专项突破三　与声有关的计算教学设计2024-2025学年物理人教版八年级上册

专项突破三与声有关的计算教学设计2024-2025学年物理人教版八年级上册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：专项突破三与声有关的计算

2.教学年级和班级：2024-2025学年物理人教版八年级上册

3.授课时间：第5周第2节，星期二上午第二节

4.教学时数：45分钟

本节课将紧密围绕人教版八年级上册物理教材中关于声音的计算问题，通过讲解声音的速度、频率、波长等基础知识，让学生掌握与声有关的基本计算方法，并结合实际题目进行专项训练，提高学生解决实际问题的能力。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括：科学探究、物理观念和科学思维。通过学习与声有关的计算，使学生能够运用科学探究的方法，观察现象，提出问题，进行假设与验证；在物理观念方面，强化学生对声音传播、速度、频率等概念的理解，建立完整的声学知识体系；同时，培养学生运用科学思维，分析声学问题，掌握解决问题的策略，提高解决实际生活中声学问题的能力。重点难点及解决办法本节课的重点在于声音速度的计算公式及其应用，难点在于如何将声学知识应用于解决实际问题。

重点解决方法：通过直观的实验演示和动画模拟，帮助学生理解声音速度的计算公式，并配以典型例题进行讲解，使学生能够熟练掌握公式运用。

难点突破策略：设置不同难度的习题，引导学生从简单问题入手，逐步提升至复杂问题，培养学生的问题分析能力和解题技巧。同时，采用小组合作学习的方式，让学生在讨论中相互启发，共同解决难题，提高解决问题的实践能力。此外，结合生活实例，让学生感受声学知识在实际生活中的应用，增强知识的应用性。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过生动的语言和案例，系统讲解声音计算的基础知识，确保学生理解公式和概念。

2.讨论法：鼓励学生就声学问题展开小组讨论，促进思维碰撞，提高问题分析和解决能力。

3.实验法：设计相关实验，让学生亲自动手操作，观察声音现象，加深对理论知识的理解。

教学手段：

1.多媒体设备：利用PPT、视频等展示声音传播过程和计算公式的应用，增强视觉效果，提高学习兴趣。

2.教学软件：运用模拟软件进行声音传播模拟，使抽象知识具体化，帮助学生理解。

3.网络资源：提供在线互动平台，让学生在课堂外也能复习和拓展声学知识，实现个性化学习。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于声音速度和计算公式的基础资料，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“声音速度的计算”，设计问题，如“声音在空气中传播的速度受哪些因素影响？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过学习平台跟踪学生的预习情况，及时给予反馈。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照要求，阅读资料，初步理解声音速度的概念和计算方法。

-思考预习问题：学生尝试回答预习问题，记录疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记或问题通过平台提交。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前接触声音速度的计算，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习和初步问题分析能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过播放声音在不同介质中传播速度的视频，引出本课主题。

-讲解知识点：详细讲解声音速度的计算公式，结合实际例题进行解释。

-组织课堂活动：设计小组讨论，分析具体问题，如“如何计算回声距离？”

-解答疑问：针对学生在讨论中的疑问，进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生在小组中讨论问题，共同解决难题。

-提问与讨论：学生提出疑问，参与全班讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解和例题，帮助学生掌握声音速度的计算。

-实践活动法：通过小组讨论，培养学生的合作解决问题的能力。

-合作学习法：利用小组合作，增强学生的团队协作和沟通技能。

作用与目的：

-加深学生对声音速度计算公式的理解，解决难点问题。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和团队合作意识。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据课堂内容，布置与声音速度计算相关的练习题。

-提供拓展资源：推荐相关科普文章和视频，供学生深入理解。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生个性化的反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成作业，巩固学习成果。

-拓展学习：利用拓展资源，进行自主学习，拓宽知识面。

-反思总结：学生对学习过程进行反思，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生自主完成作业，自我拓展。

