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1、(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
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(guān),響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)。
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(guān)的實驗”和“響度與振幅有關(guān)的實驗”進一步了解、學(xué)習(xí)用科學(xué)探究的方法研究物理問題。
2.學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象和實驗中歸納簡單的科學(xué)規(guī)律,嘗試應(yīng)用已知的科學(xué)規(guī)律去解釋具體問題。
3.培養(yǎng)學(xué)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
2、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(xué)。
重點
音調(diào)、響度、音色的概念及其相關(guān)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(shè)情境,導(dǎo)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(xué)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)
3、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(xué)的知識,閱讀課文并結(jié)合生活實際,完成《探究在線·高效課堂》相關(guān)作業(yè)部分。
三、師生互動,理解新知
(一)音調(diào)
同學(xué)們在講話時,女同學(xué)的聲音尖細,男同學(xué)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(xué)的音調(diào)高,男同學(xué)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(guān)。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(rèn)為聲音的高低與聲源
4、振動的快慢有關(guān)嗎?有什么關(guān)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(jié):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??梢姲l(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(xué)中用頻率來描述物體振動的快慢。
請同學(xué)們閱讀課本有關(guān)內(nèi)容,回答下面的問題:
(1)頻
5、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(guān)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(jié):頻率是用來描述物體振動快慢的物理量,物理學(xué)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。
6、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(zhǔn)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(xué)發(fā)出聲音的波形,比較男、女學(xué)生聲音的波形有什么不同。
(男、女學(xué)生聲音的波形不同,女同學(xué)
7、的音調(diào)比男同學(xué)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??;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(xué)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(dāng)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
8、個軸上固定著三個齒數(shù)不同的齒輪。當(dāng)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(xué)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(guān)呢?同學(xué)們能設(shè)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
9、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(jié)論?
總結(jié):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(guān)。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(xué)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。
10、
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(guān);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
11、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(guān)。
【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(xué)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(xué)站在教室后面念一首詩,每人讀一句,其他同學(xué)不許回頭,能否判斷出每一句分別是哪一位同學(xué)念的
12、。
總結(jié):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(jié)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(guān);音調(diào)反映的是聲音的高低,與發(fā)聲體的頻率有關(guān);而音色是由于不同的發(fā)聲體結(jié)構(gòu)、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(xí),掌握新知
《探究在線·高效課堂》相關(guān)作業(yè)部分。
五、課堂小結(jié),梳理新知
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)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(guān),響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān);不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。
六、深化練習(xí),鞏固新知
《探究在線·高效課堂》相關(guān)作業(yè)部分。