单选题某教师为了解学生对声音的产生与传播等知识的掌握情况。设计了如下检测题，检测结果是每个选项都有学生选择。题目：关于声音，下列说法正确的是( )。A.物体发声，一定是因为物体在振动B.我们听不到声音，一定是因为物体不振动C.物体振动频率越高，我们听到的声音就越大D.物体振动的振幅足够大时，我们就能听到声音问题：(1)指出正确选项，针对错误选项分析学生在物理知识方面可能存在的问题。(2)针对错误选项，设计教学片段帮助学生掌握相关知识。

(1)第一问中求电阻的公式推导过程不全面，原因可能是学生只是对公式死记硬背，没有理解定义式和推导式的区别，得出推导公式要写出正确、完整的推导过程。
第二问中对于电路串并联分析错误，误以为正常加热S1、S2都闭合的状态下，电阻R1和R2是串联的，实际上两个电阻是并联状态。而在求加热煮饭电饭锅消耗的电能时认为只有电阻R2连入电路中，电能求解错误，原因可能是学生对加热煮饭和保温过程的物理原理没有搞清楚.串联和并联电路求电阻的规律混淆。正确的解答如下：



答：R1的阻值是1210 Ω，电饭锅l0分钟消耗的电能是6.84×105 J。
(2)针对学生的错误，教师不能全盘否定，应该引导学生意识错误，改正错误。首先让学生复习电功和电功率的基本公式，结合欧姆定律推导出电功和电功率的变形式，并引导学生学会在简单电路中求用电器的功率和电能。其次，再让学生分析电饭锅的工作原理，弄清楚加热煮饭和保温状态电路的连接方式，并分别画出电路图，引导学生根据保温状态的电路图挖掘已知条件求出R。的阻值。最后，复习串、并联电路的物理规律，并让学生讨论串并联电路的特点及识别方法。对照加热煮饭状态的电路图.结合上面复习的公式让学生自己解决第二个问题。

(1)正确选项为D。很多学生认为弹簧测力计被两端的两个力拉着，其示数应该是两个力之和，因此误选C。
(2)教学片段：
教师：这道题考查的是弹簧测力计的读数，同学们，弹簧测力计是利用什么原理来测量力的大小呢?学生：利用力产生的效果来测量力的大小。
教师：对的，弹簧测力计的一端与挂环相连，叫固定端。另一端与挂钩相连，叫自由端。在测量时，哪一端不动?
学生：固定端不动。
教师：嗯，用力使固定端不动，拉力拉挂钩使弹簧伸长，拉力越大，弹簧仲长就越长，弹簧测力计的示数就越大。
学生：那么弹簧测力计的示数为什么不是两端力之和呢?
教师：弹簧测力计两端受的力大小相等，方向相反，是一对平衡力。我们可以假设一端是固定的，那么弹簧伸长的长度就是另一端力产生的效果。也就是说，弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是两端的所受力之和。所以在本题中弹簧测力计的示数应该是多少?
学生：4N。
教师：若把弹簧测力计作为整体进行分析，在一对平衡力作用下，合力是多少呢?
学生：系统在平衡力作用下合力为零。因此本题的正确答案就是D选项了。

(1)产生上述错解原因是学生凭主观想象，而不是按物理规律分析问题。按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由某一个力决定的而是由合外力决定的。甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力，甲、乙二人之间的拉力一样大。
(2)生活中有一些感觉不总是正确的，不能把生活中的经验，感觉当成规律来用，教学中要引导学生运用物理规律来解决问题。本题中甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，可以得出甲对乙所施的拉力与乙对甲的拉力大小相等，方向相反，分别作用在甲、乙两人身上。

