初中物理沪粤版（2024）八年级上册（2024）2.4 让声音为人类服务精品教学设计

这是一份初中物理沪粤版（2024）八年级上册（2024）2.4 让声音为人类服务精品教学设计，共7页。教案主要包含了物理观念，科学思维，科学探究，科学态度与责任，教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。

本节是本章的最后一节，是前面所学知识的拓展和应用。为了激发同学们的探究兴趣，教师在教学设计中充分考虑到本节的特点，尽可能理论联系实际一方面丰富学生对声现象的认识和了解，另一方面加强对学生进行跨学科教育更好地实现“物理核心素养”的教学目标。
◈教 材 分 析 ◈
本节内容是前三节所学知识的拓展和应用，主要介绍声音在音乐、建筑等方面的应用，介绍超声、次声的特点和应用，让学生了解声音可以为人类服务，真正实现“从物理走向社会”的教学理念;同时在本节的最后部分通过介绍噪声的危害及控制、减少噪声的方法和途径，引导学生关注生产和技术中的物理，渗透“事物具有两面性”的辩证思想，培养学生正确的价值观。
◈学 情 分 析 ◈
通过前三节的系统学习，学生已经知道了声音的产生与传播的条件，了解了乐音的三个特征，对声现象有了较为完整的认识，学习兴趣高涨，这为本节的学习打下了良好的基础。
◈教 学 目 标 ◈
【物理观念】
了解声音与音乐及建筑的关系；了解超声与次声的一些应用。
【科学思维】
知道城市噪声的主要来源和防治噪声的途径，渗透“事物具有两面性”的辩证思想；通过阅读和讨论，了解回音壁和三音石的声现象。
【科学探究】
通过阅读和查询，了解超声波和次声波在现代技术中的一些应用；通过阅读和活动，知道防治噪声的方法。
【科学态度与责任】
激发学生对我国古代建筑中声现象的兴趣和自豪感；让学生通过查找资料或上网了解超声波和次声波的应用；增强自觉保护声环境的意识。
◈教 学 重 难 点 ◈
【教学重点】
声音的利用（超声波和次声波）和噪音的危害与控制。
【教学难点】
分辨乐音和噪音，怎样才能让声音更好地为人类服务。
◈教 学 方 式 ◈
阅读与讨论。
◈教 学 过 程 ◈
一、新课导入
优美动听的音乐能陶冶情操，但在拥挤的马路上我们听到的嘈杂刺耳的噪声。我们能听到蚊子讨厌的“嗡嗡”声，却只能看见蝴蝶的翅膀振动，听不到它的振动的声音。这是怎么回事？生活在声音世界的我们，如何让声音为人类服务呢？

声音是由物体的振动产生的，但并非所有振动产生的声音我们都能听到。人耳能听到的声音频率范围是有限的，大约在20Hz到20000Hz之间。低于20Hz的声音称为次声波，高于20000Hz的声音称为超声波，这两种声音人耳都无法听到。
对于蚊子发出的“嗡嗡”声，虽然其翅膀振动的频率很高，但仍在人耳的听觉频率范围内，因此我们可以听到。而蝴蝶翅膀振动的频率较低，低于人耳的听觉下限，所以我们只能看到其翅膀振动，却听不到声音。
至于噪声，它是那些妨碍我们正常休息、学习和工作的声音，或者对我们想要听到的声音产生干扰的声音。噪声的来源多种多样，如交通噪声、工业噪声、建筑噪声等。在拥挤的马路上，各种车辆发出的声音相互交织，形成了嘈杂刺耳的噪声。
为了让声音更好地为人类服务，我们可以采取多种措施。首先，对于噪声，我们可以通过控制噪声源、阻断噪声的传播途径或在人耳处减弱噪声等方法来降低其影响。例如，在市区内禁止鸣笛、设置隔音板、佩戴耳塞等。
我们可以利用声音的特性来为人类服务。例如，超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，可以用于测距、测速、清洗、焊接等领域。次声波则可以用于监测地震、海啸等自然灾害的发生。
我们还可以利用声音来传递信息和能量。例如，医生可以利用超声波来检查人体内部器官的情况；超声波碎石机则可以利用超声波的能量来击碎人体内的结石。同时，我们还可以通过声音来传递语言、音乐等文化信息，丰富人们的精神生活。
二、教学步骤
探究点1 声音与音乐
[阅读课本]P42“声音与音乐”
[思考]举例说明音乐让人心情愉悦的例子。
[提示]热烈奔放的《丹凤朝阳》、缠绵凄凉的《苏武牧羊》、舒缓柔和的《月光曲》、如泣如诉的《二泉映月》等。
探究点2 声音与建筑
[阅读课本]P42~43“声音与建筑”
[思考]在秋游时，你站在大山之中大喊一声，能听到自己的声音多次再现，原因是什么?
