乐音和噪声
第一课时
教学目标
知识目标
了解声音的特性。
知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关,响度跟发声体的振幅有关。
不同发声体发出乐音的音色不同。
能力目标
通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”,进一步了解物理学研究问题的方法。
培养学生科学探究的能力。
情感目标
体会现实世界物体的发声是丰富多彩的,培养学生更加热爱世界、热爱科学的品质。
培养学生联系生活、生产和科学技术的意识。
教学重点
音调、响度、音色的概念及其影响因素。
教学难点
探究决定音调、响度的因素。
教学方法
探究法、演示法。
教学用具
钢尺(若干)、示波器、音叉、乒乓球(系有细绳)、铁支架、口琴、笛子、小提琴、录音磁带、录音机。
课时安排
2课时
教学过程
一、创设问题的情境,引入新课
[师]生活中我们接触到的声音各种各样,千差万别。其中有许多声音让我们感到悦耳、动听。例如:音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等,它们都是物体做规则振动时发出的声音,物理学中把这类声音叫做乐音。请同学们注意听下面的歌曲(男低音独唱曲、女高音独唱曲),比较这两支歌曲的演唱风格有什么不同?
[生甲]前者的演唱声音低沉,后者的演唱声音尖细。
[生乙]前者的演唱是通俗唱法,后者的演唱是民族唱法。
[生丙]前者的演唱声音小,后者的演唱声音大。
[生丁]前者的演唱音调低,后者的演唱音调高。
[师]有的声音听起来音调高,有的声音听起来音调低,声音为什么会有音调高低的不同呢?让我们一起来做下面的探究活动。
二、进行新课
一)音调
[师]每组的实验台上备有不同齿数的齿轮,请同学们想办法使纸片发声。
[生]把纸片的一个边紧压在齿轮上,转动齿轮,听它振动发出的声音。
[师]使纸片接触齿数较多的齿轮,注意观察纸片振动发声时振动得快慢及声音的特点。
[生]纸片振动得较快,声音尖而细。
[师]使纸片接触齿数较少的齿轮,注意观察纸片振动发声时振动得快慢及声音的特点。
[生]当纸片接触齿数较多的齿轮时,纸片振动得较快,音调高;当纸片接触齿数较少的齿轮时,纸片振动的较慢,音调低。
[师]同学们刚才的探究活动很成功,为同学们成功的合作及探究鼓掌。请同学们阅读教材32页内容,回答下面的问题:
[投影]
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.物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么?
[生]阅读教材内容,并讨论上述问题。
[师]指导学生带着问题去阅读。
[生答]
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(frequency)。
2.在国际单位制中,频率的单位是赫兹(Hertz),简称赫,符号为Hz。
3.实验表明,频率决定声音的音调。物体振动得快,频率高,发出的音调就高;物体振动得慢,频率低,发出的音调就低。
[演示]观察声波的波形
[师]简单介绍示波器的作用:
在这里,我们要用示波器显示声波的波形。
[生]示波器为什么可以显示声波的波形呢?
[师]示波器的构造复杂,工作原理要在高中物理的电场部分涉及到,目前同学们的知识还不足以理解它。另外,我们也没有必要弄懂它,只要我们会正确使用就行了。下面让我们一起来完成这个实验。
1.通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形,比较不同频率的声音的波形有什么差别。
2.通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形,比较男女学生声音的波形有什么不同?
实验结论:
1.两个频率不同的音叉发出声音的波形相似,但频率高的音叉的波形要密一些。
2.男、女学生声音的波形不同,女同学的音调比男同学高,波形就密一些。
[生]老师,轻敲和重敲同一个音叉(即频率相同的音叉),音叉发声的波形有什么不同?[师]这个问题提得很好,实践是检验真理的唯一标准,让我们做做看。
实验结论:
轻敲音叉时,波形的幅度小;重敲音叉时,波形的幅度大。但两种情况下,波形的疏密程度相同。
二)响度
[师]每组的实验台上备有钢尺,请同学们想办法使钢尺发声。
[生]把钢尺紧压在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音。
[师]使钢尺振动的幅度不一样,注意观察钢尺振动发声时声音的特点。
[生]钢尺振动的幅度越大,响度越大。
[师]同学们刚才的探究活动很成功,为同学们成功的合作及探究鼓掌。请同学们阅读教材33页内容,回答下面的问题:
实验结果:
通过上面的探究活动可知,响度跟发声体振动的幅度有关,物体振动的幅度越大,产生声音的响度越大。
[师]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。
[生]振幅是确定响度的唯一因素吗?
[师]实际中,响度还跟听者与发声体的距离有关。距发声体越远,听到的声音越小,响度越小。(可以向学生简单介绍原因:因为声音在传播过程中,越到远处越分散。)
[演示]音调和响度的关系
用口琴先用力吹“1”,再轻轻吹“5”。请同学们比较它们音调的高低,响度的大小。
[生甲]“1”的响度大。
[生乙]“5”的响度小。
[生丙]“1”的音调低。
[生丁]“5”的音调高。
[师]通过上面的实验,我们可以发现:音调和响度是声音的两个不同的特征。
响度大的声音,音调不一定高;
音调高的声音,响度也不一定大。
在同一首歌曲中,音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。
[练习]请同学们讨论并回答,蚊子的叫声与黄牛的叫声相比,哪个音调高?哪个响度大?
