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第三節(jié) 聲音的特性教案

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1、第三節(jié) 聲音的特性 教學(xué)內(nèi)容 了解聲音的三個特性及其相互關(guān)系。 u????? 課型:新授課 u????? 課時:1課時 教學(xué)目標(biāo) u????? 知識與技能 1.知道音調(diào)、響度和音色是聲音的三個特征。 2.常識性了解音調(diào)的高低是由物體振動頻率決定的,響度的大小跟物體振動的振幅和離發(fā)聲體的遠近有關(guān)。 3.知道不同物體發(fā)出的聲音的音色不同。 u????? 過程與方法 通過做“音調(diào)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)物理學(xué)研究問題的方法。 u????? 情感、態(tài)度、價值觀 體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的,更加熱愛世界,熱愛科學(xué)。 教學(xué)重、難點解析

2、 u????? 重點 聲音的三個特性。 u????? 難點 音調(diào)的高低是由物體振動頻率決定的,響度的大小跟物體振動的振幅和離發(fā)聲體的遠近有關(guān)。音調(diào)、響度和單色三者的區(qū)別。 教學(xué)準備 師:收錄機、樂器(電子琴、小鼓等)、鋼尺、發(fā)音齒輪、音叉、示波器、乒乓球、收音機及喇叭 生:自帶器具(如梳子、塑料硬片、鋼尺、塑料尺等)、音叉 教學(xué)步驟 一、引入新課:(創(chuàng)造學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生產(chǎn)生強烈的探究愿望) ??(約? 4? 分鐘) 教師活動 學(xué)生活動 1.用收錄機播放一曲交響曲。(如《命運》交響曲) 2.講述:同學(xué)們剛才欣賞到的震撼人心的樂曲,表達了人們與命運抗?fàn)?,在逆境中奮進的精神

3、。有的地方音調(diào)低沉,有的地方單調(diào)高昂;有時聲音大,有時聲音?。挥袖撉俸推渌鼧菲鹘M合演奏出了偉大的樂章。為何能奏出如此變化多端的曲子來呢?學(xué)了這節(jié)課后,同學(xué)們將知道其中的奧妙。 教師板書出課題:“聲音的特性” 1.欣賞樂曲,受到強烈的音樂感染。? 2.聽講,產(chǎn)生探究聲音奧妙的迫切愿望。 ? 二、音調(diào):(讓學(xué)生體驗探究的基本過程,但不一定要求面面俱到)?? (約 16分鐘) 教師活動 學(xué)生活動 1.演示:拿出一個樂器(用簡易的兒童樂器也行,沒有樂器可用實驗室不同的音叉)演奏音調(diào)高低不同的音符。 講述:剛才同學(xué)們聽到的音符,有的音高,有的音低,我們也知道,按動鋼琴的琴鍵,從左到右,

4、音調(diào)逐漸增高。我們把聲音的高低叫做音調(diào)。 板書音調(diào)的定義。 2.探究: (1)提出問題:問學(xué)們不僅知道了音調(diào)有高低,還能分辨高低音,那么音調(diào)為什么有高低呢?它的高低又是由什么決定的呢?? ? ?(2)設(shè)計實驗和進行實驗(隨堂學(xué)生實驗):同學(xué)用自己手邊的器具,能想辦法發(fā)出音調(diào)不同的聲音嗎? ? 大家能拿出既發(fā)出音調(diào)不同的聲音,又便于觀察的方案嗎? 引導(dǎo)有些小組進行教材中的方案(其他方案也行)。如P19圖1.3-1所示,將一把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌邊。撥動鋼尺,聽它振動的聲音,同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度,再次撥動。注意使鋼尺的振動幅度大致相同。 (3)分析

5、和論證:比較兩種情況下鋼尺的快慢和發(fā)聲的音調(diào)。引導(dǎo)學(xué)生分析:鋼尺振動的越快,發(fā)出的音調(diào)越高;鋼尺振動的越慢,發(fā)出的音調(diào)越低。 3.演示:先介紹發(fā)聲齒輪,請一位學(xué)生上臺觀察在同一軸上的幾個發(fā)聲齒輪的齒數(shù),并告訴全體同學(xué),每個齒輪的齒數(shù)不同。 ??!轉(zhuǎn)動齒輪,用塑料硬片接觸齒輪的齒,使塑料硬片振動發(fā)聲。讓學(xué)生注意觀察,硬片接觸不同齒數(shù)的齒輪時,發(fā)出的聲音的高低有何不同,哪個高?哪個低? 引導(dǎo)學(xué)生分析:塑料硬片接觸齒數(shù)多的齒輪時,振動快,發(fā)出的音調(diào)高;接觸齒數(shù)少的齒輪時,硬片振動慢,發(fā)出的音調(diào)低。 4.講述: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?!拔锢韺W(xué)中用每秒內(nèi)振動的