(1)错误的原因大致有三：其一是对平行通电导体在磁场中受安培力的原理以及用左手定则的判断方法没有很好的理解和掌握；其二是没有进行正确的动态电路分析所致；其三是按照电荷之间相互作用规律进行判断。
(2)老师：初中时我们学习了电荷之间的相互作用规律，请同学们回忆一下是怎样一种规律
学生1：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
老师：回答的很好，电荷间相互作用遵循是这样的规律。而对于两个相互平行的直导线。当通有同方向电流或反方向的电流时，两导线之间相互作用是否也会是“通同方向电流时互相排斥，通反方向电流时互相吸引”呢
学生2：我猜想也是同样的，同向电流相互排斥，异向电流相互吸引。
学生3：我猜想是跟学生2的结论完全相反。
老师：同学们的猜想无外乎就是这两种情况，到底是怎样的规律 请看下面的演示实验。(老师边演示边提出问题请同学们进行思考)
老师：同学们先对电路图进行分析，当开关S置于a处时与置于b处时，电路有什么不同
学生4：开关接a时通过导线的电流要小于接b时的电流。因为连接的电池个数不同。
学生5：无论开关接a还是接b，两导线通过的电流方向都是反方向的。
老师：同学们分析的很好，两导线通有反方向的电流是如何相互作用的呢 接下来我们一起观察实验现象
(进行演示实验)
全体学生：哦，居然是排斥的。
老师：大家讨论一下为什么两导线相互排斥
学生6：我认为是导线1电流产生的磁场对导线2产生了作用，同样导线2电流产生的磁场对导线1产生了作用。两导线是因为受到安培力作用而相互排斥的。
老师：是这样的，同学们接着思考如何判断两导线所受安培力的方向啊
学生7：利用安培定则可以判断导线1产生的磁场方向，再用左手定则可判断导线2在导线1的磁场中所受到的安培力的方向；用同样的方法可以判断导线2电流产生的磁场对导线1的作用情况。所以判定出通反方向电流的两导线间相互排斥。
老师：学生6和学生7分析的非常正确，请大家根据刚才学生6和学生7的回答继续思考：若两导线通有同方向电流会是怎样的情况啊
(全体学生按照思路自然顺畅的得出正确的结论)

(1)正确选项为A。部分同学由于对声音的音调、响度混淆不清，或者对听到声音的条件不理解，容易出现以下几种错误思路：①因为听不到声音说明物体没有振动发声，错选B；②物体振动频率越高，发出的声音音调越高，我们听到的声音越大，错选c；③物体振动的幅度越大，发出的声音越响，声音大我们就可以听到，错选D。
(2)教学片段：
教师：同学们仔细看清楚这道题的选项，其中包含的关键信息点有物体发声与我们听到声音。教师：大家回忆一下人听到声音必须满足的三个条件
学生：首先必须有物体在振动，其次必须有介质在传播声音。
教师：这位同学回答的两点是正确的，不过还少了一个条件。比如超声波和次声波我们人耳就听不到.大家知道为什么吗
学生：因为人对声音的听觉有一定的限度，大多数人能够听到的频率范围大约是20 Hz到20000 Hz.如果振动物体的振动频率低于20 Hz或高于20000 Hz，人耳就觉察不出来。
教师：所以，根绝这三个条件我们判断出哪个选项正确 哪个选项错误呢 学生：A选项正确，B选项和D选项错误。
教师：有部分同学选择了C选项，大家思考一下声音的响度和音调对应声音的哪种物理量 学生：声音的振幅反映了声音的响度，声音的频率反映了声音的音调。
教师：因此物体振幅越高，我们听到的声音就越大，C选项也是错误的。同学们理解了人听到声音的条件以及能正确判断声音的响度与音调的区别，这类题目就能迎刃而解。

