2019-2020年八年級(jí)物理上冊(cè) 第二章 聲音與環(huán)境 2.4 讓聲音為人類服務(wù)名師教案 粵教滬科版【教學(xué)目標(biāo)】：1、知識(shí)與技能(1)了解現(xiàn)代技術(shù)中有關(guān)聲音的應(yīng)用。 (2)了解噪聲的來源和危害。(3)知道防治噪聲的途徑，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。2、過程與方法(1)通過觀察、參觀或觀看錄象等有關(guān)的文字、圖片、音像資料,獲得社會(huì)生活中聲的利用方面的知識(shí). (2)通過體驗(yàn)和觀察，了解防治噪聲的思路.3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 (1)通過學(xué)習(xí)了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的熱愛.(2)通過學(xué)習(xí)噪聲的危害和控制，不斷培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí).本節(jié)的重點(diǎn)在于：防治噪聲的途徑. 本節(jié)的難點(diǎn)在于：如何從物理學(xué)和環(huán)保角度區(qū)分樂音和噪音. 鑒于本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)，建議采用的教學(xué)方法：演示法、觀察法、實(shí)驗(yàn)與討論【教學(xué)器材】：硬塑料、玻璃、水、棉絮、課件【教學(xué)過程】：一、新課引入師:前面幾節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了聲現(xiàn)象的一些性質(zhì)，并探究了它的規(guī)律，這些現(xiàn)象不僅有趣，而且包含了一定的科學(xué)道理。在物理課的學(xué)習(xí)中,不能忘記思考物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系。物理知識(shí)從實(shí)際中來，又要應(yīng)用到實(shí)際中去。一句話，學(xué)習(xí)物理知識(shí)就是要應(yīng)用它來為人類服務(wù)，提高人們生活水平，改善生活質(zhì)量。課前，我已布置同學(xué)們收集有關(guān)聲音在科學(xué)和生活中的應(yīng)用。這節(jié)課，我們就一起交流討論一下如何讓聲音更好的為人類服務(wù)。二、新課教學(xué)（一）聲音與建筑師：聲音在建筑方面有哪些應(yīng)用?舉例說明生:我國不少古建筑,巧妙地應(yīng)用了聲學(xué)知識(shí),充分展示了建筑者的智慧才華.其中最著名的如北京天壇的”回音壁”和”三音石”。它們都是利用了聲音的反射原理。課件展示：回音壁和三音石配文：回音壁是一道約6m，半徑約32.5m的圓形圍墻，墻面十分光滑，一個(gè)人緊貼圍墻小聲講話，圍墻另一處的人可以聽得很清楚。三音石位于圍墻的圓心處，人站在三音石上擊掌一次，能聽到三聲回音，因而人們稱它為三音石。從三音石處發(fā)出的聲波向四面?zhèn)鞑?，同時(shí)到達(dá)墻面。因圓的半徑相等，聲音傳播距離、聲速相等，被反射后同時(shí)會(huì)聚到圓心處，你便聽到第一次回聲；聲波繼續(xù)傳播，每部分聲波又同時(shí)到達(dá)剛才反射會(huì)聚到的圓心處，你聽到了第二次回聲；聲波再繼續(xù)向前傳播，每部分聲波再次同時(shí)到達(dá)圓心處，你聽到了第三次回聲。第二次回聲比第一次回聲弱，第三次回聲回聲更弱。這是因?yàn)槁曇粼趥鞑ミ^程中被分散和吸收了。