第二章 第2节声音的特性.doc

第二章 声现象第二节 声音的特性 【教学目标】知识与技能1.了解声音的三个特性。2.知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发音体的振幅和与距离发声体的远近有关。3.知道不同物体发出声音的音色不同。过程与方法通过做“音调与频率有关”、“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。情感态度与价值观体会现实世界物体的发声现象是丰富多彩的，从而更加热爱世界，热爱科学，热爱生活。【教学重点】让学生在探究中体会和理解音调、响度和音色【教学难点】响度与音调的区别【教学准备】教师准备：音叉一个、乒乓球一个、细线、铁架台、麦克风一个、示波器或计算机、长笛、钢尺、硬卡片、鼓、碎纸屑、课件等学生准备：1.完成助学中三个知识点的预习，带着问题在课下预习本节课的内容，各组小组长检查课前预习。2.器材准备：音叉一个、乒乓球一个、细线、铁架台、钢尺、鼓、碎纸屑、课件等5组【教学过程】主 要 教 学 过 程教学环节及内容教师活动学生活动一、情境导入【情境设置】用力鼓掌和轻轻拍掌发出的声音，哪次发出的声音大？并让学生思考为什么？学生拍掌【设置问题】 振动会发出声音，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，是因为蚊子声大吗？要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性。多媒体展示学生观察、思考用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大（设计意图：抓住学生好奇的心理特点由情景导入新课让学对即将学习的知识产生浓厚的学习兴趣。）二、新课讲授1.音调（1）实验探究音调的影响因素（2）教师演示超声波次声波声音声【总结并过渡】我们接触到的各种声音，有的听起来音调高，有的听起来音调低。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？探究一：探究决定声音高低的因素【教师演示】将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边.拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢.改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动.注意使钢尺两次振动幅度大致相同（力度相同）.比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调.探究音调和频率的关系教师在学生实验过程中进行巡视观察，并对个别学生的实验过程进行指导。让学生总结实验能得到什么结论？【布置自学】阅读教材P32，能理解和掌握频率的有关知识。并能回答下列问题。1.什么是频率？2.频率是描述什么物理量？3.频率的单位是什么？符号为什么？4.100Hz表示什么物理意义？【总结过渡】为了很好地了解物体振动发声的情况，我们可以将声音的波形在示波器或计算机上展现出来。【教师演示】把音叉发出的声音信号输入示波器或计算机，观察声音的波形。声音信号输入示波器声音信号输入计算机1.让学生通过屏幕上的波形，我们可以清楚地看到什么？能得到什么结论？2.影响我们听到的声音的决定因素是什么呢？3.什么是超声波？4.什么是次声波?5.什么是声音？6.什么是声？7.为什么在现实生活中，有时我们没发现什么动静，猫或者是狗却竖起耳朵像是在倾听什么呢？8.某物体在一分钟内，振动300次，它的频率是多少？人类是否能听得到？【提示】通过分析图表，人的听觉与一些动物相比要逊色的多学生思考学生分组利用钢尺探究音调和频率的关系观察实验现象，并对实验现象进行描述钢尺伸出桌面越长，振动的越慢，声音越低沉；钢尺伸出桌面越短，钢尺振动越快，声音越尖锐；物体振动快，音调高；物体振动慢，音调低。学生自学、思考物理学中用每秒内振动的次数叫频率振动的快慢赫兹，简称赫，符号为Hz。在1 s的时间内振动100次学生观察、思考学生总结：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低大多数人能听到的声音频率范围：20赫兹20000赫兹。