-声音的特性-精品【一等奖教学设计】

第2节声音的特性
教学目标
知识与能力：
1.了解声音的特性.
2.知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关.
3.不同发声体发出乐音的音色不同.
教学重点：音调、响度、音色的概念及其相关因素.
教学难点：探究决定音调、响度的因素.
教学用具
钢尺（若干）、示波器、音叉、乒乓球（系有细绳）、铁支架、口琴、笛子、小提琴、录音磁带、录音机.
教学过程
一、情境引入
生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别。

其中有许多声音让我们感到悦耳、动听。

例如：音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，它们都是物体做规则振动时发出的声音，物理学中把这类声音叫做乐音。

有的声音听起来音调高，有的声音听起来音调低，声音为什么会有音调高低的不同呢？让我们一起来做下面的探究活动。

二、新课教学
探究点一音调和频率的关系
运用钢尺，想办法使钢尺发声。

我们可以把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。

如果钢尺伸出桌边的长度短一些，观到钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点？此时，钢尺振动得较快，声音尖而细。

如果使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，比较两种情况下钢尺振动得快慢和发出的音调。

结论：当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。

学生阅读教材内容，并分组讨论下列问题。

（1）频率的物理意义是什么？什么叫频率？
（2）在国际单位制中，频率的单位是什么？
（3）物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？
（4）大多数人能够听到的频率范围是什么？
（5）什么叫超声波？什么叫次声波？
（6）生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的一些用处吗？
教师总结：频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫做频率。

在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz)，简称赫，符号为Hz。

频率决定声音的音调。

物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。

大多数人能够听到的频率范围从20 Hz到20000 Hz。

其中20 Hz是人类听觉的下限，20000 Hz是人类听觉的上限。

讨论：振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？请同学们分组讨论。

蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500~600次，由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围，当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。

而蚊子翅膀的振动频率在人耳的听频范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音。

频率高于20000Hz的声音叫做超声波。

频率低于20 Hz的声音叫做次声波。

探究点二波形与频率
观察声波的波形
教师简单介绍示波器的作用并演示：在这里，我们要用示波器显示声波的波形，示波器的构造复杂，工作原理要在高中物理的电场部分涉及到，目前同学们的知识还不足以理解它。

另外，我们也没有必要弄懂它，只要我们会正确使用就行了。

下面让我们一起来完成这个实验。

（1）通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。

（教师演示，学生观察并讨论）
（2）通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同? （教师演示，学生观察并讨论）
实验结论：两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些。

男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。

探究点三振幅与响度
问：轻敲和重敲同一个音叉（即频率相同的音叉），音叉发声的波形有什么不同？
轻敲音叉时，波形的幅度小；重敲音叉时，波形的幅度大。

但两种情况下，波形的疏密程度相同。

声音有音调的不同，也有强弱的不同。

物理学中把声音的强弱叫做响度。

响度也就是我们平常所说的声音的大小。

怎样才能使物体振动发出的声音更响？轻敲鼓面，鼓皮振动的幅度小，声音弱，响度小；重敲鼓面，鼓皮振动的幅度大，声音强，响度大。

【活动】响度跟什么因素有关？
（1）用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。

轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。

（2）重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。

（3）比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。

（4）通过上面的探究活动，可以得出什么结论？
实验结果：
音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。

根据实验结果知道：响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。

教师继续总结：物体振动的幅度叫振幅。

物体的振幅越大，声音的响度就越大。

那么振幅是确定响度的惟一因素吗？实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。

距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。

（可以向学生简单介绍原因：因为声音在传播过程中，越到远处越分散。

）
音调和响度是声音的两个不同的特征。

响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大。

在同一首歌曲中，音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。

练习：请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？
参考解答：
蚊子的叫声音调高；
黄牛的叫声响度大。

探究点四 音色
频率的高低决定声音的音调。

但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。

在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。

物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。

不同乐器演奏C 调的“1”时，波形各不相同，音调相同，频率相同；但振幅不同，响度不同。

三、板书设计
⎪⎩
⎪⎨⎧决定于发声体音色决定于发声体的振幅
响度决定于了发声体的效率音调声音的特性::: 四、教学反思：
这节课是本章的重点内容，在设计时我们突出了以学生为主的方法，增加了不少学生的活动，对一些学生不易观察的现象我们进行了录像、放慢等措施，增加了学生对细
微变化的观察。

在典型声音的素材搜集上，我们还需要些努力，在声音的对比音效上，在学生不易认识到的特殊声音上，我们还要进一步通过采集利用起来。

第一章机械运动
第1节长度和时间的测量
教学目标
知识与技能：1、知道国际单位制中长度的单位；2、知道国际单位制中时间的基本单位，并知道它与其它单位的关系；3、知道测量存在误差。