因此第三次以后的回聲就不容易聽出來了。若你站在偏離圓心的其他位置上拍手，就聽不到三次回聲。師：剛才我們介紹了古代建筑中如何利用聲音的，那么在現(xiàn)代建筑中我們又是怎樣利用聲音的？生：日本愛知縣的音樂橋、法國巴黎市郊的音樂亭、電影院，錄音棚課件展示：北京音樂廳配文：現(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。吸聲不是十分松軟，就是帶有小孔。如：泡沫塑料、棉絮、毛氈、吸聲磚、軟木等都是吸聲材料。反射板應(yīng)選擇質(zhì)地硬且平滑的材料，如硬塑料、玻璃等。（二）聲音與音樂 師：聲音是如此的神奇，音樂家們運(yùn)用不同的音調(diào)、響度、配上伴音、和聲等，組成不同的旋律，構(gòu)成了動(dòng)人的音樂。同學(xué)們又有什么發(fā)現(xiàn)呢？生：音樂，是流動(dòng)的藝術(shù)，是人類心靈共同的語言。有的高昂雄壯，有的低沉抒情，有的輕快流暢，有的婉轉(zhuǎn)纏綿音樂能呼喚人的呼喚，升華人的情感，激發(fā)人的斗志，淋漓盡致地把人的內(nèi)心世界表達(dá)出來。下面請(qǐng)同學(xué)們欣賞音樂。用錄音機(jī)播放：梁祝、二泉映月、命運(yùn)交響曲一些科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了“莫扎特效應(yīng)”，大學(xué)生在聽了10min的莫扎特奏鳴曲后，在空間推理測(cè)試中的得分有明顯的提高。對(duì)聲音的研究也推動(dòng)音樂的發(fā)展，現(xiàn)在，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行音樂的數(shù)字合成，已經(jīng)能夠逼真地模仿出各種聲音，更好的滿足了人們的文化藝術(shù)享受。用兩個(gè)或幾個(gè)不同的音箱在不同的方位和距離處播放音樂，能使人感覺到“立體聲”效果，這是人的雙耳效應(yīng)。人通過雙耳效應(yīng)，可以判斷聲源的方位。課件：雙耳效應(yīng)師：這位同學(xué)準(zhǔn)備的很充分，掌聲鼓勵(lì)。雙耳效應(yīng)是因?yàn)槁曉吹絻芍欢涞木嚯x一般不同，聲音傳到兩只耳朵的時(shí)候，強(qiáng)弱及其他特征也就不同，這些差異就是判斷聲源方向的重要基礎(chǔ)。人通過雙耳效應(yīng)可以判斷聲源的方位，雙耳效應(yīng)能使人有如臨其境的感覺。立體聲雙聲道耳機(jī)就是利用了人的雙耳效應(yīng)。（三）超聲和次聲 人耳能引起聽覺的聲波頻率有一定的范圍，約在20-xx0赫之間，低于20赫的聲波叫次聲波，高于xx0赫的聲波叫超聲波。那么超聲有什么應(yīng)用呢？生：超聲波的頻率很高，在工業(yè),農(nóng)業(yè),醫(yī)學(xué)和國防上應(yīng)用廣泛。例如用超聲清洗玻璃、陶瓷、陶瓷制品的表面污垢，用超聲來“擊碎”顆料狀物體，進(jìn)行乳化作用等。超聲波波長(zhǎng)短，傳播和反射時(shí)定向效果好，在水中損耗較小。在國防上,普遍使用回聲探測(cè)器(又叫聲納),超聲波遇到海底或其他硬物體便反射,根據(jù)收到回聲的時(shí)間可以判斷物體的距離.例如,可用聲納來探測(cè)敵方潛艇的位置,魚群位置,海底深度,海上冰山等.超聲波的穿透能力強(qiáng)，能透射幾米厚的金屬，利用這一特性和反射能力特性，可以制成超階級(jí)聲探傷儀，檢查金屬內(nèi)部有無裂縫和缺陷等。此外，超聲在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用也逐漸廣泛，用超聲來診斷和治療疾病。例如現(xiàn)代醫(yī)學(xué)常用的A型和B型超聲診斷儀，其中B型診斷儀可獲體內(nèi)臟的切面聲像圖，診斷人體內(nèi)部有無腫瘤,肝硬化或其他病變。