2.2聲音的特性（教案）-人教版物理八年級上冊

第2節(jié)聲音的特性素養(yǎng)目標1.了解聲音的特征：音調、響度和音色；2．知道聲音的音調由發(fā)聲體的頻率決定；3．知道聲音的響度由發(fā)聲體的振幅決定，同時還受距離發(fā)聲體的遠近以及擴散范圍影響；4．知道不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音的音色不同及其應用。重點難點1.讓學生在探究中理解和體會音調、響度和音色。2.通過實驗探究音調、響度與什么因素有關。教學過程新課導入（問題導入）振動會發(fā)聲，為什么我們聽不見蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音，卻能聽到討厭的蚊子聲？為什么用力重重敲鼓比輕敲發(fā)出的聲音大？模仿明星唱歌，模仿的聲音再像，能完全一樣嗎？要知道這些問題的答案，就需要研究聲音的特性。課堂探究探究點一:音調【觀察思考】兩次聲音有什么不同？播放長腳蚊飛舞時與牛吼叫時的聲音。學生觀察并思考聽到兩次聲音的感覺有什么不同？長腳蚊飛舞時發(fā)出的聲音尖細；牛吼叫時發(fā)出的聲音低沉。 長腳蚊飛舞時振動快，牛吼叫時振動慢。1.音調：聲音的高低叫音調。通常歌曲的樂譜標注的是音調；日常生活中通常女生比男生的音調高。女高音、男低音就是指音調的高低?！咎岢鰡栴}】是什么因素決定音調的高低？【演示實驗】：探究音調和頻率的關系探究目的：鋼尺振動發(fā)聲的音調和什么因素有關?？刂谱兞糠ǎ嚎刂其摮叩恼駝臃炔蛔?，只改變鋼尺伸出的越短猜想和假設：可能和振動的快慢有關(3)設計實驗：將一把鋼尺按緊在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動。（4）實驗步驟：①使鋼尺伸出桌邊的長度短一些，注意觀察鋼尺發(fā)聲時振動的快慢及聲音的音調；②使鋼尺伸出桌邊的長度長一些，再次撥動，注意要使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，比較兩種情況下鋼尺振動的快慢和發(fā)聲的音調；③整理實驗器材，總結結論。（5）實驗結論：音調跟發(fā)聲體振動的快慢有關：鋼尺伸出的越短，振動越快，音調越高；振動越慢，音調越低。2.頻率：（1）物理意義：頻率是描述物體的振動快慢的物理量。（2）定義：每秒內振動的次數(shù)叫頻率。（3）單位：赫茲（Hz）。1000Hz：物體在1s內振動了1000次。（4）音調和頻率的關系：音調由發(fā)聲體振動的頻率決定，頻率越大，音調越高，頻率越小，音調越低。將不同的聲信號輸入示波器中，觀察聲音的波形。幾種不同頻率聲音的波形有何不同？通過觀察示波器中的波形，我們可以清楚地看到，高音調的聲音頻率高，波形密集；低音調的聲音頻率低，波形較稀疏。

人能感受的聲音頻率有一定的范圍。大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍從20Hz到20000Hz。(1)超聲波——頻率高于20000Hz的聲，超過人類聽覺的上限；

