第2節(jié) 聲音的特性【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1、了解聲音的三個特性。2、知道聲音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關(guān)；響度跟發(fā)音體的振幅和與距離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)；3、不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。過程與方法通過實驗探究影響音調(diào)與響度的因素，進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的方法。情感、態(tài)度與價值感體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，從而更加熱愛世界，熱愛科學(xué)，熱愛生活?！窘虒W(xué)重點】讓學(xué)生在探究中體會和理解音調(diào)、響度、音色的概念及其相關(guān)因素。【教學(xué)難點】音調(diào)與響度的區(qū)分【教學(xué)準(zhǔn)備】教師準(zhǔn)備：多媒體、示波器或計算機(jī)、樂器（有條件的老師或?qū)W校）學(xué)生準(zhǔn)備：鋼尺、鼓、音叉（256Hz和512Hz）和小錘、系線的乒乓球、鐵架臺、手機(jī) 【教學(xué)過程】教 學(xué) 過 程教學(xué)環(huán)節(jié)及內(nèi)容教 師 活 動學(xué)生活動一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課【創(chuàng)設(shè)情境】振動會發(fā)出聲音，可是，在生活中，你聽到過蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音嗎？聽到過蚊子發(fā)出的聲音嗎？你猜想是什么原因呢？ 鼓勵學(xué)生對精彩回答掌聲鼓勵，然后乘勢提出問題：剛才為什么用力鼓掌比輕輕拍掌發(fā)出的聲音大？【導(dǎo)入新課】可見不同的聲音有強(qiáng)弱、高低之分，這就是我們這節(jié)課所要探究的內(nèi)容。板書課題：§2.2聲音的特性（設(shè)計意圖：從學(xué)生習(xí)以為常但又不能科學(xué)解釋的生活現(xiàn)象入手，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，點出本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題。）學(xué)生對問題很感興趣，積極說出自己的想法。積極討論，踴躍發(fā)言聽老師總結(jié)，步入本節(jié)課的學(xué)習(xí)之旅。二、合作探究：探究問題一：音調(diào)1、音調(diào)2、音調(diào)與頻率的關(guān)系3、超聲波與次聲波【創(chuàng)設(shè)情境】播放男低音演唱的送別和女高音發(fā)出的海豚音。讓學(xué)生感受兩首歌曲中聲音有什么差別？【提出問題】我們接觸到的各種聲音有的高有的低，在物理學(xué)中，把聲音的高低叫做音調(diào)。聲音為什么會有音調(diào)高低不同？什么因素決定音調(diào)的高低呢？【探究實驗】如圖，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌面，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，改變鋼尺伸出桌面的長度，再次撥動鋼尺。比較兩種情況下鋼尺振動的快慢和發(fā)聲的音調(diào)，它們之間有什么關(guān)系？（強(qiáng)調(diào)：兩次實驗要用相同大小的力）教師巡視，對個別學(xué)生的實驗過程進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生代表對實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述并填寫記錄表格（答案見附件1）鋼尺伸出長度振動快慢聲音高低伸出5cm伸出10cm伸出15cm（設(shè)計意圖：簡單易操作，直觀易感知，學(xué)生很容易將音調(diào)的高低與振動的快慢聯(lián)系在一起，找到它們之間的關(guān)系。）【自主學(xué)習(xí)】指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，并思考下列問題：1、物理學(xué)中描述物體振動快慢的物理量是什么？怎樣定義的？單位是什么？2、如果一個物體的振動頻率是100 Hz，它表示的物理意義是什么？3、你認(rèn)為影響音調(diào)的因素是什么？