（1）利用这道试题可以考查的知识主题主要有：
①种子萌发的条件：种子萌发的条件包括环境条件和自身条件两方面。种子萌发的环境条件包括：充足的水分、足够的氧气和适宜的温度；种子萌发的自身条件是：种子必须具有完整的、有生物活性的且度过休眠期的胚。
②种子的结构：绿豆属于双子叶植物，种子结构包括种皮和胚，而胚又包括胚根、胚轴、胚芽和两片子叶。其中，主要由子叶储存营养物质供种子萌发。
③种子萌发的过程：胚根首先突破种皮，向下生长，形成根。胚轴的细胞也相应生长和伸长，把胚芽或胚芽连同子叶一起推出土面，胚芽伸出土面，形成茎和叶。子叶随胚芽一起伸出土面，展开后转为绿色，可以进行光合作用。待胚芽的幼叶张开进行光合作用后，子叶也就枯萎脱落。至此，一株能独立生活的幼小植物体也就全部长成，这就是幼苗。
【答出前三个即可得满分】
④有丝分裂与细胞分化：有丝分裂是真核细胞不断增殖的一种方式。细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。在由绿豆种子长成绿色幼苗的生长发育过程中，需要不断进行有丝分裂大量增殖细胞，也需要细胞分化形成不同的组织进而形成不同的器官（如根、茎、叶）。
⑤光合作用与呼吸作用：光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。呼吸作用（有氧呼吸）是指活细胞在有氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。绿豆种子可以进行有氧呼吸，之后形成的绿色幼苗既可以进行有氧呼吸作用又可以进行光合作用。
（2）这道题目属于开放性试题。开放性试题是与封闭性试题相对的、没有固定答案或唯一结论的一种试题形式。概念图是一种用节点代表概念，连线表示概念间关系的图示法。
利：一方面，开放性试题在很大程度上弥补了封闭性试题的种种不足，特别在考查学生思维的灵活性和广泛性，考查学生的实践能力和创新意识，以及情感、态度、价值观等方面有着封闭性试题所无法取代的优点。开放性试题更符合新课程发展性评价，在新课程的模块学业评价中应提倡适量使用开放性试题；另一方面，概念图的制作有利于学生对已有的相关知识进行系统性的整合，有利于知识网络的建构。
弊：开放性试题的主要弊病在于其评分带有比较明显的主观随意

(1)正确选项为A。选B项和C项的同学没有分清额定功率和实际功率的区别，错误地认为额定电压、额定功率发生变化。选D项的同学受生活经验的影响，误认为灯泡忽明忽暗就一定是灯泡烧坏了。
(2)教学片段一
教师：同学们，首先看一看这道题的选项，回忆一下什么是额定功率，什么是实际功率。
学生：一个用电器在正常工作时的电压叫做额定电压：在额定电压下工作的电功率叫做额定功率。
教师：同学们对这两个概念的内容记得比较清楚，那么灯泡的额定电压是由什么因素决定的呢 是不是一个可改变的物理量呢
同学们相互讨论……
学生：用电器的额定功率是在成产这种产品之前就设计好的了，而且额定电压能保证用电器的性能最优。教师：同学们理解得很正确，每种用电器都有自己的额定功率，生产出来之后，是不随外界条件的变化而变化的。
学生：我们知道了。额定电压是不变韵，因此C选项是错误的。
教师：根据额定功率的定义。B选项呢
学生：额定功率也不会变化，因此B选项也是错误的。
教师：很好.那么灯泡忽明忽暗有没有可能是灯泡烧坏了呢
学生：有可能吧!
教师：实际上，灯泡如果烧坏了，那么其所在的干路将处于断路状态，灯泡就会熄灭了，而不是忽明忽暗。
学生：明白了，所以灯泡忽明忽暗的原因只可能是灯泡的实际电压发生了变化。
教师：不错。因此本道题的正确答案为A选项。