(2)次聲波——頻率低于20Hz的聲，低于人類聽覺的下限。

注意：聲音不同于聲，振動一定發(fā)聲，但卻不一定是人能夠聽見的聲音；

（3）人和動物的發(fā)聲和聽覺頻率范圍問題：為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲，卻能聽到討厭的蚊子聲？請同學們分組討論。答：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約500次，由于蝴蝶的翅膀振動的頻率低于人耳能夠聽到的頻率范圍，當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，人耳就能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音。問題：為什么地震、海嘯剛發(fā)生時人們毫無察覺，貓、狗就已經(jīng)警覺地聽到了？發(fā)生地震、海嘯、臺風、核爆炸時都會伴有次聲波。探究點二：響度聲音有音調的不同，也有強弱的不同。響度：物理學中把聲音的強弱叫響度。也就是聲音的大小。2.影響聲音大小的因素是什么?請一位同學用大小不同的力敲擊桌面，用力越大，桌面振動越大，聲音越大?！狙菔緦嶒灐浚禾骄坑绊戫懚鹊囊蛩兀?）實驗設計：用大力不同的力敲擊音叉，音叉發(fā)出的響度不同時，觀察乒乓球振動的幅度有什么不同。（2）實驗現(xiàn)象：幾次用不同的力敲擊音叉時，乒乓球被彈開的幅度不同，用力越大，乒乓球被彈開的幅度越大，聲音的響度越大。（3）歸納總結：聲音的響度與發(fā)聲體振動的幅度有關。振動幅度越大，聲音的響度越大；振動幅度越小，聲音的響度越小。3.振幅：物理學中用振幅來描述物體振動的幅度。4.振幅波形圖5.盡管發(fā)聲體的響度與振幅有關，但是人耳聽到聲音的強弱不只是與振幅有關，還與哪些因素有關呢？【現(xiàn)象拓展】人聽到聲音的強弱大小，不僅與響度有關，還與距離發(fā)聲體的遠近有關，與聲音的分散程度有關。如：聽喇叭廣播，遠近聽聲音大小不同；聲音越到遠處越分散，所以距離發(fā)聲體越遠，聽到的聲音越小。6.實驗方法：通過乒乓球被彈開距離的遠近來反映音叉振動幅度的大小，叫做轉換法。7.生活中“高”“低”對響度的描述如：聲如洪鐘、響鼓還需重錘敲、震耳欲聾、音量的大小、輕聲慢步、竊竊私語、低聲細語、引吭高歌、高聲喧嘩、“不敢高聲語，恐驚天上人”等是指聲源振動幅度大小，即發(fā)出聲音的響度大小。而日常生活中常用“尖”、“細”、“脆”等詞形容的是聲音的音調高，例如“脆如銀鈴”、男低音、女高音、“高音我唱不上去”、“低音我唱不下來”等指的是音調?！鞠胂胱h議】蚊子的叫聲與黃牛的叫聲相比，哪個音調高？哪個響度大？蚊子的叫聲音調高；黃牛的叫聲響度大。探究點三：音色不同的樂器彈奏同一片樂曲，音調和響度相同，我們還是能夠分辨它們。這表明在聲音的特性中還有一個因素是十分重要的，它就是音色。音色又叫音品，物理學中把不同的物體發(fā)出的聲音具有不同的特色叫音色。我們常說：聞其聲而知其人，就是根據(jù)每一個人發(fā)聲的音色不同來辨別的。1.音色：不同的物體發(fā)出的聲音具有不同的特色叫音色。我們之所以能聽出熟悉的人，熟悉的樂器的聲音，是因為不同的人，不同的樂器發(fā)出的聲音音色不同。2.音色與發(fā)生體的材料,結構有關。【演示實驗】下面分別是聽一下幾個聲音片段，邊聽邊比較它們的波形有何異同。觀察上面的波形可知，音調相同的不同樂器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的，即頻率相同；但是波的形狀不同，即它們的音色不同。板書設計第2節(jié)聲音的特性一、音調：聲音的高低，由頻率決定。1.頻率：每秒內物體振動的次數(shù)。單位是赫茲，符號為Hz。2．頻率越高，音調越高；頻率越低，音調越低3.超聲波：把高于20000Hz的聲叫做超聲波。4.次聲波：把低于20Hz的聲叫做次聲波。二、響度：聲音的強弱(大小)，由振幅決定1.振幅：發(fā)聲體偏離原來位置的最大距離。2.發(fā)聲體的振幅越大，產(chǎn)生的聲音響度越大。3，響度與距發(fā)聲體的距離有關，距發(fā)聲體越遠，人耳聽到的聲音越小三、音色：聲音的品質音色與發(fā)聲體的材料、結構有關。當堂檢測1.古詩《春夜洛陽城聞笛》中有“誰家玉笛暗飛聲，散入春風滿洛城”，詩人辨別出是玉笛的聲音，是依據(jù)聲音的（C）A.音調 B.響度 C.音色 D.速度2.下列詞語中，形容聲音響度小的是（C）A.震耳欲聾B.聲如洪鐘C.輕聲細語 D.斯聲如雷3．下列關于聲音的說法中不正確的是(A)A.“震耳欲聾”主要說明聲音的音調高B.“隔墻有耳”說明固體也能傳聲C.“聞其聲而知其人”主要是根據(jù)音色來判斷的D.“輕聲細語”主要說明聲音的響度小4.甲音叉發(fā)聲時每秒振動256次，乙音又發(fā)聲時振動頻率為512Hz，相比于乙音叉，甲音叉（C）A.發(fā)聲時振幅一定更小B.發(fā)聲時振動頻率一定更高C.發(fā)出聲音的音調一定更低D.發(fā)出聲音的響度一定更大5．如圖所示，將正在發(fā)聲的音叉插入水中，會看到水花飛濺，這說明聲音是由物體振動產(chǎn)生的。頻率為256Hz的A音叉和頻率為440Hz的B音叉中B（選填“A”或“B”）音叉聲音的音調較高。聲波可以在示波器上展現(xiàn)出來.先將話筒接在示波器的輸入端,再將敲響的甲、乙兩個音叉分別對著話筒發(fā)出聲音.在示波器上出現(xiàn)了如圖所示的波形.通過對波形的分析,可知乙音叉的音調高.

