第2节声音的特性.docx

第2 节声音的特性
一、教学目标
（一）知识与技能
l．了解声音的特性。
2．知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关。
3．不同发声体发出乐音的音色不同。
（二）过程与方法
1．通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解和学习物理学研究问题的方法。
2．通过实验探究活动，锻炼学生初步的观察和实验能力。
（三）情感态度和价值观
1．体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界，热爱科学。
2．感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
二、教学重难点
本节教学内容由“音调”“响度”和“音色”三部分内容组成。本节课的教学，应该通过学生自己的听、看、想、做等探究过程，使学生体验声音的特征，并能在实际中分辨这些特征，不宜过分强调概念的记忆与辨析。相对来讲，本节课的重点是声音特征的三个要素及其影响因素，教学难点是响度与音调的区别。
三、教学策略
教材中“决定音调高低的因素”和“响度与什么因素有关”两个实验探究较为简单，但能增加学生的感性认识，激发学生探究物理问题的兴趣。音色的概念比较抽象，学生不易理解，但在日常生活中有一定的感性认识，教学中应尽量让学生体验。可设计游戏使学生切实感悟到不同的物体发出的声音，即使音调相同、响度也相同，还是有区别的，有各自的特色教材安排的观察波形的演示实验，除了能让学生比较形象地认识声波，引起他们的学习兴趣外，还可以让学生清楚地看出不同音色的声音的本质，增加学生对不同乐器发出声音的感性认识。因此对于本节内容的教学，应采用多种教学方法，如探究、讨论、阅读和交流等，以提高教学效率。
四、教学资源准备
多媒体课件、钢尺（钢锯条）每人一把，吉他（或二胡）、笛子、小鼓、音乐磁带（录有钢琴、吉他、提琴等演奏曲的音乐片段）、话筒、示波器等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课（5分钟）
分别让一名男同学和一名女同学大声朗读本课的课题“声音的特性”，让同学们说出他们的声音有什么不同，顺利引出课题。
欣赏，思考并回答。学生能指出男女同学声音的大小不同，音的粗细不同，从而引出响度、音调。
从实例入手，引出物理问题，体现从生活到物理的课程理念。激起学习的兴趣。
新课教学（30分钟）
一、音调
同学们在讲话时，女同学的声音尖细，男同学的声音粗哑。声音的这种差别物理中用音调高低来反映。女同学的音调高，男同学的音调低。乐器中小提琴的音调高，大提琴的音调低。声音为什么会有音调高低的不同？什么因素决定音调的高低？
提示：声音是由物体振动产生的，音调的高低一定与发声体的振动有关。大家先用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，注意听卡片发出的声音有什么不同？哪一次卡片振动得快？你认为声音的高低与声源振动的快慢有关吗？有什么关系？
再用钢锯条来探究这个问题。
把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音的高低，并注意观察它振动的快慢。
（1）钢尺伸出桌边的长度短一些，注意观察钢尺振动发声时振动的快慢及声音的特点。
（2）使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出的音调。
总结：物体振动得快，发出的音调就高，振动得慢，发出的音调就低。可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低，物理学中用频率来描述物体振动的快慢。
请同学们阅读课本有关内容，回答下面的问题：
（1频率的物理意义是什么？什么叫频率？
（2）在国际单位制中，频率的单位是什么？
（3）物体振动的快慢、频率跟音调的关系是什么？
（4）大多教人能够听到的频率范围是多少？
（5）什么叫超声波？什么叫次声波？
总结：频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫频率。
在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
实验表明，频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的音调就高。物体振动得慢，频率低，发出的音调低。
大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。其中20Hz是人类听觉的下限，20000Hz是人类听觉的上限。
频率高于20000Hz的声音叫作超声波。频率低于20Hz的声音叫作次声波。
有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。例如蝙蝠，飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物。海豚也有完善的“声呐”系统，使它能在浑浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。
观察声波的波形。
（1）通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。
（2）通过示波器观察不同的男、女同学发出声音的波形，比较男、女学生声音的波形有什么不同。
思考：振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？请同学们分组讨论。

聆听思考。

学生实验并回答：快拨时听到的声音比较尖，声音高，卡片振动得快。声音的高低与声源振动的快慢有关。声源振动的越快，发出的声音越高。

实验并回答：钢尺振动得较快，声音尖而细，音调高。
当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。

学生阅读并回答。

学生观察并回答：两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些。

男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。

学生回答：蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500～600次。由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围，人耳便听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。而蚊子翅膀的振动频率在人耳的听频范围内。人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音。

培养学生有依据地进行猜想并进行实验的能力。

培养学生观察实验的能力。

培养阅读和获取有用的信息的能力。

波形比较形象生动，学生通过波形更容易理解音调。

学以致用。

二、响度
声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫作响度。响度也就是我们平常所说的声音的大小。怎样才能使物体振动发出的声音更响？响度与什么因素有关呢？同学们能设计一些实验来证实你们的猜想吗？
（1）用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。
（2）重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
（3）比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。
4）通过上面的探究活动，可以得出什么结论？
总结：物体振动的幅度叫振幅。物体的振幅越大，声音的响度就越大。
实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。因为声音在传播过程中。越到远处越分散。
请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？
指出：音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音，音调不一定高；
音调高的声音，响度也不一定大。
音调和响度的可以从三个方面区别：定义方面，音调指声音的高低，即日常生活中所说的声音尖粗。声音尖的音调高，声音粗的音调低；决定因素方面，音调由声源振动频率决定，响度由振幅决定，还与距离声源的远近有关；波形方面，音调相同的不同乐器发出声音的波形总体上的疏密程度是相同的，响度相同的不同乐器发出声音波形的高低程度相同。

进行实验。

进一步学习体会转换法在研究物理问题中的应用。

明确音调和响度的区别。
三、音色
频率的高低决定声音的音调，但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。
物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。
播放录音（分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》）。让学生分辨出哪一段是用小提琴演奏的，哪一段是用二胡演奏的。
找几名同学站在教室后面念一首诗，每人读一句，其他同学不许回头，能否判断出每一句分别是哪一位同学念的。
总结：我们之所以能听出熟悉的人，熟悉的乐器的声音，是因为不同的人，不同的乐器发出的声音音色不同。
观察波形。
将话筒接在示波器的输入端，用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声音（都发c调的“1”），比较各波形有何异同。

聆听并回答。

波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。

增强趣味性。

课堂小结（5分钟）
通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。
梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。