物理人教版八年级上册声音的特性教学设计

声音的特性【教学目标】1、了解声音的特性2、知道声音的音调跟发声体的频率有关，响度跟发声体的振幅有关，不同发声体发出声音的音色不同【教材分析】教学重点：音调、响度、音色的概念及其相关因素教学难点：探究决定音调、响度的因素【教学方法】探究法、演示法、讨论法。【教学过程】一、导疑情境导入，提出疑问一、用收录机播放一曲命运交响曲。师：同学们刚才欣赏了一段震撼人心的乐曲，有没有同学能描述一下这段乐曲的特点？生：有的地方声音低沉，有的地方声音高昂；有时声音大，有时声音小；有钢琴和其它乐器组合演奏出的乐章。师：大家听得都很仔细，为何能奏出如此变化多端的曲子来呢？学了这节课后，同学们将知道其中的奥妙。教师板书出课题：“声音的特性”二、生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别.其中有许多声音让我们感到悦耳、动听.例如：音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，它们都是物体做规则振动时发出的声音，物理学中把这类声音叫做乐音.请同学们注意听下面的歌曲（男低音独唱曲、女高音独唱曲），比较这两支歌曲的演唱风格有什么不同？生甲前者的演唱声音低沉，后者的演唱声音尖细.生乙前者的演唱是通俗唱法，后者的演唱是民族唱法.生丙前者的演唱声音小，后者的演唱声音大.生丁前者的演唱音调低，后者的演唱音调高.师有的声音听起来音调高，有的声音听起来音调低，声音为什么会有音调高低的不同呢？让我们一起来做下面的探究活动三、师：上节课我们学习了声音的产生与传播，我们周围充满着许多有趣的声音，大家能辨别以下分别是什么声音吗？（播放几种动物声音、几种常见民族乐器的声音。）（学生一一辨别）师问：你是根据什么来辨别这些声音的？生：声音的特征追问：刚刚这几位同学的回答声有什么不同？生： 声音的粗细、大小不同引入：这说明声音有各种不同的特性。今天我们就一起来学习这个课题。（板书课题）13 声音的特性（板书）二、引探自主学习，探究问题（一）音调师：下面我想分别请一位女同学和一位男同学朗读一段话（选择班内有高音特征的女同学和低音特征的男同学读同一段课文）提问：女生和男生读书的声音各有什么特点？生：女生细，男生粗（女生尖，男生低沉）师：很好，所谓声音的粗细科学上表达为声音的高低叫音调，女生音调高，男生音调低。师：上节课我们学习了声音是由振动产生的，所以我们会联想到：声音的差别是否与物体的振动情况有关呢？下面请大家拿出自己的钢尺，你能使钢尺发出声音吗？生：把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音.师：很好，下面我们来做一下这样一个小实验。将钢尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端我们就可以看到钢尺在振动，同时也听到声音。现在我将钢尺伸出桌面的长度变短些，用与上次相同的力拨动钢尺，大家注意听这两次的声音有什么差别？生：第一次声音音调低，第二次声音音调高师：对，下面我再做一次这个实验，大家在听声音变化的同时，再注意观察尺子的振动快慢有什么变化生：第一次振动慢一些，第二次振动快一些师：那么比较这两次实验我们可以得到声音的音调与什么因素有关生：振动的越快 发出的声音越高（音调越高）。同学们，刚刚的探究活动很成功，让我们一起为同学们成功的合作及探究鼓掌加油！师：现在我手上有一把梳子，同学们想想我们怎么能得到不同音调的声音？生：用纸片分别快速拨动梳子和慢慢拨动梳子师演示，听听这两次发出的音调有什么不同我们得到的结论是：物体振动的越快，发出声音的音调越高。师：那么能不能用一个物理量来表示振动的快慢程度呢？下面就请大家阅读课本32-33页音调部分，对照课本填写导学案音调部分，试着回答下面的问题：1频率的物理意义是什么？什么叫频率？2在国际单位制中，频率的单位是什么？3物体振动的快慢、频率跟音调的关系是什么？4大多数人能够听到的频率范围是多少？5什么叫超声波？什么叫次声波？6生活中你对超声波，和次声波了解多少？他们有什么用处？（以上问题利用投影）老师先引导学生回答，再讲解：1频率：是用来描述物体振动快慢的物理量。物理学中，把物体在每秒内振动的次数叫做频率。2在国际单位制中，频率的单位是赫兹，符号：Hz 举例说明其物理意义3实验表明：频率决定声音的音调：物体振动快频率高音调高；物体振动慢频率低音调低。思考：为什么我们听不见蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？（引发思考）生分组讨论.师生共同活动，总结上述问题蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500600次，由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围，当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音.而蚊子翅膀的振动频率在人耳的听频范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音.4大多数人能听到的频率范围：20赫兹20000赫兹（其中最敏感的频率是3000赫兹；老年人的听觉会衰退；20赫兹是听觉下限20000赫兹是听觉上限）5超声波：高于20000赫兹的声。次声波：低于20赫兹的声。（这两种声，人是听不到的）（板书）6超声波特点：能量大，沿直线传播。超声波利用：（1）超声探伤、测厚、测距、医学诊断成像（B超）。举例：如何探伤；B超原理。（2）超声处理利用强超声波的高能量。举例：空气加湿器；超声洗牙、洗工件；超声钻孔。次声波（又叫亚声波，大致范围：10-420赫兹）产生：火山爆发、地震、极光、海啸、台风、雷暴、龙卷风等自然灾害；还有，核爆炸、火箭发射、化学爆炸、机器工作时也能产生次声波，次声波对人体有一定的危害。