(1)声音是由物体的振动产生的。
(2)教学设计如下：一、教学目标
(一)知识与技能
1.通过观察和实验，初步认识声音产生和传播的条件。
2.知道声音是由物体的振动产生的。
3.知道声音传播需要介质.声音在不同介质中传播的速度不同。
(二)过程与方法
1.通过观察和实验。探究声音产生和传播的条件，掌握初步研究问题的方法。
2.通过实验探究活动，具备初步的观察和实验能力。
(三)情感态度与价值观
1.通过教学活动，激发学习兴趣，培养对科学的热爱，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2.感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。在活动中善于与其他同学合作交流。
二、教学方法
实验法、讨论法。
三、教学过程
1.导入新课
我们生活在声音的世界里，同学们有没有想过，声音是怎样产生和传播的 声音在水里能不能传播 宇航员在月球上能和地球上一样交谈吗 带着各种对声音的疑问。今天开始，我们将一同走进声音的世界，首先要共同探讨的是《声音的产生与传播》。
2.声音的产生
利用准备的器材进行实验：小鼓或吉他、薄纸片或树叶、音叉、橡皮筋、梳子、刻度尺、纸屑或泡沫颗粒、水盆等，怎样让它们发出声音，并探究物体发声时的共同特征。
方案l：让学生用橡皮筋做实验。两人一组，一人将橡皮筋拉长拉紧，另一人用手拨动橡皮筋，观察橡皮筋：(1)能听到声音吗 此时橡皮筋处于什么状态 (2)当橡皮筋停止振动的时候，还能听到声音吗
方案2：让学生用刻度尺做一个简单的实验。使刻度尺三分之二伸出桌面，一手将其另三分之一紧压在桌边上，另一手拨动伸出端，观察尺子在发声时的现象，并用语言描述现象。
思考问题：(1)能听到声音吗 此时尺子处于什么状态 (2)当尺子停止振动的时候，还能听到声音吗
方案3：将悬吊着的泡沫塑料或乒乓球接触不发声的音又，球并不跳动；将音叉敲响，再使球接触音叉，球跳动。
通过实验对比。思考问题：橡皮筋、尺子、纸屑、泡沫塑料颗粒在什么情况下跳动，在什么情况下停止跳动 归纳总结得到结论：声音是由物体的振动产生的，振动停止，物体就停止发声。
3.交流探究
物体的发声现象真是太多了。你能解释物体的发声原理吗
(1)用手摸着喉头发出声音，这时手有怎样的感觉 人是怎样发声的
(2)击打音叉，使发声音叉的尖端接触面颊，你有什么感觉 把发声音叉的尖端触及水面，仔细观察会发现水面有什么变化
(3)弹拨吉他的一根琴弦后，立即把你的手轻放在琴弦上，手有怎样的感觉 乐器是怎样发声的
总结：面颊有发麻的感觉，振动的音叉接触水面会激起水花，形成水波。弦乐器是通过弦的振动发声的。
4.声音的传播
思考：花样游泳运动员，当她们的耳朵在水中时还要靠音乐的节奏，才能使自己的动作和其他队员保持协调一致.声音是如何传到耳朵的 宇航员在太空中近在咫尺为什么还要靠无线电波而不直接交谈呢
提示：声音是怎样从发声体传播到远处人的耳朵里的，是否需要什么媒介 有物体在振动我们就一定可以听到声音吗 太空比地球表面缺少了什么
可以将学生分成几个小组，分别探究固体、液体、气体能否传声。实验1：气体传声实验(演示)我们可以听到身边同学的讲话，可以听到美妙动听的音色，打雷时我们和雷电没有接触，但我们却能听到隆隆的雷声。说明此声音是由空气传播的。进一步猜想：如果连空气都没有呢 声音能不能传播呢
把正在发声的闹铃放在玻璃罩内，闹铃和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料。逐渐抽出罩内的空气.你听到的闹铃声音会有什么变化 再让空气逐渐进入罩内，闹铃声音又怎样变化 闹铃和罩的底座之间为什么要垫上柔软的泡沫塑料
现象一：抽出部分空气后，听到闹铃的声音明显变小：
现象二：当空气全部抽出后，听不到闹铃的声音：
现象三：当空气逐渐进入罩内，听到闹铃声逐渐变大.结论：声音传播需要介质，声音不能在真空中传播。实验2：液体传声实验将能发声的物体(如音乐卡、手机、闹铃等)放在密封的塑料袋中，塑料袋浸没在水里后。仍能听到发声体发出的声音，说明液体能够传声。
结论：声音可以在液体中传播。
实验3：固体传声实验
(1)两个学生合作。同学甲在长条桌的一端用铅笔在白纸上用力均匀地写字，同时同学乙在桌子的另一端把耳朵贴在桌面上听。
(2)同学乙将耳朵离开桌面(注意调整耳朵与笔的距离，保证与上次实验时耳朵与笔的距离相同).同学甲在相同的条件下继续写字，与上次实验进行比较，有什么不同 说明了什么
师生归纳总结.得出结论：
(1)声音传播需要物质，声音不能在真空中传播，传播声音的物质可以是固体、液体、气体。(2)物理学中把能传播声音的物质叫介质。
5.声速
发生雷电时，总是先看到闪电，后听到雷声；田径比赛时，远处的人先看到发令枪的烟雾.后听到发令枪的声音。这些现象说明声音的传播需要时间。
我们把声音在每秒钟传播的距离叫声速。
声音在固体、液体、气体中传播的速度是否一样快
学生阅读一些介质中的声速表。熟悉声音在空气、水、钢铁中的传播速度。
小结：(1)声音在不同介质中的传播速度一般不同.
(2)声速与介质的温度有关。l5℃时空气中的声速为340 m×s-1.
(3)声音在固体中的传播速度最快，其次是在液体中，在气体中传播的速度最慢。
6.课堂小结.布置作业。