参考解答:
蚊子的叫声音调高;
黄牛的叫声响度大。
[师]频率的高低决定声音的音调。但是不同的物体发出的声音,即便音调相同,我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的,它就是音色。
三)音色
物理上,把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色(musical
quality)[想想做做]
[师]请两位同学藏在讲桌后面,分别用不同的乐器(口琴和笛子)演奏C调的“1”,让同学们猜他们用的各是什么乐器?
[生甲]第一位同学用的是口琴。
[生乙]第二位同学用的是笛子。
[师]两位同学猜得都对。为什么这两位同学猜得如此准呢?
[生]因为它们的音色不同。
[师]播放录音(分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》)。同学们能不能分辨出由不同乐器演奏的同一首乐曲。
[生]据它们的音色不同来分辨。
[演示]观察波形。
将话筒接在示波器的输入端,用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声音(都发C调的“1”),比较各波形有何异同?
实验结果:
不同乐器演奏C调的“1”时,波形各不相同,音调相同,频率相同;但振幅不同,响度不同。
[想想做做]
[师]在上节的活动课上,我已经让同学们用录音机听自己的录音,然后把自己的录音与自己的原声作了比较。在这里,我们要让别的同学听你讲话,再听你的录音,然后加以比较,两次听到的声音一样吗?
[学生实际操作]
实验结果:听别人直接讲话和听别人的录音没有多大差别。
分析原因:这是因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音,直接听到说话人的声音也是通过空气传来的,所以别人认为像说话人的声音。
三、小结
本节课我们主要学习了以下内容:
乐音的三个特征:音调、响度和音色。
音调是由发声体振动的频率决定的。
响度是由发声体的振幅决定的。
不同的发声体具有不同的音色。
布置作业
活动课上,每个同学尽可能带一种家里有的乐器,观察是怎样发出声音的,又是怎样改变音调和响度的。
制作音调可变的哨子,并用它演奏一首音乐课上学过的简单的曲子。
把课后实践的习题写在作业本上。
自制乐器,在活动课上交流。乐音和噪声
第二课时
一、教学目标
1、知识与技能
了解噪声的来源和危害
知道防治噪声的途径,增强环境保护的意识。
2、过程与方法
通过体验和观察,了解防治噪声的思路
3、情感、态度和价值观
通过学习,培养热爱、保护我们赖以生存的“地球村”的环境意识
二、教学重难点
重点:噪声控制的途径
难点:噪声的危害以及提高学生的环保意识
三、教学器材:多媒体电脑、闹钟、纸盒
四、教法与学法:分组讨论法、阅读法
五、教学过程:
放一段录像,先放出一段优美的旋律,然后放出一段嘈杂的声音。
然后引入课题:优美的声音使人心情愉快,而杂乱的声音则令人心烦意乱。那么,令人心烦意乱的声音是怎样产生的?它对人有没有危害?怎样才能有效地防止这些声音的产生和或者削弱它呢?
1、噪声的来源
学生活动
(1)阅读课文,分别从物理角度和环境保护的角度找出噪声的含义。
(2)分组讨论:在你的周围,有哪些是噪声?
总结学生的分析,得出噪声的含义:
发声体做无规则振动时发出的声音(物理角度)
凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音。(环境保护角度)
2、噪声的等级和危害
学生活动
(1)阅读课文,找出噪声的等级是按什么划分的?
(2)不同的噪声的等级对人们所产生的危害又是怎样的?
(3)认真阅读P36的噪声分类表。
(4)观察表1-10
城市环境噪声标准
为了更有效地控制噪声,可以用法律的手段,保护盒改善我们生活的环境,保障人体的健康。
3、噪声的防治
复习人耳听到声音的过程:
声源的振动产生声音——空气等介质的传播——引起鼓膜的振动
(声源发生处)
(声音的传播过程)
(人耳)
演示实验:让闹钟发出声音,过一段时间后,把纸盒将闹钟罩住,让学生比较前后声音的不同。
学生活动
观察与思考:观察图1-32,你能说说可以从哪些环节减弱噪声吗?指出控制噪声的措施分别在哪里实施的;
(2)分组讨论:生活中还有哪些治理噪声的实际例子
综合实验和学生活动内容,总结得出控制噪声的途径:
在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。
(3)观看录像。加深对噪声的了解
课堂小结:噪声的来源和危害有哪些?
怎样防治噪声?
布置作业:调查学校周围有哪些噪声源,学校应该采取哪些合理的措施?
教学后记:
这节课的教学内容不多,在强调一两个主要内容的同时,可以安排一定的课外练习让学生在课堂完成。