台北私立中兴高中九十学第学期科单元教学教案.DOCVIP

台北市私立中興高中 九十七 學年度第 二 學期 基礎物理 科單元教學教案 課程單元：第四章 聲音 實施班級：全一年級 課程設計者 邵志忠 教學資源 課本、物理學習寶典、圖表 教材來源 翰林版基礎物理第四章 教學時數 三小時 教學目標 1.說明物體振動產生聲音。 2.說明物體振動會引起空氣壓力與密度的變化。 3.指出聲音的傳播需靠介質，介質是以波動的方式傳播聲音。 4.定義波動的波長、週期及頻率，能以數學式表示波速和波長、頻率的關係。 5.比較聲音在固體、液體、氣體中傳播速率的大小。 6.說明回聲是聲音遇到障礙物，或不同介質交界的反射現象。 7.指出超聲波探測魚群位置及人體內部器官的原理，與聲音的反射有關。 8.說明超聲波可被較小的物體反射。 9.說明人耳可聽到的聲音頻率範圍。 10.介紹樂音的特性為音調、響度、音色。 11.說明影響音調、響度與音色的因素。 12.說明噪音的定義，指出噪音對人體的危害。 13.說明分貝是聲音相對強度的單位。 14.列舉減輕或消除噪音危害的方法。 教學活動流程 預備活動（引起動機）： 以樂器來說明聲音的不同，進而分析出響度、音調、音色的影響因子，再代入本章的各節內容。 4-1 聲音的產生與傳播 50 min 1. 說明聲音的傳播必須靠介質時，先從燭焰的前後擺動，指出壓力不同引起燭焰的擺動；再從氣體分子觀點解釋，造成壓力不同的原因。 2.最後由玻璃罩內電鈴的聲音變化，可以得到如果沒有介質，就無法將聲音傳播出去的結論。 3. 由示波器的圖形看到音叉振動產生的波形（此時所顯示的為橫波），知道介質是以波動的方式傳播聲音。 4.比較固體、液體、氣體中傳播聲音速率的快慢。學生只需知道聲速在固體中最快，在氣體中最慢即可。 5. 聲音的速度與介質的體積彈性係數B（bulk modulus of elasticity），及介質在非壓縮區的密度ρ 有關，而與波長、頻率、振幅無關，這個觀念一再出現在歷屆的學科能力測驗考題中，提醒同學需多注意。 10 min 10 min 10 min 10 min 10 min 4-2 聲音的反射 30 min 1.在劇院舞臺或露天音樂臺，通常在表演臺的後方會有一個大面積弧形反射板，以便將聲音反射到臺前的聽眾。 2.醫生所用的聽診器，管壁能將聲音反射，使聲音集中在管內，而不致朝各方向傳開，聲音強度就不會隨距離增加而減弱。傳聲筒的筒壁也是藉聲波反射，使聲音被導向傳聲筒開口的方向傳出，以避免聲音朝各方向散開，而減低其強度。 3.超聲波在身體內部的傳播速率約為1500 公尺／秒，以其發出106 赫頻率而言，其波長約為1.5 毫米，此即為超聲波所能偵測到人體內部變化的最小極限。 4.超聲波的應用介紹，可當漁船聲納來探測海底地形，也可在醫學上探測人體內器官的微小變化。 5 min 5 min 10 min 10 min 4-3 樂音與樂器 50 min 1.討論樂音與噪音時，所指的聲音為個人主觀認定的聲音，因此兩者的分界，並非絕對確定。某人認為是樂音的聲音，對另一人而言，有可能是噪音，而樂音響度過大時，一般人都會覺得難受，就會變成噪音。因此樂音與噪音的區分，不僅因人而異，即使對同一個人而言，亦會隨響度大小而異。 2.人耳聽覺的範圍大約為20～20000 赫。 頻率低於20 赫的聲波稱為聲下波，聲下波可由地震、雷聲及重機械的振動而產生。頻率超過20000赫的聲音稱為超聲波。超聲波頻率太高，人耳無法聽到。 3.不同種類的樂器彈奏同一音時，音調一樣，音色卻不同，那是因為所發出的基音雖相同，但諧音的數目及個別強度則各不相同，導致諧音和基音組合的合成波形不同，故音色隨聲波的波形而異。 10 min 20 min 20 min 噪音 噪音與一般所稱的聲音，無法完全區分。因為一個人耳中的樂音，可能是另一人耳中的噪音。因此，比較客觀的定義，應是指超過國家法令所管制的音量，皆可稱為噪音。 目前國內採行的環境噪音指標，大體是以瞬間測量的分貝值，作適當的統計處理後所得到的。 3.噪音的防治方法： （1）天然屏障與植樹：一般吸音大多是利用多孔的結構，喬木與灌木對高頻（大於2000 赫）的消音效果較大。 （2）交通管制與車輛出場管制：此為根本解決噪音的方法，在住宅區中可多規劃單行道，以減少車子的流量。 （3）設置緩衝區：要求產生噪音的工廠、機場等與住宅區保持一段距離，以減少噪音的音量。 （4）設隔音牆：在高速公路、高架道路、鐵路及機場周圍建造沿線的隔音牆，可減低部分噪音的音量。 5 min 5 min 10 min 教學活動講義如下附件 4－1 4－1 聲音的產生與傳播 eq \o(□,一)　聲音的產生 當物體振動