初中物理滬粵版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）2.4 讓聲音為人類服務(wù)精品教學(xué)設(shè)計(jì)

這是一份初中物理滬粵版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）2.4 讓聲音為人類服務(wù)精品教學(xué)設(shè)計(jì)，共7頁。教案主要包含了物理觀念，科學(xué)思維，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，教學(xué)重點(diǎn)，教學(xué)難點(diǎn)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
本節(jié)是本章的最后一節(jié)，是前面所學(xué)知識(shí)的拓展和應(yīng)用。為了激發(fā)同學(xué)們的探究興趣，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中充分考慮到本節(jié)的特點(diǎn)，盡可能理論聯(lián)系實(shí)際一方面豐富學(xué)生對(duì)聲現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和了解，另一方面加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科教育更好地實(shí)現(xiàn)“物理核心素養(yǎng)”的教學(xué)目標(biāo)。
?教 材 分 析 ?
本節(jié)內(nèi)容是前三節(jié)所學(xué)知識(shí)的拓展和應(yīng)用，主要介紹聲音在音樂、建筑等方面的應(yīng)用，介紹超聲、次聲的特點(diǎn)和應(yīng)用，讓學(xué)生了解聲音可以為人類服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)“從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念;同時(shí)在本節(jié)的最后部分通過介紹噪聲的危害及控制、減少噪聲的方法和途徑，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)和技術(shù)中的物理，滲透“事物具有兩面性”的辯證思想，培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀。
?學(xué) 情 分 析 ?
通過前三節(jié)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了聲音的產(chǎn)生與傳播的條件，了解了樂音的三個(gè)特征，對(duì)聲現(xiàn)象有了較為完整的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)興趣高漲，這為本節(jié)的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。
?教 學(xué) 目 標(biāo) ?
【物理觀念】
了解聲音與音樂及建筑的關(guān)系；了解超聲與次聲的一些應(yīng)用。
【科學(xué)思維】
知道城市噪聲的主要來源和防治噪聲的途徑，滲透“事物具有兩面性”的辯證思想；通過閱讀和討論，了解回音壁和三音石的聲現(xiàn)象。
【科學(xué)探究】
通過閱讀和查詢，了解超聲波和次聲波在現(xiàn)代技術(shù)中的一些應(yīng)用；通過閱讀和活動(dòng)，知道防治噪聲的方法。
【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】
激發(fā)學(xué)生對(duì)我國古代建筑中聲現(xiàn)象的興趣和自豪感；讓學(xué)生通過查找資料或上網(wǎng)了解超聲波和次聲波的應(yīng)用；增強(qiáng)自覺保護(hù)聲環(huán)境的意識(shí)。
?教 學(xué) 重 難 點(diǎn) ?
【教學(xué)重點(diǎn)】
聲音的利用（超聲波和次聲波）和噪音的危害與控制。
【教學(xué)難點(diǎn)】
分辨樂音和噪音，怎樣才能讓聲音更好地為人類服務(wù)。
?教 學(xué) 方 式 ?
閱讀與討論。
?教 學(xué) 過 程 ?