-反思总结法：通过反思，学生自我评价，促进自我提升。

作用与目的：

-巩固学生对声音速度计算的理解和运用能力。

-拓展学生的知识视野，培养自我反思和自我提升的习惯。教学资源拓展1.拓展资源：

-科普图书：《声音的奇妙世界》、《声音与音乐的科学》等，这些书籍深入浅出地介绍了声音的科学原理和声学基础知识。

-视频资料：关于声音传播、声音速度计算、声波实验等相关教学视频，帮助学生直观理解声音的传播特性和计算方法。

-实验套件：声学实验套件，包括音叉、共鸣管、声速测定器等，学生可以动手进行实验，加深对声音物理特性的认识。

-学术文章：挑选一些适合中学生阅读的声学领域学术文章，如《声速测定方法的研究》等，提供更深入的理论知识。

2.拓展建议：

-阅读拓展：鼓励学生阅读科普图书，了解声音在生活中的应用，激发对声学学习的兴趣。

-观看视频：指导学生观看教学视频，通过动画和实验演示，直观理解声音传播和速度计算的过程。

-动手实验：布置家庭实验任务，让学生利用实验套件进行简单的声学实验，将理论知识与实践相结合。

-学术探索：对于学有余力的学生，可以阅读学术文章，接触更先进的声学研究和测定方法，培养科学探究精神。重点题型整理1.题型一：计算声速

-题目：声音在空气中的速度大约为340m/s，如果一个人在距离山崖100m的地方喊话，大约多久后他才能听到自己的回声？

-答案：由于声音往返一次，需要经过两次100m的距离，所以总距离为200m。根据速度公式v=d/t，我们可以计算出时间t=d/v=200m/340m/s≈0.588s。因此，大约0.588秒后，他可以听到自己的回声。

2.题型二：频率与波长

-题目：一辆火车鸣笛，发出频率为500Hz的声音，假设空气中声速为340m/s，求该声音的波长。

-答案：根据波长公式λ=v/f，其中v是声速，f是频率，我们可以计算出波长λ=340m/s/500Hz=0.68m。

3.题型三：共鸣管问题

-题目：一个共鸣管中，当空气柱长度为20cm时，产生一个低音。如果要将这个低音提高一个八度（频率翻倍），空气柱的长度应该是多少？

-答案：根据共鸣管原理，当频率翻倍时，波长减半。由于波长λ=2L（L为空气柱长度），所以新的空气柱长度L'=λ'/2=(λ/2)/2=L/4。因此，原来的长度为20cm，新的长度应该是20cm/4=5cm。

4.题型四：声波干涉

-题目：两个频率相同的声源相距5m，它们产生的声波在距离其中一个声源3m的地方相遇。如果声速为340m/s，求这两个声源产生的声波干涉后的振幅变化情况。

-答案：由于两个声源频率相同，它们产生的声波会在相遇点发生干涉。在距离一个声源3m的地方，两个声波的相位差为ΔΦ=(2π/λ)*(5m-3m)=(2π/λ)*2m。如果ΔΦ是波长的整数倍，则出现加强干涉；如果是半波长的奇数倍，则出现减弱干涉。由于没有给出具体频率，无法计算具体的相位差，但可以确定振幅变化情况。

5.题型五：声音强度与距离

-题目：一个声源的声压级为70dB，如果一个人距离声源10m处，另一个人距离声源20m处，求两个人所在位置的声音强度级差。

-答案：声音强度与距离的平方成反比，即I∝1/r^2。声压级与声音强度成正比，因此声压级差ΔL=10log(I1/I2)=10log((r2/r1)^2)=10log((20m/10m)^2)=10log(4)≈6dB。所以，两个人所在位置的声音强度级差大约为6dB。板书设计①条理清楚、重点突出：

-知识点1：声音速度的计算公式v=d/t

-知识点2：声波波长公式λ=v/f

-知识点3：共鸣管原理与频率的关系

-知识点4：声波干涉的条件与结果

-知识点5：声音强度与距离的关系I∝1/r^2

②简洁明了：

-关键词1：声速

-关键词2：波长

-关键词3：共鸣

-关键词4：干涉

-关键词5：声强

③艺术性和趣味性：

-设计1：用不同颜色的粉笔区分不同知识点，如声速用蓝色，波长用绿色，增强视觉区分。

-设计2：在公式旁边绘制简单的图示，如声波传播的示意图，帮助学生形象理解。

-设计3：在重要概念下方用有趣的手绘图标或简笔画，如用小人的耳朵表示声音强度，增加趣味性。

-设计4：将复杂的声学现象，如干涉，用简单的图案表示，如两条波浪线相交，直观展示干涉现象。

-设计5：在板书边缘添加与声学相关的趣味小知识或趣闻，如“海豚如何利用声波定位”等，激发学生的好奇心。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的专注程度、参与讨论的积极性以及回答问题的准确性，评价学生对声学基础知识的理解和掌握程度。

2.小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的协作能力、沟通能力和问题解决能力，以及他们对声音计算相关问题的理解和分析能力。

3.随堂测试：通过随堂测试，检测学生对声