《声音的特性》教学设计

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【教学目标】

1.知识与技能

● 了解声音的特性

● 知道乐音的音调跟发音体的振动频率有关;响度跟发音体的振幅有关;不同发声体发出声音的音色不同。

2.过程与方法

● 通过做“音调与频率有关”“响度与振幅有关”的试验,进一步了解和学习物理学研究问题的方法。

3.情感态度和价值观

● 体会现实世界物体的发声是丰富多彩的,从而更加热爱世界,热爱科学,热爱生活。

【教学重点】

● 让学生在探究中体会和总结出对音调、响度、音色概念的理解及其相关因素。

● 本节中出现的名词:乐音、音调、频率、超声波、次声波、响度、振幅、音色。

【教学难点】

● 引导学生在动手中动脑。

● 学会自我构建知识体系。

【教学方法】

探究法、演示法、讨论法。

【教学用具】

钢锯条(25根),示波器、吉他、笛子、小鼓、铁架台、音叉、乒乓球、细绳。

【课时安排】

2课时

【教学过程】

引课

世界上的声音千差万别、各种各样:有悦耳动听,使人心情愉快的乐音(如:音乐厅的演奏,歌唱家的歌唱);也有嘈杂刺耳,令人厌烦的噪声(如刹车时的摩擦声、打磨工件的声音、电钻的声音)。今天我们一起来研究乐音的特性。

新课教学

&1.3声音的特性(板书)

乐音:是物体作规则振动时发出的声音。

但同是乐音,有的调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是怎么回事呢?

既然声音是由振动着的物体发出的,我们会这样猜想:声音的差别必然跟物体的振动情况有关,是不是这样呢?

[师演示]:请听:用吉他弹几个不同的音。

提问:你感觉有什么不同?

(生)回答:声音的高低不一样。

我们先来研究声音的高低与振动的关系:

一、音调──声音的高低。(板书)

让我们一起来探究:[生分组试验]

物品:钢锯条,记录表格。

过程:把钢锯条紧压在桌边上,(1)将锯条1/5伸出桌外;(2)将锯条1/3伸出桌外;(3)将锯条1/2伸出桌外,使其振动发声。

操作关键:(1)按锯条的手要用力压紧。(2)使锯条两次振动的幅度大致相同。

观察:锯条伸出桌外长短不同时:振动快慢情况?发出声音的特点?

实验总结:请填表。

锯条伸出长度
振动快慢
声音高低

伸出1/5
最快


伸出1/3
较快
较高

伸出1/2

最低



我的结论 振动的越快 发出的声音越高(音调越高)。

同学们,刚刚的探究活动很成功,让我们一起为同学们成功的合作及探究鼓掌加油!

我们得到的结论是:物体振动的越快,发出声音的音调越高。(板书)

那么能不能用一个物理量来表示振动的快慢程度呢?

请同学们阅读教材19-20页,试着回答下面的问题:

1.频率的物理意义是什么?什么叫频率?

2.在国际单位制中,频率的单位是什么?

3.物体振动的快慢、频率跟音调的关系是什么?

4.大多数人能够听到的频率范围是多少?

5.什么叫超声波?什么叫次声波?

6.生活中你对超声波,和次声波了解多少?他们有什么用处?

(以上问题事先写在小黑板上)

老师先引导学生回答,再讲解:

1.频率:是用来描述物体振动快慢的物理量。

物理学中,把物体在每秒内振动的次数叫做频率。(板书)

2.在国际单位制中,频率的单位是赫兹,符号:Hz (板书)

3.实验表明:频率决定声音的音调:物体振动快──频率高──音调高;

物体振动慢──频率低──音调低。(板书)

4.大多数人能听到的频率范围:20赫兹~20000赫兹(板书)(其中最敏感的频率是3000赫兹;老年人的听觉会衰退;20赫兹是听觉下限~20000赫兹是听觉上限)

5.超声波:高于20000赫兹的声。次声波:低于20赫兹的声。(这两种声,人是听不到的)(板书)