高于20000Hz的声低于20HZ的声人类能听到的声超声波、次声波、声音一些动物的听觉范围比人的要大，能听到人所听不到的声音2.响度【教师演示】分别轻轻敲击鼓面和用力敲击鼓面。请学生辨别声音的变化。【提出问题】根据上面的实验，你猜想什么因素决定声音的响度呢？鼓励学生大胆猜想。【分组实验】用力击鼓比轻轻击鼓比较产生的声音的大小1.鼓声是怎样产生的？2.怎样能显示出鼓面的振动？3.要使鼓声更响些，你会怎样做？4.鼓声的强弱可能与什么因素有关？说出声音的特征变化：强弱发生变化学生讨论，提出猜想：可能与用力的大小有关可能与振动的幅度有关让学生说出声音的特征变化交流思考、回答1.鼓声由鼓面的振动产生的（1）实验探究响度的影响因素（2）知识应用5.怎样做能显示出鼓面振动幅度的大小？让学生感受声音的大小后说出声音的牲变化物理学上把声音的强弱叫响度【探究实验】你的如图将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球弹开的幅度；使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。提问：你观察到什么现象？乒乓球的作用是什么？ 点拨：物理学中在用振幅来描述物体振动的幅度。音叉的振动的幅度不便于直接观察，通过乒乓球摆动的幅度可以间接反映出音叉振幅的大小，这样我们就把音叉微小的振动给放大了，也便于我们直接观察，这种方法叫做转换法。【得出结论】现在你能说出响度和振幅之间的关系吗？ 鼓励学生回答，总结出结论。 （设计意图：培养学生实验能力、观察能力和思维能力，同时渗透转换法。）【情境演示】将手机铃声调到合适音量后，从讲台走到教室后面，再返回讲台。同学们听到的声音会有什么变化？【得出结论】上面实验说明了什么？生活中如何增大声音的响度？引导学生发言，得出结论。（设计意图：紧密联系生活，让学生把物理知识和生活实践相结合，也体现了从生活走向物理的思想。）【跟踪训练】1、牛的叫声与蚊子的叫声相比较，下列结论正确的是：（ ）A.牛叫的声音音调高，响度大B.牛叫的声音音调低，响度小C.牛叫的声音音调高，响度小D.牛叫的声音音调低，响度大【点拨剖析】音调取决于发声体振动的频率，而响度取决于发声体的振幅。牛叫的声音较低沉，即振动频率低，音调较低；蚊子声音尖细，即振动频率高，音调较高，但牛的叫声明显比蚊子大，即响度大。2、男低音独唱时由女高音轻声伴唱，则男低音比女高音( )A、音调低，响度大 B、音调低，响度小 C、音调高，响度大 D、音调高，响度小2.用碎纸片或绿豆粒可以显示鼓面的振动3.用力越大，越响4.用力大小、物体振动的幅度5.碎纸片或绿豆粒跳动情况、乒乓球弹开高度分组实验，仔细观察发生的现象，小组对实验现象进行描述：用力越大，响度越大，乒乓球被弹起得越高。倾听老师的讲述，理解记忆。组内讨论，回答：物体的振幅越大，产生声音的响度越大；振幅越小，响度越小。注意倾听声音的变化，回答：声音的响度会变化，思考，组内讨论回答：说明声音的大小还与距离发声体的远近有关，生活中经常用喇叭减少声音的分撒。（设计意图：紧密联系生活，让学生把物理知识和生活实践相结合，也体现了从生活走向物理的思想。）学生分析，讨论3.音色【教师总结并过渡】频率的高低决定声音的音调，振幅的大小影响声音的响度。但是，不同的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。这表明在声音的特性中还有一个特性是十分重要的，它就是音色。【教师演示】下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调1（do）的波形图，用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。音叉波形图钢琴波形图长笛波形图【提出问题】1.从波形图上能得出哪些信息？2.让同学总结音色与哪些因素有关？3.能否举出在生活中利用音色来辨别不同物体发声的例子。【游戏】“闻其声，知其人”，找几位学生读一段文字，其他人闭上眼睛，试试能否说出读书人的名字？并思考说明了什么问题？【教师点拨】由疏密判频率断音调看高度知振幅得响度察波形懂音色【慧眼识“珠”】观察波形图得到什么信息？