声音的特性教案(共7页)

1、声音(shngyn)的特性教学(jio xu)目标1.知识(zh shi)与技能了解声音的特性。知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关。不同发声体发出乐音的音色不同。2.过程与方法通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解和学习物理学研究问题的方法。3.情感、态度与价值观体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界，热爱科学。教学导入导入一.创设问题的情境，引入新课，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

2、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？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。导入二.课题引入，同学们，前几节课我们学习了声音的产生和传播，了解了人耳是怎样听到声音的。下面让我们一起来欣赏大自然中的一些美妙的声音吧！（播放录音）请学生提出想要知道的有关声音的问题。将学生提出的问题进行整理、分类，抽取与声音的特性有关的问题作为本节探究的内容，从而引出课题导入三。师生共同欣赏一段音乐和一段噪声，请学生谈谈对这两段音乐的感觉，提出问题：为什么同是声音给人的感觉会有

3、这么大的差异呢？教学重点难点重点：声音的特性难点：音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关教材内容详解这一节的特点是名词、术语多。音调、超声波、次声波、响度、振幅、音色、乐音等，教材以知识为基础，结合学生已有的经验通过与小学自然及音乐课上获得的知识相融合，教学中突出过程与方法，注重学生态度、情感方面的培养。音调和频率的关系，教材安排了探究活动。探究活动应在教师的指导下完成。通过探究一方面结论：物体振动得快慢，决定音调的高低，进而引出频率的概念，明确音调和频率的关系；另一方面，通过探究，也培养了学生正确的学习方法和科学的学习态度。通过对超声波、次声波及人与动物听觉范围不同的介绍，通过对

4、蝴蝶及蚊子振动的分析，可以激发学生浓厚的兴趣，使他们感到物理的奥妙无穷，感到物理的“无处不在”。响度与振幅的关系，教材也安排了探究活动。教材中的实验对学生而言是较难设计的，教师可引导学生自己设计实验，只要能够观察到现象并能说明问题就可以。音色对初中学生来说，较难讲清楚物理本质，教材只简单指出这个特征，而没有进一步探讨，但是注重(zhzhng)了学生的体验，即听不同乐器演奏的同一首乐曲时的感受。分析(fnx)问题“想想(xin xin)做做”的目的是为了培养学生发现问题、解决问题的能力。同时也培养了学生动手查阅、搜集资料的能力。乐音和乐器的介绍与学生在音乐课上学到的知识相结合，以学生的体验为主，

5、体现了知识的整合。说明与建议声音的特性这一节比较重要。通过这一节的学习，应该使学生了解频率的大小决定音调的高低；振幅的大小决定声音的响度；音色决定声音的品质。在学习这些物理知识的同时，要注意让学生体会探究这些物理规律的方法，以及这些物理规律在实际中的应用。音调的探究实验并不难做，器材也比较易得。实验时，按尺子的手要用力，使尺子比较紧地压在桌面上。另外要提醒学生注意观察尺子露出桌面长短不同时，振动快慢的不同。如果学生基础比较好，也可只提出问题，至于用什么方法探究、规律如何，都由学生自己完成。这样更能培养学生分析问题和解决问题的能力。课本中的这个实验比较易做，学生活动好开展。如果学校有发音齿轮，也

6、可用发音齿轮做频率不同、音调不同的实验。知能点1音调（1）声现象及其特点举例声音的现象特点男低音歌唱家的歌声低沉、粗壮、声音低女高音歌唱家的歌声尖细、声音高狮子的吼声低沉、粗壮、声音低羊羔的叫声尖细、声音高成年男人的说话声低沉、粗壮、声音低女同学的说话声尖细、声音高老牛的叫声低沉、粗壮、声音低蚊子、蝙蝠、老鼠的叫声尖细、声音高不同物体发出的声音高低是不同的，由得发出的声音高，有的物体发出的声音低。（2）音调的定义声音频率的高低叫做音调。声音的三个主要的主观属性 即音量（也称响度）、音调、音色(也称音品）之一。表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度. 音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度

7、有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。（3）影响音调(yndio)高低的因素物体振动快慢(kuimn)有关，振动块音调高，振动慢音调就低。（4）频率(pnl)的概念频率，是单位时间内完成振动的次数，是描述振动物体往复运动频繁程度的量，常用符号f或v表示，单位为秒-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用，在电磁学和无线电技术中也常用。交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数，

8、叫做电流的频率。（5）超声波和次声波人耳能听到的声波频率范围约为20-20000Hz，频率低于20Hz的声波为次声波频率高于20000Hz的为超声波。总之，由振动快慢不同，音调不同，引出频率的概念。再由人耳听到声音的频率范围，引出超声波和次声波的概念。这样就可以联系本章章题图中的大象应用次声波来进行交流的现象。另外人能听到声音的频率为20Hz20000Hz，其中最敏感的频率2000Hz3000Hz。老年人的听觉随着年龄而衰退，能听到的频率约为50Hz12000Hz人的歌唱声的频率不同，大约男低音的频率为60Hz，女高音的频率为2500Hz，通常男子说话声的频率为95Hz142Hz，而女子说话声