6、次數(shù)——頻率來描述物體振動的快慢,頻率的單位為赫茲,簡稱赫,符號為Hz”。板書結(jié)論。 由演示得出:音調(diào)由發(fā)聲體振動的頻率決定,頻率越大,音調(diào)越高,頻率越小,音調(diào)越低。 5.提問:昆蟲飛行時翅膀都要振動,當(dāng)蝴蝶和蜜蜂從我們背后飛過時,為什么我們憑聽覺能發(fā)現(xiàn)飛行的蜜蜂而不能發(fā)現(xiàn)飛行的蝴蝶? 講述:人能感受的聲音頻率是有一定的范圍的。大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍在20Hz到20000Hz之間。人們把高于20000Hz的聲音叫做超聲波;人們把低于20Hz的聲音叫做次聲波。 提問:為什么有些聲音在人們毫無察覺時,貓、狗就已經(jīng)警覺地聽到了? 教師簡要介紹一些動物的聽覺頻率范圍、發(fā)聲頻率范圍與人的差

7、異。并擴展介紹超聲、次聲現(xiàn)象及其廣泛的應(yīng)用,有些情況下也存在危害。 6. 演示:觀察聲波的波形 將音叉發(fā)出的聲音信號輸入到示波器上,觀察不同頻率音叉聲音聲波的波形。再將男女同學(xué)的聲音信號輸入,比較波形。 1.學(xué)生聽音而且指出音的高低。(學(xué)生音樂課具備這樣的常識)? 獲得對音調(diào)高低的感性認識后,了解音調(diào)的定義。? ? 2. 探究 (1)思考,進行猜想。(教師應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽猜想,根據(jù)平時自己對聲現(xiàn)象的觀察,發(fā)表對這個問題的看法。不管學(xué)生的看法如何,教師都應(yīng)該表揚、鼓勵,倡導(dǎo)大家勇于發(fā)表自己的見解,而不是人云亦云。) (2)學(xué)生積極地嘗試各種辦法,有的可能用鋼尺、塑料尺撥動,有的可能

8、有長短、大小不同的筆筒吹,有的可能敲動不同的物體、不同的部位。 學(xué)生篩選出方案。 ? 按照自己設(shè)計的方案進行實驗,注意聽聲、觀察。? ? (3)比較、分析,認識到音調(diào)高低與物體振動快慢有關(guān)。? ? 3.學(xué)生觀察器材、弄清原理,認真聽聲、作出比較。? ? ? 分析、比較,再次認識到音調(diào)高低與物體振動快慢有關(guān),為后面的歸納打下基礎(chǔ)。 4.聽講,這里是學(xué)習(xí)物理學(xué)第一個引入了物理量,認識到引入物理量總是為了表達一定的意義,認識到頻率這個物理量的意義和定義、單位及單位的符號。? 歸納。作好記錄。?   5.思考、提出自己的看法。學(xué)習(xí)小組間有不同看法也可以爭論。? 聽講。了解

9、超聲波和次聲波的概念。? ? 學(xué)生可自由舉手發(fā)言,然后教師小結(jié)學(xué)生發(fā)言,并作明確解答,擴展知識,活躍思維。 學(xué)生也可以舉一些自己了解的超聲、次聲現(xiàn)象及其應(yīng)用。? 6.觀察。獲得“單調(diào)與振動頻率有關(guān)”的感性認識。 ? ? ? 三、響度:(繼續(xù)探究活動,鍛煉學(xué)生大膽嘗試、大膽實驗的精神)(約 12 分鐘) 教師活動 學(xué)生活動 1.演示:用一面小鼓或音叉,輕敲和重敲讓其發(fā)出聲音。問:同學(xué)們聽出聲音有何不同? 講述:物理學(xué)中,聲音的強弱叫做響度。 ?板書響度的定義。 2.探究: (1).提出問題:響度與什么因素有關(guān)? (2).設(shè)計實驗和進行實驗 如P21圖1.3-4所