4、人的聽覺頻率范圍是多少？5、什么是超聲波？什么是次聲波?6、閱讀小資料說明：為什么有時在你認(rèn)為很靜、沒有任何聲音時，狗卻突然表現(xiàn)得非常警覺？【演示實驗】為了很好地了解物體振動發(fā)聲的情況，我們可以將聲音的波形在示波器或計算機(jī)上展現(xiàn)出來。分別把兩個不同的音叉（256Hz、512Hz）發(fā)出的聲音信號輸入示波器，注意聽音調(diào)上的差別以及觀察聲音在的波形上的區(qū)別。（設(shè)計意圖：形象，直觀，通過觀察波形圖，易于把頻率與音調(diào)關(guān)系密切聯(lián)系起來,有助于學(xué)生的理解。）【回眸】蝴蝶飛行時，翅膀振動在2min內(nèi)振動了600次，蚊子在飛行時，翅膀振動在1min內(nèi)振動了21000次，則它們的發(fā)聲頻率分別是_、_,你能聽到_發(fā)出的聲音。欣賞音樂，說出感受：男歌手的聲音比較低沉、渾厚；女歌手的聲音比較尖細(xì)、清脆。聽講，思考提出的問題。在老師的指導(dǎo)下分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述：鋼尺伸出桌面越長，振動的越慢，聲音越低沉，音調(diào)越低。鋼尺伸出桌面越短，鋼尺振動越快，聲音越尖銳，音調(diào)越高。根據(jù)實驗現(xiàn)象完成表格。認(rèn)真自學(xué)，回答問題：1、物理學(xué)中用物體物體每秒振動的次數(shù)即頻率來描述物體振動的快慢。單位：Hz2、表示這個物體在1s內(nèi)振動了100次。3、音調(diào)的高低與頻率有關(guān)，頻率越高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低。4、多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍大約從20Hz到20000Hz；5、高于20000Hz的聲叫做超聲波，低于20Hz的聲叫做次聲波。6、狗的聽覺范圍比人的要大，能聽到人所聽不到的聲音，如：超聲波、次聲波。仔細(xì)聽不同頻率聲音音調(diào)的高低，同時觀察不同頻率聲音波形圖的疏密。小組內(nèi)討論并總結(jié)：頻率低，波形圖稀疏，頻率高，波形圖密集。思考，回答：5 Hz 350 Hz 蚊子探究問題二：響度1、 響度2、影響響度的因素3、音調(diào)與響度的區(qū)別【教師演示】分別輕輕敲擊鼓面和用力敲擊鼓面。請學(xué)生辨別聲音的變化。點撥：物理學(xué)上把聲音的強(qiáng)弱叫響度?！咎岢鰡栴}】根據(jù)上面的實驗，你猜想什么因素決定聲音的響度呢？鼓勵學(xué)生大膽猜想?！咎骄繉嶒灐磕愕娜鐖D將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細(xì)繩上的乒乓球，觀察乒乓球彈開的幅度；使音叉發(fā)出不同響度的聲音，重做上面的實驗。提問：你觀察到什么現(xiàn)象？乒乓球的作用是什么？ 點撥：物理學(xué)中在用振幅來描述物體振動的幅度。音叉的振動的幅度不便于直接觀察，通過乒乓球擺動的幅度可以間接反映出音叉振幅的大小，這樣我們就把音叉微小的振動給放大了，也便于我們直接觀察，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法。【得出結(jié)論】現(xiàn)在你能說出響度和振幅之間的關(guān)系嗎？ 鼓勵學(xué)生回答，總結(jié)出結(jié)論。 （設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Α⒂^察能力和思維能力，同時滲透轉(zhuǎn)換法。）【情境演示】將手機(jī)鈴聲調(diào)到合適音量后，從講臺走到教室后面，再返回講臺。同學(xué)們聽到的聲音會有什么變化？【得出結(jié)論】上面實驗說明了什么？生活中如何增大聲音的響度？引導(dǎo)學(xué)生發(fā)言，得出結(jié)論。（設(shè)計意圖：緊密聯(lián)系生活，讓學(xué)生把物理知識和生活實踐相結(jié)合，也體現(xiàn)了從生活走向物理的思想。）【反饋練習(xí)】牛的叫聲與蚊子的叫聲相比較，下列結(jié)論正確的是：（ ）A、牛叫的聲音音調(diào)高，響度大B、牛叫的聲音音調(diào)低，響度小C、牛叫的聲音音調(diào)高，響度小D、牛叫的聲音音調(diào)低，響度大剖析：音調(diào)取決于發(fā)聲體振動的頻率，而響度取決于發(fā)聲體的振幅。牛叫的聲音較低沉，即振動頻率低，音調(diào)較低；蚊子聲音尖細(xì)，即振動頻率高，音調(diào)較高，但牛的叫聲明顯比蚊子大，即響度大。