物理 《次声波和超声波》教案（大纲版高二上）

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1、八次声波和超声波一、教学目标1．在知识方面的要求：(1)了解声音是一种机械波；(2)了解乐音的三个要素；(3)了解声音的共鸣现象；(4)了解噪声的危害；(5)了解次声波和超声波的应用。2．在能力方面的要求：自己阅读课文的能力。3．在思想方面的要求：增强对噪声进行控制的环保意识。二、重点、难点分析1．重点是声波作为机械波的一些特征：纵波、声速、波长及听觉的频率范围。2．难点是对乐音三要素的理解。三、教具两个频率相同的音叉，金属环，乒乓球，细线，录音机和录好的磁带(一段音乐，一段噪声，李双江的《我爱五指山》的最后高音部分)，玻璃罩，闹

2、钟，装在一个轴上的四个齿轮，硬纸。四、主要教学过程[复习]干涉、衍射的条件是什么？[引入新课]提问：声音是怎样产生的？声音本身又是怎么回事？[教学过程设计]一、声波1．声源演示实验(1)让学生一边说话，一边用手摸咽喉，感觉声带的振动。(2)敲击音叉使其发声提问：音叉发声时是否也在振动呢？让悬在线上的乒乓球靠上正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开，说明音叉发声时也在振动。(3)生活中的其它例子弹琴时看到、触摸到琴弦的振动；用手摸打开的收音机的喇叭，或打开的电视机的音箱，都能感觉到振动。说明：其实，我们听到的各种声音都是由于振动产生的，虽

3、然有的振动我们看不见。这些振动发声的物体就是声源。当然，气体和液体也能振动发声，如管乐器就是空气柱的振动发声。2．声波声源是怎样产生声音的呢？振动的音叉，它的叉股向一侧振动时，压缩临近的空气，使这部分空气变密；叉股向相反方向振动时，这部分空气又变疏。这种疏密相间的状态靠空气的相互作用由声源向外传播，形成声波，传入人耳，使鼓膜振动，就引起声音的感觉。其实，人耳只能听到20Hz～20000Hz的振动，低于20Hz或高于20000Hz的振动就不能引起人类听觉器官的感觉。提问：从声波的形成中我们能看出什么问题呢？(1)声波是纵波；(2)声

4、波的传播需要介质。①介质可以是空气，也可以是固体、液体。提问：你能举出一些固体、液体传声的例子吗？敲击桌子时，耳朵贴在桌子上听到更响亮的声音，这是从桌面直接传来的声音；关严窗户，还能听到声音，因为玻璃能传声；有首唐诗曰：“蓬头稚子学垂纶，侧坐莓苔草映深。行人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。”人说话会吓跑鱼，说明声音能进入水中继续传播。②没有介质就没有声音。实验演示：把闹钟放到玻璃罩里，用抽气机抽出罩内空气，就听不到闹钟的声音。可见，声音是在空气或其它介质中传播的一种机械波。介质的性质不同。声波在其中传播的波速也会不同。声音在空气中的传

5、播速度一般取340m/s，在水里的传播速度约是空气里的4倍半，在金属中更快。为什么说“声音在空气中的速度一般取340m/s”呢？因为空气的温度不同，声速也不同。如0℃时为332m/s，20℃时为344m/s，30℃时为349m/s。声音是一种机械波，就该有机械波的一般性质。提问：波都有哪些性质呢？答：干涉、衍射和反射。3．声波的干涉和衍射实验：取两个频率相同的音叉，发出的声音互相干涉。学生在座位上左右移动头部位置可听到声音的强弱变化。提问：同学们在生活中遇到过声波的衍射现象吗？学校铃声一响，你在哪里都可以听得到——声音绕过了障碍物

6、。波发生明显衍射是有条件的，声波满足明显衍射的条件吗？请计算一下声音的波长范围。这个波长跟一般物体的尺寸相差不多，可以发生明显衍射。4．声波的反射你见过声波的反射吗？试举一些例子。在山谷里、大院子里或大的房间里能听到回声，就是声波的反射现象。那么，在教室里说话没有回声，是不是说明此时声波不发生反射呢？不是。声波遇到障碍物都会被反射，但能否听到回声跟我们的听觉特点有关系：回声到达人耳比原来的声音滞后0.1秒以上，我们才能把它们区分开。如果滞后时间小于0.1秒，我们就无法区别它们而认为是一个声音。据此，同学们计算一下距离障碍物至少多远

7、才能听到回声？另外，打雷时雷声连续不断也是雷声被障碍物不断反射造成的。北京天坛的回音壁也是利用声音的反射造成的，充分显示了我国劳动人民的智慧。二、乐音1．乐音和噪声播放一段录好的音乐和噪声。提问：它们的区别是什么？乐音：好听悦耳的声音叫乐音。噪声：嘈杂刺耳的声音叫噪声。指出：乐音和噪声是按主观感觉分的，但它们客观上也是有差别的。乐音是由周期性振动的声源发出的；而噪声是由无规则的非周期性振动的声源发出的。2．音调听李双江的《我爱五指山》结尾处的高音部分。李双江能唱这么高，在国内的男高音中为数不多。这里的“高”，指的是什么呢？音调。音

8、调的高低在物理上的差别是什么呢？实验：取装在同一根轴上的四个齿轮，自上而下齿数分别为80、60、50、40不等。当这四个齿轮一起旋转时，用一张硬纸片接触不同的齿轮，发现齿数越多的齿轮，音调越高。而齿数越多，振动发声的频率就越高。可见，声源的振动频率