声音在水中的传播速度-音乐教案－《速度在音乐中的表现意义》

发布时间：2017-12-12 所属栏目：海底沉船打捞

一 : 音乐教案－《速度在音乐中的表现意义》

增强学生节奏感，培养学生音乐赏析能力

《速度在音乐中的表现意义》教学活动设计

设计理念

“兴趣是最好的老师”这是一句至理名言。本教学活动设计力图使学生了解音乐的速度与音乐所表达的情绪、情感密切的关系。通过师生间相互的交流合作，利用学生的兴趣，使学生了解同一首歌曲或乐曲，如果使用不同的速度来进行演奏（演唱），就会塑造不同的音乐形象，它所表达的情绪、情感也会有很大的区别，甚至是天壤之别。

活动目标

1、节奏训练，让学生感受节奏的魅力。

2、欣赏朝鲜歌剧《卖花姑娘》的《春天年年到人间》，利用四三拍速度的变化，体会了解情绪与速度的关系。

3、了解速度的概念，分析不同情感所使用的不同速度。

活动准备

1、把全班分成三个小组。

2、课前请同学们看一部电影冯小刚导演的《大腕》。

活动过程

一、游戏导入 ·活跃气氛·节奏训练

“同学们，今天老师跟大家做个游戏，如果一拍一个字，那么我们拍手叫李明，应该怎样拍啊？”（同学们可以打出”ｘｘ”的节奏。）“如果我们一起叫王亚楠，大家说应该怎么拍啊？”（同学们会打出两种节奏，教师做示范，由同学们判断，“ｘｘｘ”“ｘｘｘ”同学们会选第一种。）“大家做的很好，如果用拍手的方式叫上官文慧又应该怎么拍呢？”（同学们又会很积极的打出“ｘｘｘｘ”的节奏。）（老师打ｘｘｘ的节奏）“请叫这个名字的同学举手，好的，三个字名字的同学反应很快。”（用同样方法做另外两种节奏反复训练，使学生在不自觉的情况下，可以用耳朵辨别三种不同节奏型。）“接下来同学们跟老师一起去‘打人’吧，我们先来‘打’李明，当然是用拍手的方法，大家要在心里非常平稳地默念他的名字，注意一定要平稳不能忽快忽慢，好吗？我们一起打三遍。”（同样方法训练另外两种节奏型，使学生平稳的掌握三种节奏型，按照课前分好的三个组，每一组打一种节奏型，也可以先从两种节奏入手，把两种节奏训练好，在加入第三种节奏，最终形成三声部的和声。）

二、播放范例·组织交流·掌握理论

1、 “同学们课前老师让大家看一部名叫《大腕》的电影，同学们都看了吗？有什么感想呀？”“老师，影片特别搞笑，有一段······”（同学们马上交流起不同片段）“今天老师给大家带来了电影的一个片段，大家想不想一起看一下呀？”（课堂气氛很活跃，为同学们播放片段，是男主角为拉广告赞助将哀乐进行曲改变了速度，变为欢乐进行曲，同学们看后哈哈大笑。）

2、 “好，同学们，老师要问答大家，歌剧在世界上哪个国家最著名？”（同学们回答：‘美国、意大利等等’）“对，意大利的歌剧最著名，那么，中国的歌剧有哪些？同学们知道吗？”（《洪湖赤卫队》《白毛女》《江姐》《党的女儿》等）“很好，同学们的知识很丰富，今天给大家介绍一部朝鲜歌剧《卖花姑娘》，其中有一首《春天年年到人间》的插曲，在我们课本的第21页。同学们你们的眼中春天是什么样的呀？”（鲜花盛开的、万紫千红的、朝气蓬勃的等）“对，是美丽的春天，下面我们倾听一首《春天年年到人间》，一起感受这首作品里的春天是什么样的。”（播放歌曲，同学们认真倾听是悲伤的、辛酸的）“是的，这部歌剧的故事情节是在描述朝鲜被日本帝国主义侵占时期，哲勇一家不幸的遭遇，刻画女主人花妮上街卖花的形象。春天是美的，但这首歌里的春天是悲伤的，同学们如果老师这样演唱，大家来听一下。”（教师将原来的中三变成快三演唱，）“如果老师这样唱大家觉得对吗？”（同学们说不对，老师改变了歌曲本身的速度，连作品的原意也改变了，不悲伤，反而很欢快）。“是的，三拍子的强弱规律有着旋转、摇曳的律动，天生就有舞蹈的性质，表现一些轻巧、优美、诙谐、田园、安详的气氛和情感是比较理想的选择。但是，同样都是三拍子，改变速度就把一首作品完全改变了，同一首歌曲或乐曲，如果使用不同的速度来进行演奏（演唱），就会有不同的音乐形象，它所表达的情绪、情感也会有很大的区别，甚至是天壤之别。所以，我们无论在演奏（唱）任何音乐作品时，都要仔细看清楚乐曲的速度要求，不但要注意基本速度，还要注意变化的速度，切不可掉以轻心，将音乐的速度随意改变，而引起音乐形象和情绪的扭曲。尊重作者真实的创作意图是我们进行音乐演绎的基本依据，只有按照作品的要求进行演奏（唱），才能获得良好的演出效果。同学们速度就是音进行的快慢，说得更确切些，就是节拍单位律动的频率。速度在音乐中的意义是非常重大的，因为各个音乐形象的特点都是或多或少与进行的一定速度相关，为了表现不同的情感和场面，需要配合不同的速度和力度，才能完整地塑出准确的音乐形象。”（同学们纷纷点头表示赞同。）