9、的频率为272Hz553Hz。关于超声波和次声波的资料很多，教师可引导学生交流。教学中也可以向学生补充有关的知识，例如海豚是如何利用超声波的，动物在地震前的一些异常反应与次声波的关系等。演示观察声波的波形的演示实验，主要目的是让学生比较形象地认识声波，同时引起他们学习的兴趣。这个实验，最好是先让学生通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，获得具体的感性认识，使学生获得不同频率的声音在波形上是怎么表现的。然后再将学生发出的声输入示波器中，让学生观看不同同学发出声音的波形，进而比较男女学生声音波形的不同。一般来说，女同学的音调比男同学的高，波形就密一些。想想议议蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过1

10、0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的听频范围，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。知能点2响度探究1.响度的定义声音的强弱（或大小）叫做响度。响度是感觉判断的声音强弱，即声音响亮的程度，根据它可以把声音排成由轻到响的序列。2响度与什么有关响度的大小主要依赖于声强，也与声音(shngyn)的振幅有关。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。此外，响度还与距离发生体的远近有关，距离发声体越近，响度就越大。探究问题小明想比较(bjio)几种材料(衣服(y fu)、锡箔纸、泡沫塑料)的

11、隔音性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、机械闹钟、鞋盒（）在本实验中适合作声源的是_；（）小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料他设想了两种实验方案：方案A让人站在距鞋盒一定距离处，比较所听见声音的响度方案B让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离你认为最佳的方案是_（）通过实验得到的现象如表格所示： 检测材料衣服锡箔纸泡沫塑料响度较响较响弱距离较长长短则待测材料隔声性能由好到差的顺序为_（）实验隐含的物理方法有：目标分析本题主要考查对物理问题的分析方法的掌握，考查实验数据处理方法等。解答（）音叉与机械闹钟都可以作为声源发出声音，本题中采用的是控制

12、变量法，要研究材料的隔音性能，我们要控制声源的响度不变，而音叉振动会随着时间的推移，响度变小，不适宜作为声源，较好的是选择机械闹钟。（）A方法采用控制声源响度和到声源的距离，比较声音通过不同材料时的响度；B方法控制声源的响度和能够听到声音的极限，比较距离。在这两种方法中，比较距离现象明显，而且操作简单。所以最佳方案为：（）根据实验表格中的分析可知：衣服在距离较长的地方响度还比较大，而泡沫塑料在距离短的地方响度比较弱，所以衣服的隔音性能最差，泡沫塑料的隔音性能最好。则待测材料隔声性能由好到差的顺序为：泡沫塑料、锡箔纸、衣服。（）在此实验中，之所以选择机械闹钟作为声源，就是因为它是一个自动发声装置

13、，这样发出的声音的响度可以保持不变，避免了对实验产生影响。而且在回答谁的隔声效果好时是通过比较三种材料的相对距离得到的。所以实验中用到的物理方法有：控制变量法和比较法。评析通过本题可以发现很多物理现象都跟生活实际有很大的关联，所以要善于发现问题，分析问题，做到科学与实际相结合。怎样才能使物体振动发出的声音更响，学生很容易想到应该使物体振动的幅度更大些，关键是应该让学生想出一些切实可行的实验来证实他们的猜想。如果学校没有较多的音叉做学生分组实验，课本中图134的实验也可改为演示实验：观察音叉响度不同时，乒乓球振动的幅度有什么不同。这个实验的效果比较明显。用不同的力量敲打音叉，在音叉与悬挂的乒乓球

14、接触时，乒乓球振动的幅度明显不同。知能点3音色音色是声音中比较重要的概念。音色的概念比较抽象，不像响度和音调概念那样容易感知。教学中应尽量让学生体验，使学生感悟到不同的物体发出的声音，即便音调相同，声音还是有所区别的。音色的不同，也就是(jish)通常人们所说的“音质(ynzh)不同”。想想(xin xin)做做可以听“音带”或“CD”，也可以让会乐器的学生用不同的乐器演奏同一首曲子，让大家感知一下音色的含义。演示观察波形的演示实验，目的是增加学生对不同乐器声音音色的感性认识。前面提到音色的概念比较抽象，但从波形图中则可以清楚地看出不同音色声音的本质。由课本中的图135可以看出，音叉、钢琴和长

15、笛的基频(振幅最大的振动的频率)相同，但是在基频的基础上还有一些附加的小的振动，这些小的振动和大的振动一同决定了声音的音色。教学中不必讲基频、复音等概念，只需让学生看到主要的振动频率相同，但小的附加振动不一样，所以音色不同即可。关于乐器，学生比较感兴趣，教师可以调动学生的积极性，让学生自己通过观察或者查阅资料就某种或某个乐器，谈谈其发声的原理，也可就此问题让学生写篇说明文。易错疑难辨析题型一 音调及决定因素例1.“高声呼叫”“引吭高歌”和“低声细语”，这里的“高”和“低”指的是（ ）A音调高低 B响度大小 C音色好坏 D以上说法都不对解析：日常用语提及声音时用的“高”、“低”，有时指响度，有时