6.超声波特点:能量大,沿直线传播。

超声波利用:(1)超声探伤、测厚、测距、医学诊断成像(B超)。举例:如何探伤;B超原理。(2)超声处理──利用强超声波的高能量。举例:空气加湿器;超声洗牙、洗工件;超声钻孔。

次声波(又叫亚声波,大致范围:10-4~20赫兹)产生:火山爆发、地震、极光、海啸、台风、雷暴、龙卷风等自然灾害;还有,核爆炸、火箭发射、化学爆炸、机器工作时也能产生次声波,次声波对人体有一定的危害。

次声波特点:传播的距离远,而且不容易被吸收。

次声波利用:从20世纪50年代才开始的用于预测自然灾害。

超声波和次声波在生活中的现象和应用:有一些动物有完善的发射和接受超声波或次声波的器官。

超声波如:蝙蝠、海豚(要说明它们是如何利用超声波的)、猫、狗(讲犬笛的故事)。

次声波如:大象(解释章首图,讲海啸中大象救人的故事),狗(讲唐山大地震中,小狗救主人的故事)。

在故事中,让学生懂得动物是人类的朋友,要保护我们的生存家园。

[师演示] 以上讲完后,用示波器来演示音调与频率的关系,加深学生的直观印象。

一起来看教材上的“想想议议”。

引导学生分析,蝴蝶、蜜蜂、蚊子的飞行特点,频率的高低,是否能听到。

声音有音调的不同,也有强弱、大小的不同。

二、响度──声音的强弱(大小)(板书)

下面我们一起来探究,响度和振动的哪方面有关?先引导学生猜想,

[生分组试验]

物品:钢锯条,记录表格。

过程:把钢锯条紧压在桌边上,(1)将锯条1/2伸出桌外轻轻拨动 (2)将锯条1/2伸出桌外用力拨动 使其振动发声。

操作关键:(1)按锯条的手要用力压紧。(2)使锯条两次振动的伸出长度相同。

观察:锯条两次拨动时,振动幅度情况?发出声音的特点?

实验总结:请填表

拨动方式
振动幅度
发声特点

轻轻拨

声音小

用力拨

声音大



我的结论 振幅大 声音大(响度大)

好,这次探究也很成功!

我们得到的结论是:振幅大,响度大;振幅小,响度小。(板书)

[师演示] 敲音叉试验,让学生注意观察。

这个小试验,验证了我们得到的结论。

另外,声音的响度,还与距离发声体的远近有关(板书)。举例:听喇叭广播,远近听声音大小不同。

以上,我们共同研究了声音的两个特性:音调和响度。

[师演示]用吉他来演示,声调和响度是声音的两个不同的特征。

用力拨粗弦──音调低,响度大。

轻轻拨细弦──音调高,响度小。

可见:响度大的声音,音调不一定高;音调高的声音,响度不一定大。

讨论:(1)蚊子与黄牛的叫声。(2)1234567(老师唱出音调)指的是音调还是响度?

[生做小游戏]前排指定一位同学不许回头,后面的同学指到谁,谁说一句话。让前排指定同学判断是谁的声音。

[师做]在桌子底下分别敲鼓和音叉,让学生判断是什么发出的声音。

学生回答后,引出问题:我们是怎样区分开不同的声音的?这是由于音色不同。

三、音色(板书)

1.物理上,把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色,又叫音品。(板书)──这是声音特征中的一个十分重要的因素。

为什么每一种物体振动发出声音的音色都不同呢?

2.音色是由发声体的材料、结构等决定的。(板书)人也有各自的音色,但人的一生中,随着年龄的不同,音色会发生改变。

[示波器演示]音叉、吉他、笛子同是C调1的波形:声音即使音调、响度都相同,波形长相也会各有不同,即音色不同。

小结本课:乐音的三个特性:音调──振动频率;响度──振幅;音色──不同发声体。(板书)

作业:

1.阅读“科学世界”,把三类乐器的特点归类。

2.“动手动脑学物理”。

3.利用身边物品,制作一件简单乐器,并说明发声原理,以及如何调节音调、响度。

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