三、拓展加强·知识抢答·深化主题

3、 “好的，同学们下面让我们来分析一下，不同情绪所要的速度，大家说在我们身边都有哪些情感啊？”（同学们踊跃发言，课堂气氛很活跃， ‘热烈、欢快、活泼、欢庆、愉快、快活、高兴……’）“如果情绪本身就有一种向上、愉悦，使人振奋的因素，大家说因该是什么速度啊？”（它就要求速度要稍快，以表达高兴的情绪；）“那么，沉痛、悲伤、忧郁、沉重、肃穆、回忆、柔和、悲痛、平静……等等情感呢？”（它种情绪就要求速度要稍慢，以体现压抑的情绪；）“还有一些情绪，如温柔、抒情、舒展、甜美、优雅、如歌的、诙谐、赞颂、亲切、流畅……，”（这些情绪就适宜使用中等速度来表现）；“所以如果将一首欢快乐曲的速度放慢两倍来演奏，那么它就会失去欢快的情绪而变得深沉，或是忧郁、悲伤；同样，如果将一首缓慢、沉重的哀乐用加快两倍的的速度来演奏，那么它就不再悲痛，而是变得跳跃、欢快，与原来的情绪截然相反。”

4、 “下面让我们进行一场知识抢答比赛，我们有三组同学，大家听到题目之后先商量一下，然后每组派一名代表，看哪个队可以又快又准确的回答问题，问题是多选题必须答对所有答案才算获胜，下面是第一个问题：

（1）、下列描述正确的有：（ABCD）

A. 欢快的情绪一般用较快速的音乐表现。
B. 慢速的音乐用来表达沉重、悲伤的情绪。
C. 演奏音乐一定要依照作者的原速度进行，否则就会面目全非。
D. 速度与力度一样是表现音乐情感的重要手段。

（2）、下列描述正确的是： （ACD）

A. 作曲家标记出的力度、速度变化，在演奏中要尽可能保持原样。
B. 在演唱歌曲时，虚词要唱重，实词要唱轻。
C. 切分节奏要突出切分音的重音。
D.在演唱歌曲时，要突出重点词。

同学们都能够积极抢答问题很好，看来同学们也已经掌握了速度与情感的变化，今天老师跟大家做了节奏的训练，同时还介绍了一首《春天年年到人间》的歌曲，还与同学们共同分析了不同情感与速度的关系，当我们在日常生活中遇到不同情感时，也希望同学们可以利用这节课的知识，欣赏不同节奏的音乐来调节我们的心情，今天的课到这里，下课！”

案例评述

本活动设计把游戏和电影片段引入课堂教学，同学们由课前影片的欣赏开始，在笑声中感受到了速度与情感的变化，课堂教学教师采用奥尔夫教学法对节奏的进行训练，并利用生活中的小事例做节奏的训练，并非打节奏就是教师打一遍，学生机械的学打，使学生在游戏中，自然掌握三种不同的节奏型。整个过程始终以学生为主体，兴趣是盎然的，学生充满了学习积极性，较好地体现了新课程“让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识”的理念。

资料链接

1、《音乐义务教育课程标准实验教科书》湖南文艺出版社

2、河南师范学院音乐系网

二 : 如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置，已知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速

如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置，已知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度1500m/s．在海上用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到声波．（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，ρ_海水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）沉船在水下的深度为多少？
（2）海水对沉船产生的压强是多少？（不计沉船的高）
（3）货箱离开水面匀速上升过程中，定滑轮的机械效率是多少？
（4）当货箱在水面下匀速时，如果绳子自由端的拉力为1000N，那么货箱的体积是多少？（不计动滑轮体积）

题型：计算题难度：中档来源：广西自治区中考真题

解：（1）沉船所在的深度为S=v×

×t=1500m/s×

×0.04s=30m；
（2）海水受到的压强为P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×30m=3×10⁵Pa；
（3）货箱出水后滑轮组的机械效率为η=

