《聲音的特性》教案教學目標教學目標：知識目標：了解聲音的特性。知道聲音的音調(diào)與發(fā)聲體的頻率有關(guān)。知道聲音的響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)。知道不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。能力目標：通過觀察鋼尺音、橡皮筋和音叉的振動實驗演示、觀看視頻等活動側(cè)重培養(yǎng)學生的觀察能力和表述能力；通過圖像獲取信息，培養(yǎng)學生的分析解決問題的能力；通過聲音特性的實驗，進一步了解和學習物理學問題的方法。情感目標：通過研究現(xiàn)實世界中豐富多彩的發(fā)聲現(xiàn)象，使學生更加熱愛科學；通過示波器把聲音展示出來，讓學生體會物理是有趣的、有用的。教學重點：知道聲音的音調(diào)與發(fā)聲體的頻率有關(guān)。知道聲音的響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)。知道不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。教學難點：知道不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動2分鐘8分鐘8分鐘3分鐘1分鐘引入音調(diào)響度音色課堂小結(jié)+布置作業(yè)【點PPT】請同學們聽聲音，看視頻，感受聲音的不同?！静シ乓曨l】【問】你感受到的聲音有何不同？你是否感受到聲音有高有低，有強有弱，還能分辨出鳥鳴、水聲、男聲、女聲，不同樂器發(fā)出的聲音等等。為什么聲音如此不同？想知其原因，就需要研究聲音的特性?！军cPPT】我們接觸到的各種聲音，有的聽起來聲音尖細、清脆，我們稱其為音調(diào)高，有的聽起來聲音粗獷、低沉，我們稱其為音調(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？我們一起來研究吧！請同學們看視頻，觀察古箏上那根被撥動的綠色琴弦的振動情況，感受聲音音調(diào)的高低變化?！静シ乓曨l】【問】你感受到的聲音有何不同？你是否感受到聲音有高有低，有強有弱，還能分辨出鳥鳴、水聲、男聲、女聲，不同樂器發(fā)出的聲音等等。為什么聲音如此不同？想知其原因，就需要研究聲音的特性?！军cPPT】實驗一：如圖所示，將一把一端伸出桌邊的鋼尺緊按在桌面上，撥動鋼尺，觀察它振動的快慢，同時聽它振動發(fā)聲的音調(diào)高低。改變鋼尺伸出桌邊的長度，重復上述過程。比較鋼尺每次振動的快慢和發(fā)出聲音音調(diào)的高低?！静シ乓曨l】【問】根據(jù)上述實驗，你可以得到什么結(jié)論？我們觀察到，鋼尺發(fā)聲的音調(diào)隨著鋼尺振動變快而升高。這個結(jié)論可靠嗎？我們換用器材再做一次。【點PPT】實驗二：如圖所示，將皮筋套在大小合適的空盒子上。撥動繃緊的橡皮筋，觀察它振動的快慢，同時聽它振動發(fā)聲的音調(diào)高低。改變橡皮筋繃緊的程度，重復上述實驗。比較橡皮筋振動的快慢和發(fā)聲音調(diào)的高低?！静シ乓曨l】【問】根據(jù)實驗二，你又能得出什么結(jié)論？橡皮筋振動得越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高。大量科學研究表明，發(fā)聲體振動得越快，發(fā)出聲音的音調(diào)就越高。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。為此，物理學中，用頻率來描述物體振動的快慢。【點PPT】頻率的符號：f，其物理意義就是描述物體振動的快慢。定義：物體在每秒內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率。單位：赫茲簡稱：赫符號：Hz音調(diào)與頻率有什么關(guān)系？大量科學研究表明，頻率決定聲音的音調(diào)，頻率高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低。過渡：我們不僅能聽到聲音，還可以想辦法將聲音的波形展示出來，從而更好地了解物體振動發(fā)聲的情況。請同學們看視頻！【播放視頻】【問】基于上述實驗觀察，對比甲、乙兩圖中音叉發(fā)出聲音的圖像，可以得出什么結(jié)論？兩圖中的振動時間相等。低音調(diào)的波形比較稀疏，振動次數(shù)較少，聲音的頻率較低；高音調(diào)的波形更密集，振動次數(shù)較多，聲音的頻率較高?！締枴课矬w發(fā)聲的頻率有高有低，人感知聲音的頻率有范圍嗎？【點PPT】如圖所示是課本34頁的小資料，從圖中數(shù)據(jù)可以看出：（1）人和動物能發(fā)出的聲音和能聽到的聲音的頻率都是有一定范圍的；（2）人和動物發(fā)聲的頻率范圍都小于聽覺的頻率范圍；（3）人可以聽到貓和狗發(fā)出的全部聲音，但只能聽到蝙蝠、海豚和大象發(fā)出的一部分聲音；（4）人的發(fā)聲頻率范圍大約是85Hz到1100Hz，聽到的聲音頻率范圍大約是20Hz到20000Hz。拓展：