次声波特点：传播的距离远，而且不容易被吸收。次声波利用：从20世纪50年代才开始的用于预测自然灾害。师：有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.例如蝙蝠，飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声纳”系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置. 现代的无线电定位器雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的.另外，有些动物对高频声波反应灵敏（如猫、狗、海豚），而有些动物对低频声波有很好的反应（如大象可以用人类听不到的“声音”进行交流，实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波）.请同学们课后通过查阅资料、访问网站等多种途径，了解超声波和次声波的应用，并利用活动课进行交流. 师演示 以上讲完后，用示波器来演示音调与频率的关系，加深学生的直观印象。师：通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别.生：两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些.二、响度师声音有音调的不同，也有强弱的不同.物理学中把声音的强弱叫做响度.响度也就是我们平常所说的声音的大小.大家可以用不同的力敲桌子，体会声音响度的不同。师：下面我们一起来探究，响度和振动的什么有关？请大家再次拿出刚才的钢尺，刚才我们通过拨动钢尺，让其振动发声，如何让钢尺发出的声音更响？生：用更大的力气拨动钢尺师：很好，下面大家就做上述实验，用不同的力气拨动钢尺，让钢尺发出不同响度的声音，注意观察钢尺的振动情况有什么不同。实验过程中，大家注意我们再这里又用到控制变量法，所以两次实验中我们要控制钢尺伸出桌面的长度相同。生回答实验结论：振幅大、响度大师：好，这次探究也很成功！我们得到的结论是：响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大.师：大家思考一下我们还能设计出其他的实验方案来验证这个实验结论吗？生甲：轻敲鼓面，鼓皮振动的幅度小，声音弱，响度小；重敲鼓面，鼓皮振动的幅度大，声音强，响度大.生乙：拨动小提琴的琴弦，琴弦振动的幅度小，琴声弱，响度小；琴弦振动的幅度大，琴声强，响度大.师：同学们刚才的猜想和论证都具有一定的科学性，值得表扬. 下面我用音叉和乒乓球来做这个实验。师演示 敲音叉试验，让学生注意观察。这个小试验，验证了我们得到的结论。视频：在扬声器上放一些绿豆，通过调节扬声器所发出声音响度不同，观察绿豆振动起来的高度，体会声音响度与振动幅度的关系师：振幅是确定响度的惟一因素吗？生：声音的响度，还与距离发声体的远近有关。举例：听喇叭广播，远近听声音大小不同。师：对，实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关.距发声体越远，听到的声音越小，响度越小.(可以向学生简单介绍原因：因为声音在传播过程中，越到远处越分散.）师演示 以上讲完后，用示波器来演示响度与振幅的关系，加深学生的直观印象。以上，我们共同研究了声音的两个特性：音调和响度。讨论：（1）蚊子与黄牛的叫声。（2）1234567（老师唱出音调）指的是音调还是响度？师：蚊子的叫声音调高；黄牛的叫声响度大. 由此可见，音调和响度是声音的两个不同的特征.响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大.师：频率的高低决定声音的音调.但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们.下面我们就来做一个小游戏：生做小游戏前排指定一位同学不许回头，后面的同学指到谁，谁说一句话。让前排指定同学判断是谁的声音。学生回答后，引出问题：我们是怎样区分开不同的声音的？下面大家自学课本音色部分，对照课本填写导学案。三、音色师：大家的自学，大家能不能告诉我声音还有一个重要的特性叫做什么？生：音色师：很好，物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。这是声音特征中的一个十分重要的因素。打电话时，我们能听出对方是谁，是因为他（她）的声音与众不同，有特色，这靠的就是音色。我们能区分不同乐器的声音，也是凭音色。还有各类模仿秀中，也是模仿的音色。再次播放几种动物声音、几种民族乐器等声音。学生一一辨别师：为什么每一种物体振动发出声音的音色都不同呢？生：音色是由发声体的材料、结构等决定的。师：对，不同的发声体发出的声音不一样，借助仪器，可以观察到不同乐器的声音，它们的波形不同。可以看出，音叉、长笛等大的波形基本相同，但是在大的波形的基础上还有一些附加的小的波形，这些小的波形和大的波形一同决定了声音的音色。四、乐音和乐器先播放几种乐器的录像，最后汇总：1、打击乐器：通过打击物体,使之振动而发声的乐器,如鼓、锣等。2、弦乐器：通过拨动弦,使之振动而发声的乐器,如二胡、琵琶、小提琴等。弦振动的频率与弦的长短、粗细、张紧程度有关。3、管乐器：通过管中空气柱的振动而发声的乐器,如笛子等。空气柱越短,发声的音调也就越高。三、释疑主动展示，阐释疑点例1、蜜蜂载着花蜜飞行的时候，它的翅膀每秒振动300次，不载花蜜时平均每秒振动440次，有经验的养蜂人能辨别蜜蜂是飞出采花，还是采了蜜飞回家，养蜂人主要的根据什么特征来辨别的？（ ） A.声音的音调不同 B.声音的响度不同 C.飞行路线形状不同 D.飞行的高度不同例2、下列说法中正确的是（ ）A.一切振动的物体都能发出人类能够听到的声音B.人能听到的声音狗也能听到，但狗听到的声音人不一定能听到C.人听到的声音一定是音调很高的声