聲音的特性 教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1.了解聲音的特性.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、能力目標(biāo)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.三、德育目標(biāo)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.教學(xué)難點探究決定音調(diào)、響度的因素.教學(xué)方法探究法、演示法教學(xué)用具鋼尺（若干）、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.課時安排教學(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)則振動時發(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？生甲前者的演唱聲音低沉，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.生丁 前者的演唱音調(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)高低的不同呢？讓我們一起來做下面的探究活動.二、進(jìn)行新課探究音調(diào)和頻率的關(guān)系.師每組的實驗臺上備有鋼尺，請同學(xué)們想辦法使鋼尺發(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.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相同，比較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)們剛才的探究活動很成功，為同學(xué)們成功的合作及探索鼓掌.請同學(xué)們閱讀教材20頁內(nèi)容，回答下面的問題：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)人能夠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、次聲波了解多少？能說出它們的一些用處嗎？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.1.頻率是用來描述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.實驗表明，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)人能夠聽到的頻率范圍從20 Hz到20000 Hz.其中20 Hz是人類聽覺的下限，20000 Hz是人類聽覺的上限.5.頻率高于20000 Hz的聲音叫做超聲波.頻率低于20 Hz的聲音叫做次聲波.示波器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.2.通過示波器觀察不同的男女同學(xué)發(fā)出聲音的波形，比較男女學(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.生老師，輕敲和重敲同一個音叉（即頻率相同的音叉），音叉發(fā)聲的波形有什么不同？師這個問題提得很好，實踐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?。恢厍靡舨鏁r，波形的幅度大.但兩種情況下，波形的疏密程度相同.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.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500600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(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.怎樣才能使物體振動發(fā)出的聲音更響？生大膽地猜想.應(yīng)該使物體振動的幅度大一些.師同學(xué)們能設(shè)計一些切實可行的實驗來證實你們的猜想嗎？生甲輕敲鼓面，鼓皮振動的幅度小，聲音弱，響度?。恢厍霉拿?，鼓皮振動的幅度大，聲音強，響度大.生乙撥動小提琴的琴弦，琴弦振動的幅度小，琴聲弱，響度小；琴弦振動的幅度大，琴聲強，響度大.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(jìn)行探究活動，證實同學(xué)們上面的猜想.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.比較音叉發(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)聲體的距離有關(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)們比較它們音調(diào)的高低，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.生丁“5”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)們討論并回答，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.師頻率的高低決定聲音的音調(diào).但是不同的物體發(fā)出的聲音，即便音調(diào)相同，我們還是能夠分辨它們.這表明在聲音的特征中還有一個因素是十分重要的，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.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)出相同音調(diào)的聲音（都發(fā)C調(diào)的“1”），比較各波形有何異同？實驗結(jié)果：不同樂器演奏C調(diào)的“1”時，波形各不相同，音調(diào)相同，頻率相同；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)們用錄音機聽自己的錄音，然后把自己的錄音與自己的原聲作了比較.在這里，我們要讓別的同學(xué)聽你講話，再聽你的錄音，然后加以比較，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別.分析原因：這是因為錄音機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，所以別人認(rèn)為像說話人的聲音.三、小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：1.樂音的三個特征：音調(diào)、響度和音色.2.音調(diào)是由發(fā)聲體振動的頻率決定的.3.響度是由發(fā)聲體的振幅決定的.4.不同的發(fā)聲體具有不同的音色.四、布置作業(yè)1.活動課上，每個同學(xué)盡可能帶一種家里有的樂器，觀察是怎樣發(fā)出聲音的，又是怎樣改變音調(diào)和響度的.2.制作音調(diào)可變的哨子，并用它演奏一首音樂課上學(xué)過的簡單的曲子.3.把動手動腦學(xué)物理的3題寫在作業(yè)本上.4.自制樂器，在活動課上交流.