一、新課導(dǎo)入
優(yōu)美動(dòng)聽的音樂能陶冶情操，但在擁擠的馬路上我們聽到的嘈雜刺耳的噪聲。我們能聽到蚊子討厭的“嗡嗡”聲，卻只能看見蝴蝶的翅膀振動(dòng)，聽不到它的振動(dòng)的聲音。這是怎么回事？生活在聲音世界的我們，如何讓聲音為人類服務(wù)呢？

聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，但并非所有振動(dòng)產(chǎn)生的聲音我們都能聽到。人耳能聽到的聲音頻率范圍是有限的，大約在20Hz到20000Hz之間。低于20Hz的聲音稱為次聲波，高于20000Hz的聲音稱為超聲波，這兩種聲音人耳都無法聽到。
對(duì)于蚊子發(fā)出的“嗡嗡”聲，雖然其翅膀振動(dòng)的頻率很高，但仍在人耳的聽覺頻率范圍內(nèi)，因此我們可以聽到。而蝴蝶翅膀振動(dòng)的頻率較低，低于人耳的聽覺下限，所以我們只能看到其翅膀振動(dòng)，卻聽不到聲音。
至于噪聲，它是那些妨礙我們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，或者對(duì)我們想要聽到的聲音產(chǎn)生干擾的聲音。噪聲的來源多種多樣，如交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑噪聲等。在擁擠的馬路上，各種車輛發(fā)出的聲音相互交織，形成了嘈雜刺耳的噪聲。
為了讓聲音更好地為人類服務(wù)，我們可以采取多種措施。首先，對(duì)于噪聲，我們可以通過控制噪聲源、阻斷噪聲的傳播途徑或在人耳處減弱噪聲等方法來降低其影響。例如，在市區(qū)內(nèi)禁止鳴笛、設(shè)置隔音板、佩戴耳塞等。
我們可以利用聲音的特性來為人類服務(wù)。例如，超聲波具有方向性好、穿透能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以用于測距、測速、清洗、焊接等領(lǐng)域。次聲波則可以用于監(jiān)測地震、海嘯等自然災(zāi)害的發(fā)生。
我們還可以利用聲音來傳遞信息和能量。例如，醫(yī)生可以利用超聲波來檢查人體內(nèi)部器官的情況；超聲波碎石機(jī)則可以利用超聲波的能量來擊碎人體內(nèi)的結(jié)石。同時(shí)，我們還可以通過聲音來傳遞語言、音樂等文化信息，豐富人們的精神生活。
二、教學(xué)步驟
探究點(diǎn)1 聲音與音樂
[閱讀課本]P42“聲音與音樂”
[思考]舉例說明音樂讓人心情愉悅的例子。
[提示]熱烈奔放的《丹鳳朝陽》、纏綿凄涼的《蘇武牧羊》、舒緩柔和的《月光曲》、如泣如訴的《二泉映月》等。
探究點(diǎn)2 聲音與建筑
[閱讀課本]P42~43“聲音與建筑”
[思考]在秋游時(shí)，你站在大山之中大喊一聲，能聽到自己的聲音多次再現(xiàn)，原因是什么?
[提示]聲音發(fā)生了多次反射。
[歸納提升]北京天壇的回音壁、三音石均利用了聲音的反射原理?，F(xiàn)代建筑如禮堂、音樂廳等，都有著很高的聲學(xué)要求。它們通過采用不同的吸聲材料，設(shè)置不同方向的反射板等，使聽到的聲音更為清晰、豐滿。
探究點(diǎn)3 超聲與次聲
[閱讀課本]P44“超聲與次聲”
[班內(nèi)交流]超聲有哪些特點(diǎn)?
[歸納提升]（1）定義：物理學(xué)中，把振動(dòng)頻率高于20 000 Hz的聲音，叫做超聲。
（2）超聲的應(yīng)用：超聲導(dǎo)航、超聲測距、超聲診斷、超聲混合、超聲清洗、超聲探傷等。
（3）超聲的特點(diǎn)：①方向性好，幾乎沿直線傳播，容易發(fā)生反射，超聲很容易定向發(fā)射，遇到障礙物又會(huì)反射回來，并且在水中能傳播得很遠(yuǎn)；②穿透能力強(qiáng)，如超聲診斷儀、超聲探測儀的應(yīng)用等；③具有很強(qiáng)的振蕩、沖擊和破壞力。它能使清洗液產(chǎn)生劇烈振蕩，把細(xì)小物體表面的污物洗掉；醫(yī)生用超聲擊碎人體內(nèi)的結(jié)石，使之順利排出體外。
[小組討論]（1）次聲是怎樣定義的?
（2）次聲是怎樣產(chǎn)生的?
（3）次聲有哪些危害?
（4）怎樣防范次聲對(duì)人的危害?
（5）次聲有哪些應(yīng)用?
（6）超聲和次聲在傳遞能量和信息方面一樣嗎?
[歸納提升]（1）定義：物理學(xué)中，把振動(dòng)頻率低于20 Hz的聲音，叫做次聲。
（2）產(chǎn)生：自然界中，火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴以及核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射等都會(huì)產(chǎn)生次聲。
（3）危害：能量很大的次聲具有極大的破壞力，它能使機(jī)器設(shè)備破裂、飛機(jī)解體、建筑物垮塌等。能使人體器官遭到破壞，嚴(yán)重的會(huì)危及生命。
（4）防范：次聲對(duì)人體危害極大，在生產(chǎn)等活動(dòng)中要盡量防止次聲的產(chǎn)生，盡量遠(yuǎn)離次聲源。
（5）次聲的應(yīng)用：①通過研究自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的次聲特性和產(chǎn)生機(jī)理，更深入地研究和認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象的特征與規(guī)律。
②利用接收到的被測聲源產(chǎn)生的次聲，可以探測聲源的位置、大小和研究其他特性。
③預(yù)測自然災(zāi)害事件。許多災(zāi)害性的自然現(xiàn)象在發(fā)生之前可能會(huì)輻射出次聲，利用這些前兆就可以預(yù)測和預(yù)報(bào)這些災(zāi)害性自然事件的發(fā)生。
（6）超聲和次聲都能夠傳遞信息和能量。
探究點(diǎn)4 噪聲的危害與控制
[閱讀課本]P44~46“噪聲的危害與控制”
[小組討論]噪音是怎么產(chǎn)生的?
