聲音的特性教案(共7頁)

1、聲音(shngyn)的特性教學(xué)(jio xu)目標(biāo)1.知識(zh shi)與技能了解聲音的特性。知道樂音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關(guān)，響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)。不同發(fā)聲體發(fā)出樂音的音色不同。2.過程與方法通過做“音調(diào)與頻率有關(guān)的實驗”和“響度與振幅有關(guān)的實驗”進一步了解和學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的方法。3.情感、態(tài)度與價值觀體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，更加熱愛世界，熱愛科學(xué)。教學(xué)導(dǎo)入導(dǎo)入一.創(chuàng)設(shè)問題的情境，引入新課，生活中我們接觸到的聲音各種各樣，千差萬別。其中有許多聲音讓我們感到悅耳、動聽。例如：音叉發(fā)出的聲音、人歌唱的聲音、各種樂器的演奏聲等，它們都是物體做規(guī)則振動時發(fā)出的聲音，物理學(xué)中把

2、這類聲音叫做樂音。請同學(xué)們注意聽下面的歌曲（男低音獨唱曲、女高音獨唱曲），比較這兩支歌曲的演唱風(fēng)格有什么不同？有的聲音聽起來音調(diào)高，有的聲音聽起來音調(diào)低，聲音為什么會有音調(diào)高低的不同呢？讓我們一起來做下面的探究活動。導(dǎo)入二.課題引入，同學(xué)們，前幾節(jié)課我們學(xué)習(xí)了聲音的產(chǎn)生和傳播，了解了人耳是怎樣聽到聲音的。下面讓我們一起來欣賞大自然中的一些美妙的聲音吧！（播放錄音）請學(xué)生提出想要知道的有關(guān)聲音的問題。將學(xué)生提出的問題進行整理、分類，抽取與聲音的特性有關(guān)的問題作為本節(jié)探究的內(nèi)容，從而引出課題導(dǎo)入三。師生共同欣賞一段音樂和一段噪聲，請學(xué)生談?wù)剬@兩段音樂的感覺，提出問題：為什么同是聲音給人的感覺會有

3、這么大的差異呢？教學(xué)重點難點重點：聲音的特性難點：音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關(guān)，響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)教材內(nèi)容詳解這一節(jié)的特點是名詞、術(shù)語多。音調(diào)、超聲波、次聲波、響度、振幅、音色、樂音等，教材以知識為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)生已有的經(jīng)驗通過與小學(xué)自然及音樂課上獲得的知識相融合，教學(xué)中突出過程與方法，注重學(xué)生態(tài)度、情感方面的培養(yǎng)。音調(diào)和頻率的關(guān)系，教材安排了探究活動。探究活動應(yīng)在教師的指導(dǎo)下完成。通過探究一方面結(jié)論：物體振動得快慢，決定音調(diào)的高低，進而引出頻率的概念，明確音調(diào)和頻率的關(guān)系；另一方面，通過探究，也培養(yǎng)了學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法和科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度。通過對超聲波、次聲波及人與動物聽覺范圍不同的介紹，通過對

4、蝴蝶及蚊子振動的分析，可以激發(fā)學(xué)生濃厚的興趣，使他們感到物理的奧妙無窮，感到物理的“無處不在”。響度與振幅的關(guān)系，教材也安排了探究活動。教材中的實驗對學(xué)生而言是較難設(shè)計的，教師可引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗，只要能夠觀察到現(xiàn)象并能說明問題就可以。音色對初中學(xué)生來說，較難講清楚物理本質(zhì)，教材只簡單指出這個特征，而沒有進一步探討，但是注重(zhzhng)了學(xué)生的體驗，即聽不同樂器演奏的同一首樂曲時的感受。分析(fnx)問題“想想(xin xin)做做”的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。同時也培養(yǎng)了學(xué)生動手查閱、搜集資料的能力。樂音和樂器的介紹與學(xué)生在音樂課上學(xué)到的知識相結(jié)合，以學(xué)生的體驗為主，