10、示,將系在細繩上的乒乓球輕觸正在發(fā)聲的音叉,觀察乒乓球彈開的幅度。使音叉發(fā)出不同響度的聲音,重做上面的實驗。 (3)分析和論證:比較不同響度的情況下乒乓球彈開的幅度。引導(dǎo)學(xué)生分析:音叉的響度越大,乒乓球彈開的幅度越大;音叉的響度越小,乒乓球彈開的幅度越小。 3.演示:關(guān)于響度跟振動的振幅的關(guān)系,除了以上所述的實驗外,在紙盆喇叭上放置乒乓球,改變音量大??;用敲擊音叉將盛在盤內(nèi)的水濺出等實驗都可以觀察,效果也很好。但在實驗時要注意可見度,如果可見度不佳,可請后面的同學(xué)上講臺來自己做,做后大聲地告訴全班同學(xué)。 4.引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)并板書結(jié)論。? ? ? 5.演示、補充:拿出鬧鐘讓同學(xué)們聽

11、。前排同學(xué)可以清晰地聽見鬧鐘滴答的聲音,后面幾排的同學(xué)幾乎聽不見。表明:響度還跟離發(fā)聲體的遠近有關(guān)。 1.觀察、聽音,然后回答:聲音的強弱不同(或聲音的大小不同) 了解響度的定義。 ? 2.探究: (1)思考。提出猜想。? (2)設(shè)計實驗:除了教材中的實驗方案,有其它實驗方案更好。提倡學(xué)生采用不同的實驗方案。 學(xué)生按照自己的實驗方案進行實驗。? (3)比較、歸納。認識到響度與振幅的關(guān)系。? 3.觀察演示實驗或上講臺進行實驗。對實驗方案有創(chuàng)新的同學(xué)給予很好的評價。? ? ? 4.了解振幅的意義和定義。 在實驗基礎(chǔ)上,在老師引導(dǎo)下歸納出結(jié)論:物理學(xué)中用振幅來描述物體振動的

12、幅度。響度跟物體振動的振幅有關(guān)。物體的振動幅度越大,產(chǎn)生聲音的響度越大。 5.觀察、了解。 ? 四、音色:(通過體驗和事例,認識音色這個特征)? (約 5? 分鐘) 教師活動 學(xué)生活動 1.演示:用不同樂器(如電子琴、吉它、音叉等等)發(fā)出同一音調(diào)的聲音。大家閉上眼睛能辨別出來嗎? 找四個同學(xué)在后面分別念一首詩,能指出是哪一個同學(xué)嗎? 講述:除以上音調(diào)、響度外,音色也是樂音的一個特征。板書出“音色”這個概念。 不同的樂器的音色不同,演奏同一曲子,我們可以聽出差別。不同人說話的音色不同,所以就有了“聞其聲而知其人”。? 2.演示:觀察波形 將話筒接在示波器的輸入端,用不同的樂

13、器對話筒發(fā)出相同音調(diào)的聲音,例如都發(fā)C調(diào)的1(dou),比較各波形有什么不同。? 1.聽聲音、參與活動。? ? ? 聽講。甚至有些同學(xué)的思維得到擴散,“我們能聽出敲桌子聲和打碎玻璃聲,是因為音色不同嗎?”“在家里,我還能辨出爸爸、媽媽的腳步聲,是因為音色不同嗎?”等等,教師給以肯定。? 2. 觀察波形。對“不同樂器音色不同”獲得感性認識。 五、簡單小結(jié)(鞏固本節(jié)的知識點)?? (大約? 2 分鐘) 教師活動 學(xué)生活動 引導(dǎo)學(xué)生小結(jié):本課學(xué)習(xí)了樂音的三個特征,即音調(diào)、響度和音色。恰當(dāng)?shù)臉芬艚o人以精神上的調(diào)節(jié),藝術(shù)上的享受,激勵人們奮發(fā)向上。通過本課學(xué)習(xí),希望同學(xué)們知道: 1.