≈92.9%；
（4）滑轮组对水下货箱的拉力为F_拉=5F﹣G₀=5×1000N﹣500N=4500N
货箱在水下受到的浮力为F_浮=G﹣F_拉=6500N﹣4500N=2000N
货箱的体积为V=V_排=

=0.2m³

考点：

考点名称：浮力及阿基米德原理浮力：
（1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
（2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
（3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
阿基米德原理：
（1）原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
（2）公式：

，式中ρ_液表示液体的密度，V_排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。浮力大小跟哪些因素：
有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。阿基米德原理的五点透析：
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。

(2)G_排指被物体排开的液体所受的重力，F_浮= G_排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。

(3)V_排是表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V_排=V_物；当物体只有一部分浸入液体里时，则V_排<V_物。

(4)由

可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。

(5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ_液应该为ρ_气。

控制变量法探究影响浮力大小的因素:
探究浮力的大小跟哪些因素有关时，用“控制变量法”的思想去分析和设计，具体采用“称量法”来进行探究，既能从弹簧测力计示数的变化中体验浮力，同时，还能准确地测出浮力的大小。
例1小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，因此他提出两个问题：
问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力?
问题2：浮力大小与哪些因素有关?
为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如图所示实验，
(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块__(选填 “受到”或“不受到”)浮力；
(2)做___(选填字母)两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；
(3)做(d)、(e)两次实验，是为了探究浮力大小与 __的关系。

解析(1)物体在水中时受到水向上托的力，因此示数会变小。
(2)研究浮力与深度的关系时，应保持V_排和ρ_液不变，改变深度。
(3)在V_排不变时，改变ρ_液，发现浮力大小改变，说明浮力大小与ρ_液有关。
答案(1)受到(2)(c)、(d)(3)液体密度

公式法求浮力:
公式法也称原理法，根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力(表达式为：F_浮=G_排=ρ_液gV_排)。此方法适用于所有浮力的计算。
例1一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，则该物体受到的浮力大小为____N。
解析由阿基米德原理可知，F_浮=G_排=10N。
答案10

实验法探究阿基米德原理:
探究阿基米德原理的实验，就是探究“浮力大小等于什么”的实验，结论是浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。实验时，用重力差法求出物体所受浮力大小，用弹簧测力计测出排开液体重力的大小，最后把浮力与排开液体的重力相比较。实验过程中注意溢水杯中的液体达到溢口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。
例1在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如图所示。

(1)测出铁块所受到的重力G铁；
(2)将水倒入溢水杯中；
(3)把铁块浸入溢水杯中，读出弹簧测力计示数F；
(4)测出小桶和被排开水的总重力G；
(5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。
分析评估小明的实验，指出存在的问题并改正。
解析:在探究“浮力大小等于什么”的实验中，探究的结论是浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力，所以实验时，需要用弹簧测力计测出铁块受到的浮力和它排开水的重力进行比较得出结论，因此实验过程中需要测空小桶的重力G_桶，并且将溢水杯中的水加至溢水口处。
答案:存在的问题：
(1)没有测空小桶的重力 (2)溢水杯的水量不足
改正：(1)测空小桶的重力G_桶(2)将溢水杯中的水加至溢水口处浮力知识梳理：

曹冲称象中的浮力知识：
例曹冲利用浮力知识，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力有关的知识_____、 ____，另外，他所用到的科学研究方法是：_____和______.

解析:曹冲称象的过程是首先把大象放在船上，在水面处的船舷上刻一条线，然后把大象牵上岸。再往船上放入石块，直到船下沉到船舷上的线再次与水面相平时为止，称出此时船上石头的质量即为大象的质量。两次船舷上的线与水面相平，根据阿基米德原理可知，为了让两次船排开水的体积相同，进而让两次的浮力相同，再根据浮沉条件，漂浮时重力等于浮力可知：船重+大象重=船重+石头重，用多块石头的质量替代了不可拆分的大象的质量，这是等效替代法在浮力中的一个典型应用。

答案:浮沉条件阿基米德原理等效替代法化整为零法考点名称：液体压强的计算液体压强的计算公式：
P=ρgh（ρ是液体密度，单位是千克/米³；g=9.8牛/千克；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。）

对液体压强公式的理解
1．由公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。

2．公式只适用于计算静止的液体产生的压强，而对固体、气体或流动的液体均不适用。

3．在液体压强公式中h表示深度，而不是高度。判断出h的大小是计算液体压强的关键，如图所示，甲图中A点的深度为30cm，乙图中B点的深度为 40cm．丙图中C点的深度为50cm。