(1)考查了初中物理简单机械的机械效率。
(2)正确解答过程：

生：使物体升高所做的功为有用功，即Gh。
师：那么总功呢
生：总功是绳子自由端拉力，所做的功。
师：没错，那么现在要计算绳子自由端拉力F所做的功，我们就需要知道绳子自由端所移动的距离。这里我们用的是一个动滑轮，动滑轮有什么特点呢
生：省力费距离。
师：非常好，所以当物体在斜面上移动2 ITl时，绳子的自由端移动距离S’=4 m，因此。我们在计算有用功的时候，拉力F对应的位移应该是4 m而不是2 in。这正是这道题非常容易出错的地方。

(1)本案例中，教师看似在引导学生掌握声音的特性这一知识点，实际上，每一步都是教师给出的答案，学生们只是按照教师的意思机械地回答。该教师的教学并没有体现启发性，学生最多是知道了一个能用物理原理解释的生活常识。
(2)改进的教学片段如下：
教师：同学们，大家在生活中都灌过开水，有谁知道通过声音怎样判断暖瓶是不是灌满了 学生：瓶里面的水越满，声音就越尖细。
教师：根据我们学习过的声音三个要素，声音尖细对应的是哪个物理量
学生1：声音尖细对应的是高音调。
学生2：高音调就是高频率的振动。
教师：同学们的总结非常到位，我们来分析一下，为什么水灌的越满，我们听到的声音频率就越高 (学生们陷入思考)
教师：我们都知道声音是由物体振动产生的。在灌水的过程中，瓶本身是不动的，是什么振动产生的声音呢 学生：振动的物体要么是瓶中的水，要么是瓶中的空气。
学生3：应该是瓶中的空气，因为往开口的桶中灌水，水振动的声音很小。
教师：同学3通过比较得出暖瓶中的空气振动是主要的振动形式，对比的思想运用的很恰当。教师：开始的时候，瓶中空气较多，那空气柱振动就会
同学：慢。
同学：瓶中空气越少，空气柱振动越快。
教师：所以，我们根据听到的尖细声来判断瓶中水量多少的原因就在这里。

(2)针对学生的错误，教师可以从学生的角度出发设计一系列的启发性质的问题，引导学生意识到自己的错误所在，例如教师可以这样提问：
①如果带电粒子只在电场力的作用下运动，那么它会做什么类型的运动呢
②平抛运动中。物体的末速度方向可能与竖直速度方向相同吗
③那么本题中粒子的初速度方向上的速度最后变成零了是为什么呢
经过这几个问题的思考，学生就会顺理成章地意识到粒子除了受到电场力外还会受到重力作用，从而掌握相关知识。