人教版八年级上册物理教案：2.2声音的特性

第2节
?声音的特性
教学目标
知识与技能:
1、了解声音的特性。
2、知道乐首的首调跟发声体的振动频率有关，响
度跟发声体的振幅有关。
3、不同发声体发出乐音的音色不同。
过程与方法:
1、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。
2、培养学生科学探究的能力。
情感、态度与价值观！
1、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。
2、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、音色的概念及其相关因素。
教学难点
探究决定首调、响度的因素。
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.
教学过程
情境引入
为什么我们不能听到蝴蝶扇动翅膀的声音，却能够听到蚊子和蜜蜂扇动翅膀的声音，又为什么我们用力鼓掌时的声音比我们轻轻拍手时的声音大。下面我们就来研究一下声音的特性。
新课教学
一、?音调
1、播放蚊子的声音和牛叫的声音，让学生听它们的不同，引出声音的特性：音调
2、男低音与女高音
男同学声音粗、低、厚，女同学声音细、高、明亮。
结论：音调表示声音的高低
探究点一?音调和频率的关系
实验：运用钢尺，想办法使钢尺发声。我们可以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。如果钢尺伸出桌边的长度短一些，?观到钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点？此时，钢尺振动得较快，声音尖而细。如果使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，比较两种情况下钢尺振动得快慢和发出的音调。
结论：当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。
总结：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。在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz)，简称赫，符号为Hz。
音调的高低与发声体振动的频率有关。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。
实验：几个装有不同高度的水瓶，分别敲与吹。
结论：敲：水振动，水柱短的频率高，音调高
?水柱高的频率低，音调低
吹：空气柱振动，空气柱短的频率高，音调高
空气柱长的频率低，音调低
大多数人能够听到的频率范围从20
Hz到20000
Hz。其中20
Hz是人类听觉的下限，20000
Hz是人类听觉的上限。
讨论：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，却能听到讨厌的蚊子声？请同学们分组讨论。
蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500~600次，由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围，当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。而蚊子翅膀的振动频率在人耳的听频范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音。
频率高于20000Hz的声音叫做超声波。频率低于20
Hz的声音叫做次声波。
超声波应用：B超、超声清洗机、超声波加湿器、超声波测距
次声波产生于：火山爆发、地震、激光、海啸、台风、雷暴、龙卷风、核爆炸、火箭发射、化学爆炸
探究点二?波形与频率
观察声波的波形
教师简单介绍示波器的作用并演示：在这里，我们要用示波器显示声波的波形，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。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。（教师演示，学生观察并讨论）
实验结论：音调高的波形更密一些，声音的频率较高
??????????音调低的波形比较稀疏，声音的频率较低
二、响度
提出问题：蚊子的叫声音调高，但是我们平时要听到蚊子叫声，就要离得很近，可是要听到老牛的声音却可以离的很远，这又是为什么呢？
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做响度。响度也就是我们平常所说的声音的大小。怎样才能使物体振动发出的声音更响？轻敲鼓面，鼓皮振动的幅度小，声音弱，响度小；重敲鼓面，鼓皮振动的幅度大，声音强，响度大。响度跟什么因素有关呢？
探究点三?振幅与响度
（1）用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。
（2）重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
（3）比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。
（4）通过上面的探究活动，可以得出什么结论？
结论：音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。根据实验结果知道：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。
总结：在物理学中，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。那么振幅是确定响度的惟一因素吗？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。
所以，响度的大小跟发声体的振幅和距发声体的远近有关。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。）
三、?音色
未见其人，先闻其声
结论：声音的特性叫音色
用示波器显示音叉、钢琴、长笛演示相同的音调，响度的声音，观看波形的不同?
不同乐器演奏C调的“1”时，波形各不相同
说明：声音的音色用来辨别发生的物体，音色与发声体的材料和结构等自身因素有关。