【跟踪训练】3有一种专门存放贵重物品的“银行”，当人们存放了自己的贵重物品后要用仪器记录下自己的“手纹”“眼纹”“声纹”等，以便今后用这些细节独有的特征才能亲自取走物品，防止被别人取走。这里的“声纹” 记录的是人说话的（ ) A、音调 B、响度 C、音色 D、三者都有4声波可以在示波器上展现出来。先将话筒接在示波器的输入端，再将敲响的甲、乙两个音叉分别对着话筒发出声音在示波器上出现了如图所示的波形。通过对被形的分析，可知_音叉的音调高。学生阅读本节相关的内容利用音色来辨别不同的发声体音调相同的不同乐器发出的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。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。用手拍西瓜，利用音色来判断西瓜熟不熟；轻轻敲打瓷器，利用音色来判断瓷器是否有裂纹不同人说话的音色不同，所以就有了“闻其声而知其人”甲乙丙音色相同；甲乙音调相同，丙的音调高；甲的响度小，乙丙响度一样大学生完成4.科学世界【指导阅读】指导学生阅读教材P36“科学世界”。（有条件的教师和学校可演示这些乐器。）【提出问题】1.什么是乐音？编钟（发出不同音调）2.乐器的主要有哪几种类型，它们是怎样来改变音调和响度的？大型乐队学生阅读教材，回答许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉非常舒服，人们把这类声音叫乐音乐器主要分成：打击乐器、弦乐器和管乐器改变用力程度，可以各种改变乐器的响度改变发声体的长短、粗细、松紧等可以改变乐器的音调（设计意图：扩大学生的视野，了解声音的三个特性与乐器的完美结合，了解物理知识在更广泛领域的应用）三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么？”见附件1学生讨论交流，梳理本节知识要点。四、课堂检测老师巡视、点拨。完成检测题见附件2五、布置作业动手动脑学物理1、2、3。课后完成。【板书设计】2.2声音的特性含 义决 定 因 素相 关 知识音调声音的高低发声体振动的频率频率：物体每秒内振动的次数。单位：赫兹（HZ）人的听觉频率范围：20HZ-20000HZ超声波与次声波响度声音的大小发声体振动的振幅距离发声体的远近振幅：物体振动的幅度。音色声音的品质发声体本身的材料、结构音色是辨别不同发声体的依据。【教学反思】 一、案例的“亮点”1.在课堂上，我采用听音乐、动手实验、观察、思考为一体，加上理论的分析，借助音乐播放、击鼓、乐器演奏、辩音等环节，让学生在听觉和操作中体验、感受声音的三个特性。2.以生活为背景，做钢尺振动的实验，注意狗猫等动物的警着，改变录音机的音量旋钮等引导学生通过实验、观察等方式，培养合作能力和理论联系实践、物理结合生活的意识。使学生能轻松愉快地接受这些较为抽象的知识，还能培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。二、教学中易出现的问题1.学生的表达能力不够强，有些现象和结论能知道却不会用准确的语言表达，对常见的物理现象注意不够，难以用恰当的语言去描述，所以在教学中应通过实验加深学生的认识。2.学生在主动探究新知识时，实验操作不规范，随意性大，自制力差，不遵守课堂纪律，影响其它组探究活动附件一：本节课知识结构附件2课堂检测A基础题1.声音的特性有三个要素：_、_和_。2.往热水瓶中灌开水时，可以根据发出声音的_变化来判断水是否灌满；看电视时，调节音量按键实质是改变电视机发出声音的_。3.二胡是我国传统民族乐器之一，拉二胡时，由于琴弦的_而发出声音，人们听到的琴声是通过_传来的用二胡和小提琴同时演奏东风破，人们能分辨出二胡和小提琴发出的声音，主要是因为它们的_不同4.将鼓轻敲一下，然后再重重地敲一下，两次敲击声音相比发生了变化的是（ ）A.音调 B.响度 C.音色 D.三项均未改变5.“女高音”、“男低音”中的“高”和“低”指的是 （ ）A.音调 B.音色 C.响度 D.速度6.“引吭高歌”和“低声细语”中的“高”与“低”指的是（ ）A.音调高低 B.响度大小C.音色好坏 D.以上均有可能B提高题7.铁路工人检查车轮时，常常轻轻敲打车轮，通过声音判断车轮有无损