人們把高于20000Hz的聲叫做超聲波，因為它們超過人類聽覺的上限；把低于20Hz的聲叫做次聲波，因為它們低于人類聽覺的下限。人能聽到的聲叫做聲音。聲音、超聲波、次聲波統(tǒng)稱為聲。同學們能從圖中數(shù)據(jù)看出哪種動物發(fā)出的聲音大嗎？答案是不能。因為資料中沒有相關(guān)的數(shù)據(jù)。顯然，聲音大小是不同于聲音音調(diào)的另一個聲音的特性。在物理學中，用響度表示聲音的大?。◤娙酰！军cPPT】聲音的響度與什么因素有關(guān)？我們?nèi)匀焕娩摮吆拖鹌そ睿ㄟ^實驗進行研究?！军cPPT】實驗三如圖所示，將一把一端伸出桌邊的鋼尺緊按在桌面上，撥動鋼尺，觀察它振動的幅度，同時聽它振動發(fā)聲的響度。改變撥動鋼尺的幅度，重復上述過程。比較鋼尺每次振動幅度的大小和發(fā)聲響度的大小。請同學們認真觀察實驗過程！【播放視頻】【講】我們觀察到：鋼尺振動幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大。我們把按壓在桌面上的鋼尺換成紙盒上繃緊的橡皮筋，繼續(xù)研究?！军cPPT】實驗四：如圖所示，將皮筋套在大小合適的空盒子上。撥動繃緊的橡皮筋，觀察它振動的幅度，同時聽它振動發(fā)聲的響度。改變撥動橡皮筋的幅度，重復上述過程。比較每次橡皮筋振動幅度的大小和發(fā)聲響度的大小。【問】根據(jù)實驗，你能得出什么結(jié)論？我們觀察到：橡皮筋振動幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大。請同學們再觀察一個實驗過程?！军cPPT】實驗五：如圖所示，將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細繩上的乒乓球，觀察乒乓球被彈開幅度的大小，同時聽乒乓球振動時音叉發(fā)聲響度的大小。使音叉發(fā)出不同響度的聲音，重復上述過程。比較每次音叉振動幅度的大小和發(fā)聲響度的大小。注意：因為音叉發(fā)聲時，振動幅度不易觀察，實驗中我們利用懸掛起來的靜止的乒乓球被音叉彈起的幅度，表示音叉的振動幅度。請同學們認真觀察實驗過程?！静シ乓曨l】【問】通過觀察，你能得出什么結(jié)論？音叉振動幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大?？梢娐曇舻捻懚扰c振幅有關(guān)。大量科學研究表明，物體的振幅越大，產(chǎn)生聲音的響度越大。【問】從聲音圖像的疏密可以判斷音調(diào)的高低，聲音的圖像也能表示出響度的大小嗎？【播放視頻】【問】通過觀察，對比甲、乙兩圖中音叉發(fā)出聲音的圖像，有何特點，可以得出什么結(jié)論？我們看到兩圖像的疏密程度相同，但圖像的幅度明顯不同。甲圖中音叉響度小，聲音的圖像振幅??；乙圖中音叉響度大，聲音的圖像振幅大；（可見）聲音圖像振幅小，聲音的響度較??；聲音圖像振幅大，聲音的響度較大。人聽到的聲音響度，跟發(fā)聲體發(fā)聲時的振幅有關(guān)，還跟人距離發(fā)聲體的遠近有關(guān)。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，聽到的聲音越微弱。用喇叭可以減少聲音的分散，使聲音傳播的更遠些?！締枴繉τ谖覀兩磉叺挠H人和朋友，即使沒有看到本人，我們也能通過聲音對他們進行識別和區(qū)分。這種‘聽音辨人’的本領(lǐng)的依據(jù)是什么？【點PPT】聽演奏曲《小星星》的兩個片段，你能聽出它們分別是由哪件樂器演奏的嗎？請聽片段一；再聽片段二。播放后：顯然，片段一是用豎笛演奏的；片段二是用小提琴演奏的豎笛和小提琴演奏同一段樂曲，發(fā)出的聲音，即便音調(diào)和響度相同，我們還是能夠分辨出他們的不同。可見聲音還有一個特性，能夠區(qū)分發(fā)聲物體。這就是音色?！军cPPT】不同的物體發(fā)出聲音的音色不同。音色不同是發(fā)聲體本身的性質(zhì)不同導致的。不同的發(fā)聲體由于材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同，這樣我們就可以通過音色的不同去分辨不同的發(fā)聲體?！締枴空埻瑢W們看視頻，思考：分別使音叉、鋼琴與長笛發(fā)出的C調(diào)1（do）的聲音，觀察比較它們發(fā)出聲音的圖像有何異同？【播放視頻】【點PPT】通過看視頻，觀察聲音的圖像，可以看出，音調(diào)相同的不同樂器的聲音的圖像總體上的疏密（程度）是相同的，即頻率相同；振幅是相同的，即響度相同；但是形狀不同，主要區(qū)別在于小振動的有無和多少?，F(xiàn)在，你清楚了嗎？前面所說‘聽音辨人’的本領(lǐng)，依據(jù)的是聲音的什么特性？答案是音色。【點PPT】課堂小結(jié)1.聲音的特性分別是_________、________、________。2.物體的振動_____越高，發(fā)出聲音的音調(diào)越高。3.物體的______越大，產(chǎn)生聲音的響度越大。4.不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的___也就不同。各種聲音都可以用音調(diào)、響度、音色三個物理量來描述?！军cPPT】今天的作業(yè)：1.基礎(chǔ)性作業(yè)：完成“學生資源”中的課后練習。2.拓展性作業(yè)：試著制作一件小樂器，在班里舉行的小型音樂會上用自己制作的樂器進行演奏，看看誰的樂器有新意，誰演奏得好，說說你的樂器的物理原理。課后·知能演練一、基礎(chǔ)鞏固1.(多選)如圖所示,用大小不同的力敲響音叉,將音叉接觸懸掛的小球,都能看到小球被彈開。關(guān)于該實驗,下列說法不正確的是()A.該實驗能說明正在發(fā)聲的音叉在振動 B.聲音通過空氣傳到人的耳朵里C.敲音叉的力越大,聲音的響度越小 D.乒乓球彈開的角度越大,聲音的音調(diào)越高2.右圖是小明用吸管和棉簽制作的“鳥鳴器”,從管口吹氣,能發(fā)出類似鳥叫的聲音,拉動棉簽可以改變聲音的________。

