资源简介

教学设计
学科 物理 年级 八年级 学期
课题 声音的特性
教学目标
了解声音的特性，掌握响度跟发声体的振幅有关；音调跟发声体的频率有关；不同发声体发出声音的音色不同。 通过实验探究“音调与频率的关系”和“响度与振幅的关系”，进一步了解和学习研究控制变量法和转换法物理学问题的方法 3、掌握科学探究思想，培养学生科学探究意识。
教学内容
教学重点 音调、响度、音色的概念及其相关因素. 教学难点 实验探究决定音调、响度的因素
教学过程
一、创设情境，引入新课 【听一听】让学生闭眼听声音，请同学们猜测是什么乐器演奏的，哪首曲子？同学们闭眼并未观察到演奏的乐器，但可以根据所听到的声音的不同来判断乐器和乐曲，那么声音有哪些特征呢？ 讲授新课 教师播放蚊子和牛发出的声音，请同学们注意听他们的声音有什么区别？ 学生：蚊子的声音尖细、清脆，牛的声音粗犷、低沉。蚊子的声音音调高，牛的声音音调低。 （一）音调 1音调：声音的高低。 【认识生活中音调的高低】教师播放乐谱中的1、2、3、4、5、6、7，学生跟唱并判断音调高低的变化，音调越来越高。 播放女高音和男低音演奏视频，学生认识到“高音和低音”指的是音调的高低。 【实验探究】音调的高低与频率的关系 【提出问题】音调的高低与哪些因素有关 活动一、【初步感知】【演示实验】教师演示塑料片拨动风扇，逐渐改变风扇转动的快慢，引导学生仔细听改变风扇转动的快慢，塑料片拨动风扇的声音有什么变化。 学生活动：注意观察风扇转动的快慢，听声音的变化，风扇转动越快，振动快，音调高。 【猜想】学生根据教师的演示机实验初步猜想声音的音调与物体振动快慢有关。 活动二：【自主探究】设计实验，把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听钢尺振动发出的声音。然后改变伸出桌边的钢尺长度，控制每次振动的幅度，学生观察钢尺的振动情况和声音的不同。 实验方法：控制变量法。在实验过程中教师引导学生利用控制变量法控制拨动钢尺的力度相同，将钢尺压在书堆中，控制钢尺弯曲的程度。 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。 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的音调。 学生进行实验并将 钢尺露出书本的长度振动快慢声音音调的高低15cm25cm
【分析与论证】当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，声音尖而细，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，声音较低沉，音调低。 【实验结论】总结：物体振动得快，发出的音调就高，振动得慢，发出的音调就低。 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。 2.频率 （1）物体每秒内振动的次数叫做频率,用字母f表示。 （2）频率的单位为：赫兹，简称赫，符号为Hz。 如果一个物体在1s的时间内振动100次，它的频率就是100Hz。 物理意义：描述物体振动快慢的物理量。 【思考】频率与声音的音调什么关系呢？ 活动三、【演示实验】用铁架台固定悬挂的小球，将小球拉开相同的高度分别敲击两个频率不同的音叉保证相同的力度敲击音叉，用示波器接收声音信号，同学们认真听两次敲击音叉音调的变化，观察示波器上波形的特征。教师引导同学们分析相同时间波的个数多，频率高，即疏密程度表示频率，频率高，音调高。频率低，音调低。 教师演示用信号发生器输入不同频率（由低到高）发出的声音，观察示波器上波形的变化，帮助学生理解波形疏密程度表示频率高低，决定音调的高低。 学生通过演示实验观察得出，物体振动快，频率高，波形密集，音调高；物体振动慢，频率低，波形稀疏，音调低。 教师演示用信号发生器输入不同频率（由低到高）发出的声音 频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低。波形疏密程度表示物体振动频率高低。 课堂练习1、蜜蜂每秒振翅200-240次，蝴蝶飞行每秒振翅5-6次，它们的频率分别是多少？蜜蜂：200-240Hz 蝴蝶：5-6Hz （5）超声波和次声波 【想一想】教师播放蝴蝶和蜜蜂在花丛中飞行时的视频，提出问题，为什么同样是翅膀的振动，但能听到蜜蜂“嗡嗡”的声音，却不能听到蝴蝶飞行的声音。 