第二章
声现象
第2节
声音的特性
课时1
音调和响度
课题
音调和响度
授课人
教学目标
知识与技能
1.了解声音的特性,即音调、响度和音色.2.知道声音的音调跟发声体的振动频率有关；响度跟发声体的振幅和距离发声体的远近有关.
过程与方法
通过做“音频与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解、学习用科学探究的方法研究物理问题.
情感态度与价值
体会现实世界中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.
重难点
重点
音调、响度的概念及其相关因素.
难点
音调与响度的区分.
教学准备
教师准备：多媒体、示波器或计算机、乐器（有条件的老师或学校）.学生准备：钢尺、鼓、音叉（256
Hz和512
Hz）、小锤、系线的乒乓球、铁架台、手机.
教学步骤
师生活动
设计意图
情境导入情境导入
通过上节课的学习，我们都知道物体振动会发出声音，我们也都听到过蚊子发出的“嗡嗡”声，可是，在生活中，你听到过蝴蝶翅膀振动发出的声音吗？你知道这是什么原因吗？同学们一定对上面这些问题很感兴趣，那么，今天我们就一起来学习声音的音调和响度.
从学生习以为常但又不能科学解释的生活现象入手，在激发学生学习兴趣的同时，点出本节课的学习主题.
活动一：探究新知活动一：探究新知活动一：探究新知活动一：探究新知活动一：探究新知
学点1：音调1.概念【创设情境】播放一首男女合唱的歌曲.师：同学们，你们感受到这首歌曲中男、女歌手的声音有什么差别？生：男歌手声音低沉，女歌手声音高昂.女歌手主要唱的是调高的部分.师：好，同学们说得非常好！音乐中的调子在物理学中就是音调，它指的是声音的高低.（板书：音调——声音的高低）谁能通过生活中的实例说明一下音调.生甲：女生的声音尖，音调高；男生的声音低沉，音调低.生乙：小孩的声音尖锐刺耳，音调高；老人的声音比较沉闷，音调低.生丙：牛叫声低沉，音调低；蚊子叫声尖锐刺耳，音调高.2.影响因素【提出问题】我们接触到的各种声音有的高有的低，在物理学中，把声音的高低叫作音调.声音为什么会有高低不同的音调？什么因素决定音调的高低呢？【探究实验】如图2-2.1-1所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动钢尺.比较钢尺振动的快慢和声音的音调的高低，它们之间有什么关系？（强调：每次实验要用相同大小的力）教师巡视，对个别学生的实验过程进行指导，让学生代表对实验现象进行描述并填写记录表格.
图2-2.1-1【实验结论】师：通过上面的实验，我们可以初步得出什么结论？生：声音的音调与发声体振动的快慢有关，发声体振动得越快，音调越高.3.频率与音调物理学中把物体每秒内振动的次数叫作频率，用频率描述物体振动的快慢.请同学们查阅课本，说说频率的单位是什么？生：频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz.师：一个物体1
min内振动的次数是3
000次，它振动的频率是多少？生：1
min是60
s，1
min内振动了3
000次，则1
s振动50次，所以该物体的振动频率是50
Hz.师：学习了频率的概念，请同学们总结一下音调与频率的关系.生：声音的音调由发声体的振动频率决定，发声体的振动频率越高，音调越高.师：声音的音调由发声体的振动频率决定，而发声体的振动频率又与发声体的材料、长短、粗细和松紧程度等有关.吹笛子时，手指不断地改变按住笛孔的位置就是为了改变声音的音调.4.音调的波形图【演示实验】为了很好地了解物体振动发声的情况，我们可以将声音的波形在示波器或计算机上展现出来.分别把两个不同的音叉（256Hz、512Hz）发出的声音信号输入示波器，请同学们仔细听两个声音在音调上的差别并观察声音在波形（图2-2.1-2）上的区别.
