八年級物理《聲音的特性》教案

第頁共頁八年級物理《聲音的特性》教案八年級物理《聲音的特性》教案●教學(xué)目的一、知識目的1.理解聲音的特性.2.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).3.不同發(fā)聲體發(fā)出樂音的音色不同.二、才能目的1.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(jìn)一步理解物理學(xué)研究問題的方法.2.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的才能.三、德育目的1.體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，培養(yǎng)學(xué)生更加熱愛世界、熱愛科學(xué)的品質(zhì).2.培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)絡(luò)生活、消費(fèi)和科學(xué)技術(shù)的意識.●教學(xué)重點(diǎn)音調(diào)、響度、音色的概念及其相關(guān)因素.●教學(xué)難點(diǎn)探究決定音調(diào)、響度的因素.●教學(xué)方法探究法、演示法.●教學(xué)用具鋼尺〔假設(shè)干〕、示波器、音叉、乒乓球〔系有細(xì)繩〕、鐵支架、口琴、笛子、小提琴、錄音磁帶、錄音機(jī).●課時安排1課時●教學(xué)過程一、創(chuàng)設(shè)問題的情境，引入新課［師］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)那么振動時發(fā)出的聲音，物理學(xué)中把這類聲音叫做樂音.請同學(xué)們注意聽下面的歌曲〔男低音獨(dú)唱曲、女高音獨(dú)唱曲〕，比擬這兩支歌曲的演唱風(fēng)格有什么不同？［生甲］前者的演唱聲音消沉，后者的演唱聲音尖細(xì).［生乙］前者的演唱是通俗唱法，后者的演唱是民族唱法.［生丙］前者的演唱聲音小，后者的演唱聲音大.［生?。萸罢叩难莩粽{(diào)低，后者的演唱音調(diào)高.［師］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)上下的不同呢？讓我們一起來做下面的探究活動.二、進(jìn)展新課［探究］音調(diào)和頻率的關(guān)系.［師］每組的實驗臺上備有鋼尺，請同學(xué)們想方法使鋼尺發(fā)聲.［生］把鋼尺緊壓在桌面上，一端伸出桌邊，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音.［師］使鋼尺伸出桌邊的長度短一些，注意觀察鋼尺振動發(fā)聲時振動得快慢及聲音的特點(diǎn).［生］鋼尺振動得較快，聲音尖而細(xì).［師］使鋼尺伸出桌邊的長度較長一些，再次撥動，注意要使鋼尺兩次振動的幅度大致一樣，比擬兩種情況下鋼尺振動得快慢和發(fā)出的音調(diào).［生］當(dāng)鋼尺伸出桌邊的長度較短時，鋼尺振動得較快，音調(diào)高；當(dāng)鋼尺伸出桌邊的長度較長時，鋼尺振動得慢，音調(diào)低.［師］同學(xué)們剛剛的探究活動很成功，為同學(xué)們成功的合作及探究鼓掌.請同學(xué)們閱讀教材20頁內(nèi)容，答復(fù)下面的問題：［投影］1.頻率的'物理意義是什么？什么叫頻率？2.在國際單位制中，頻率的單位是什么？3.物體振動得快慢、頻率跟音調(diào)的關(guān)系是什么？4.大多數(shù)人可以聽到的頻率范圍是什么？5.什么叫超聲波？什么叫次聲波？6.生活中你對超聲波、次聲波理解多少？能說出它們的一些用途嗎？［生］閱讀教材內(nèi)容，并討論上述問題.［師］指導(dǎo)學(xué)生帶著問題去閱讀.［生答］1.頻率是用來描繪物體振動快慢的物理量，物理學(xué)中把物體在每秒內(nèi)振動的次數(shù)叫做頻率〔frequency).2.在國際單位制中，頻率的單位是赫茲〔Hertz)，簡稱赫，符號為Hz.3.實驗說明，頻率決定聲音的音調(diào).物體振動得快，頻率高，發(fā)出的音調(diào)就高；物體振動得慢，頻率低，發(fā)出的音調(diào)就低.4.大多數(shù)人可以聽到的頻率范圍從20Hz到20000Hz.