分別用示波器展現(xiàn)敲響音叉時(shí)產(chǎn)生聲音的波形圖和用泡沫塑料塊刮玻璃時(shí)產(chǎn)生噪聲的波形圖。比較二者的波形有什么區(qū)別?
[歸納提升]（1）從物理學(xué)的角度講，噪聲是發(fā)聲體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音。
（2）樂音的波形是規(guī)則的，噪音的波形是無規(guī)則的。
[小組討論]我們正認(rèn)真學(xué)習(xí)，突然從外面?zhèn)鱽眄懥炼鴲偠囊魳?，這時(shí)的音樂聲對(duì)我們來說是樂音嗎?請(qǐng)說明理由。
[歸納提升]拓展到同學(xué)們的學(xué)習(xí)環(huán)境，分析影響學(xué)習(xí)的聲音。
凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音以及對(duì)人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音，都屬于噪聲，所以此時(shí)的音樂聲屬于噪聲。
[思考]請(qǐng)你想一下，你周圍常有哪些噪聲?你有什么感受?你能找到這些噪聲的來源嗎?
[提示]自習(xí)課時(shí)同學(xué)的說話聲、不小心將學(xué)習(xí)用具掉到地上發(fā)出的聲音；街道上汽車的喇叭聲；圖書室里的說話聲；建筑工地的機(jī)器聲；鄰居家電視機(jī)過大的聲音等均是噪聲。
[思考]你能對(duì)噪聲進(jìn)行分類嗎?
[歸納提升]（1）交通運(yùn)輸噪聲：交通工具帶來的各種聲音，如交通工具的喇叭聲、剎車聲、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲等。
（2）工業(yè)噪聲：工廠里各種機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、振動(dòng)發(fā)出的聲音，如機(jī)器切割、摩擦、鍛造等。
（3）施工噪聲：攪拌機(jī)、打樁機(jī)、切割機(jī)等發(fā)出的聲音。
（4）社會(huì)生活噪聲：家庭噪音、鞭炮聲、娛樂場所的音樂聲、商店和市場吆喝叫賣聲、影響他人休息和學(xué)習(xí)的說笑聲等。
[小組討論]生活中的噪聲有哪些危害?
[提示]（1）心理影響：使人煩躁，精力不集中，妨礙睡眠和休息。
（2）生理影響：使人耳聾，頭痛，消化不良，視覺模糊，嚴(yán)重的可使人神志不清、休克或死亡。
（3）高強(qiáng)度的噪聲能夠損壞建筑物。
[歸納提升]（1）為了保護(hù)聽力，聲音不能超過90 dB。
（2）為了保證工作和學(xué)習(xí)，聲音不能超過70 dB。
（3）為了保證休息和睡眠，聲音不能超過50 dB。
[思考]如何減弱噪聲?
[提示]
[歸納提升]控制（或減弱）噪聲的措施：
（1）防止噪聲的產(chǎn)生——在聲源處減弱（消聲）。
（2）阻斷噪聲的傳播——在傳播過程中減弱（吸聲）。
（3）防止噪聲進(jìn)入耳朵——在人耳處減弱（隔聲）。
三、板書設(shè)計(jì)
2.4 讓聲音為人類服務(wù)
1．聲音的利用
（1）聲音與音樂
（2）聲音與建筑
2．超聲和次聲
3．噪聲的危害與控制
（1）消聲；（2）吸聲；（3）隔聲
?作 業(yè) 設(shè) 計(jì) ?
