八年級物理《聲音的特性》教案

物理優(yōu)質(zhì)課教案聲音的特性商丘市第十三中學(xué)李海霞第2節(jié)聲音的特性課題聲音的特性課型新授課教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.知道聲音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關(guān).2.了解超聲波和次聲波.3.知道聲音的響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān).4.知道不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同.過程與方法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”，進一步了解物理學(xué)研究問題的方法.2.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力.情感、態(tài)度與價值觀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)系生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的意識.教學(xué)重點音調(diào)、響度、音色的概念及其相關(guān)因素.教具準(zhǔn)備鋼尺、梳子、硬紙片、吉他、鼓、自制教具教學(xué)難點探究決定音調(diào)和響度的因素;超聲波和次聲波的概念；通過示波器的波形圖比較聲音的音調(diào)、響度、音色.教學(xué)課時1課時課前預(yù)習(xí)1.聲音的高低稱為音調(diào).音調(diào)與物體振動的頻率有關(guān)，物體振動得越快，發(fā)出的音調(diào)就越高；物體振動得越慢，發(fā)出的音調(diào)就越低.2.頻率是指每秒內(nèi)振動的次數(shù)，它是用來描述物體振動的快慢，頻率單位為Hz.大多數(shù)人能夠聽到聲音的頻率范圍是從20Hz到20000Hz，把高于20000Hz的聲叫超聲波，把低于20Hz的聲叫次聲波.3.聲音的強弱叫響度.物體的振幅越大，產(chǎn)生聲音的響度越大.人聽到聲音是否響亮，除跟發(fā)聲體發(fā)聲時的響度有關(guān)外，還跟人距離發(fā)聲體的遠近有關(guān)系.4.音色是指聲音的特色、品質(zhì).不同發(fā)聲體的音色是不同的，音色取決于發(fā)聲體本身的材料、結(jié)構(gòu)等因素.我們能區(qū)分不同的人或物體發(fā)出的聲音，就是因為它們的音色有差別.新課導(dǎo)入師：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？為什么用力鼓掌比輕輕拍掌發(fā)出的聲音大？為什么我們接電話時，能通過對方的聲音，知道對方是誰？……要知道這些問題的答案，就需要研究聲音的特性，聲音的特性包括音調(diào)、響度、音色，這節(jié)課我們就一起來探究音調(diào)及其影響因素.進行新課音調(diào)和頻率1.探究音調(diào)和頻率的關(guān)系教師給學(xué)生分發(fā)幾把鋼尺，引導(dǎo)學(xué)生把鋼尺緊壓在桌面上，一端伸出桌邊，然后撥動鋼尺，使鋼尺振動發(fā)聲.師：下面請大家觀察實驗，比較兩種情況下鋼尺發(fā)聲時的振動情況和發(fā)聲特點.演示1：教師使鋼尺伸出桌面的長度短一些，并撥動鋼尺.（鋼尺振動較快）演示2：教師使鋼尺伸出桌面的長度長一些，再次撥動.（注意要使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，此時鋼尺振動較慢）生：當(dāng)鋼尺伸出桌邊的長度較短時，鋼尺振動較快，發(fā)出的聲音尖而細；當(dāng)鋼尺伸出桌邊的長度較長時，鋼尺振動較慢，發(fā)出的聲音低而粗.師：同學(xué)們剛剛說的聲音尖而細和低而粗就是指聲音的音調(diào).那么，音調(diào)的高低與什么因素有關(guān)呢？生：音調(diào)的高低與物體振動的快慢有關(guān)，剛才的實驗中，鋼尺振動得快，音調(diào)就高，振動得慢，音調(diào)就低.教師鼓勵學(xué)生的回答，并進行總結(jié)。板書：聲音的高低叫做音調(diào)，音調(diào)的高低與物體振動快慢有關(guān).在物理學(xué)中用每秒內(nèi)振動的次數(shù)——“頻率”來描述振動的快慢.下面我們一起來學(xué)習(xí)頻率.板書：1.