(秋)八年級物理上冊 第二章 第2節(jié) 聲音的特性教案 （新版）新人教版.doc

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第2節(jié)　 聲音的特性 第1課時　音調(diào) 第2課時　響度和音色 知識與技能 1．了解聲音的特性包括：音調(diào)、響度和音色。 2．知道樂音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關，響度跟發(fā)聲體的振幅有關。 3．不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。 過程與方法 1．通過做“音頻與頻率有關的實驗”和“響度與振幅有關的實驗”進一步了解、學習用科學探究的方法研究物理問題。 2．學習從物理現(xiàn)象和實驗中歸納簡單的科學規(guī)律，嘗試應用已知的科學規(guī)律去解釋具體問題。 3．培養(yǎng)學生合作的能力，初步的評估和聽取反饋意見的意識。 情感、態(tài)度與價值觀 1．樂于探索自然現(xiàn)象和身邊的物理道理，樂于參與觀察、實驗、探究活動。 2．有主動與他人合作交流的愿望，敢于發(fā)表自己的見解。 3．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。 重點 音調(diào)、響度、音色的概念及其相關因素。 難點 探究決定音調(diào)、響度的因素。 鋼尺、示波器、音叉、小錘、乒乓球(系有細繩)、鐵支架、話筒、多媒體課件。 一、創(chuàng)設情境，導入新知 生活中我們接觸到的聲音各種各樣，千差萬別。其中有許多聲音讓我們感到悅耳、動聽。例如：音叉發(fā)出的聲音、人歌唱的聲音、各種樂器的演奏聲等，它們都是物體做規(guī)則振動時發(fā)出的聲音，物理學中把這類聲音叫做樂音。有的聲音聽起來音調(diào)高，有的聲音聽起來音調(diào)低，聲音為什么會有音調(diào)高低的不同呢？讓我們一起來做下面的探究活動。 二、自主合作，感受新知 回顧以前學的知識，閱讀課文并結合生活實際，完成《探究在線高效課堂》相關作業(yè)部分。 三、師生互動，理解新知 (一)音調(diào) 同學們在講話時，女同學的聲音尖細，男同學的聲音粗啞。聲音的這種差別物理中用音調(diào)高低來反映。女同學的音調(diào)高，男同學的音調(diào)低。樂器中小提琴的音調(diào)高，大提琴的音調(diào)低。聲音為什么會有音調(diào)高低的不同？什么因素決定音調(diào)的高低？ 提示：聲音是由物體振動產(chǎn)生的，音調(diào)的高低一定與發(fā)聲體的振動有關。大家先用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒，注意聽卡片發(fā)出的聲音有什么不同？哪一次卡片振動得快？你認為聲音的高低與聲源振動的快慢有關嗎？有什么關系？ 再用鋼尺來探究這個問題。 把鋼尺緊壓在桌面上，一端伸出桌邊，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音的高低，并注意觀察它振動的快慢。 (1)鋼尺伸出桌邊的長度短一些，注意觀察鋼尺振動發(fā)聲時振動的快慢及聲音的特點。 (2)使鋼尺伸出桌邊的長度較長一些，再次撥動，注意要使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，比較兩種情況下鋼尺振動的快慢和發(fā)出聲音的音調(diào)。 總結：物體振動得快，發(fā)出的聲音音調(diào)就高，振動得慢，發(fā)出的聲音音調(diào)就低。可見發(fā)聲體振動的快慢是一個很重要的物理量，它決定著音調(diào)的高低，物理學中用頻率來描述物體振動的快慢。 請同學們閱讀課本有關內(nèi)容，回答下面的問題： (1)頻率的物理意義是什么？什么叫頻率？ (2)在國際單位制中，頻率的單位是什么？ (3)物體振動的快慢、頻率跟音調(diào)的關系是什么？ (4)大多教人能夠聽到的頻率范圍是多少？ (5)什么叫超聲波？什么叫次聲波？ 總結：頻率是用來描述物體振動快慢的物理量，物理學中把物體在每秒內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率。 在國際單位制中，頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。 實驗表明，頻率決定聲音的音調(diào)。物體振動得快，頻率高，發(fā)出的聲音音調(diào)高。物體振動得慢，頻率低，發(fā)出的聲音音調(diào)低。 大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍是從20 Hz到20000 Hz。其中20 Hz是人類聽覺的下限，20000 Hz是人類聽覺的上限。 頻率高于20000 Hz的聲音叫做超聲波。頻率低于20 Hz的聲音叫做次聲波。 有趣的是很多動物都有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官。例如蝙蝠，飛行中不斷發(fā)出超聲波的脈沖，依靠昆蟲身體的反射波來發(fā)現(xiàn)食物。海豚也有完善的“聲吶”系統(tǒng)，使它能在渾濁的水中準確地確定遠處小魚的位置。 觀察聲波的波形。 提問：(1)通過示波器觀察兩個頻率不同的音叉發(fā)出聲音的波形，比較不同頻率的聲音的波形有什么差別。 (兩個頻率不同的音叉發(fā)出聲音的波形相似，但頻率高的音叉的波形要密一些。) (2)通過示波器觀察不同的男、女同學發(fā)出聲音的波形，比較男、女學生聲音的波形有什么不同。 (男、女學生聲音的波形不同，女同學的音調(diào)比男同學高，波形就密一些。) (3)輕敲和重敲同一個音叉(即頻率相同的音叉)，音叉發(fā)聲的波形有什么不同？ (輕敲音叉時，波形的幅度小；重敲音叉時，波形的幅度大。但兩種情況下，波形的疏密程度相同。) 思考：振動會發(fā)出聲音，為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音，卻能聽到討厭的蚊子聲？請同學們分組討論。 (蝴蝶的翅膀一秒鐘振動不超過10次，蚊子的翅膀一秒鐘振動500～600次，由于蝴蝶的翅膀振動的頻率低于人耳能夠聽到的頻率下限，當然人耳聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音。而蚊子翅膀的振動頻率在人耳的聽頻范圍內(nèi)，人耳就能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音。) 典例解讀　 【例1】如圖所示，在同一個軸上固定著三個齒數(shù)不同的齒輪。當齒輪旋轉(zhuǎn)時，用紙片分別接觸齒輪，使紙片發(fā)出聲音的音調(diào)最高的是(填“上面”“中間”或“下面”)的齒輪。 【解析】 影響音調(diào)的因素是發(fā)聲體振動的頻率，發(fā)聲體振動越快，頻率就越高，音調(diào)就越高。用紙片接觸齒輪時，由于下面的齒輪間隔最小，紙片振動次數(shù)最多，頻率最高。 【答案】 下面 (二)響度 聲音有音調(diào)的不同，也有強弱的不同。物理學中把聲音的強弱叫做響度。響度也就是我們平常所說的聲音的大小。怎樣才能使物體振動發(fā)出的聲音更響？響度與什么因素有關呢？同學們能設計一些實驗來證實你們的猜想嗎？ (1)用細線把乒乓球吊起來，使乒乓球靜止在豎直位置，恰好跟音叉的一個叉股接觸。輕敲音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度。 (2)重敲音叉，使音叉發(fā)出響度更大的聲音，觀察乒乓球被彈開的幅度。 (3)比較音叉發(fā)出不同響度的聲音時，乒乓球被彈開的幅度有什么不同。 (4)通過上面的探究活動，可以得出什么結論？ 總結：物體振動的幅度叫振幅。物體的振幅越大，聲音的響度就越大。 實際中，響度還跟聽者與發(fā)聲體的距離有關。距發(fā)聲體越遠，聽到的聲音越小，響度越小。因為聲音在傳播過程中，越到遠處越分散。 請同學們討論并回答，蚊子的叫聲與黃牛的叫聲相比，哪個音調(diào)高？哪個響度大？ 指出：音調(diào)和響度是聲音的兩個不同的特征。響度大的聲音，音調(diào)不一定高；音調(diào)高的聲音，響度也不一定大。 音調(diào)和響度可以從三個方面區(qū)別：定義方面，音調(diào)指聲音的高低，即日常生活中所說的聲音尖粗，聲音尖的音調(diào)高，聲音粗的音調(diào)低；決定因素方面，音調(diào)由聲源振動頻率決定，響度由振幅決定，還與距離聲源的遠近有關；波形方面，音調(diào)相同的不同樂器發(fā)出聲音的波形總體上的疏密程度是相同的，響度相同的不同樂器發(fā)出聲音波形的高低程度相同。 典例解讀　 【例2】下列說法正確的是(　　) A．聲源離我們越近，振幅越大，響度就越大 B．鼓面每秒振動的次數(shù)越多，音調(diào)就越高，響度也越大 C．棒擊鼓面的力越大，鼓面振幅越大，音調(diào)越高，響度也越大 D．聲源離我們越遠，振幅越大，響度就越小 【解析】 聲音是從發(fā)聲體向四面八方傳播的，越到遠處越分散，所以距離發(fā)聲體越遠，聽到的聲音越小。物體振動頻率的高低決定了聲音音調(diào)的高低，聲音的響度決定于物體振幅的大小，振幅與音調(diào)無關。 【答案】 A (三)音色 頻率的高低決定聲音的音調(diào)，但是不同的物體發(fā)出的聲音，即便音調(diào)相同，我們還是能夠分辨它們。這表明在聲音的特征中還有一個因素是十分重要的，它就是音色。 物理上，把不同的物體發(fā)出的聲音具有不同的特色叫音色。 播放錄音(分別用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》)。讓學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?guī)酌瑢W站在教室后面念一首詩，每人讀一句，其他同學不許回頭，能否判斷出每一句分別是哪一位同學念的。 總結：我們之所以能聽出熟悉的人、熟悉的樂器的聲音，是因為不同的人、不同的樂器發(fā)出的聲音音色不同。 觀察波形。 將話筒接在示波器的輸入端，用不同的樂器對著話筒發(fā)出相同音調(diào)的聲音(都發(fā)C調(diào)的“1”)，比較各波形有何異同。 實驗結論：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。 典例解讀 【例3】CCTV青年歌手大賽中有道題：“先聽音樂，后判斷該音樂是用哪種樂器演奏的”。歌手能判斷出用哪種樂器演奏是根據(jù)聲音的(　　) A．音調(diào)　　　　　　　B．音色 C．響度 D．三者均可 【解析】 解答此題把握兩點：一是理解聲音三特性本身的含義；二是弄清影響三特性的因素。響度是主觀上聽到的聲音大小，與振幅和距離發(fā)聲體的遠近有關；音調(diào)反映的是聲音的高低，與發(fā)聲體的頻率有關；而音色是由于不同的發(fā)聲體結構、材料、發(fā)聲方式等不同，造成發(fā)出聲音的音色不同，故可以通過音色判斷樂器和人等發(fā)聲體。 【答案】 B 四、嘗試練習，掌握新知 《探究在線高效課堂》相關作業(yè)部分。 五、課堂小結，梳理新知 本節(jié)課我們學習了聲音的特性包括：音調(diào)、響度和音色；知道樂音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關，響度跟發(fā)聲體的振幅有關；不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。 六、深化練習，鞏固新知 《探究在線高效課堂》相關作業(yè)部分。