1、第2节 声音的特性【教学目标】知识与技能1、了解声音的三个特性。2、知道声音的音调跟发声体的振动频率有关；响度跟发音体的振幅和与距离发声体的远近有关；3、不同发声体发出声音的音色不同。过程与方法通过实验探究影响音调与响度的因素，进一步了解和学习物理学研究问题的方法。情感、态度与价值感体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，从而更加热爱世界，热爱科学，热爱生活。【教学重点】让学生在探究中体会和理解音调、响度、音色的概念及其相关因素。【教学难点】音调与响度的区分【教学准备】教师准备：多媒体、示波器或计算机、乐器（有条件的老师或学校）学生准备：钢尺、鼓、音叉（256Hz和512Hz）和小锤、系线的乒乓球
2、、铁架台、手机 【教学过程】教 学 过 程教学环节及内容教 师 活 动学生活动一、创设情境，导入新课【创设情境】振动会发出声音，可是，在生活中，你听到过蝴蝶翅膀振动发出的声音吗？听到过蚊子发出的声音吗？你猜想是什么原因呢？ 鼓励学生对精彩回答掌声鼓励，然后乘势提出问题：刚才为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大？【导入新课】可见不同的声音有强弱、高低之分，这就是我们这节课所要探究的内容。板书课题：2.2声音的特性（设计意图：从学生习以为常但又不能科学解释的生活现象入手，在激发学生学习兴趣的同时，点出本节课的学习主题。）学生对问题很感兴趣，积极说出自己的想法。积极讨论，踊跃发言听老师总结，步入本节
3、课的学习之旅。二、合作探究：探究问题一：音调1、音调2、音调与频率的关系3、超声波与次声波【创设情境】播放男低音演唱的送别和女高音发出的海豚音。让学生感受两首歌曲中声音有什么差别？【提出问题】我们接触到的各种声音有的高有的低，在物理学中，把声音的高低叫做音调。声音为什么会有音调高低不同？什么因素决定音调的高低呢？【探究实验】如图，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调，它们之间有什么关系？（强调：两次实验要用相同大小的力）教师巡视，对个别学生的实验过程进行指导，让
4、学生代表对实验现象进行描述并填写记录表格（答案见附件1）钢尺伸出长度振动快慢声音高低伸出5cm伸出10cm伸出15cm（设计意图：简单易操作，直观易感知，学生很容易将音调的高低与振动的快慢联系在一起，找到它们之间的关系。）【自主学习】指导学生自学，并思考下列问题：1、物理学中描述物体振动快慢的物理量是什么？怎样定义的？单位是什么？2、如果一个物体的振动频率是100 Hz，它表示的物理意义是什么？3、你认为影响音调的因素是什么？4、人的听觉频率范围是多少？5、什么是超声波？什么是次声波?6、阅读小资料说明：为什么有时在你认为很静、没有任何声音时，狗却突然表现得非常警觉？【演示实验】为了很好地了解
5、物体振动发声的情况，我们可以将声音的波形在示波器或计算机上展现出来。分别把两个不同的音叉（256Hz、512Hz）发出的声音信号输入示波器，注意听音调上的差别以及观察声音在的波形上的区别。（设计意图：形象，直观，通过观察波形图，易于把频率与音调关系密切联系起来,有助于学生的理解。）【回眸】蝴蝶飞行时，翅膀振动在2min内振动了600次，蚊子在飞行时，翅膀振动在1min内振动了21000次，则它们的发声频率分别是_、_,你能听到_发出的声音。欣赏音乐，说出感受：男歌手的声音比较低沉、浑厚；女歌手的声音比较尖细、清脆。听讲，思考提出的问题。在老师的指导下分组实验，观察实验现象，并对实验现象进行描述
6、：钢尺伸出桌面越长，振动的越慢，声音越低沉，音调越低。钢尺伸出桌面越短，钢尺振动越快，声音越尖锐，音调越高。根据实验现象完成表格。认真自学，回答问题：1、物理学中用物体物体每秒振动的次数即频率来描述物体振动的快慢。单位：Hz2、表示这个物体在1s内振动了100次。3、音调的高低与频率有关，频率越高则音调高，频率低则音调低。4、多数人能够听到的频率范围大约从20Hz到20000Hz；5、高于20000Hz的声叫做超声波，低于20Hz的声叫做次声波。6、狗的听觉范围比人的要大，能听到人所听不到的声音，如：超声波、次声波。仔细听不同频率声音音调的高低，同时观察不同频率声音波形图的疏密。小组内讨论并总