教学重点：1、刻度尺的使用和测量时间；2、单位的换算和特殊测量。

教学难点：1、单位的换算；2、刻度尺的使用方法。

教具准备
测长度工具：刻度尺、皮卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等。

计时工具：石英钟、电子手表、机械停表、电子停表等。

教学过程
一、情景引入
学校每年都举行田径运动会，田径赛分为田赛和径赛两类，在田赛中通常以距离的长短来论成绩，这就要进行长度的测量，如图甲所示；在径赛中通常以时间的长短来论成绩，这又要进行时间的测量，如图乙所示。

请大家思考，时间和长度的测量用到哪些工具？这些工具如何使用呢？
二、新课教学
探究点一长度的单位
在国际单位制中，长度的基本单位是米（m）。

在日常生活中，还常用到其它的长度单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。

它们之间的换算关系是：
1km＝103m； 1dm＝10-1m；1cm＝10-2m；1mm＝10-3m；1μm＝10-6m；1nm＝10-9m。

长度的估测
问题1：请目测一下黑板的长度。

（请几5个同学目测，再用米尺实际测量，比较谁目测的结果更准。

）
问题2：人们正常走路一步的距离大约为0.5m，以此为长度标准，估测教室的长度。

（请两同学同时在教室中走路进行估测）
知识拓展
阅读课本第11页“小资料”，了解“米”的准确定义：光在真空中
1
299 792 458
s
内所经路径的长度定义为1米。

阅读课本第13页“小资料”，了解一些物体的长度或物体间的距离，形成感性认识。

探究点二长度的测量
1．常用的长度测量工具
活动一让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等，然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。

活动二观察下图刻度尺的外形回答下列问题：
(1)它的零刻度线在哪里，是否磨损？
(2)它的量程是多少？
(3)它的分度值是多少？
在上图所示的刻度尺中，其零刻度线在左端(离最左端边缘有一小段距离)，没有磨损，它的量程为0～8 cm，也就是说它最多能测8 cm的长度，它的分度值是0.1 cm。

教师强调：刻度尺的零刻度线如果磨损，要从一个清晰的整数刻度线量起。

2．使用刻度尺测长度的方法
活动学生分组实验，测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等，教师及时纠正出现的问题，要求学会正确使用刻度尺。

归纳总结：正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括，即“选、放、读、记”。

(1)选：在实际的测量中，并不是分度值越小越好，测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度，再选择满足测量要求的刻度尺。

(2)放：即刻度尺的位置应放正，零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行(如图甲所示)，不能歪斜(如图乙所示)。

甲
乙
对于较厚的刻度尺，应使刻度线贴近被测物体(如图丙所示)。

零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起，测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示)。

丙丁
(3)读：即读数，视线要正对刻度线(如图所示)；除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值(估读值)。

图中铅笔长度为69.5 mm，其中69 mm是准确值，0.5 mm是估读值。

(4)记：指记录。

记录测量结果应包括数值和单位。

图中木块长度为2.77 cm。

3.特殊长度的测量
（1）测量硬币的直径、硬币的周长。

探究：不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确。

只能用间接的方法进行测量。

方法1(卡尺法)：如左图所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。

或用一只三角板和一把刻度尺，如右图，用两把三角板紧夹住硬币，均可从刻度尺上读出硬币的直径d。

根据公式L=лd 求出硬币的周长。

方法2(滚轮法)：在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点。

测出线段长度s，先求出每周的周长L=s/n，再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл。

方法3（替换法)：把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径。

根据公式L=лd求出硬币的周长。

方法4(化曲为直法)：拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长。

根据公式d=L/л求出硬币的直径。

（3）测量一页纸的厚度，探究：纸的厚度为10 -4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。

(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多)，压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l=L/n。

（4）测量细铜丝的直径，测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)。

测量方法：找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n 。

总结得出刻度尺的正确使用方法：刻度尺要贴近被测物体；刻度尺要跟所测物体的长度平行；读数时视线要与尺面垂直；读数时要估读到分度值的下一位。

测量结果=数字+单位
问题1：如何测量一个碗口的周长？
思路：被测长度的特点：①曲线；②规则（圆）。

测量方法：①直接用卷尺测量；
②化曲为直：用细线绕碗口一周再拉直测量；③利用圆周公式C＝2πr＝πd：两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下，再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法（有多种方法）找到直径来测量。

问题2：我国第一条高铁线——武广高铁，如何知道这条铁路的总长度呢？
思路：被测长度的特点：距离太大，难以直接用刻度尺测量。

测量方法：①上网查找；②借助地图间接测量。

说明：上述两个问题先分析特点，方法让学生讨论后再一一评价。

鼓励学生多找方法，并尽量找到简单实用的方法。

探究点三时间的单位及测量
1、时间的单位
在日常生活中，除了经常进行长度的测量外，也经常需要对时间进行测量。

在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。

在日常生活中，还常用到其他的时间单位：年（y）、天（d）、时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。