其中20Hz是人類聽覺的下限，20000Hz是人類聽覺的上限.5.頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲波〔supersonicwave).頻率低于20Hz的聲音叫做次聲波(infrasonicwave).6.超聲波有兩個特點(diǎn)：一個是能量大，一個是沿直線傳播.超聲波的應(yīng)用主要有以下幾個方面〔1〕超聲波加濕器、治療咽喉炎及氣管炎的藥液霧化器利用超聲波的高能量將液體破碎成許多小霧滴.(2)超聲波清洗污垢.(3)聲納利用超聲波根本上沿直線傳播探測水中的暗礁、敵人的潛艇，測量海水的深度.(4)超聲波探傷儀利用超聲波沿直線傳播探測金屬、陶瓷、混凝土制品內(nèi)部是否有氣泡和裂紋.(5)醫(yī)院利用B超〔B型超聲波〕分析體內(nèi)的病變.(6)許多自然災(zāi)害如地震、火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)等在發(fā)生前都會發(fā)出次聲波，科學(xué)家們用次聲波來預(yù)測臺風(fēng)、研究大氣構(gòu)造等，在軍事上可以利用次聲來偵察大氣中的核爆炸、跟蹤導(dǎo)彈等等.［師］有趣的是很多動物都有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官.例如蝙蝠，飛行中不斷發(fā)出超聲波的脈沖，依靠昆蟲身體的反射波來發(fā)現(xiàn)食物.海豚也有完善的“聲納”系統(tǒng)，使它能在混濁的水中準(zhǔn)確地確定遠(yuǎn)處小魚的位置.［生］教師，現(xiàn)代的無線電定位器——雷達(dá)，就是仿照蝙蝠的超聲波定位系統(tǒng)制造的.［師］確實是這樣，這門新學(xué)科叫仿生學(xué).另外，有些動物對高頻聲波反響靈敏〔如貓、狗、海豚〕，而有些動物對低頻聲波有很好的反響〔如大象可以用人類聽不到的“聲音”進(jìn)展交流，實際上大象的語言對人類來說就是一種次聲波〕.請同學(xué)們課后通過查閱資料、訪問網(wǎng)站等多種途徑，理解超聲波和次聲波的應(yīng)用，并利用活動課進(jìn)展交流.［演示］觀察聲波的波形［師］簡單介紹示波器的作用：在這里，我們要用示波器顯示聲波的波形.［生］示波器為什么可以顯示聲波的波形呢？［師］示波器的構(gòu)造復(fù)雜，工作原理要在高中物理的電場局部涉及到，目前同學(xué)們的知識還缺乏以理解它.另外，我們也沒有必要弄懂它，只要我們會正確使用就行了.下面讓我們一起來完成這個實驗.1.通過示波器觀察兩個頻率不同的音叉發(fā)出聲音的波形，比擬不同頻率的聲音的波形有什么差異.2.通過示波器觀察不同的男女同學(xué)發(fā)出聲音的波形，比擬男女學(xué)生聲音的波形有什么不同?實驗結(jié)論：1.兩個頻率不同的音叉發(fā)出聲音的波形相似，但頻率高的音叉的波形要密一些.2.男、女學(xué)生聲音的波形不同，女同學(xué)的音調(diào)比男同學(xué)高，波形就密一些.［生］教師，輕敲和重敲同一個音叉〔即頻率一樣的音叉〕，音叉發(fā)聲的波形有什么不同？［師］這個問題提得很好，理論是檢驗真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)，讓我們做做看.實驗結(jié)論：輕敲音叉時，波形的幅度??；重敲音叉時，波形的幅度大.但兩種情況下，波形的疏密程度一樣.［想想議議］［師］振動會發(fā)出聲音，為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音，卻能聽到討厭的蚊子聲？請同學(xué)們分組討論.［生］分組討論.［師生共同活動，總結(jié)上述問題］蝴蝶的翅膀一秒鐘振動不超過10次，蚊子的翅膀一秒鐘振動500~600次，由于蝴蝶的翅膀振動的頻率低于人耳可以聽到的頻率范圍，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.［師］聲音有音調(diào)的不同，也有強(qiáng)弱的不同.物理學(xué)中把聲音的強(qiáng)弱叫做響度.響度也就是我們平常所說的聲音的大小.怎樣才能使物體振動發(fā)出的聲音更響？［生］大膽地猜測.應(yīng)該使物體振動的幅度大一些.［師］同學(xué)們能設(shè)計一些實在可行的實驗來證實你們的猜測嗎？