說出聲音的特征變化：強(qiáng)弱發(fā)生變化學(xué)生討論，提出猜想：可能與用力的大小有關(guān)可能與振動的幅度有關(guān)分組實驗，仔細(xì)觀察發(fā)生的現(xiàn)象，小組對實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述：用力越大，響度越大，乒乓球被彈起得越高。傾聽老師的講述，理解記憶。組內(nèi)討論，回答：物體的振幅越大，產(chǎn)生聲音的響度越大；振幅越小，響度越小。注意傾聽聲音的變化，回答：聲音的響度會變化，思考，組內(nèi)討論回答：說明聲音的大小還與距離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)，生活中經(jīng)常用喇叭減少聲音的分撒。結(jié)合所學(xué)知識回答：D探究問題三：音色1、 音色2、與音色相關(guān)的因素【播放聲音】多媒體播放鋼琴、二胡、笛子等一些樂器的聲音，讓學(xué)生判斷是什么樂器發(fā)出的。提問：你是是怎樣分辨出不同聲音的？僅僅是根據(jù)音調(diào)和響度嗎？點撥：音色就是指聲音的品質(zhì)。（設(shè)計意圖：緊密聯(lián)系生活，讓學(xué)生把物理知識和生活實踐相結(jié)合，容易形成音色的概念，同時體現(xiàn)課堂的趣味性，也體現(xiàn)了從生活走向物理的理念。）【教師演示】下面分別是音叉、鋼琴與長笛發(fā)出的C調(diào)1（do）的波形圖，用計算機(jī)播放這幾個聲音片段，邊聽邊比較它們的波形有何異同。 音叉波形圖 鋼琴波形圖 長笛波形圖【提出問題】針對上圖，提出以下問題讓學(xué)生思考：1.從波形圖上能得出哪些信息？2.讓同學(xué)總結(jié)音色與哪些因素有關(guān)？3.能否舉出在生活中利用音色來辨別不同物體發(fā)聲的例子。【互動小游戲】全體同學(xué)閉上眼睛，找三名同學(xué)分別說一句話，讓學(xué)生猜分別是哪位同學(xué)的聲音，并說明依據(jù)。（設(shè)計意圖：在增加課堂愉快氣氛的同時，增強(qiáng)對銀音色的理解。）聆聽聲音，判斷是何種樂器，并說出依據(jù)：是根據(jù)它們音色的不同來分辨的。仔細(xì)觀察三個波形圖，討論，交流，回答問題：1、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，即頻率相同；但是波的形狀不同，即音色不同。 2、不同發(fā)聲體的材料不同、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色就不同。3、根據(jù)生活經(jīng)驗，回答音色在生活中的應(yīng)用：用手拍西瓜，利用音色來判斷西瓜熟不熟；輕輕敲打瓷器，利用音色來判斷瓷器是否有裂紋 做互動游戲，并說出分辨理由：不同人說話的音色不同，所以能“聞其聲而知其人”。探究問題四：科學(xué)世界：樂音和樂器指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P36“科學(xué)世界-樂音和樂器”。（有條件的教師和學(xué)?？裳菔具@些樂器。）提出以下問題讓學(xué)生思考：1、什么是樂音？2、樂器的主要有哪幾種類型，它們是怎樣來改變音調(diào)和響度的？（設(shè)計意圖：擴(kuò)大學(xué)生的視野，了解聲音的三個特性與樂器的完美結(jié)合，了解物理知識在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用）認(rèn)真閱讀科學(xué)世界，討論交流，回答下列問題：1、許多聲音悠揚、悅耳，聽到時感覺非常舒服，人們把這類聲音叫樂音 2、樂器主要分成打擊樂器、弦樂器和管樂器-改變用力程度，可以改變各種樂器的響度。-改變發(fā)聲體的長短、粗細(xì)、松緊等可以改變樂器的音調(diào)。三、課堂小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié)本節(jié)課的知識點，解決學(xué)生疑惑：1、什么是音調(diào)？影響音調(diào)的因素是什么？2、人能夠聽到的頻率范圍是多少？什么是超聲波？什么是次聲波？3、什么是響度？影響響度的因素是什么？4、什么是音色？影響音色的因素是什么？學(xué)生討論交流，梳理本節(jié)知識要點。四、課堂檢測老師巡視、點撥完成檢測題見附件2五、布置作業(yè) 出示作業(yè)，見附件3課后完成，【板書設(shè)計】§2.2聲音的特性含 義決 定 因 素相 關(guān) 知識音調(diào)聲音的高低發(fā)聲體振動的頻率頻率：物體每秒內(nèi)振動的次數(shù)。單位：赫茲（HZ）人的聽覺頻率范圍：20HZ-20000HZ超聲波與次聲波響度聲音的大小發(fā)聲體振動的振幅距離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近振幅：物體振動的幅度。