5、體現(xiàn)了知識的整合。說明與建議聲音的特性這一節(jié)比較重要。通過這一節(jié)的學(xué)習(xí)，應(yīng)該使學(xué)生了解頻率的大小決定音調(diào)的高低；振幅的大小決定聲音的響度；音色決定聲音的品質(zhì)。在學(xué)習(xí)這些物理知識的同時，要注意讓學(xué)生體會探究這些物理規(guī)律的方法，以及這些物理規(guī)律在實際中的應(yīng)用。音調(diào)的探究實驗并不難做，器材也比較易得。實驗時，按尺子的手要用力，使尺子比較緊地壓在桌面上。另外要提醒學(xué)生注意觀察尺子露出桌面長短不同時，振動快慢的不同。如果學(xué)生基礎(chǔ)比較好，也可只提出問題，至于用什么方法探究、規(guī)律如何，都由學(xué)生自己完成。這樣更能培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課本中的這個實驗比較易做，學(xué)生活動好開展。如果學(xué)校有發(fā)音齒輪，也

6、可用發(fā)音齒輪做頻率不同、音調(diào)不同的實驗。知能點1音調(diào)（1）聲現(xiàn)象及其特點舉例聲音的現(xiàn)象特點男低音歌唱家的歌聲低沉、粗壯、聲音低女高音歌唱家的歌聲尖細、聲音高獅子的吼聲低沉、粗壯、聲音低羊羔的叫聲尖細、聲音高成年男人的說話聲低沉、粗壯、聲音低女同學(xué)的說話聲尖細、聲音高老牛的叫聲低沉、粗壯、聲音低蚊子、蝙蝠、老鼠的叫聲尖細、聲音高不同物體發(fā)出的聲音高低是不同的，由得發(fā)出的聲音高，有的物體發(fā)出的聲音低。（2）音調(diào)的定義聲音頻率的高低叫做音調(diào)。聲音的三個主要的主觀屬性 即音量（也稱響度）、音調(diào)、音色(也稱音品）之一。表示人的聽覺分辨一個聲音的調(diào)子高低的程度. 音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時也與聲音強度

7、有關(guān)。對一定強度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強度增加而上升。（3）影響音調(diào)(yndio)高低的因素物體振動快慢(kuimn)有關(guān)，振動塊音調(diào)高，振動慢音調(diào)就低。（4）頻率(pnl)的概念頻率，是單位時間內(nèi)完成振動的次數(shù)，是描述振動物體往復(fù)運動頻繁程度的量，常用符號f或v表示，單位為秒-1。為了紀念德國物理學(xué)家赫茲的貢獻，人們把頻率的單位命名為赫茲，簡稱“赫”。每個物體都有由它本身性質(zhì)決定的與振幅無關(guān)的頻率，叫做固有頻率。頻率概念不僅在力學(xué)、聲學(xué)中應(yīng)用，在電磁學(xué)和無線電技術(shù)中也常用。交變電流在單位時間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，

8、叫做電流的頻率。（5）超聲波和次聲波人耳能聽到的聲波頻率范圍約為20-20000Hz，頻率低于20Hz的聲波為次聲波頻率高于20000Hz的為超聲波?？傊烧駝涌炻煌?，音調(diào)不同，引出頻率的概念。再由人耳聽到聲音的頻率范圍，引出超聲波和次聲波的概念。這樣就可以聯(lián)系本章章題圖中的大象應(yīng)用次聲波來進行交流的現(xiàn)象。另外人能聽到聲音的頻率為20Hz20000Hz，其中最敏感的頻率2000Hz3000Hz。老年人的聽覺隨著年齡而衰退，能聽到的頻率約為50Hz12000Hz人的歌唱聲的頻率不同，大約男低音的頻率為60Hz，女高音的頻率為2500Hz，通常男子說話聲的頻率為95Hz142Hz，而女子說話聲

