声音的特性
声音的特性
课型：新授课
课时：1课时
教学目标
知识与技能
1.知道音调、响度和音色是声音的三个特征。
2.常识性了解音调的高低是由物体振动频率决定的，响度的大小跟物体振动的振幅和离发声体的远近有关。
3.知道不同物体发出的声音的音色不同。
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”，进一步了解学习物理学研究问题的方法。
情感、态度、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。
教学重、难点解析
重点
声音的三个特性。
难点
音调的高低是由物体振动频率决定的，响度的大小跟物体振动的振幅和离发声体的远近有关。音调、响度和单色三者的区别。
教学准备
师：收录机、乐器（电子琴、小鼓等）、钢尺、发音齿轮、音叉、示波器、乒乓球、收音机及喇叭
生：自带器具（如梳子、塑料硬片、钢尺、塑料尺等）、音叉
教学步骤
一、引入新课：（创造学习氛围，使学生产生强烈的探究愿望）（约4分钟）
教师活动学生活动
1.用收录机播放一曲交响曲。（如《命运》交响曲）
2.讲述：同学们刚才欣赏到的震撼人心的乐曲，表达了人们与命运抗争，在逆境中奋进的精神。有的地方音调低沉，有的地方单调高昂；有时声音大，有时声音小；有钢琴和其它乐器组合演奏出了伟大的乐章。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：1.欣赏乐曲，受到强烈的音乐感染。
2.听讲，产生探究声音奥妙的迫切愿望。
二、音调：（让学生体验探究的基本过程，但不一定要求面面俱到）（约16分钟）
教师活动学生活动
1.演示：拿出一个乐器（用简易的儿童乐器也行，没有乐器可用实验室不同的音叉）演奏音调高低不同的音符。
讲述：刚才同学们听到的音符，有的音高，有的音低，我们也知道，按动钢琴的琴键，从左到右，音调逐渐增高。我们把声音的高低叫做音调。板书音调的定义。
2.探究：
(1)提出问题：问学们不仅知道了音调有高低，还能分辨高低音，那么音调为什么有高低呢？它的高低又是由什么决定的呢？
(2)设计实验和进行实验（随堂学生实验）:同学用自己手边的器具，能想办法发出音调不同的声音吗？
大家能拿出既发出音调不同的声音，又便于观察的方案吗？
引导有些小组进行教材中的方案（其他方案也行）。如P19图1.3-1所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动。注意使钢尺的振动幅度大致相同。
(3)分析和论证：比较两种情况下钢尺的快慢和发声的音调。引导学生分析：钢尺振动的越快，发出的音调越高；钢尺振动的越慢，发出的音调越低。
3.演示：先介绍发声齿轮，请一位学生上台观察在同一轴上的几个发声齿轮的齿数，并告诉全体同学，每个齿轮的齿数不同。
！！转动齿轮，用塑料硬片接触齿轮的齿，使塑料硬片振动发声。让学生注意观察，硬片接触不同齿数的齿轮时，发出的声音的高低有何不同，哪个高？哪个低？
引导学生分析：塑料硬片接触齿数多的齿轮时，振动快，发出的音调高；接触齿数少的齿轮时，硬片振动慢，发出的音调低。
4.讲述：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。“物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢，频率的单位为赫兹，简称赫，符号为Hz”。板书结论。
由演示得出：音调由发声体振动的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低。
5.提问：昆虫飞行时翅膀都要振动，当蝴蝶和蜜蜂从我们背后飞过时，为什么我们凭听觉能发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶？
讲述：人能感受的声音频率是有一定的范围的。大多数人能够听到的频率范围在20Hz到20000Hz之间。人们把高于20000Hz的声音叫做超声波；人们把低于20Hz的声音叫做次声波。
提问：为什么有些声音在人们毫无察觉时，猫、狗就已经警觉地听到了?
教师简要介绍一些动物的听觉频率范围、发声频率范围与人的差异。并扩展介绍超声、次声现象及其广泛的应用，有些情况下也存在危害。
6.演示：观察声波的波形
将音叉发出的声音信号输入到示波器上，观察不同频率音叉声音声波的波形。再将男女同学的声音信号输入，比较波形。1.学生听音而且指出音的高低。（学生音乐课具备这样的常识）
获得对音调高低的感性认识后，了解音调的定义。
2.探究
（1）思考，进行猜想。（教师应鼓励学生大胆猜想，根据平时自己对声现象的观察，发表对这个问题的看法。不管学生的看法如何，教师都应该表扬、鼓励，倡导大家勇于发表自己的见解，而不是人云亦云。）
（2）学生积极地尝试各种办法，有的可能用钢尺、塑料尺拨动，有的可能有长短、大小不同的笔筒吹，有的可能敲动不同的物体、不同的部位。
学生筛选出方案。
按照自己设计的方案进行实验，注意听声、观察。
（3）比较、分析，认识到音调高低与物体振动快慢有关。
3.学生观察器材、弄清原理，认真听声、作出比较。
分析、比较，再次认识到音调高低与物体振动快慢有关，为后面的归纳打下基础。
4.听讲，这里是学习物理学第一个引入了物理量，认识到引入物理量总是为了表达一定的意义，认识到频率这个物理量的意义和定义、单位及单位的符号。
归纳。作好记录。
5.思考、提出自己的看法。学习小组间有不同看法也可以争论。
听讲。了解超声波和次声波的概念。
学生可自由举手发言，然后教师小结学生发言，并作明确解答，扩展知识，活跃思维。