它们之间的换算关系是：1h＝60min；1min＝60s；1s＝103ms；1ms＝103μs。

2、时间的估测
活动：（集体活动）：估测1分钟的时间长度。

（请三个同学上台面向黑板，其余同学当裁判，讲台桌上的大时钟面向“裁判”，教师喊计时开始，三名若认为1min时间到则举手，比比看谁对1min的时间估测更准一些。

）
3、时间的测量
讲解：时间估测的结果精确度是不高的，当精确度要求高时，可以选择适宜的时间测量工具进行测量。

活动4：（2人一组）：停表的使用。

（教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解，然后教师喊口令，学生按停表计时，请同学相互帮助，共同搞清楚停表的使用方法。

）
探究点四测量误差
提出问题：为什么测量值与真实值之间总会有差别？
教师讲解：由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同，所以测量值和真实值之间必然存在差别，测量值和真实值之间的差别叫做误差，误差是不可避免的。

交流讨论：减小误差有哪些方法？错误与误差有什么不同？
归纳总结：减小误差的方法：多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法。

错误与误差不同：错误是指不按实验操作的有关规定的做法，是不正确的测量方法产生的，所以只要严格按要求去做，错误是可以避免的，而误差是不可避免的。

三、板书设计
第1节长度和时间的测量
一、长度的测量
1.常用测量工具；
2.长度单位。

二、时间的测量
1.常用测量工具；
2.时间单位。

三、误差
误差：测量值与真实值之间总会有差别，这种差别就是误差。

错误：由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。

两者区别：误差不能消除，但可以减小，例如多测量几次。

错误可以消除。

四、教学反思
首先是导入新课，由学校每年都举行田径运动会，引出想办法测出长度和时间，那么长度和时间怎样测量呢，很自然的引出今天的课题，学生也会觉得很自然，不会感到唐突。

在处理长度的测量时，我不按常规的方法，老师先讲如何操作，学生再动手操作。

我觉得这样不利于发展学生的独特思维和创新思维，什么都是老师怎样讲，学生怎样做，根本不是探究实验，而是验证性实验。

我先让“初生牛犊不怕虎”的学生根据自己多年来的经验动手用自己的刻度尺测出一个身边熟悉的物品的长度，然后报出数据，老师写在黑板上，在学生得意时，告诉他们在物理上大家的读数都是不准确的，一下子就激起了学生的好奇心，“为什么”之声则会不绝于耳，明显看出学生的不服气，这样学生就会把所有的心思都放在教师的释疑上，有利于重难点的突破。

第三章物态变化
第1节温度
教学目标
知识与能力：1.理解温度的概念；2.了解生活环境中常见的温度值；3.会用温度计测量温度。

教学重点：正确使用温度计测液体的温度，如何培养学生的观察能力和实验能力.
教学难点：温度计的构造和使用方法。

教学用具
实验用温度计、演示温度计、家庭用寒暑表、体温计、烧杯、试管、投影仪、挂图、热水、冷水、温水、广口瓶、橡皮塞、细玻璃管.
教学过程
一、新课引入
三只烧杯中分别放冰水、温水和热水，引导学生进行“冷”“热”的体验，并描述感觉。

实验：把左手食指插入放热水(热水越热越好，以不烫手为宜)的烧杯里，右手食指插入放冷水(冷水足够冷，可加冰块)的烧杯里，然后同时抽出手，插入温水烧杯里。

思考：两只手指对温水的感觉相同吗？
你能准确地判断出水的冷热程度吗？
交流讨论：左手、右手的感觉，原来放在热水中的食指放到温水中有什么感觉？原来放在冷水中的食指放到温水中有什么感觉？讨论哪个手指的感觉是正确的。

并交流生活中还有没有类似的例子(井水“冬暖夏凉”)。

师生归纳：
同一杯水温度应该一样，而我们的感觉却不同，说明我们的感觉不可靠。

我们把物体的冷热程度叫温度，“冷、热、凉、暖”都是描述物体的冷热程度的。

要准确地知道物体的温度，必须借助于测量工具——温度计。

本节课我们将学习温度的有关知识。

二、新课教学
探究点一温度计
提出问题：如果我们要确切知道这杯水的温度，应该怎么办？
1．温度计的工作原理及结构
家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的，液泡里面有的用酒精，有的用煤油，还有的用水银。

学生活动：带着问题观察实验室用温度计
1．实验室用温度计的组成？(注意引导学生观察上面的标度)
2．液泡的作用是什么？玻璃管内径为什么很细？
教师介绍：实验室用温度计，寒暑表，体温计。