9、的頻率為272Hz553Hz。關(guān)于超聲波和次聲波的資料很多，教師可引導(dǎo)學(xué)生交流。教學(xué)中也可以向?qū)W生補充有關(guān)的知識，例如海豚是如何利用超聲波的，動物在地震前的一些異常反應(yīng)與次聲波的關(guān)系等。演示觀察聲波的波形的演示實驗，主要目的是讓學(xué)生比較形象地認識聲波，同時引起他們學(xué)習(xí)的興趣。這個實驗，最好是先讓學(xué)生通過示波器觀察兩個頻率不同的音叉發(fā)出聲音的波形，獲得具體的感性認識，使學(xué)生獲得不同頻率的聲音在波形上是怎么表現(xiàn)的。然后再將學(xué)生發(fā)出的聲輸入示波器中，讓學(xué)生觀看不同同學(xué)發(fā)出聲音的波形，進而比較男女學(xué)生聲音波形的不同。一般來說，女同學(xué)的音調(diào)比男同學(xué)的高，波形就密一些。想想議議蝴蝶的翅膀一秒鐘振動不超過1

10、0次，蚊子的翅膀一秒鐘振動500600次，由于蝴蝶的翅膀振動的頻率低于人耳的聽頻范圍，當(dāng)然人耳聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音。而蚊子翅膀的振動頻率在人耳的聽頻范圍內(nèi)，人耳就能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音。知能點2響度探究1.響度的定義聲音的強弱（或大?。┙凶鲰懚取ｍ懚仁歉杏X判斷的聲音強弱，即聲音響亮的程度，根據(jù)它可以把聲音排成由輕到響的序列。2響度與什么有關(guān)響度的大小主要依賴于聲強，也與聲音(shngyn)的振幅有關(guān)。振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。此外，響度還與距離發(fā)生體的遠近有關(guān)，距離發(fā)聲體越近，響度就越大。探究問題小明想比較(bjio)幾種材料(衣服(y fu)、錫箔紙、泡沫塑料)的

11、隔音性能，除了待檢測的材料外，可利用的器材還有：音叉、機械鬧鐘、鞋盒（）在本實驗中適合作聲源的是_；（）小明將聲源放入鞋盒內(nèi)，在其四周塞滿待測材料他設(shè)想了兩種實驗方案：方案A讓人站在距鞋盒一定距離處，比較所聽見聲音的響度方案B讓人一邊聽聲音，一邊向后退，直至聽不見聲音為止，比較此處距鞋盒的距離你認為最佳的方案是_（）通過實驗得到的現(xiàn)象如表格所示： 檢測材料衣服錫箔紙泡沫塑料響度較響較響弱距離較長長短則待測材料隔聲性能由好到差的順序為_（）實驗隱含的物理方法有：目標(biāo)分析本題主要考查對物理問題的分析方法的掌握，考查實驗數(shù)據(jù)處理方法等。解答（）音叉與機械鬧鐘都可以作為聲源發(fā)出聲音，本題中采用的是控制

12、變量法，要研究材料的隔音性能，我們要控制聲源的響度不變，而音叉振動會隨著時間的推移，響度變小，不適宜作為聲源，較好的是選擇機械鬧鐘。（）A方法采用控制聲源響度和到聲源的距離，比較聲音通過不同材料時的響度；B方法控制聲源的響度和能夠聽到聲音的極限，比較距離。在這兩種方法中，比較距離現(xiàn)象明顯，而且操作簡單。所以最佳方案為：（）根據(jù)實驗表格中的分析可知：衣服在距離較長的地方響度還比較大，而泡沫塑料在距離短的地方響度比較弱，所以衣服的隔音性能最差，泡沫塑料的隔音性能最好。則待測材料隔聲性能由好到差的順序為：泡沫塑料、錫箔紙、衣服。（）在此實驗中，之所以選擇機械鬧鐘作為聲源，就是因為它是一個自動發(fā)聲裝置

13、，這樣發(fā)出的聲音的響度可以保持不變，避免了對實驗產(chǎn)生影響。而且在回答誰的隔聲效果好時是通過比較三種材料的相對距離得到的。所以實驗中用到的物理方法有：控制變量法和比較法。評析通過本題可以發(fā)現(xiàn)很多物理現(xiàn)象都跟生活實際有很大的關(guān)聯(lián)，所以要善于發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，做到科學(xué)與實際相結(jié)合。怎樣才能使物體振動發(fā)出的聲音更響，學(xué)生很容易想到應(yīng)該使物體振動的幅度更大些，關(guān)鍵是應(yīng)該讓學(xué)生想出一些切實可行的實驗來證實他們的猜想。如果學(xué)校沒有較多的音叉做學(xué)生分組實驗，課本中圖134的實驗也可改為演示實驗：觀察音叉響度不同時，乒乓球振動的幅度有什么不同。這個實驗的效果比較明顯。用不同的力量敲打音叉，在音叉與懸掛的乒乓球

