人教版八年级物理上册第二章第二节声音的特性 教学设计

声音的特性
思维导图：
教学目标：
1．知识与技能
(1).了解声音的特性
(2).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：
1.
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。
2.
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。
3.让学生在探究中体会和理解音调、响度和音色。
4.通过实验探究音调、响度与什么因素有关。
教学难点：
音调与响度的区分
教学用具：
钢锯条、铁架台、音叉、乒乓球、细绳。
教学过程：
引人新课：
自然界有各种各样的声音，这些声音有的银铃般清脆悦耳，有的瓮声瓮气，有的如响雷一般震耳欲聋，有的如声如细丝几乎听不到。这些声音都是有哪些区别，我们这一节就来学习一下声音的特性。
板书
声音的特性
?请学生利用手边的器材（包括老师提供的器材及学生自带的乐器）来发出尽可能多的声音，仔细倾听，尝试用不同的形容词来描述声音的不同，并展示自己的做法。
生1：声音有大小不同。用力敲铜锣，声音大；轻敲，声音小。
生2：有的声音低沉，有的声音尖锐。敲大鼓，声音低沉；用同样大小的力敲小鼓，声音尖锐。
生3：有的声音浑浊，有的声音清脆。敲大木鱼，声音浑浊；用同样大小的力敲小木鱼，声音清脆。
生4：声音有强弱不同。用力敲铜锣，声音强；轻敲，声音弱。
生5：…………
教师将学生的回答进行归类，并引导学生用专门的物理术语表示声音的不同。
?声音为什么会有强弱、高低的不同呢？研究问题要追根求源，从本质入手。请同学们回忆：声音是怎样产生的？
?学生回答：一切发声的物体都在振动。继续引导学生思考：物体的振动会有什么不同？
?教师演示：手来回摆动的动作。学生观察，总结振动有哪些不同。
与前面声音的不同对应。
（一）探究响度与什么因素有关：
【猜想与假设】响度可能与什么因素有关？
学生猜想响度可能与振幅有关，有的学生猜想响度可能与频率有关。
【进行实验】
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。
课本上图所示的实验，用不同的力敲击音叉，然后将发声的音叉靠近小球，观察小球被弹起的距离。
相互交流，看能不能总结出规律？
学生分小组探究，教师巡视指导。
我们得到的结论是：振幅大，响度大；振幅小，响度小。
物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体振幅越大，产生声音的响度越大。
【成果展示与总结】
?学生边展示，边总结。
生：用力敲铜锣，锣面振幅大，响度大；轻敲，锣面振幅小，响度小。
你是怎样比较出锣面振动幅度的大小的呢？
生：将手指轻轻接触正在发声的锣面，手指振动越强烈说明锣面振幅越大，振动轻微说明振幅越小。
有其他更直观的反映方法吗？
生：将系在细绳上的乒乓球接触正在发声的锣面，乒乓球被弹开的高度反映了锣面振动幅度的大小。
肯定学生的回答，点出该物理研究的方法并板书：转化法。
还有其它的做法吗？
生：将系在细绳上的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开的高度反映了锣面振动幅度的大小。
用力敲音叉，音叉振幅大，响度大；轻敲，音叉振幅小，响度小。
板书：（将响度与振幅用箭头联系起来）
响度：声音的强弱（大小）振幅：振动的幅度
振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小
（二）探究音调与什么因素有关：
【猜想与假设】有的声音尖细，有的声音低沉，也就是说有的声音音调高，有的声音音调低，音调是声音的一个特性。引导学生分析，要研究音调与频率的关系，必须使振幅一定，即用大小相同的力使物体发声。对学生进行“控制变量法”的研究方法教育。
既然声音是由振动着的物体发出的，我们会这样猜想：声音的音调必然跟物体的振动情况有关，是不是这样呢？
我们来做一个实验：
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
最高
伸出1/3
较快
较高
伸出1/2
慢
最低
我们的结论：
我们得到的结论是：物体振动的越快，发出声音的音调越高。
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32-34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？
老师先引导学生自主阅读从课文中寻找答案回答，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。
2．在国际单位制中，频率的单位是赫兹，符号：Hz
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。
4．大多数人能听到的频率范围：20赫兹～20000赫兹（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）
想想议议：
振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听的讨厌的文字声？
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。
?教师以生活实例做比喻引导学生进行理论分析：
?大个子同学与小个子同学跑步时，他们蹬腿的频率如何？能将这个现象与我们刚才的实验类比吗？
学生总结出：
?大个发声体振动频率慢，音调低；小个发声体振动频率快，音调高。
?同一琴弦，振动部分越长，振动频率慢，音调低；振动部分越短，振动频率快，音调高。
?教师演示：将钢笔帽和钢笔管拆下，分别吹。让学生比较音调的高低，并分析。
?吹气时，钢笔帽和钢笔管中的空气柱振动发声。帽内空气柱短，振动频率快，声音尖锐，音调高。管内空气柱长，振动频率慢，声音低沉，音调低。
板书：（将音调与频率用箭头联系起来）
音调：声音的高低频率：振动的快慢
?频率低，音调低；频率高，音调高。
演示：观察声音的波形
将音叉发出的声音信号输入到示波器上，观察不同频率的音叉声音的波形。再将男女同学的声音信号输入，比较它们的差异。
听一听、议一议：
?播放录音：蚊子和老黄牛的叫声。
?讨论：蚊子和老黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？
(三)
音色
不同发声体的材料、结构不同发出的声音的音色也就不同。
观察波形
音调和响度相同、音色不同的声音，他们的波形有什么区别？
音色体现的是声音细微的差别，所以音色是由发声体自身结构决定的。
练习
1、“震耳欲聋”是指_______很大，“声音刺耳”是指_______很高。
2．请解释下面几句话中的“声音”各指的是声音的哪个特征？
（1）对不起，请您讲话声音高一点（????
）
（2）凤凰传奇唱歌的声音真好听（????
）
（3）电锯发出的声音很尖，很刺耳（???
）
3、拿一张硬纸片，把它的一头伸进自行车轮的辐条中间，然后转动车轮，就会听到纸片振动发出的声音。当减慢车轮转速时，你能听到（?
??）
?　　A．音调变高
B．音调变低
?　　C．响度变大
D．响度变小
4．男低音独唱时由女高音轻声伴唱，他们的声音有哪些要素不同？有什么不同？
作业：
全品练习册第二章第二节
板书设计：
声音的特性
一
音调
频率
Hz
频率越大，音调越高，
频率越小，音调越低。
二
响度
振幅
振幅越大，声音越大，
振幅越小，响度月小。
三
音色
音色由发声体自身结构决的
声音的特性
1.音调
2.响度
3.音色
频率是描述物体振动快慢的物理量
声音的强弱
定义：声音的特性
声音的特性
声音的特性
声音的强弱
学生实验：学生实验：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？
定义：声音的强弱
声音的强弱
学生实验：用不同的力敲击音叉，然后将发声的音叉靠近小球，观察小球被弹起的距离。
振幅来描述物体振动的幅度，物体的振幅越大产生声音的响度越大
声音的强弱
不同的材料，结构发出的音色不同
声音的强弱
观察相同响度，相同音调的波形图
声音的强弱