（一）課堂作業(yè)
1．音樂家運(yùn)用不同的音調(diào)、響度，配上伴音、和聲等，組成不同的旋律，能呼喚人的心靈，升華人的情感，激勵(lì)人的斗志。某位鋼琴家，在同架鋼琴上，彈奏C調(diào)“3（mi）”和“1（du）”這兩個(gè)音的音調(diào)________，音色________。（選填“相同”或“不同”）
2．北京天壇的“回音壁”和“三音石”是利用聲音的________原理產(chǎn)生了奇妙的聲現(xiàn)象；現(xiàn)代建筑中的禮堂、音樂廳等通過采用不同的________材料，設(shè)置不同方向的________等，使聽到的聲音更清晰、豐滿。
3．人能聽到的聲音頻率范圍是________________Hz。物理學(xué)中，把振動(dòng)頻率高于________Hz的聲音，叫做超聲；把振動(dòng)頻率低于________Hz的聲音，叫做________。
4．聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，但我們看到蝴蝶翅膀在振動(dòng)時(shí)，卻聽不到因翅膀振動(dòng)而發(fā)出的聲音，這是因?yàn)楹岚蛘駝?dòng)的頻率________（選填“低于”或“高于”）20Hz。
5．從環(huán)境保護(hù)角度來說，一切干擾人們休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，即對(duì)身心健康，特別是對(duì)聽覺有損害的聲音都是________。
6．樂音的波形________，其聲音使人覺得好聽；噪聲的波形________，其聲音會(huì)使人厭煩。
7．我們生活在聲音的世界里，聲音無處不在。下列聲音：
①工廠車間里機(jī)器的轟鳴聲；②劇場里京劇表演的演奏聲；③清晨公園里小鳥的鳴叫聲；④裝修房子時(shí)的電鉆聲；⑤婚慶時(shí)的爆竹聲；⑥山間小溪潺潺的流水聲。
其中屬于噪聲的是：________________。
[參考答案]
1．不同 相同
2．反射 吸聲 反射板
3．20～20000 20000 20 次聲
4．低于
5．噪聲
6．規(guī)則 雜亂
7．①④⑤
（二）課外作業(yè)
利用超聲技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了許多家電產(chǎn)品，你了解多少？上網(wǎng)查一查。
?教 學(xué) 反 思 ?
本節(jié)課，作為一堂集大成的應(yīng)用實(shí)踐課，猶如聲音的交響樂中最為絢爛的華章，它巧妙地將前期累積的聲學(xué)知識(shí)匯聚成河，引領(lǐng)學(xué)生們遨游于聲現(xiàn)象的無垠宇宙。在這個(gè)充滿奧秘的世界里，聲現(xiàn)象以其千變?nèi)f化的姿態(tài)，編織出一幅幅生動(dòng)鮮活的圖景，等待著探索者的目光去捕捉、心靈去感悟。
然而，面對(duì)這些紛繁復(fù)雜、妙趣橫生的實(shí)例，學(xué)生們初時(shí)或許會(huì)陷入一種“近在眼前，遠(yuǎn)在天邊”的微妙困境，仿佛那些鮮活的聲現(xiàn)象就在他們耳畔回響，卻又難以一語道破其奧秘所在。正是這份微妙的挑戰(zhàn)，激發(fā)了我們采用更為直觀、更為震撼的教學(xué)方式——即時(shí)播放精心挑選的錄像資料。
隨著畫面的緩緩展開，學(xué)生們仿佛被一股無形的力量牽引，穿越至一個(gè)個(gè)精心構(gòu)建的聲音場景之中。錄像以其無與倫比的逼真感，不僅還原了聲現(xiàn)象的每一個(gè)細(xì)微之處，更在視覺與聽覺的雙重沖擊下，讓知識(shí)的傳遞變得生動(dòng)有趣，不再枯燥乏味。學(xué)生們或驚嘆于聲音傳播的奇妙路徑，或沉浸于聲波振動(dòng)的絢麗畫卷，他們的眼神中閃爍著求知的光芒，臉上的笑容洋溢著探索的喜悅。
這一幕幕生動(dòng)的情景，不僅點(diǎn)燃了學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，更如同催化劑一般，極大地激發(fā)了他們內(nèi)心深處的探索欲與創(chuàng)造力。在錄像的引領(lǐng)下，學(xué)生們不再是被動(dòng)接受知識(shí)的容器，而是成為了主動(dòng)探索聲音世界的勇士，他們的每一次思考、每一次交流，都是對(duì)聲音奧秘的深刻挖掘與理解。