14、接觸時，乒乓球振動的幅度明顯不同。知能點3音色音色是聲音中比較重要的概念。音色的概念比較抽象，不像響度和音調(diào)概念那樣容易感知。教學(xué)中應(yīng)盡量讓學(xué)生體驗，使學(xué)生感悟到不同的物體發(fā)出的聲音，即便音調(diào)相同，聲音還是有所區(qū)別的。音色的不同，也就是(jish)通常人們所說的“音質(zhì)(ynzh)不同”。想想(xin xin)做做可以聽“音帶”或“CD”，也可以讓會樂器的學(xué)生用不同的樂器演奏同一首曲子，讓大家感知一下音色的含義。演示觀察波形的演示實驗，目的是增加學(xué)生對不同樂器聲音音色的感性認識。前面提到音色的概念比較抽象，但從波形圖中則可以清楚地看出不同音色聲音的本質(zhì)。由課本中的圖135可以看出，音叉、鋼琴和長

15、笛的基頻(振幅最大的振動的頻率)相同，但是在基頻的基礎(chǔ)上還有一些附加的小的振動，這些小的振動和大的振動一同決定了聲音的音色。教學(xué)中不必講基頻、復(fù)音等概念，只需讓學(xué)生看到主要的振動頻率相同，但小的附加振動不一樣，所以音色不同即可。關(guān)于樂器，學(xué)生比較感興趣，教師可以調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生自己通過觀察或者查閱資料就某種或某個樂器，談?wù)勂浒l(fā)聲的原理，也可就此問題讓學(xué)生寫篇說明文。易錯疑難辨析題型一 音調(diào)及決定因素例1.“高聲呼叫”“引吭高歌”和“低聲細語”，這里的“高”和“低”指的是（ ）A音調(diào)高低 B響度大小 C音色好壞 D以上說法都不對解析：日常用語提及聲音時用的“高”、“低”，有時指響度，有時

16、指音調(diào)，如，唱歌時常聽人說“這個音太高了，我唱不上去”，這兒的“高”指的是音調(diào)高，而本題中很明顯指的是聲音響，即響度大小。在物理語言中，聲音的“高”、“低”只用來描述音調(diào)，而用聲音的“大”“小”來描述響度。物理學(xué)中的用語要求清楚準確，含義惟一，不能產(chǎn)生歧義。但日常生活中的用語我們可結(jié)合其所在語言環(huán)境去理解。答案： B例2蜜蜂載著花蜜飛行時，翅膀每秒平均振動300次，不載花蜜時平均每秒振動440次，有經(jīng)驗的養(yǎng)蜂人能辨別出蜜蜂是飛出去采蜜，還是采蜜回來。其辨別的主要依據(jù)是（ ）A.聲音的響度不同 B.聲音的音調(diào)不同C.聲音的音色不同 D.蜜蜂飛行的高度不同解析：本題考查音調(diào)和決定音調(diào)的因素。發(fā)聲體

17、的音調(diào)由其振動的頻率決定，頻率越快，音調(diào)越高。由于蜜蜂飛回時翅膀的振動頻率比飛出時小，所以它的音調(diào)比飛出時低。有經(jīng)驗的養(yǎng)蜂人就是通過音調(diào)的高低辨別蜜蜂是飛出還是飛回的。故應(yīng)選B。答案：B例如3.蘭蘭在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂器發(fā)聲時，發(fā)現(xiàn)這些弦樂器發(fā)出的聲音都是由繃緊的弦的產(chǎn)生的。通過進一步的研究，小蘭發(fā)現(xiàn)：即使在弦繃緊程度相同的條件下，不同的樂器、不同的弦、手按在不同的位置發(fā)出的聲音的音調(diào)也是不一樣的。于是她猜測：弦樂器發(fā)出的聲音的音調(diào)高低還可能與弦的粗細、長短及弦的材料有關(guān)。接下來她通過實驗來探究一下自己的猜想是否正確，下表是她在實驗時控制的琴弦條件?？刂茥l件編號琴弦的材料琴弦的長度cm