4．运用公式时应统一单位：ρ的单位用kg／m³，h 的单位用m，计算出的压强单位才是Pa。

5．两公式的区别与联系：是压强的定义式，无论固体、液体还是气体，它都是普遍适用的；而是结合液体的具体情况通过推导出来的，所以适用于液体。

6．用公式求出的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强。

转换法和控制变量法探究液体压强大小跟哪些因素有关：
在探究液体压强的大小时，由于液体压强的大小不易测量或是不能直接观测到它的大小，我们用“转换法”，通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小，将抽象的东西变成了直观且形象的东两，使问题简化了。

由于液体内部压强跟液体的深度和液体密度两方面因素有关，所以在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法，即在探究液体压强与深度的关系时，要保持液体密度不变，在探究液体压强与液体的密度关系时，要保持液体的深度不变。

考点名称：滑轮（组）的机械效率滑轮组的机械效率：

有用功	W_有用=Gh
总功	W_总=Fs W_总=Gh+G_动h (不计绳重，摩擦）
额外功	W_额外=W_总-W_有用 W_额外=G_动h (不计绳重，摩擦）
机械效率	（n为承担重物绳的股数） (不计绳重,摩擦)

测量滑轮组的机械效率:
①器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理：η=

③步骤：先用弹簧测力计测出物体的重力G，再按要求组装滑轮组，用弹簧测力计提起绳端匀速上升，测出作用于绳端的作用力F，确定重物和绳自由端的始、末位置，用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s，再用公式求出滑轮组的机械效率η ；

④注意事项：一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升，二是要让绳端竖直上升。 提高滑轮组机械效率的方法:
1．影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械，用同一滑轮组提升物体G升高h时，滑轮组对物体做的功为有用功，而人对滑轮组的拉力F做的功为总功，F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数)，则滑轮组的机械效率

；若不计摩擦力，而动滑轮的重为G’，那么提升动滑轮做的功就是额外功，则滑轮组的机械效率还可表示为

。讨论这个表达式可知，对于同一滑轮组(G’一定)，提升重物越重，滑轮组的机械效率越高；而提升相同重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。

2．提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例，在额外功不变的情况下，增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。滑轮组拉物体水平前进时的机械效率：

	W_有用	W_额外	W_总	η
拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s_物、拉力F移动距离s	W_有用=f·s_物	——	W总=F·s=F·ns_物	n为绳子股数

考点名称：速度的计算计算公式：
v=

。其中v表示速度，s表示路程，t表示通过这段路程所用的时间。

巧选参照物简化速度的计算：
恰当地选择参照物，可使某些关于速度计算的复杂问题变得简单。像超车、错车，漂流物问题等都可以这样试试!不要形成定势，只盯着地面或地面上静止的物体做参照物!

例1在一列以18m／s的速度匀速行驶的火车上，某乘客以2m／s的速度在车厢内行走(车厢长 20m)．下列说法正确的是( )
A．乘客用ls的时间从车厢头走到车厢尾
B．乘客用11s的时间从车厢头走到车厢尾
C．乘客用10s的时间从车厢头走到车厢尾
D，乘客用1．25s的时间从车厢头走到车厢尾

解析研究地面上运动的物体我们首先想到的参照物是地面。本题如果以地面为参照物，火车和乘客都在运动，问题很复杂，如果我们选取匀速行驶的火车为参照物，问题就会简单许多，只剩下一个相对于参照物运动的物体——乘客，无论乘客从车头走到车尾，或从车尾走到车头，相对车厢走的路程都是车厢长 20m，相对于车的速度为2m／s，由速度公式的变形，可求出时间，则乘客无论从车头走到车尾或从车尾走到车头所需时间均相等，故正确答案为C。

答案：C

比值类问题解决方法：
求比值的问题，把所给条件写成比的形式后，根据速度公式或者其变形公式，把所要求的硅用比值表示出来，化简，代入数据，计算得出结果。

例甲乙两匀速直线运动的物体的速度之比勾 4：3，运动的时间之比为4：1，则两车通过的路程之比为 ( )
A．4：3
B．4：l
C. 3：4
D．16：3

解析：有速度公式变形得s=vt，利用速度公式来求路程之比。

答案：D

三 : 如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：用声呐探测到沉船的回声时间是0.04s，沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度1450m/s）海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为1.03×103kg/m3）己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞出水面时，每根钢绳的拉力F为多大？

沉船打捞图片如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：用声呐探测到沉船的回声时间是0.04s，沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度1450m/s）海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为1.03×103kg/m3）己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞出水面时，每根钢绳的拉力F为多大？如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：用声呐探测到沉船的回声时间是0.04s，沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度1450m/s）海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为1.03×10³kg/m³）己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞出水面时，每根钢绳的拉力F为多大？