用超聲處理過的種子有縮短發(fā)芽時(shí)間,加速生長(zhǎng)的作用。在現(xiàn)代生活中，我們常見了還有不用洗衣粉的洗衣機(jī)，實(shí)際上利用的就是超聲波的“空化”作用，產(chǎn)生巨大能量，將污垢從衣物上震落下來溶解在水中。生：次聲波在大氣中傳播衰減慢,它的傳播距離比聲音遠(yuǎn)得多，具有很強(qiáng)的穿透能力，但容易受大氣溫度、風(fēng)以及重力的影響。地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯、核爆炸、飛機(jī)飛行、汽車高速行進(jìn)等都能產(chǎn)生次聲波。1983年印尼一次火山爆發(fā)激起的次聲繞地球轉(zhuǎn)了3圈。我們可以建立次聲波接收站，探知遠(yuǎn)處核爆炸和導(dǎo)彈發(fā)射的情況。關(guān)于地震、海嘯和臺(tái)風(fēng)，由于它們的傳播速度都小于次聲波波速，所以收到地震、海嘯和臺(tái)風(fēng)傳遞來的次聲波，就可以及早預(yù)報(bào)這些災(zāi)害性事件的到來，事先作好防范措施。次聲有較大的破壞性,地震或核爆炸激發(fā)的次聲能將巨大建筑物摧毀,次聲還會(huì)使人產(chǎn)生頭暈,惡心,血壓升高等癥狀,嚴(yán)重的會(huì)造成內(nèi)臟出血，危機(jī)生命.雖然它不在人的聽覺范圍內(nèi)，但一些動(dòng)物卻能聽到或感覺到，次聲波能對(duì)一些動(dòng)物產(chǎn)生一些刺激，使一些動(dòng)物出現(xiàn)反常表現(xiàn)。（四）噪音與樂音從物理性質(zhì)來看噪音是由聲源作無規(guī)則的振動(dòng)產(chǎn)生的，或者是由不同頻率不同強(qiáng)度的聲音無規(guī)律的組合在一起而形成的，在示波器上的波形是雜亂無章的，無規(guī)津可循而樂音是由聲源作規(guī)則的的振動(dòng)，在示波器上可以看出波形能遵循一定的規(guī)律，即它每隔一定時(shí)間，總有相同的振動(dòng)圖形重復(fù)出現(xiàn)，從環(huán)境保護(hù)的角度來認(rèn)識(shí)，凡是干擾人們休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，以及對(duì)人們要聽的聲音起干擾作用的聲音，都屬于噪聲。 樂音 噪音師：從環(huán)境保護(hù)保護(hù)角度看，所有聲音都可能成為噪聲。例如，當(dāng)有人想睡覺時(shí)，其他人唱歌或聽音樂，此時(shí)的音樂妨礙了他人休息，對(duì)想睡覺的人來說就成為了噪聲。師：請(qǐng)同學(xué)們利用這些器材演示一下怎樣的是噪聲。演示實(shí)驗(yàn)：用硬塑料干檫玻璃時(shí)產(chǎn)生的聲音。師：生活中噪聲的主要來源是什么？生：噪聲范圍很廣，有工業(yè)噪聲、交通噪聲、氣流噪聲、城市噪聲等。城市噪聲的主要來源（70左右）是交通噪聲，其余還有人的喧嘩聲，室內(nèi)各種活動(dòng)的聲音。我國工業(yè)化水平還不高，城市交通也不發(fā)達(dá)，但噪聲已達(dá)到嚴(yán)重的程度，故已成為廣泛關(guān)注的公害之一。生：在建筑工地上，各種機(jī)器和設(shè)備發(fā)出的聲音；在公路上，車輛的鳴笛聲、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和排氣聲，以及車身的振動(dòng)聲；在工廠里，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，材料的鋸割、沖壓、切削聲；街道上喧鬧的人群等等，都是噪聲的來源。師：生活中有這么多的噪聲，噪聲對(duì)我們有什么危害嗎？