18、琴弦的橫截面積mm2A鋼200.3B鋼200.7C尼龍絲300.5D銅400.5E尼龍絲400.5（1）將題目中的空格(kn )填寫完整。（2）如果小蘭想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系(gun x)，你認為她應(yīng)該選用表中編號為的琴弦（只填字母代號）。（3）探究(tnji)過程通常采用下列一些步驟：實驗研究；分析歸納；提出問題（或猜想）；得出結(jié)論等你認為小蘭要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序應(yīng)該是：（只填寫數(shù)字代號）。（4）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進而尋找出與另外一些因素的關(guān)系，請您試著寫出這種研究方法的名稱：。點撥本題是一道實驗探究題。在探究物理問題時，應(yīng)

19、遵循的步驟是：發(fā)現(xiàn)并提出問題，做出猜想和假設(shè)，制定計劃與設(shè)計實驗，收集證據(jù)，評價證據(jù)，得出結(jié)論；由于影響弦樂器音調(diào)的因素很多，所以我們應(yīng)采取控制變量法，故在探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系時，應(yīng)控制弦的張緊程度、粗細、長短相同，只改變弦的材料來得出結(jié)論。參考答案 （1）振動；（2）D、E；（3）；（4）控制變量法點評 在探究影響弦樂器音調(diào)因素的實驗中，影響的因素（稱為變量）可能有許多，怎樣才能確定哪些因素沒有影響，哪些因素有影響以及影響的程度呢？在實驗中，我們采取的是這樣一種方法：在研究某個因素的影響時，只改變這個量的大小，而保持其他量不變，從而確定這個因素是否影響弦樂器音調(diào)。依次類推，對有關(guān)

20、變量逐個地加以判斷，就能找出影響弦樂器音調(diào)的所有因素，這種方法稱為控制變量法。控制變量法是解決復(fù)雜問題的一種有效方法，在我們的生活和工作中有廣泛的應(yīng)用，例如，我們在家里養(yǎng)花，用什么樣的土、土濕潤的程度、施什么樣的肥料、施肥的時間、施肥的多少以及陽光照射時間的長短等，都會影響開花的質(zhì)量，除了向有經(jīng)驗的人請教外，可采用控制變量法做一些對比實驗，這能使找們較快地積累養(yǎng)花的經(jīng)驗。在以后的物理學(xué)習(xí)中，我們還會經(jīng)常要用到控制變量法，希望大家能夠注意。題型二 響度及決定因素例1某同學(xué)先后對同一鼓面輕敲和重擊各一次，兩次發(fā)出的聲音，下列說法正確的是（ ）A.音調(diào)不同 B.響度不同 C.頻率不同 D.音色不同分

21、析:由于兩次鼓面振動的幅度不同，響度就會不同，前者響度小，后者響度大。答案：B例2醫(yī)生用聽診器診病是因為（ ） A.聽診器能使振動的振幅增加，使響度增大B.聽診器能改變發(fā)聲體的頻率，使音調(diào)變高C.聽診器放縮短聽者距發(fā)聲體間的距離，使傳入人耳的響度更大些D.聽診器能減小聲音分散，使傳入(chun r)人耳的響度更大些分析：當(dāng)我們將聽診器和被測的振動物體接觸時，振動物體的振動就會傳給聽診器皮管內(nèi)的空氣，皮管內(nèi)的空氣也隨著振動了起來，由于這部分空氣是在皮管內(nèi)，振動不易被分散，而直接被傳如醫(yī)生的耳朵。使得聽診器就減小了聲音的分散，加之皮管細窄，使空氣振動的幅度(fd)增大，所以使得傳入人耳的聲音響度更大些。故應(yīng)選D。答案(d n)：D題型三 音調(diào)與響度的區(qū)別媽媽買碗時常把兩只碗碰一碰，聽聽發(fā)出的聲音。她判斷碗的好壞時主要的根據(jù)是聲音的（ ）A.音調(diào) B.響度 C.音色 D.音量分析：對此問題，一些教輔書上存在著不同的答案。有的說：音色是由發(fā)聲體本身決定的。音色好時，碗