学生也可以举一些自己了解的超声、次声现象及其应用。
6.观察。获得“单调与振动频率有关”的感性认识。
三、响度：（继续探究活动，锻炼学生大胆尝试、大胆实验的精神）（约12分钟）
教师活动学生活动
1.演示：用一面小鼓或音叉，轻敲和重敲让其发出声音。问：同学们听出声音有何不同？
讲述：物理学中，声音的强弱叫做响度。
板书响度的定义。
2.探究：
(1).提出问题：响度与什么因素有关？
(2).设计实验和进行实验
如P21图1.3-4所示，将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，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。
(3)分析和论证：比较不同响度的情况下乒乓球弹开的幅度。引导学生分析：音叉的响度越大，乒乓球弹开的幅度越大；音叉的响度越小，乒乓球弹开的幅度越小。
3.演示：关于响度跟振动的振幅的关系，除了以上所述的实验外，在纸盆喇叭上放置乒乓球，改变音量大小；用敲击音叉将盛在盘内的水溅出等实验都可以观察，效果也很好。但在实验时要注意可见度，如果可见度不佳，可请后面的同学上讲台来自己做，做后大声地告诉全班同学。
4.引导学生归纳总结并板书结论。
5.演示、补充：拿出闹钟让同学们听。前排同学可以清晰地听见闹钟滴答的声音，后面几排的同学几乎听不见。表明：响度还跟离发声体的远近有关。1.观察、听音，然后回答：声音的强弱不同（或声音的大小不同）
了解响度的定义。
2.探究：
（1）思考。提出猜想。
（2）设计实验：除了教材中的实验方案，有其它实验方案更好。提倡学生采用不同的实验方案。
学生按照自己的实验方案进行实验。
（3）比较、归纳。认识到响度与振幅的关系。
3.观察演示实验或上讲台进行实验。对实验方案有创新的同学给予很好的评价。
4.了解振幅的意义和定义。
在实验基础上，在老师引导下归纳出结论：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。响度跟物体振动的振幅有关。物体的振动幅度越大，产生声音的响度越大。
5.观察、了解。
四、音色：（通过体验和事例，认识音色这个特征）（约5分钟）
教师活动学生活动
1.演示：用不同乐器（如电子琴、吉它、音叉等等）发出同一音调的声音。大家闭上眼睛能辨别出来吗？
找四个同学在后面分别念一首诗，能指出是哪一个同学吗？
讲述：除以上音调、响度外，音色也是乐音的一个特征。板书出“音色”这个概念。
不同的乐器的音色不同，演奏同一曲子，我们可以听出差别。不同人说话的音色不同，所以就有了“闻其声而知其人”。
2.演示：观察波形
将话筒接在示波器的输入端，用不同的乐器对话筒发出相同音调的声音，例如都发C调的1（dou），比较各波形有什么不同。1.听声音、参与活动。
听讲。甚至有些同学的思维得到扩散，“我们能听出敲桌子声和打碎玻璃声，是因为音色不同吗？”“在家里，我还能辨出爸爸、妈妈的脚步声，是因为音色不同吗？”等等，教师给以肯定。
2.观察波形。对“不同乐器音色不同”获得感性认识。
五、简单小结（巩固本节的知识点）（大约2分钟）
教师活动学生活动
引导学生小结：本课学习了乐音的三个特征，即音调、响度和音色。恰当的乐音给人以精神上的调节，艺术上的享受，激励人们奋发向上。通过本课学习，希望同学们知道：
1.什么是音调?音调是由什么因素决定?
2.什么是响度?响度跟哪些因素有关?
3.人们能分辨不同物体发出的声音是根据乐音的哪一个特征?
回顾本节内容，回答。
六、课堂练习：通过多种形式的练习，加深对声音特性的理解，巩固基本知识和技能。（约6分钟）
练习设计
教师活动学生活动
出示题目，引导学生思考、分析。
1.雷雨季节，有些小孩害怕雷声，是因为雷声的（）
A、频率很高B、振幅很大
C、响度很大D、音调很高
2.“震耳欲聋”反映了声音的______很大；“声音刺耳”反映了声音的______很高；我们能够分辨出各种不同乐器的声音，是因为它们的______不同.
3.马戏团的训狗员，在舞台上用一种特殊的信号训狗，观众完全没有察觉，狗却准确的听从信号做各种动作。试说一说这其中的奥妙？
1.根据对雷声的体验回答问题。
答案：C
2.根据对生活的观察和教学中对音调、响度和音色区别的认识，得出答案。
答案：响度，音调，音色。
3.经过小组讨论，利用人与动物听声的频率范围的差异回答。
答案：人对高音和低音的听觉有一定的限度，大多数人能够听到的声音的频率范围，大约是20次每秒到20000次每秒.狗能听到的声音范围远比人耳听到的范围大,使从15次每秒到50000次每秒.它能听到人听不到的高频率的声音，驯狗员用的是超出人的听觉范围但在狗听觉范围内的信号。
七、课后延伸练习
P21“想想议议”
(由于蝴蝶的翅膀振动频率低于20Hz，蚊子的翅膀振动频率在500～600Hz。蝴蝶的翅膀振动频率低于人的听觉频率范围，而蚊子的翅膀振动频率在人的听觉频率范围内，所以我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却听到了讨厌的蚊子声。)
板书设计
第三节
一.音调
1.音调：指声音的高低，跟物体振动快慢有关。
2.频率：物体每秒内振动的次数叫频率。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
3.超声波：高于20000Hz的声音。
次声波：低于20Hz的声音。
二.响度
1.响度：指声音的强弱。
2.响度与振幅有关。也与距发声体的远近有关。
三.音色
我们能听声辩物是根据音色不同。
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