16、指音调，如，唱歌时常听人说“这个音太高了，我唱不上去”，这儿的“高”指的是音调高，而本题中很明显指的是声音响，即响度大小。在物理语言中，声音的“高”、“低”只用来描述音调，而用声音的“大”“小”来描述响度。物理学中的用语要求清楚准确，含义惟一，不能产生歧义。但日常生活中的用语我们可结合其所在语言环境去理解。答案： B例2蜜蜂载着花蜜飞行时，翅膀每秒平均振动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出蜜蜂是飞出去采蜜，还是采蜜回来。其辨别的主要依据是（ ）A.声音的响度不同 B.声音的音调不同C.声音的音色不同 D.蜜蜂飞行的高度不同解析：本题考查音调和决定音调的因素。发声体

17、的音调由其振动的频率决定，频率越快，音调越高。由于蜜蜂飞回时翅膀的振动频率比飞出时小，所以它的音调比飞出时低。有经验的养蜂人就是通过音调的高低辨别蜜蜂是飞出还是飞回的。故应选B。答案：B例如3.兰兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器发声时，发现这些弦乐器发出的声音都是由绷紧的弦的产生的。通过进一步的研究，小兰发现：即使在弦绷紧程度相同的条件下，不同的乐器、不同的弦、手按在不同的位置发出的声音的音调也是不一样的。于是她猜测：弦乐器发出的声音的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。接下来她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件。控制条件编号琴弦的材料琴弦的长度cm

18、琴弦的横截面积mm2A钢200.3B钢200.7C尼龙丝300.5D铜400.5E尼龙丝400.5（1）将题目中的空格(kn )填写完整。（2）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系(gun x)，你认为她应该选用表中编号为的琴弦（只填字母代号）。（3）探究(tnji)过程通常采用下列一些步骤：实验研究；分析归纳；提出问题（或猜想）；得出结论等你认为小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：（只填写数字代号）。（4）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出与另外一些因素的关系，请您试着写出这种研究方法的名称：。点拨本题是一道实验探究题。在探究物理问题时，应

19、遵循的步骤是：发现并提出问题，做出猜想和假设，制定计划与设计实验，收集证据，评价证据，得出结论；由于影响弦乐器音调的因素很多，所以我们应采取控制变量法，故在探究弦发声的音调与弦的材料的关系时，应控制弦的张紧程度、粗细、长短相同，只改变弦的材料来得出结论。参考答案 （1）振动；（2）D、E；（3）；（4）控制变量法点评 在探究影响弦乐器音调因素的实验中，影响的因素（称为变量）可能有许多，怎样才能确定哪些因素没有影响，哪些因素有影响以及影响的程度呢？在实验中，我们采取的是这样一种方法：在研究某个因素的影响时，只改变这个量的大小，而保持其他量不变，从而确定这个因素是否影响弦乐器音调。依次类推，对有关

20、变量逐个地加以判断，就能找出影响弦乐器音调的所有因素，这种方法称为控制变量法。控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法，在我们的生活和工作中有广泛的应用，例如，我们在家里养花，用什么样的土、土湿润的程度、施什么样的肥料、施肥的时间、施肥的多少以及阳光照射时间的长短等，都会影响开花的质量，除了向有经验的人请教外，可采用控制变量法做一些对比实验，这能使找们较快地积累养花的经验。在以后的物理学习中，我们还会经常要用到控制变量法，希望大家能够注意。题型二 响度及决定因素例1某同学先后对同一鼓面轻敲和重击各一次，两次发出的声音，下列说法正确的是（ ）A.音调不同 B.响度不同 C.频率不同 D.音色不同分

21、析:由于两次鼓面振动的幅度不同，响度就会不同，前者响度小，后者响度大。答案：B例2医生用听诊器诊病是因为（ ） A.听诊器能使振动的振幅增加，使响度增大B.听诊器能改变发声体的频率，使音调变高C.听诊器放缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些D.听诊器能减小声音分散，使传入(chun r)人耳的响度更大些分析：当我们将听诊器和被测的振动物体接触时，振动物体的振动就会传给听诊器皮管内的空气，皮管内的空气也随着振动了起来，由于这部分空气是在皮管内，振动不易被分散，而直接被传如医生的耳朵。使得听诊器就减小了声音的分散，加之皮管细窄，使空气振动的幅度(fd)增大，所以使得传入人耳的声音响度更大些。故应选D。答案(d n)：D题型三 音调与响度的区别妈妈买碗时常把两只碗碰一碰，听听发出的声音。她判断碗的好坏时主要的根据是声音的（ ）A.音调 B.响度 C.音色 D.音量分析：对此问题，一些教辅书上存在着不同的答案。有的说：音色是由发声体本身决定的。音色好时，碗