3.下圖為傳統(tǒng)樂器“鈸”。扣擊“鈸”發(fā)出的聲音是由鈸的________產(chǎn)生的;用不同的力量扣擊鈸,會發(fā)出不同________(選填“響度”“音調(diào)”或“音色”)的聲音。

4.只需一片小樹葉,就能隨心吹出一首首美妙歌曲,纏綿婉轉(zhuǎn)的“歌聲”,似簫似笛,仿如天籟之音。吹奏時由于氣流引起樹葉的________而發(fā)出聲音。這種聲音與樂器發(fā)出的聲音有所不同,我們主要是根據(jù)________(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)區(qū)分的。

二、能力提升5.通過觀察聲音的波形圖,下列說法錯誤的是()A.甲、乙、丁音調(diào)相同 B.甲、丁音色不同C.甲、乙音色不同 D.甲、乙、丙響度相同6.右圖的四個相同瓶子中,分別裝上不同量的水后,用筷子敲擊瓶子,會發(fā)出不同音調(diào)的聲音,則音調(diào)由低到高的是()A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁C.丁、甲、乙、丙 D.丁、丙、乙、甲7.下列有關(guān)聲現(xiàn)象的說法正確的是()A.憑聽覺我們不能發(fā)現(xiàn)飛行的蝴蝶,是因為蝴蝶振翅的頻率太低B.女同學的聲帶振動慢,頻率低,音調(diào)就高C.人的發(fā)聲頻率在20~20000Hz之間D.“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“高”是指聲音的音調(diào)高8.智能音箱可以模仿很多動物的聲音,該音箱主要是模仿聲音的________;聽歌時,有些時候智能音箱振動的頻率很高,聲音聽起來尖細,這里的“尖細”主要是指聲音的________;休息時,智能音箱可以播放輕音樂舒緩身心但音量不能過大,是指聲音的________要適中,以免影響聽力。(以上均選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)