[提示]声音发生了多次反射。
[归纳提升]北京天坛的回音壁、三音石均利用了声音的反射原理。现代建筑如礼堂、音乐厅等，都有着很高的声学要求。它们通过采用不同的吸声材料，设置不同方向的反射板等，使听到的声音更为清晰、丰满。
探究点3 超声与次声
[阅读课本]P44“超声与次声”
[班内交流]超声有哪些特点?
[归纳提升]（1）定义：物理学中，把振动频率高于20 000 Hz的声音，叫做超声。
（2）超声的应用：超声导航、超声测距、超声诊断、超声混合、超声清洗、超声探伤等。
（3）超声的特点：①方向性好，几乎沿直线传播，容易发生反射，超声很容易定向发射，遇到障碍物又会反射回来，并且在水中能传播得很远；②穿透能力强，如超声诊断仪、超声探测仪的应用等；③具有很强的振荡、冲击和破坏力。它能使清洗液产生剧烈振荡，把细小物体表面的污物洗掉；医生用超声击碎人体内的结石，使之顺利排出体外。
[小组讨论]（1）次声是怎样定义的?
（2）次声是怎样产生的?
（3）次声有哪些危害?
（4）怎样防范次声对人的危害?
（5）次声有哪些应用?
（6）超声和次声在传递能量和信息方面一样吗?
[归纳提升]（1）定义：物理学中，把振动频率低于20 Hz的声音，叫做次声。
（2）产生：自然界中，火山爆发、地震、风暴以及核爆炸、导弹发射等都会产生次声。
（3）危害：能量很大的次声具有极大的破坏力，它能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌等。能使人体器官遭到破坏，严重的会危及生命。
（4）防范：次声对人体危害极大，在生产等活动中要尽量防止次声的产生，尽量远离次声源。
（5）次声的应用：①通过研究自然现象所产生的次声特性和产生机理，更深入地研究和认识自然现象的特征与规律。
②利用接收到的被测声源产生的次声，可以探测声源的位置、大小和研究其他特性。
③预测自然灾害事件。许多灾害性的自然现象在发生之前可能会辐射出次声，利用这些前兆就可以预测和预报这些灾害性自然事件的发生。
（6）超声和次声都能够传递信息和能量。
探究点4 噪声的危害与控制
[阅读课本]P44~46“噪声的危害与控制”
[小组讨论]噪音是怎么产生的?
分别用示波器展现敲响音叉时产生声音的波形图和用泡沫塑料块刮玻璃时产生噪声的波形图。比较二者的波形有什么区别?
[归纳提升]（1）从物理学的角度讲，噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。
（2）乐音的波形是规则的，噪音的波形是无规则的。
[小组讨论]我们正认真学习，突然从外面传来响亮而悦耳的音乐，这时的音乐声对我们来说是乐音吗?请说明理由。
[归纳提升]拓展到同学们的学习环境，分析影响学习的声音。
凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声，所以此时的音乐声属于噪声。
[思考]请你想一下，你周围常有哪些噪声?你有什么感受?你能找到这些噪声的来源吗?
[提示]自习课时同学的说话声、不小心将学习用具掉到地上发出的声音；街道上汽车的喇叭声；图书室里的说话声；建筑工地的机器声；邻居家电视机过大的声音等均是噪声。
[思考]你能对噪声进行分类吗?
[归纳提升]（1）交通运输噪声：交通工具带来的各种声音，如交通工具的喇叭声、刹车声、机器运转声等。
（2）工业噪声：工厂里各种机器运转、振动发出的声音，如机器切割、摩擦、锻造等。
（3）施工噪声：搅拌机、打桩机、切割机等发出的声音。
（4）社会生活噪声：家庭噪音、鞭炮声、娱乐场所的音乐声、商店和市场吆喝叫卖声、影响他人休息和学习的说笑声等。
[小组讨论]生活中的噪声有哪些危害?