教學反思本節(jié)課主要學習了聲音的三個特性：音調、響度、音色.對于音調學生理解起來比較困難，可以通過鋼的尺或大小音叉、刻度尺等等的振動來感知、認識.在頻率的學習方面要通過學生的實驗來認識.響度的教學相對比較容易，在研究響度與振幅的關系時要注意控制變量法的應用。音色的教學是個難點，認識音色可以從發(fā)聲體的材料、結構等導致的振動方式的不同等方面來分析、講解。備課資源為什么音色會變化不同的人演奏相同的樂曲時，音色是不同的，這是因為在演奏樂器時，所發(fā)出的聲音和正常音調不太相同，至少在樂器剛開始發(fā)出很強的音響時是如此.這有兩個原因.首先，由于不同類型的撥奏手法產(chǎn)生了不同的假振方式(即與共鳴箱正常的共振狀態(tài)不同的振動方式).這種假振很快衰減，留下的較弱的尾音才是正常的音調，因而給人以不同的音色感覺.第二，快速過度的聲音，由于持續(xù)時間太短，人的耳朵不太容易分辨.這是由人的聽覺特性決定的，聲音持續(xù)的時間越短，它的音調就越難以分辨.在演奏古鋼琴時，由于快速撥奏，聽眾會有一種金屬“摩擦”的感覺，這是因為它演奏出的音樂相應的泛音幾乎完全失去而造成的結果2.響沙（滬科P22備課資源）唐代李華在《吊古戰(zhàn)場文》中曾經(jīng)描繪過內蒙大沙漠和戈壁大沙漠一帶的古戰(zhàn)場是荒無人煙,但常常能夠聽到鬼哭聲,沙漠里真的有鬼哭聲嗎?當然沒有,那不是鬼哭,是沙丘的響聲.原來,有一種能夠發(fā)出響聲的沙丘,叫做響沙丘.在我國內蒙伊克昭盟達旗境內、寧夏中衛(wèi)附近、新疆塔克拉瑪干沙漠中,都有這種響沙丘.這種響沙丘,在寂靜無人時,會發(fā)出吱吱響聲.當有人從響沙丘上滑行下來時,就會發(fā)出一片“隆隆”的響聲,與汽車和飛機的馬