［生甲］輕敲鼓面，鼓皮振動的幅度小，聲音弱，響度??；重敲鼓面，鼓皮振動的幅度大，聲音強(qiáng)，響度大.［生乙］撥動小提琴的琴弦，琴弦振動的幅度小，琴聲弱，響度??；琴弦振動的幅度大，琴聲強(qiáng)，響度大.［師］同學(xué)們剛剛的猜測和論證都具有一定的科學(xué)性，值得表揚(yáng).下面讓我們利用準(zhǔn)備的儀器進(jìn)展探究活動，證實同學(xué)們上面的猜測.［探究］響度跟什么因素有關(guān)？1.用細(xì)線把乒乓球吊起來，使乒乓球靜止在豎直位置，恰好跟音叉的一個叉股接觸.輕敲音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度.2.重敲音叉，使音叉發(fā)出響度更大的聲音，觀察乒乓球被彈開的幅度.3.比擬音叉發(fā)出不同響度的聲音時，乒乓球被彈開的幅度有什么不同.4.通過上面的探究活動，可以得出什么結(jié)論？［生］分組實驗，探究響度跟什么因素有關(guān).實驗結(jié)果：1.音叉發(fā)出聲音的響度小，乒乓球被彈開的幅度小，音叉振動的幅度??；音叉發(fā)出聲音的響度大，乒乓球被彈開的幅度大，音叉振動的幅度大.2.通過上面的探究活動可知，響度跟發(fā)聲體振動的幅度有關(guān)，物體振動的幅度越大，產(chǎn)生聲音的響度越大.［師］物體振動的幅度叫振幅.物體的振幅越大，聲音的響度就越大.［生］振幅是確定響度的惟一因素嗎？［師］實際中，響度還跟聽者與發(fā)聲體的間隔有關(guān).距發(fā)聲體越遠(yuǎn)，聽到的聲音越小，響度越小.(可以向?qū)W生簡單介紹原因：因為聲音在傳播過程中，越到遠(yuǎn)處越分散.〕［演示］音調(diào)和響度的關(guān)系用口琴先用力吹“1”，再輕輕吹“5”.請同學(xué)們比擬它們音調(diào)的上下，響度的大小.［生甲］“1”的響度大.［生乙］“5”的響度小.［生丙］“1”的音調(diào)低.［生?。荨?”的音調(diào)高.［師］通過上面的實驗，我們可以發(fā)現(xiàn)：音調(diào)和響度是聲音的兩個不同的特征.響度大的聲音，音調(diào)不一定高；音調(diào)高的聲音，響度也不一定大.在同一首歌曲中，音調(diào)低的“1”可以唱得比音調(diào)高的“5”更響.［練習(xí)］請同學(xué)們討論并答復(fù)，蚊子的叫聲與黃牛的叫聲相比，哪個音調(diào)高？哪個響度大？參考解答：蚊子的叫聲音調(diào)高；黃牛的叫聲響度大.［師］頻率的上下決定聲音的音調(diào).但是不同的物體發(fā)出的聲音，即便音調(diào)一樣，我們還是可以分辨它們.這說明在聲音的特征中還有一個因素是非常重要的，它就是音色.物理上，把不同的物體發(fā)出的聲音具有不同的特色叫音色〔musicalquality).［想想做做］［師］請兩位同學(xué)藏在講桌后面，分別用不同的樂器〔口琴和笛子〕演奏C調(diào)的“1”，讓同學(xué)們猜他們用的各是什么樂器？［生甲］第一位同學(xué)用的是口琴.［生乙］第二位同學(xué)用的是笛子.［師］兩位同學(xué)猜得都對.為什么這兩位同學(xué)猜得如此準(zhǔn)呢？［生］因為它們的音色不同.［師］播放錄音〔分別用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》〕.同學(xué)們能不能分辨出由不同樂器演奏的同一首樂曲.［生］據(jù)它們的音色不同來分辨.［演示］觀察波形.將話筒接在示波器的輸入端，用不同的樂器對著話筒發(fā)出一樣音調(diào)的聲音〔都發(fā)C調(diào)的“1”〕，比擬各波形有何異同？實驗結(jié)果：不同樂器演奏C調(diào)的“1”時，波形各不一樣，音調(diào)一樣，頻率一樣；但振幅不同，響度不同.［想想做做］［師］在上節(jié)的活動課上，我已經(jīng)讓同學(xué)們用錄音機(jī)聽自己的錄音，然后把自己的錄音與自己的原聲作了比擬.在這里，我們要讓別的同學(xué)聽你講話，再聽你的錄音，然后加以比擬，兩次聽到的聲音一樣嗎？［學(xué)生實際操作］實驗結(jié)果：聽別人直接講話和聽別人的錄音沒有多大差異.分析原因：這是因為錄音機(jī)錄下的是說話人通過空氣傳來的聲音，直接聽到說話人的聲音也是通過空氣傳來的，所以別