人教版八年级物理上册教学设计：2.2声音的特性

八年级物理上册教学设计
课题
2.2声音的特性
教学
目标
1.了解声音的特性.
2.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.
3.不同发声体发出乐音的音色不同.
教学
重点
音调、响度、音色的概念及其相关因素.
教学
难点
探究决定音调、响度的因素.
教学
过程
教
学
内
容
与
师
生
活
动
设计意图和
关注的学生
一、音调和频率的关系
1、频率的物理意义是什么？什么叫频率？
小组回答：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，频率的单位是什么？
小组回答：在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz)，简称赫，符号为Hz。
3、物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？
小组回答：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。
实验：在水平桌面上放一铁制容器，不断往铁制容器中倒水，同时用同样的力敲击铁制容器发声，倾听声音的变化．
（１）随着容器内水量的增多，听到的声音有没有变化？
小组回答：有变化．
（２）容器中水越多，水振动的快慢如何？
小组回答：水越多，水振动得越慢．
（３）听到的声音和水的振动快慢有什么关系？
小组回答：水振动得越慢，听到的声音的音调越低．
4、大多数人能够听到的频率范围是什么？
小组回答：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。
5、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？
小组回答：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。
６、什么叫超声波？什么叫次声波？
小组回答：频率高于20000
Hz的声音叫做超声波。频率低于20
Hz的声音叫做次声波。
二、波形与频率
教师演示：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.
如图所示是不同音调的波形图．
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。
小组回答：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、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?
小组回答：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。
教师小结：与音调有关的因素是——频率，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低.
三、振幅与响度
1、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？
小组回答：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。
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？
活动１：将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度，并听音叉发出的声音．
（１）音叉发出的声音与乒乓球被弹开的幅度有什么关系？
小组回答：音叉发出的声音越大，乒乓球弹开的幅度越大．
（２）听到的声音大小(响度)与振幅有什么关系？
小组回答：振幅越大，响度越大．
活动２：让你的同桌站在操场中央，大声的说话，你从距离他较远的地方向他走去．
（1）在此过程中，听到的声音(响度)有什么变化？
小组回答：听到的声音响度变大．
（2）响度大小与什么因素有关？
小组回答：与到声源的距离有关．
小组结论：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。
教师小结：1．响度的影响因素是——振幅和距离发声体的远近，振幅越大或距离发声体越近，响度越大；同理，振幅越小或距离发声体越远，响度越小．
2．在响度的演示实验中，要注意使乒乓球慢慢地轻触正在发声的音叉，否则快速碰撞音叉会影响实验结果．
3．在响度的演示实验中，除了每一次都要敲击同一个音叉(运用控制变量法)之外，还运用了转换法(通过观察乒乓球的摆动幅度来了解音叉的振幅)．
四、音色
实验：让一个同学用手帕蒙住眼睛，找几个同学喊蒙住眼睛的同学的名字，让他“听音辨人”，每个同学蒙眼一次，看谁辨得又快又准．
1．听音辨人的依据是什么？
小组回答：因为不同的人音色不同．
2．产生上述现象的原因是什么？
小组回答：是因为发声体不同．
音调、响度、音色的波形图
如下图所示是音叉、钢琴与长笛发出的
C
调1(do)的波形图，用计算机播放这几个声音片段(在相同的时间内)，边听边比较它们的波形有何异同．
钢琴乙　　　　　　　　音叉甲　　　　　　长笛丙
1．观察上图中的波形，不同乐器发出的声音波形相同吗？
小组回答：不同．
2．观察上面的波形图会得到什么结论？
小组回答：音调相同的不同乐器发出波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同，但音色不同；声音振动的幅度不同，即响度不同．
教师小结：
1．发声体不同，所产生的声音音调、响度可能相同，但音色一般不同．可以通过音色的不同来区分不同的乐器、不同的人．
2．音色不同的波主要区别在形状上；音调由频率决定，它们在示波器上显示同一个时间段内，波的个数有多少之分，多的频率就高.音调就高，反之越低；响度由振幅决定，它们在示波器上显示的主要区别是波偏离平衡位置的高低不同，离平衡位置越远的波，响度越大．
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板
书
设
计
一、音调和频率的关系
二、波形与频率
三、振幅与响度
四、音色
教
学
反
思