱在细管中的变化.(停1分钟)看到什么现象?
说明什么?
生:
看到液柱在细管中下降,说明液体温度降低,变冷收缩.
师:
根据这两次实验,我们能总结出温度计测量温度的道理吗?
生:
利用液体的热胀冷缩.
[板书5]
(1)测温原理:
利用液体的热胀冷缩.
师:
怎样用温度订正确地测量物体的温度呢?
使用温度计测量温度和使用刻度尺测量长度有许多相似之处.大家先回想一下在讲刻度尺使用时的四步程序.
生:
认、量、读、记.
师:
只要是使用带刻度的测量仪器,都可以按这四步进行.用温度计测量物体的温度时,这四步的具体内容是什么呢?
大家先看课本第38页课文和第39页的插图,然后结合使用刻度尺测量的四步程序总结使用温度计的四步程序.
学生看书三四分钟,以问答方式同时板书或利用投影片,总结出以下内容.
[板书6」
(2)温度计的使用方法.
认清三要素:
零刻线、量移、最小刻度值.
使用前①认认清单位:
C(摄氏温度)
℃摄氏度.
使用时②量:
(玻璃)泡要全没人,不碰底和壁,放入稍等候,(示数)稳定再读数.
③读:
(玻璃)泡胃液体中,视线与(液)面平.
④记:
记录温度值,标明单位.
师:
请大家继续观察温度计,其中有0度和100度两个刻度和符号C.字母C代表摄氏温度.摄氏度是怎样规定的?
它0度和100度又是如何规定的?
[板书7」3.摄氏温度(C)
(1)摄氏温度的规定
(2)单位:
摄氏度,符号
字母C表示摄氏温度,单位是摄氏度.它是把冰水混合物的温度规定为0度,把沸水的温度规定为100度,0度和100度之间分成100等分,每一等分叫1摄氏度,摄氏度用符号表示.
(此板书可直接让学生画在书上或用投影片,以节省课堂时间.)
[实验2]用液柱可动的温度计模型或用抽拉投影片练习温度示数的读法、写法,
师:
(将液柱移到某一位置)现在温度计的示数是多少?
怎样读?
怎样记录?
生:
23摄氏度,写作23
师:
(将液柱移到零度以下某一位置)现在温度计的示数是多少?
怎样读?
怎样写?
生:
负4.5摄氏度,写作-45
师:
如读成负45度或摄氏负45度行吗?
生:
不行.摄氏度是在一起的不能分开.
师:
读成零下45摄氏度行吗?
生:
可以.
〔实验3]用温度计测室温和水温.
师;清同学们用桌上的温度计测量教室里的温度和烧杯里水的温度.注意正确使用温度计.
学生测室温、水温.教师巡视
师:
现在教室的室温是多少?
水温是多少?
生:
21摄氏度,23摄氏度.
师:
请看书第38页图43.太阳表面的温度是多少?
生:
5500摄氏度.
师:
火箭燃烧室内燃气的温度是多少?
生:
3400摄氏度.
师:
液态空气的沸点是多少?
生:
负192摄氏度.
师:
宇宙中最低温度可接近零下273℃,这个温度叫绝对零度.以绝对零度为起点,每度大小和摄氏度大小相同的温度叫热力学温度.这是另一种表示温度的方法.
[板书8]4热力学温度
(l)热力学温度的规定
(2)单位:
开尔文,符号K
热力学温度与摄氏温度的关系
T==t+273K
(展示书第37页图42的挂图或投影片)
师:
这是三种常用的温度计:
甲是实验用温度计,乙是体温计,丙是寒暑表.请同学们观察并回答以下几个问题:
(l)它们的起始刻度线和量程是否一样?
(2)它们的最小刻度是否一样?
(3)它们所用的测温液体各是什么?
(4)体温计在构造上有什么特殊的地方?
(以问答加部分解释的方式分步填写表7一1)
师:
三种温度计的测温范围为什么不同?
生:
因为测量的条件和要求不同.
[实验4]用温度计测水的温度.
(出示图7-1投影片或挂图)
师:
图7-l表示的测量液体温度和读数的方法中,哪个正确?
哪个不正确?
为什么?
生:
(d)是正确的,温度计玻璃泡全部浸入被测液体中,不碰杯底和杯壁.视线与液柱上表面相平.(a)、(b)、(C)都是不正确的,(a)温度计碰杯底,视线与液面不相平;(b)视线与液面不相争;(c)温度计测温泡未全部浸入液体.
师:
我们现在要用温度计来测水温,测量前一般都要先估测一下水的温度.估测温度也有一个口诀:
一看、二靠、三触.首先是看,看物体是否烧得发红发白,烧红的铁块温度高达几百到一千摄氏度.其次是靠,用手背或手指背靠近被测温的物体,以是否有被“烤”的感觉来判断物体的温度,使手有“烤”的感觉的物体,其温度是一百到三四百摄氏度.第三是触,用手指短时间“触一下”被测物体,用体温和被测物体的温度相比较.
实验要求和步骤
1.每组做三次实验。
分别测自来水、刚从暖瓶倒出的热水和两者混合的温水的温度.
2.每次测量前都要先估测温度再实测温度。
并把估测和实测的温度填入表7-2中.
学生开始实验,教师巡视、指导.注意检查温度计使用是否规范,记录数据是否准确.
先找出两组估测值和实测值最接近的实验结果,填入表7-2中,并给予表扬.
根据学生在实验操作中出现的错误进行讲评.
师:
在本节课中我们学习了哪些知识和技能?
生:
温度、摄氏温度、热力学温度、液体温度计的工作原理、构造、使用方法.
3.布置作业
教材第37页练习1~4.
教材第39页练习1~3·
勤学说明
1。
本教案包括第四章热现象中“一、温度计”,“二、实验。
用温度计测水的温度”两节课的内容,计划用两课时.内容分配由教师根据上课的实际情况自行安排.
2.摄氏温度、温度计及其使用是本章的预备知识,这两节课的重点放在使学生学会正确使用温度计测量物体的温度.
本学期要学习五种带刻度的测量仪器:
刻度尺、温度计、天平、量筒、弹簧秤.它们在使用时既有共同的操作程序又有各自不同的特点.运用学习的迁移规律,把温度计的使用方法和刻度尺的使用方法联系起来,将刻度尺使用的认、量、读、记四步操作程序迁移到温度计的使用上来,既节省授课时间,使学生容易掌握正确使用温度计的方法,又为学习天平、量简、弹簧秤的使用打好基础.把带刻度值量具的使用方法统一规范化,便于学生掌握实验技能.
3.观察是调动感觉器官,借助工具仪器对观察对象进行有目的、有计划的感知活动.教师授课时要注意通过指导学生“认”温度计和观察、比较三种温度计,培养学生的重点观察能力和对比观察能力.
4.本教案介绍估测温度的一看、二靠、三触方法属于零级教学目的,是为培养学生的实践能力和领“悟”学习物理的方法服务的.
5.温度计纸板模型和投影片的制作:
为使液柱能上、下移动,可将画好的温度计的玻璃泡和毛细管挖去,后面衬一张红色的纸板,也可用红白双色细绵.上、下抽拉,液往就可上下移动,用来练习读数非常方便.
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