三、思維拓展9.如圖所示,根據(jù)以下幾個聲現(xiàn)象的實驗,請按要求回答:(1)圖甲:該裝置可以探究聲音產(chǎn)生的原因,此時乒乓球在實驗中的作用是________。

(2)圖乙:抽氣機不斷向罩外抽氣的過程中,罩內(nèi)鬧鐘的鈴聲越來越小,直到聽不見,這說明________________。

(3)圖丙:將一把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌面適當?shù)拈L度,撥動鋼尺,就可聽到鋼尺振動發(fā)出的聲音。保持撥動鋼尺的力不變,逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度,鋼尺振動發(fā)出聲音的________(選填“響度”“音調(diào)”或“音色”)會發(fā)生改變。

(4)某研究小組利用兩個紙杯和一些長短、粗細不同的琴弦,又進行了探究音調(diào)與哪些因素有關(guān)的活動。他們選用的琴弦長度、材料在圖丁中已標出(其中琴弦的直徑關(guān)系是琴弦a、c、d的直徑相同且都小于琴弦b的直徑),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松緊程度一致。為了研究音調(diào)高低與琴弦粗細的關(guān)系,應該選擇琴弦________和________;還可以選擇琴弦________和________研究琴弦音調(diào)高低與材料的關(guān)系。(均選填“a”“b”“c”或“d”)

【課后·知能演練】1.CD解析:音叉發(fā)聲的時候在振動,使小球彈起,故A正確。人聽到了音叉發(fā)出的聲音,是因為聲音通過空氣傳到人的耳朵里,故B正確。響度和振幅有關(guān),敲音叉的力越大,聲音的響度越大,音調(diào)和振幅無關(guān),故C、D錯誤。2.音調(diào)解析:從管口吹氣,能發(fā)出類似鳥叫的聲音,鳥鳴器發(fā)聲是由空氣柱振動產(chǎn)生的,拉動棉簽可以改變空氣柱的長度,改變它的振動頻率,改變聲音的音調(diào)。3.振動響度解析:扣擊“鈸”發(fā)出的聲音是由鈸的振動產(chǎn)生的;用不同的力量扣擊鈸,鈸的振幅不同,會發(fā)出不同響度的聲音。4.振動音色5.B解析:甲、乙、丁頻率相同,音調(diào)相同,故A正確。甲、丁波的形狀相同,音色相同,故B錯誤。甲、乙波的形狀不同,音色不同,故C正確。甲、乙、丙振幅相同,響度相同,故D正確。6.C解析:用筷子敲擊瓶子,是瓶和瓶內(nèi)水振動發(fā)聲的,水越多,振動越慢,頻率越低;因此,發(fā)出音調(diào)由低到高的順序是丁、甲、乙、丙。7.A解析:人耳能聽到的聲音的頻率范圍是20~20000Hz,人憑聽覺能發(fā)現(xiàn)飛行的蜜蜂而不能發(fā)現(xiàn)飛行的蝴蝶,是因為蝴蝶翅膀振動的頻率太低,發(fā)出的聲音的頻率低于人耳能夠聽到的頻率范圍,故A正確。女同學的聲帶振動快,頻率高,音調(diào)就高,故B錯誤。人能發(fā)出的聲音頻率范圍是85~1100Hz,故C錯誤。“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“高”是指聲音的響度大,故D錯誤。8.音色音調(diào)響度解析:不同發(fā)聲體的材料與結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出聲音的音色不同,智能音箱可以模仿很多動物的聲音,該音箱主要是模仿聲音的音色。有些時候智能音箱振動的頻率很快,聲音聽起來尖細,說明振動頻率變快,是改變聲音的音調(diào)。音量不能過大,是指聲音的響度不要過大,以免影響聽力。9.(