14、什么是音調(diào)?音調(diào)是由什么因素決定? 2.什么是響度?響度跟哪些因素有關(guān)? 3.人們能分辨不同物體發(fā)出的聲音是根據(jù)樂音的哪一個特征? ? 回顧本節(jié)內(nèi)容,回答。 六、課堂練習(xí):通過多種形式的練習(xí),加深對聲音特性的理解,鞏固基本知識和技能。(約6分鐘) 練習(xí)設(shè)計 教師活動 學(xué)生活動 出示題目,引導(dǎo)學(xué)生思考、分析。 1.雷雨季節(jié),有些小孩害怕雷聲,是因為雷聲的 ( ) A、頻率很高?? ?B、振幅很大 C、響度很大 ???D、音調(diào)很高 2.“震耳欲聾”反映了聲音的______很大;“聲音刺耳”反映了聲音的______很高;我們能夠分辨出各種不同樂器的聲音,是因為它們的____

15、__不同. 3.馬戲團的訓(xùn)狗員,在舞臺上用一種特殊的信號訓(xùn)狗,觀眾完全沒有察覺,狗卻準確的聽從信號做各種動作。試說一說這其中的奧妙?   ? ? 1.根據(jù)對雷聲的體驗回答問題。 答案:C? ? 2.根據(jù)對生活的觀察和教學(xué)中對音調(diào)、響度和音色區(qū)別的認識,得出答案。 答案:響度,音調(diào),音色。? 3.經(jīng)過小組討論,利用人與動物聽聲的頻率范圍的差異回答。 答案:人對高音和低音的聽覺有一定的限度,大多數(shù)人能夠聽到的聲音的頻率范圍,大約是20次每秒到20000次每秒.狗能聽到的聲音范圍遠比人耳聽到的范圍大,使從15次每秒到50000次每秒.它能聽到人聽不到的高頻率的聲音,馴狗員用的是

16、超出人的聽覺范圍但在狗聽覺范圍內(nèi)的信號。 ? 七、課后延伸練習(xí) P21“想想議議” (由于蝴蝶的翅膀振動頻率低于20Hz,蚊子的翅膀振動頻率在500~600Hz。蝴蝶的翅膀振動頻率低于人的聽覺頻率范圍,而蚊子的翅膀振動頻率在人的聽覺頻率范圍內(nèi),所以我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音,卻聽到了討厭的蚊子聲。) 板書設(shè)計 第三節(jié) 聲音的特性 一.音調(diào) 1.音調(diào):指聲音的高低,跟物體振動快慢有關(guān)。 2.頻率:物體每秒內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率。頻率越高,音調(diào)越高;頻率越低,音調(diào)越低。 3.超聲波:高于20000Hz的聲音。 次聲波:低于20Hz的聲音。 二.響度 1.響度:指聲音的強

17、弱。 2.響度與振幅有關(guān)。也與距發(fā)聲體的遠近有關(guān)。 三.音色 我們能聽聲辯物是根據(jù)音色不同。 ? 物理小知識 共振在開玩笑 大約在170年以前,拿破侖率領(lǐng)法國軍隊入侵西班牙,有一支部隊從一條鐵鏈懸橋上通過的時候,指揮官起勁地喊著口令:“一、二、三、四!”隨著口令,士兵們邁著整齊的步伐上了橋。懸橋越來越激烈的上下振動著,當(dāng)隊首的人快走近對岸的時候,只聽見嘩啦一聲巨響,懸橋突然斷了,橋上的官兵都掉進了水里,淹死了不少。 無獨有偶,1906年,一支沙俄軍隊在通過彼得堡附近的豐坦卡河大橋的時候,由于齊步走,大橋震斷,也淹死了一些人。事后有關(guān)方面對橋進行了詳細的檢查,認定橋身相當(dāng)堅固,也沒發(fā)現(xiàn)有人故意破壞的痕跡,這橋斷人亡的悲劇是怎樣造成的呢? 原來是共振在開玩笑。你知道共振在開什么玩笑嗎?斷橋事故的發(fā)生,就是因為隊伍齊步走過橋的時候,相當(dāng)于對橋加了一個策動力。當(dāng)它的頻率等于或者接近橋的固有頻率的時候橋就發(fā)生共振,振幅迅速增大,把橋震斷。因此,大隊人馬過橋,切忌齊步走,有些國家還做出規(guī)定,軍隊一律不許齊步過橋。 同樣,火車過鐵橋,車輪和鐵軌銜接處的撞擊,也會產(chǎn)生周期性變化的作用力。如果這種作用力的頻率和鐵橋的固有頻率相等或者接近,橋就會發(fā)生共振,這種震動也可能使橋震壞。所以火車通過大鐵橋一定要減速行駛,使撞擊力的頻率遠低于橋的固有頻率,避免鐵橋發(fā)生共振。

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