共同讨论温度计的基本结构，完毕后小组代表发言。

学生总结：温度计的基本构造包括玻璃泡、细玻璃管(内径很细，粗细均匀)、刻度。

拓展研究：比较三种温度计的相同点和不同点
三种温度计的相同点
玻璃电接点温度计园艺温度计婴儿沐浴温度计室内温度计
工业双金属温度计光学高温计红外线测温计(耳式)
教师引导过渡：教师引导学生观察温度计上的℃，它表示该温度计采用的是摄氏温度，摄氏温度是温度的一种标度方法，温度的标度方法除了摄氏温度外，还有热力学温度，我们先来研究摄氏温度。

探究点二摄氏温度
学生活动：带着问题观察实验室用温度计并阅读课本
1．上面的数字和字母是什么意思？
2．它能测量的最高温度、最低温度各是多少？
3．它的分度值是多少？
4．0 ℃是怎样确定的？100 ℃又是怎样确定的？
5．1 ℃是怎样确定的？
6．摄氏温标的分度法怎样扩大到0 ℃以下和100 ℃以上？
阅读讨论，了解单位
A．字母“℃”的意思：表示摄氏温度(瑞典的摄尔修斯提出的)。

B．0摄氏度的规定：在一个大气压下，冰、水混合物的温度，记作0 ℃(关于“一个大气压”在后面的学习中会进一步的了解)。

C．100摄氏度的规定：在一个大气压下，水沸腾时的温度，记作100 ℃。

D．1摄氏度：0 ℃和100 ℃之间等分100份，每个等份代表1 ℃。

人体的正常体温为37 ℃，读作：37摄氏度。

珠峰营地的帐篷内，温度为－15 ℃，读作：负15摄氏度或零下15摄氏度。

教师引导学生观察并讨论着将空白处填上。

学生讨论后回答：
(1)高压锅内沸水的温度是高于100 ℃。

(2)人的正常体温是37 ℃。

(3)冰箱的最低温度是－18 ℃。

(4)我国最低气温为－52.3 ℃(漠河镇)。

教师引导过渡：知道了温度计的结构、原理后，那么我们应该怎样正确使用呢？
探究点三温度计的使用
多媒体出示：想想议议共同探究
1．如果所测的温度过高或过低，超出了温度计所能测量的最高温度、最低温度，会出现什么后果？
2．观察寒暑表、体温计和实验室用的温度计，它们所能测量的最高温度、最低温度和分度值各是多少？为什么这样设计它们的量程和分度值？
学生分小组讨论，教师巡回指导，注意引导学生从联系实际的角度思考，然后请几名同学发言。

学生总结：如果所测的温度过高，超出了温度计的量程，将测不出温度，温度计里的液体可能将温度计胀破；如果所测的温度过低，低于温度计的最低温度，将测不出温度。

归纳总结：温度计的使用规则
(1)使用前要观察温度计的零刻度、量程和分度值。

(2)温度计所能测出的最高温度、最低温度的范围——量程。

(3)每一小格代表的温度值——分度值。

教师引导学生观察并根据自己的推测判断：
多媒体出示：判断对错
学生分小组讨论，教师引导学生注意错误的错在什么地方？学生讨论后推选代表发言。

教师进一步提出问题，引导思考：大家知道了使用温度计常犯的几种错误，应该如何正确使用温度计呢？
讨论后共同归纳总结：温度计的正确使用方法
1．温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁。

2．温度计的玻璃泡浸入被测的液体后要稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。

3．读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。

探究点四 体温计
我们家庭中和医院常用体温计测量人体温度，请同学们仔细观察体温计图片，思考问题。

多媒体出示：体温计挂图
学生分组讨论思考问题：
(1)体温计与实验室用的温度计的构造有什么不同？体温计的构造有什么特点？ (2)体温计可以离开人体读温度，为什么？为什么使用体温计前先要甩甩？ 教师进一步根据问题引导大家观察讨论来得出结论。

学生总结：
(1)体温计里面的毛细管，比实验室用的温度计更细，而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯曲缩口。

玻璃管非常细，这样当玻璃泡内的水银有微小的膨胀，玻璃管内的水银柱会有明显变化，因而更精确。

(2)读体温计示数时要离开人体，水银变冷收缩，水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡，所以仍指示原来的温度。

离开人体，水银变冷收缩，水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡，重新用体温计时，必须拿着体温计用力往下甩，让水银再回到玻璃泡里，这样才能使用，否则测量出的温度不准确。

三、板书设计 第1节 温度
1．温度计⎩⎨⎧
工作原理：液体热胀冷缩
构造：玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、液体、刻度及符号
使用方法：二看、一不、四要。