感知与测量音速创新实验及教学设计

感知与测量音速教材：教科版八年级物理上册崇州市三江中学校何磊目录/contents教材与学情教学目标教学过程教学反思与评价目录页01教材与学情教材的地位与作用声学与我们的日常生活息息相关，教材力求通过观察、实验和学生已有的感性知识，使学生认识这些现象和它们的应用。教材中出现的百米赛跑示例可发现本节内容的教学就是要让学生重实践，从实践中发现和解决问题。学情分析

八年级的学生在小学科学里已经接触过简单电路的一些知识，声光控延时灯在生活中的接触也让其对声控灯的点亮有了感性认识。

同时他们也初步了解科学的探究的一般方法，对科学现象有很大的好奇心。目录页02教学目标一、侧重培养学生运动观念的形成，掌握速度公式在本实验中的应用。二、培养学生科学推理、科学论证的能力，特别是重视从证据出发发现问题的能力。三、掌握科学探究的一般方法，重视与他人的交流与合作。四、培养学生的科学态度与责任，培养其对实验中生成问题持续探究的精神。目录页03教学过程目录页问题的提出问题的缘起教材中的百米赛跑例子中学生对发令时如何计时存在疑惑。比起冰冷的数字（340m/s）感官的体验更重要。生活中的声控灯声光控延时灯随处可见，学生均有体验那么声控灯既然和声有关，那么我们可否用其来感受音速？目录页实验原理图实验原理图×××声音传播声光控延时灯逐个等距接入声波实验器材百米电线百米PVC管道

声光控延时底座若干

LED5w灯泡若干

220V户外电源

（也可使用家庭电路）6.声源（发令枪）计时器这些均是生活中容易获得的材料遮光、声音达到指定响度安全注意事项

由于本实验采用了“220V”家庭电路作为电源，其电压大小高于安全电压，取以下措施以保障实验安全。1器材组装由学生完成，教师指导（全程断电）2声光控延时灯的测试由教师完成，学生观摩3为了应对突发情况，能及时切断电源，采用了220V的独立户外电源代替家庭电路。4实验过程中设置安全距离，并由物理教师协助现场管理。器材的安装问题1：收纳与器材整理问题。器材的安装问题2：声音随距离的衰减问题。试验中的问题问题3：实验持续时间过短，计时问题。实验数据表格的设计实验目标一：感知音速实验现象实验目标二：测量音速气温实验原理：实验次数stv实验序号1实验序号2问题总结及改进方案（改进实验方法，采用录像观察法）实验次数stv录像序号1录像序号2实验结论：实验过程交流与经验分享解决百米赛跑中的疑惑百米赛跑中由于声音传递需要时间，计时员应看到发令枪冒烟后开始计时。目录页实验中的生成问题问题生成220V电压在实验中的不安全性电路过长、收纳与调整声控灯间隔大小上的问题录像观察法求声速无法立即在现场求出声速12V实验装置的改进目录页误差分析原始数据误差分析分辨率误差（观察分度）实验中采用4.8m间隔一个声控灯的形式，在空间分辨率上不足改进方案采用2.4m间隔一个声控灯或更加密集的形式计时误差人工计时误差极大，录像观察法则受限于拍摄硬件改进方案使用240帧/秒的高速摄像机拍摄改用工业级电子毫秒计时器完成计时工作实验结论、实验改进、遗留问题通过转换法，我们可以通过声光控灯泡的点亮感知声音的速度。2.通过减小误差的三种方法，我们可以估测本校在14℃时声音的速度约为320m/s3.让声音飞一会4.温度对声速的影响（期待夏天再测）5.如何改进测时间难题目标改进遗留目录页九年级后续拓展实验拓展：电路设计设备提供：毫秒计时器特点：通电开始计时、断电停止计时针对九年级时设计问题：请设计一个电路改进该实验，用所提供的计时装置完成对声音传播时间的测量。电路设计创新××毫秒计时器毫秒计时器第一个声控灯最后一个声控灯声波t1t2电源控制t3t3时间间隔t3-t1时间间隔t3–t2-无人为干扰误差极小t2-t1×目录页04教学反思与评价教学反思与评价

本实验器材的选材源于生活易于获得。同时学生全程参与，体现了物理教学的核心素养与五育并举。

实验创新的目的是服务于学生，本实验从学生知识背景出发，逐步深入。从设计实验、预判实验问题、误差分析到夏天再次实验，最后到九年级的电路设计解决