(秋)八年级物理上册 第二章 第2节 声音的特性教案 （新版）新人教版.doc

第2节 声音的特性第1课时音调第2课时响度和音色知识与技能1了解声音的特性包括：音调、响度和音色。2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。3不同发声体发出声音的音色不同。过程与方法1通过做“音频与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解、学习用科学探究的方法研究物理问题。2学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释具体问题。3培养学生合作的能力，初步的评估和听取反馈意见的意识。情感、态度与价值观1乐于探索自然现象和身边的物理道理，乐于参与观察、实验、探究活动。2有主动与他人合作交流的愿望，敢于发表自己的见解。3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。重点音调、响度、音色的概念及其相关因素。难点探究决定音调、响度的因素。钢尺、示波器、音叉、小锤、乒乓球(系有细绳)、铁支架、话筒、多媒体课件。一、创设情境，导入新知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。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。 二、自主合作，感受新知回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成探究在线高效课堂相关作业部分。三、师生互动，理解新知(一)音调同学们在讲话时，女同学的声音尖细，男同学的声音粗哑。声音的这种差别物理中用音调高低来反映。女同学的音调高，男同学的音调低。乐器中小提琴的音调高，大提琴的音调低。声音为什么会有音调高低的不同？什么因素决定音调的高低？提示：声音是由物体振动产生的，音调的高低一定与发声体的振动有关。大家先用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，注意听卡片发出的声音有什么不同？哪一次卡片振动得快？你认为声音的高低与声源振动的快慢有关吗？有什么关系？再用钢尺来探究这个问题。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的高低，并注意观察它振动的快慢。(1)钢尺伸出桌边的长度短一些，注意观察钢尺振动发声时振动的快慢及声音的特点。(2)使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出声音的音调。总结：物体振动得快，发出的声音音调就高，振动得慢，发出的声音音调就低。可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低，物理学中用频率来描述物体振动的快慢。请同学们阅读课本有关内容，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)大多教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？总结：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频率。在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。实验表明，频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的声音音调高。物体振动得慢，频率低，发出的声音音调低。大多数人能够听到的频率范围是从20 Hz到20000 Hz。其中20 Hz是人类听觉的下限，20000 Hz是人类听觉的上限。频率高于20000 Hz的声音叫做超声波。频率低于20 Hz的声音叫做次声波。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“声呐”系统，使它能在浑浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。观察声波的波形。提问：(1)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。(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。)(2)通过示波器观察不同的男、女同学发出声音的波形，比较男、女学生声音的波形有什么不同。(男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。)(3)轻敲和重敲同一个音叉(即频率相同的音叉)，音叉发声的波形有什么不同？(轻敲音叉时，波形的幅度小；重敲音叉时，波形的幅度大。但两种情况下，波形的疏密程度相同。)思考：振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？请同学们分组讨论。(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下限，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。)典例解读【例1】如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时，用纸片分别接触齿轮，使纸片发出声音的音调最高的是(填“上面”“中间”或“下面”)的齿轮。【解析】 影响音调的因素是发声体振动的频率，发声体振动越快，频率就越高，音调就越高。用纸片接触齿轮时，由于下面的齿轮间隔最小，纸片振动次数最多，频率最高。【答案】 下面(二)响度声音有音调的不同，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。怎样才能使物体振动发出的声音更响？响度与什么因素有关呢？同学们能设计一些实验来证实你们的猜想吗？(1)用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。(2)重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。(3)比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。(4)通过上面的探究活动，可以得出什么结论？总结：物体振动的幅度叫振幅。物体的振幅越大，声音的响度就越大。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。因为声音在传播过程中，越到远处越分散。请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？指出：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。音调和响度可以从三个方面区别：定义方面，音调指声音的高低，即日常生活中所说的声音尖粗，声音尖的音调高，声音粗的音调低；决定因素方面，音调由声源振动频率决定，响度由振幅决定，还与距离声源的远近有关；波形方面，音调相同的不同乐器发出声音的波形总体上的疏密程度是相同的，响度相同的不同乐器发出声音波形的高低程度相同。典例解读【例2】下列说法正确的是()A声源离我们越近，振幅越大，响度就越大B鼓面每秒振动的次数越多，音调就越高，响度也越大C棒击鼓面的力越大，鼓面振幅越大，音调越高，响度也越大D声源离我们越远，振幅越大，响度就越小【解析】 声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小。物体振动频率的高低决定了声音音调的高低，声音的响度决定于物体振幅的大小，振幅与音调无关。【答案】 A(三)音色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。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。播放录音(分别用小提琴和二胡演奏的二泉映月)。让学生分辨出哪一段是用小提琴演奏的，哪一段是用二胡演奏的。找几名同学站在教室后面念一首诗，每人读一句，其他同学不许回头，能否判断出每一句分别是哪一位同学念的。总结：我们之所以能听出熟悉的人、熟悉的乐器的声音，是因为不同的人、不同的乐器发出的声音音色不同。观察波形。将话筒接在示波器的输入端，用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声音(都发C调的“1”)，比较各波形有何异同。实验结论：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。典例解读【例3】CCTV青年歌手大赛中有道题：“先听音乐，后判断该音乐是用哪种乐器演奏的”。歌手能判断出用哪种乐器演奏是根据声音的()A音调B音色C响度 D三者均可【解析】 解答此题把握两点：一是理解声音三特性本身的含义；二是弄清影响三特性的因素。响度是主观上听到的声音大小，与振幅和距离发声体的远近有关；音调反映的是声音的高低，与发声体的频率有关；而音色是由于不同的发声体结构、材料、发声方式等不同，造成发出声音的音色不同，故可以通过音色判断乐器和人等发声体。【答案】 B四、尝试练习，掌握新知探究在线高效课堂相关作业部分。五、课堂小结，梳理新知本节课我们学习了声音的特性包括：音调、响度和音色；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；不同发声体发出声音的音色不同。六、深化练习，巩固新知探究在线高效课堂相关作业部分。