生：不太強(qiáng)的噪聲，如高聲喧嘩，比較吵的街道上的雜音，使人感到厭煩，分散注意力，影響工作，妨礙休息；比較強(qiáng)的噪聲，如紡布機(jī)、電鋸的聲音，使人感到刺耳難受，時(shí)間久了會(huì)引起噪聲性耳聾，還會(huì)引起心血管系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，發(fā)生心律不齊，血壓升高，消化不良等癥狀；更強(qiáng)的噪聲，如噴氣式飛機(jī)的噪聲，幾分鐘時(shí)間就會(huì)使人頭昏、惡心、嘔吐，像暈船一樣；極強(qiáng)的噪聲，還可直接造成人和動(dòng)物的死亡。師：既然噪聲已經(jīng)成為一大社會(huì)危害，那么我們已經(jīng)采取了怎樣的措施來控制和減少它呢？生：改造噪聲大的機(jī)器或用噪聲小的機(jī)器，做個(gè)外罩把噪聲源罩起來，在汽車、摩托車的排氣管上加消聲器,在公路兩旁設(shè)置隔音墻,在馬路和住宅間植樹造林等都可以減弱噪聲.師:聲音從產(chǎn)生到引起聽覺有三個(gè)階段,聲源的振動(dòng)產(chǎn)生聲音-空氣等介質(zhì)的傳播-鼓膜的振動(dòng),因此,控制噪聲也從這三方面采取措施:a、 在聲源處控制.如改造聲源結(jié)構(gòu);在聲源處加防護(hù)罩;在內(nèi)燃機(jī)排氣管上加裝消聲器等.b、 在傳播過程中控制。利用隔音或吸音材料,把聲源與外界隔離起來,如在城市里植樹、修隔音墻等.c、 在人耳處控制。如戴防噪聲耳塞，或在耳孔中塞一小團(tuán)棉花，或者雙手捂住耳朵。師；還是剛才那個(gè)實(shí)驗(yàn)；用硬塑料干檫玻璃，現(xiàn)在我們想辦法減少這個(gè)噪聲。實(shí)驗(yàn)：沾水再檫，沒有噪聲了-消聲；用棉絮將玻璃和硬塑料包在里面檫，噪聲很小-吸聲；用手將耳朵捂起來，噪聲減弱-隔聲。小結(jié) 本節(jié)學(xué)習(xí)中我們知道了聲音的利用，如在建筑和音樂上，知道了超聲和次聲，知道了噪聲的來源，危害和控制。通過本課學(xué)習(xí)，同學(xué)們?cè)诮窈蟮纳钪?，?yīng)做到不影響他人學(xué)習(xí)、工作和休息，要養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣。布置作業(yè) “自我評(píng)價(jià)與作業(yè)”1、 3題反思利用聲音與生活中的應(yīng)用結(jié)合起來，聯(lián)系生活中環(huán)境學(xué)中聲音的重要性：要防止噪聲采取一定的措施。這樣環(huán)環(huán)相扣，使學(xué)生覺得學(xué)了物理真是有好處?？刂圃肼曅枰C合治理，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。對(duì)于學(xué)生來說，要讓他們知道，理想的聲學(xué)環(huán)境對(duì)需要的聲音要求能高度保真，不需要的聲音（噪音）不致干擾人的工作、學(xué)習(xí)和休息。要教育學(xué)生遵守課堂紀(jì)律，自覺維護(hù)社會(huì)公德。有些娛樂場(chǎng)所為了滿足一些青年人追求刺激的欲望，不適當(dāng)加劇節(jié)奏，增大音量，其實(shí)這樣對(duì)人體是十分有害的。而一些交響音樂、協(xié)奏曲，音響控制適當(dāng)，聽起來就舒暢悅耳。要教育學(xué)生防治噪音，每個(gè)人都要從自己做起，養(yǎng)成良好的習(xí)慣，提高自己的素質(zhì)和道德修養(yǎng)。板書設(shè)計(jì)一、 聲音的利用1、 聲音與建筑2、 聲音與音樂二、 超聲和次生的應(yīng)用三、 控制和減少煩惱的噪聲 1、消聲2、吸聲3、隔聲