7、结：频率低，波形图稀疏，频率高，波形图密集。思考，回答：5 Hz 350 Hz 蚊子探究问题二：响度1、 响度2、影响响度的因素3、音调与响度的区别【教师演示】分别轻轻敲击鼓面和用力敲击鼓面。请学生辨别声音的变化。点拨：物理学上把声音的强弱叫响度。【提出问题】根据上面的实验，你猜想什么因素决定声音的响度呢？鼓励学生大胆猜想。【探究实验】你的如图将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球弹开的幅度；使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。提问：你观察到什么现象？乒乓球的作用是什么？ 点拨：物理学中在用振幅来描述物体振动的幅度。音叉的振动的幅度不便于直接观察，通过乒乓球摆动的幅度可以间接
8、反映出音叉振幅的大小，这样我们就把音叉微小的振动给放大了，也便于我们直接观察，这种方法叫做转换法。【得出结论】现在你能说出响度和振幅之间的关系吗？ 鼓励学生回答，总结出结论。 （设计意图：培养学生实验能力、观察能力和思维能力，同时渗透转换法。）【情境演示】将手机铃声调到合适音量后，从讲台走到教室后面，再返回讲台。同学们听到的声音会有什么变化？【得出结论】上面实验说明了什么？生活中如何增大声音的响度？引导学生发言，得出结论。（设计意图：紧密联系生活，让学生把物理知识和生活实践相结合，也体现了从生活走向物理的思想。）【反馈练习】牛的叫声与蚊子的叫声相比较，下列结论正确的是：（ ）A、牛叫的声音音调
9、高，响度大B、牛叫的声音音调低，响度小C、牛叫的声音音调高，响度小D、牛叫的声音音调低，响度大剖析：音调取决于发声体振动的频率，而响度取决于发声体的振幅。牛叫的声音较低沉，即振动频率低，音调较低；蚊子声音尖细，即振动频率高，音调较高，但牛的叫声明显比蚊子大，即响度大。说出声音的特征变化：强弱发生变化学生讨论，提出猜想：可能与用力的大小有关可能与振动的幅度有关分组实验，仔细观察发生的现象，小组对实验现象进行描述：用力越大，响度越大，乒乓球被弹起得越高。倾听老师的讲述，理解记忆。组内讨论，回答：物体的振幅越大，产生声音的响度越大；振幅越小，响度越小。注意倾听声音的变化，回答：声音的响度会变化，思考
10、，组内讨论回答：说明声音的大小还与距离发声体的远近有关，生活中经常用喇叭减少声音的分撒。结合所学知识回答：D探究问题三：音色1、 音色2、与音色相关的因素【播放声音】多媒体播放钢琴、二胡、笛子等一些乐器的声音，让学生判断是什么乐器发出的。提问：你是是怎样分辨出不同声音的？仅仅是根据音调和响度吗？点拨：音色就是指声音的品质。（设计意图：紧密联系生活，让学生把物理知识和生活实践相结合，容易形成音色的概念，同时体现课堂的趣味性，也体现了从生活走向物理的理念。）【教师演示】下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调1（do）的波形图，用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。 音叉波形图 钢
11、琴波形图 长笛波形图【提出问题】针对上图，提出以下问题让学生思考：1.从波形图上能得出哪些信息？2.让同学总结音色与哪些因素有关？3.能否举出在生活中利用音色来辨别不同物体发声的例子。【互动小游戏】全体同学闭上眼睛，找三名同学分别说一句话，让学生猜分别是哪位同学的声音，并说明依据。（设计意图：在增加课堂愉快气氛的同时，增强对银音色的理解。）聆听声音，判断是何种乐器，并说出依据：是根据它们音色的不同来分辨的。仔细观察三个波形图，讨论，交流，回答问题：1、音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。 2、不同发声体的材料不同、结构不同，发出声音的
12、音色就不同。3、根据生活经验，回答音色在生活中的应用：用手拍西瓜，利用音色来判断西瓜熟不熟；轻轻敲打瓷器，利用音色来判断瓷器是否有裂纹 做互动游戏，并说出分辨理由：不同人说话的音色不同，所以能“闻其声而知其人”。探究问题四：科学世界：乐音和乐器指导学生阅读教材P36“科学世界-乐音和乐器”。（有条件的教师和学校可演示这些乐器。）提出以下问题让学生思考：1、什么是乐音？2、乐器的主要有哪几种类型，它们是怎样来改变音调和响度的？（设计意图：扩大学生的视野，了解声音的三个特性与乐器的完美结合，了解物理知识在更广泛领域的应用）认真阅读科学世界，讨论交流，回答下列问题：1、许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉
13、非常舒服，人们把这类声音叫乐音 2、乐器主要分成打击乐器、弦乐器和管乐器-改变用力程度，可以改变各种乐器的响度。-改变发声体的长短、粗细、松紧等可以改变乐器的音调。三、课堂小结引导学生回忆、总结本节课的知识点，解决学生疑惑：1、什么是音调？影响音调的因素是什么？2、人能够听到的频率范围是多少？什么是超声波？什么是次声波？3、什么是响度？影响响度的因素是什么？4、什么是音色？影响音色的因素是什么？学生讨论交流，梳理本节知识要点。四、课堂检测老师巡视、点拨完成检测题见附件2五、布置作业 出示作业，见附件3课后完成，【板书设计】2.2声音的特性含 义决 定 因 素相 关 知识音调声音的高低发声体振动
14、的频率频率：物体每秒内振动的次数。单位：赫兹（HZ）人的听觉频率范围：20HZ-20000HZ超声波与次声波响度声音的大小发声体振动的振幅距离发声体的远近振幅：物体振动的幅度。音色声音的品质发声体本身的材料、结构音色是辨别不同发声体的依据。【教学反思】一、亮点之处：1、本课设计了两条主线，一是以问题为主线，在新课导入和引导学生探究“音调”、“响度”和“音色”三个知识点时，都是首先创设问题情景，进而提出探究的问题，激发学生求知欲望，引导学生积极思考。二是以活动为主线，创设情境、提出问题之后，引导学生围绕问题设计探究方案，并积极参与、实际操作，在合作交流中相互启发，深化对概念的理解和应用。2、本节
15、的名词、术语比较多且比较抽象，教学时以听声为导引，以生活为背景，让学生直观感受，根据生活经验熟悉声音的三种不同特征，易于学生理解，让学生感受到物理就在身边，体现课堂的趣味性和从生活走向物理的理念。二、不足之处：1学生对日常生活的关注不够多，缺乏对物理现象观察的针对性和敏锐性，如笛子、吉他的声音，有的学生根本没听过，生活经验的薄弱与物理知识的脱节会对本节教学有影响。2、学生的语言表达能力不够强，又由于本节课物理概念比较多，导致某些学生对物理概念的把握不够准确，有些现象和结论能意会却难以用恰当的语言去描述，缺乏对语言表达能力的重视和训练。附件1：钢条振动快慢与声音高低的关系钢尺伸出长度振动快慢声音
16、高低伸出1/5最快最高伸出1/3较快较高伸出1/2慢最低附件2：课堂检测1男低音独唱时由女高音轻声伴唱，则男低音比女高音( )A、音调低，响度大 B、音调低，响度小 C、音调高，响度大 D、音调高，响度小2下列关于声音的说法中不正确的是 （ ) A、“震耳欲聋”主要说明声音的音调高 B、“隔墙有耳”说明固体也能传声 C、“闻其声而知其人”主要是根据音色来判断的 D、“轻声细语”主要说明声音的响度小3有一种专门存放贵重物品的“银行”，当人们存放了自己的贵重物品后要用仪器记录下自己的“手纹”“眼纹”“声纹”等，以便今后用这些细节独有的特征才能亲自取走物品，防止被别人取走。这里的“声纹” 记录的是人
17、说话的（ ) A、音调 B、响度 C、音色 D、三者都有4如图所示，拿一张硬纸片让它在木梳齿上划过，当划得快时，纸片振动产生声音的音调_，当划得慢时纸片振动得_，产生的音调_。如图所示，拨动张紧的细橡皮筋产生的音调比拨动张紧的粗橡皮筋产生的音调_。5往热水瓶中灌开水时，可以根据发出声音的_变化来判断水是否灌满；看电视时，调节音量按键实质是改变电视机发出声音的_。6蜜蜂1min振动21000次，则蜜蜂发声频率是_,当它都从你耳边飞过时，你_(“能”或 “不能”)听到它发出的声音。7声波可以在示波器上展现出来。先将话筒接在示波器的输入端，再将敲响的甲、乙两个音叉分别对着话筒发出声音在示波器上出现了如图所示的波形。通过对被形的分析，可知_音叉的音调高。参考答案：1A 2A 3C 4高、慢、低、高 5音调 响度6350 Hz 能 7乙附件3：作业题请你根据所学知识试着制作一件乐器，和同学们一起举办小小音乐会，看看谁的乐器有新意，谁演奏的好，说说你的乐器的原理。参考答案：方案一：8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。敲击它们，就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、”的声音来。方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞。用水蘸棉花后插入两端开口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活塞”，音调就会改变。