[提示]（1）心理影响：使人烦躁，精力不集中，妨碍睡眠和休息。
（2）生理影响：使人耳聋，头痛，消化不良，视觉模糊，严重的可使人神志不清、休克或死亡。
（3）高强度的噪声能够损坏建筑物。
[归纳提升]（1）为了保护听力，声音不能超过90 dB。
（2）为了保证工作和学习，声音不能超过70 dB。
（3）为了保证休息和睡眠，声音不能超过50 dB。
[思考]如何减弱噪声?
[提示]
[归纳提升]控制（或减弱）噪声的措施：
（1）防止噪声的产生——在声源处减弱（消声）。
（2）阻断噪声的传播——在传播过程中减弱（吸声）。
（3）防止噪声进入耳朵——在人耳处减弱（隔声）。
三、板书设计
2.4 让声音为人类服务
1．声音的利用
（1）声音与音乐
（2）声音与建筑
2．超声和次声
3．噪声的危害与控制
（1）消声；（2）吸声；（3）隔声
◈作 业 设 计 ◈
（一）课堂作业
1．音乐家运用不同的音调、响度，配上伴音、和声等，组成不同的旋律，能呼唤人的心灵，升华人的情感，激励人的斗志。某位钢琴家，在同架钢琴上，弹奏C调“3（mi）”和“1（du）”这两个音的音调________，音色________。（选填“相同”或“不同”）
2．北京天坛的“回音壁”和“三音石”是利用声音的________原理产生了奇妙的声现象；现代建筑中的礼堂、音乐厅等通过采用不同的________材料，设置不同方向的________等，使听到的声音更清晰、丰满。
3．人能听到的声音频率范围是________________Hz。物理学中，把振动频率高于________Hz的声音，叫做超声；把振动频率低于________Hz的声音，叫做________。
4．声音是由物体的振动产生的，但我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率________（选填“低于”或“高于”）20Hz。
5．从环境保护角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，即对身心健康，特别是对听觉有损害的声音都是________。
6．乐音的波形________，其声音使人觉得好听；噪声的波形________，其声音会使人厌烦。
7．我们生活在声音的世界里，声音无处不在。下列声音：
①工厂车间里机器的轰鸣声；②剧场里京剧表演的演奏声；③清晨公园里小鸟的鸣叫声；④装修房子时的电钻声；⑤婚庆时的爆竹声；⑥山间小溪潺潺的流水声。
其中属于噪声的是：________________。
[参考答案]
1．不同 相同
2．反射 吸声 反射板
3．20～20000 20000 20 次声
4．低于
5．噪声
6．规则 杂乱
7．①④⑤
（二）课外作业
利用超声技术已经开发了许多家电产品，你了解多少？上网查一查。
◈教 学 反 思 ◈
本节课，作为一堂集大成的应用实践课，犹如声音的交响乐中最为绚烂的华章，它巧妙地将前期累积的声学知识汇聚成河，引领学生们遨游于声现象的无垠宇宙。在这个充满奥秘的世界里，声现象以其千变万化的姿态，编织出一幅幅生动鲜活的图景，等待着探索者的目光去捕捉、心灵去感悟。
然而，面对这些纷繁复杂、妙趣横生的实例，学生们初时或许会陷入一种“近在眼前，远在天边”的微妙困境，仿佛那些鲜活的声现象就在他们耳畔回响，却又难以一语道破其奥秘所在。正是这份微妙的挑战，激发了我们采用更为直观、更为震撼的教学方式——即时播放精心挑选的录像资料。
随着画面的缓缓展开，学生们仿佛被一股无形的力量牵引，穿越至一个个精心构建的声音场景之中。录像以其无与伦比的逼真感，不仅还原了声现象的每一个细微之处，更在视觉与听觉的双重冲击下，让知识的传递变得生动有趣，不再枯燥乏味。学生们或惊叹于声音传播的奇妙路径，或沉浸于声波振动的绚丽画卷，他们的眼神中闪烁着求知的光芒，脸上的笑容洋溢着探索的喜悦。
这一幕幕生动的情景，不仅点燃了学生们的学习热情，更如同催化剂一般，极大地激发了他们内心深处的探索欲与创造力。在录像的引领下，学生们不再是被动接受知识的容器，而是成为了主动探索声音世界的勇士，他们的每一次思考、每一次交流，都是对声音奥秘的深刻挖掘与理解。