引导学生阅读教材寻找答案，得出：人耳的听声范围是在20Hz~20000Hz之间，高于20000Hz的声音称为超声波，低于20Hz的称为次声波。 （1）人能听到声音的频率范围大约为20Hz到20000Hz。 （2）超声波人们把高于20000Hz的声叫做超声波，因为它们超过人类听觉的上限。 （3）次声波：人们把低于20Hz的声叫做次声波，因为它们低于人类听觉的下限。 （4）人类能听到的声叫声音，声音、超声波、次声波统称声。 之后教师介绍超声波和次声波在生活中的应用。动物的听觉范围通常与人的不同，有些动物对超声波或次声波反应灵敏。地震发生时，猫或者狗最先能够感知表现得非常警觉。 【学生讨论】根据所学的知识结合课堂练习1解释能听到蜜蜂“嗡嗡”的声音，却不能听到蝴蝶飞行。蜜蜂翅膀振动频率为200-240Hz 在人耳听觉范围，蝴蝶翅膀振动频率为5-6Hz，不在人耳听觉范围. （二）、响度 教师展示击鼓，根据生活经验我们知道想要把声音敲得更大一些，就要用力敲。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作响度，响度也就是我们平常所说的声音的大小。 1、响度：表示声音的大小（强弱） 【思考】声音的响度与哪些因素有关？ 学生根据生活经验可能会回答出与力的大小有关，教师引导学生回顾声音的产生是由于物体的振动产生的。 活动四：【演示实验】由于鼓面的振动不明显，在鼓面上放上棋子，再分别轻敲和重敲鼓面，学生听两次敲击鼓面声音有什么不同，观察鼓面上棋子的振动情况 敲击力度振动幅度声音响度轻敲用力敲
学生观察演示实验归纳得出：物体振动幅度越大，声音的响度越大 【思考】鼓面上的棋子有什么作用？ 学生回答：便于观察鼓面振动的幅度。教师引导学生了解转化法的思想，将鼓面不易观察的微小振动转换为观察棋子的振动情况。 结论：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。 【实验结论】物体的振幅越大，声音的响度就越大 声音的响度与振幅有关，振幅大则响度大，振幅小则响度小。 活动六：响度与振幅波形图 【演示实验】教师演示用不同力度敲击音叉，用示波器接收音叉的声音信号，学生注意听声音观察波形图 引导学生分析，波峰或波谷到平衡位置的距离叫振幅，振幅越大，声音的响度越大。 教师介绍声音的响度还与发声体的远近有关，距离发声体越近，响度越大，距离发声体越远，响度越小。（原因，距离越远，声音的发散程度越大，声音的响度越小） 音色 课堂小游戏【听声辨物】 播放不同老师念同一句话的声音，让同学们猜测是哪位老师；播放不同的乐器演奏歌曲，让同学们猜测是哪种乐器。 学生根据所听到声音的不同猜测是哪位老师，哪种乐器。不同发声体发出的声音不同，物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。教师引导学生分析不同发声体的材料、结构不同发出的声音的音色也就不同。 音色：声音的品质，由声体的材料、结构决定 运用：听声辨物 教师播放用音叉、钢琴、长笛发出音调相同、响度相同的声音，用示波器接收声音，学生边听边观察他们的波形有何异同？ 学生通过对波形的观察回答，音叉、钢琴、长笛发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同音调相同；振幅相同，即响度相同，但是波的形状不同，即音色不同。 【科学世界】教师向同学们介绍乐音，许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉非常舒服，人们把这类声音叫做乐音。 编钟是我国春秋战国时代的乐器。播放古代编钟演奏视频，让同学们了解编钟演奏的物理原理，学习古人的智慧。 (
超声波、次声波
)课堂小结 音调 由频率决定 波形看疏密 响度 与振幅有关 波形看高低 音色 由材料、结构决定 波形看形状 课外拓展 小组探究打击乐、管乐器、炫乐器在发声时靠什么振动？音调与什么有关？ 自制一个小乐器，在班上开一个小小音乐会，向同学们介绍你的乐器物理原理。 查阅资料，了解声音与我们生活息息相关，超声波、次声波在生活中的运用。 板书设计 (
声音的特征
) 音调 由频率决定 波形看疏密 响度 由振幅决定 波形看高低 音色 由材料、结构决定 波形看形状 音调：感性体验，提出问题，演示实验，学生探究，总结归纳

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