物體在1s內(nèi)振動的次數(shù)叫做頻率，頻率的單位為赫茲，符號為Hz.2.音調(diào)的高低取決于發(fā)聲體振動的頻率，頻率越大，音調(diào)越高；頻率越小，音調(diào)越低.【例1】許多男生在變聲期后，說話時聲帶振動的頻率比以前低，因而聲音的會降低.解析:頻率決定聲音的音調(diào)，頻率高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低.答案：音調(diào)2.觀察聲波的波形圖教師向?qū)W生簡單介紹示波器的作用，并向?qū)W生視頻演示示波器的用法.生：示波器為什么可以顯示聲波的波形呢？示波器的構(gòu)造復(fù)雜，工作原理要在高中物理的電場部分才學(xué)習(xí)，目前同學(xué)們的知識還不足以理解它.另外，我們也沒有必要弄懂它，只要我們會了解就行了.下面讓我們一起來完成兩個實驗.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，比較不同頻率的聲音的波形有什么差別.實驗2：通過示波器觀察不同的男女學(xué)生發(fā)出聲音的波形，比較男女學(xué)生聲音的波形有什么不同.教師引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)言，并總結(jié)實驗結(jié)論：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.結(jié)論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.說明：觀察波形圖時，波形越密，說明音調(diào)越高；波形越稀，說明音調(diào)越低.進行新課超聲波和次聲波請同學(xué)們閱讀教材P33~P34內(nèi)容，回答下面的思考題：（多媒體展示）思考題：（1）大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍是多少？（2）什么叫超聲波？什么叫次聲波？（3）生活中你對超聲波、次聲波了解多少？能說出它們的一些用處嗎？學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，并討論上述問題.教師對學(xué)生的回答進行總結(jié)，并板書：板書：1.人耳對聲音的聽覺有一定的頻率范圍，約為20Hz~20000Hz．2.超聲波：人們把高于20000Hz的聲叫超聲波.3.次聲波:人們把低于20Hz的聲叫次聲波.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.例如蝙蝠在飛行中不斷發(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“聲吶”系統(tǒng)，使它能在混濁的水中準(zhǔn)確地確定遠處小魚的位置.生：老師，現(xiàn)代的無線電定位器——雷達，就是仿照蝙蝠的超聲波定位系統(tǒng)制造的嗎？師：的確是這樣，這門新學(xué)科叫仿生學(xué).另外，有些動物對高頻聲波反應(yīng)靈敏（如貓、狗、海豚），而有些動物對低頻聲波有很好的反應(yīng)（如大象可以用人類聽不到的“聲音”進行交流，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，了解超聲波和次聲波的應(yīng)用，并在課后進行交流.【例2】在四川雅安大地震救援中，采用了音頻生命探測儀（如圖），它的多個探頭接觸廢墟，收集到廢墟下幸存者的微弱呼救聲、呼吸聲、心跳聲等，探測儀將音頻信號放大，救援人員就可以發(fā)現(xiàn)幸存者.下列說法錯誤的是（）A.探測儀收集聲音信號時利用了固體可以傳聲B.幸存者發(fā)出的聲音與外界聲音的音調(diào)、音色不同C.幸存者能聽見探測儀發(fā)出的超聲波D.白天噪聲較大，探測儀更適合在安靜的夜晚使用進行新課響度1.認(rèn)識響度師：聲音有音調(diào)的不同，也有強弱的不同.物理學(xué)中把聲音的強弱叫做響度.響度也就是我們平常所說的聲音的大小.板書：物理學(xué)中,聲音的強弱叫做響度.請同學(xué)們思考怎樣才能使物體振動發(fā)出的聲音更響.學(xué)生大膽地猜想：應(yīng)該使物體振動的幅度大一些.同學(xué)們能設(shè)計一些切實可行的實驗來證實你們的猜想嗎？生1：輕敲鼓面，鼓皮振動的幅度小，聲音弱，響度小；重敲鼓面，鼓皮振動的幅度大，聲音強，響度大.生2：輕輕撥動小提琴的琴弦時，琴弦振動的幅度小，琴聲弱，響度?。挥昧軇有√崆俚那傧視r，琴弦振動的幅度大，琴聲強，響度大.2.