音色聲音的品質(zhì)發(fā)聲體本身的材料、結(jié)構(gòu)音色是辨別不同發(fā)聲體的依據(jù)?！窘虒W(xué)反思】一、亮點之處：1、本課設(shè)計了兩條主線，一是以問題為主線，在新課導(dǎo)入和引導(dǎo)學(xué)生探究“音調(diào)”、“響度”和“音色”三個知識點時，都是首先創(chuàng)設(shè)問題情景，進(jìn)而提出探究的問題，激發(fā)學(xué)生求知欲望，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。二是以活動為主線，創(chuàng)設(shè)情境、提出問題之后，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題設(shè)計探究方案，并積極參與、實際操作，在合作交流中相互啟發(fā)，深化對概念的理解和應(yīng)用。2、本節(jié)的名詞、術(shù)語比較多且比較抽象，教學(xué)時以聽聲為導(dǎo)引，以生活為背景，讓學(xué)生直觀感受，根據(jù)生活經(jīng)驗熟悉聲音的三種不同特征，易于學(xué)生理解，讓學(xué)生感受到物理就在身邊，體現(xiàn)課堂的趣味性和從生活走向物理的理念。二、不足之處：1學(xué)生對日常生活的關(guān)注不夠多，缺乏對物理現(xiàn)象觀察的針對性和敏銳性，如笛子、吉他的聲音，有的學(xué)生根本沒聽過，生活經(jīng)驗的薄弱與物理知識的脫節(jié)會對本節(jié)教學(xué)有影響。2、學(xué)生的語言表達(dá)能力不夠強(qiáng)，又由于本節(jié)課物理概念比較多，導(dǎo)致某些學(xué)生對物理概念的把握不夠準(zhǔn)確，有些現(xiàn)象和結(jié)論能意會卻難以用恰當(dāng)?shù)恼Z言去描述，缺乏對語言表達(dá)能力的重視和訓(xùn)練。附件1：鋼條振動快慢與聲音高低的關(guān)系鋼尺伸出長度振動快慢聲音高低伸出1/5最快最高伸出1/3較快較高伸出1/2慢最低附件2：課堂檢測1男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱，則男低音比女高音( )A、音調(diào)低，響度大 B、音調(diào)低，響度小 C、音調(diào)高，響度大 D、音調(diào)高，響度小2下列關(guān)于聲音的說法中不正確的是 （ ) A、“震耳欲聾”主要說明聲音的音調(diào)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(xì)語”主要說明聲音的響度小3有一種專門存放貴重物品的“銀行”，當(dāng)人們存放了自己的貴重物品后要用儀器記錄下自己的“手紋”“眼紋”“聲紋”等，以便今后用這些細(xì)節(jié)獨有的特征才能親自取走物品，防止被別人取走。這里的“聲紋” 記錄的是人說話的（ ) A、音調(diào) B、響度 C、音色 D、三者都有4如圖所示，拿一張硬紙片讓它在木梳齒上劃過，當(dāng)劃得快時，紙片振動產(chǎn)生聲音的音調(diào)_，當(dāng)劃得慢時紙片振動得_，產(chǎn)生的音調(diào)_。如圖所示，撥動張緊的細(xì)橡皮筋產(chǎn)生的音調(diào)比撥動張緊的粗橡皮筋產(chǎn)生的音調(diào)_。5往熱水瓶中灌開水時，可以根據(jù)發(fā)出聲音的_變化來判斷水是否灌滿；看電視時，調(diào)節(jié)音量按鍵實質(zhì)是改變電視機(jī)發(fā)出聲音的_。6蜜蜂1min振動21000次，則蜜蜂發(fā)聲頻率是_,當(dāng)它都從你耳邊飛過時，你_(“能”或 “不能”)聽到它發(fā)出的聲音。7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。通過對被形的分析，可知_音叉的音調(diào)高。參考答案：1A 2A 3C 4高、慢、低、高 5音調(diào) 響度6350 Hz 能 7乙附件3：作業(yè)題請你根據(jù)所學(xué)知識試著制作一件樂器，和同學(xué)們一起舉辦小小音樂會，看看誰的樂器有新意，誰演奏的好，說說你的樂器的原理。參考答案：方案一：8個相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔細(xì)調(diào)節(jié)水的高度。敲擊它們，就可以發(fā)出“1、2、3、4、5、6、7、”的聲音來。方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一個活塞。用水蘸棉花后插入兩端開口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以發(fā)出悅耳的哨音。上下推拉“活塞”，音調(diào)就會改變。 12學(xué)習(xí)是一件快樂的事情，大家下載后可以自行修改