實驗探究響度跟振幅的關(guān)系師：同學(xué)們剛才的猜想和論證都具有一定的科學(xué)性，值得表揚.下面讓我們利用準(zhǔn)備的儀器進行探究活動，證實同學(xué)們上面的猜想.用實驗演示“實驗探究響度跟什么因素有關(guān)”，引導(dǎo)學(xué)生邊思考邊做實驗.實驗探究響度跟什么因素有關(guān)實驗步驟：（1）把一些黃豆放在鼓面上，當(dāng)輕輕敲擊鼓面發(fā)聲時，觀察跳起的的高度.（2）重敲鼓面，使鼓發(fā)出響度更大的聲音，觀察黃豆跳起的高度.（3）比較鼓發(fā)出不同響度的聲音時，黃豆跳起的高度有什么不同.實驗分析：通過上面的探究活動，可以得出什么結(jié)論？學(xué)生分組進行實驗.（教師可適時指導(dǎo)、點評）教師引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)言，并總結(jié)實驗結(jié)論：結(jié)論：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.聲音的響度一般與聲源振動的幅度有關(guān)，振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小.師：振幅是決定響度的唯一因素嗎？實際中，響度還跟聽者與發(fā)聲體的距離有關(guān).距發(fā)聲體越遠，聽到的聲音越小，響度越小.(教師可以向?qū)W生簡單介紹原因：因為聲音在傳播過程中，越到遠處越分散.）板書：響度還跟聽者與發(fā)聲體的距離有關(guān)，距發(fā)聲體越遠，響度越小.【例3】（多媒體展示）（多選）下列幾項措施中，不能使聲音的響度變大的是（）A.使聲源振動的頻率變大B.使聲源振動的振幅變大C.使聲源離人耳更近些D.使聲源振動的振幅變小說明：音調(diào)和響度是聲音的兩個不同特性.響度大不一定音調(diào)高；音調(diào)高不一定響度大.音色1.音色教師讓后排的兩位同學(xué)朗讀教材P35“音色”中的內(nèi)容，前排的同學(xué)不看后排，仔細辨別剛才是哪兩位同學(xué)在朗讀.（前面同學(xué)很快分辨出是誰的聲音）教師提出問題：我們是怎樣分辨出不同聲音的？僅僅根據(jù)音調(diào)和響度行嗎？學(xué)生交流討論后回答：他們說話音質(zhì)不同.我們能聽出他們的聲音不是依靠音調(diào)和響度的.同學(xué)們回答得很好，這里的音質(zhì)其實就是物理學(xué)中的音色.不同發(fā)聲體的材料、形狀、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同.規(guī)律總結(jié)：一般地，區(qū)分不同人、不同樂器的聲音，是根據(jù)其音色來判斷的；用敲擊法鑒別碗是否有裂紋，鐵路工人用鐵錘敲擊鐵軌判斷是否有螺絲松動，這些例子都是根據(jù)聲音的音色不同來作出判斷的.進行新課【例2】（多媒體展示）“聞其聲知其人”意思是說只要聽到熟人講話的聲音，即使沒有看到講話的人也知道誰在講話，這是根據(jù)聲音的的特性來判斷的.A．音調(diào)不同B．響度不同C．音色不同D．頻率不同2.波形圖中的音調(diào)、響度、音色教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P35“演示”，觀察圖2.2-4中的3個波形圖（如圖甲、乙、丙所示），比較它們的波形有何異同.教師也可以將話筒接在示波器的輸入端，用不同的樂器（音叉、鋼琴、長笛）對著話筒發(fā)出相同音調(diào)的聲音，然后引導(dǎo)學(xué)生比較各波形有何異同.學(xué)生交流討論后積極發(fā)言.（教師適時點評）教師總結(jié)：從甲、乙、丙三圖可知音調(diào)相同的不同樂器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的，因此頻率相同；波的振幅相同，響度相同；但是波的形狀不同，即音色不同.板書：示波器中的波形圖可以反映出聲音的三個特性，如波形的疏密，可以反映聲音的音調(diào)；波形的振幅（離開平衡位置的最大距離），反映了聲音的響度；波形的形狀，可以反映聲音的音色.教師用多媒體播放課件“音調(diào)、響度、音色三者的比較”，并講解.音調(diào)、響度、音色三者的比較（多媒體課件）教學(xué)板書作業(yè)布置任務(wù)1.觀察一件樂器.它是由什么振動發(fā)出聲音的，又是怎樣改變音調(diào)和響度的任務(wù)2.試著制作一件小樂器，在班里舉行的小型音樂會上用自己制作的樂器進行演奏，看看誰的樂器有新意，誰演奏得好，說說你的樂器的物理原理.看看以下制作方案能否給你啟發(fā).方案