图2-2.1-2师：通过演示，我们可以发现发声体的振动频率、发出的声音的音调和波形图的疏密有什么关系？生：频率低，音调低，波形图稀疏；频率高，音调高，波形图密集.学点2：超声波与次声波【自主学习】阅读教材P33，倒数2、3自然段，回答下面问题：1.大多数人能够听到的频率范围是什么？答：20
Hz到20
000
Hz.2.什么叫超声波？什么叫次声波？答：人们把高于20
000
Hz的声叫作超声波；把低于20
Hz的声叫作次声波.学点3：响度【教师演示】分别轻轻敲击鼓面和用力敲击鼓面.师：同学们发现两次敲击鼓面所发出的声音主要有什么不同？生：声音的大小不一样.师：对！声音的大小不同.物理学中,声音的大小常说成强弱，叫作响度.【探究实验】如图2-2.1-3所示，将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球弹开的幅度；使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验.图2-2.1-3师：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度.实验中是如何比较音叉振幅的？生：通过比较乒乓球被弹开的幅度来比较音叉的振幅，乒乓球被弹开得越远，弹开的幅度越大，说明音叉的振幅越大.师：通过实验观察，同学们可以发现声音的响度与振幅有什么关系？生：发声体发出声音的响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大.师：老师讲课的时候，如果声音小了，老师跟前的同学能听清，但是离老师远的同学可能听不清甚至听不见，这说明了什么？生：声音的响度还与人距离发声体的远近有关，离发声体越近，听到的声音越大.师：不少老师上课都带有胸麦，这是为了什么？生：增大声音的响度，使每个同学都能清晰地听见老师的声音.师：听诊器大家熟悉不？它的作用是什么？生：增大声音的响度.师：听诊器能增大心跳声音的响度吗？生：不能.师：那我们为什么通过听诊器听到的声音变大了？生：（思考一会儿）它减少了声音的分散，使人听到的声音的响度变大了.师：同学们善于思考，能够活学活用，非常好！
通过比较歌声引入音调，既显得引入自然，还体现了从生活走向物理的新课标理念.这里没有让学生提出猜想并设计实验，而是老师直接给出实验方案，主要是因为学生没有相关的经验，难以提出猜想，更谈不上设计实验，而直接给出方案，就显得实验简明易操作，使学生很容易将音调的高低与振动的快慢联系在一起，找到它们之间的关系.因此在该实验中，教师一定要让学生明确观察的内容：看钢尺振动的快慢，同时听声音音调的高低.师生问答，让学生看书回答问题，增强学生的自学能力，体现学生的自主学习.形象，直观，通过观察波形图，易于把频率与音调关系密切联系起来,有助于学生的理解.这部分知识比较简单，利用的自学辅导的方法，一是体现学生的主体作用；二是通过学生正确的回答问题使学生体验成功的喜悦，增强学生的学习动力.再次运用控制变量法，加强物理方法的运用与渗透.教学中应该让学生明确实验中改变谁，控制谁不变.活学活用，利用物理知识解释身边的现象.
活动二：运用举例活动二：运用举例
类型一：音调例1.不带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒钟振动
440次，带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒钟振动300次，有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂发生的声音来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来.带花蜜的蜜蜂发出的声音与不带花蜜的蜜蜂发出的声音相比(B).A.音调较高
B.音调较低C.音调相同
D.音调与振动的次数无关【解析】不带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒钟振动
440次，带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒钟振动300次，说明不带花蜜的蜜蜂飞行时比带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀振动的频率大，音调高.因此带花蜜的蜜蜂发出的声音的音调较低.故选B.类型二：超声波与次声波例2.蝙蝠的发声器官每秒最快可以振动120
000次，这时它的发声频率是
120
000
Hz，属于超声波，我们人耳不能（填“能”或“不能”）听见.【解析】频率是指发声体每秒内振动的次数，蝙蝠的发声器官每秒最快可以振动120
000次，其发声的最高频率是120
000
Hz，超出了人耳能听见声音频率的上限，它属于超声波，人是不能听见的.类型三：响度例3.“不敢高声语，恐惊天上人”，这里的“高”是指声音的（B）.A.音调高
B.响度大C.音色高
D.速度大【解析】这里的“不敢高声语”是说不敢大声说话，即声音的响度不能太大，而不是说音调高.要注意生活用语和物理用语的区别.
使学生学会分析生活中的问题.易错题，使学生明白物理用语和生活用语的不同，知道物理用语的严谨.
检测反馈
让学生完成《高效课时通》“当堂小练”P7，完成后同桌之间互相批改.
课堂小结
1.音调表示声音的高低，由发声体的频率决定.2.响度表示声音的强弱，由发声体的振幅决定.3.多数人能够听到的声音的频率范围为20
Hz到20
000
Hz；低于20
Hz的声是次声波，高于20
000
Hz的声是超声波.
布置作业
【正式作业】教材P37“动手动脑学物理”，第1、2、3题【家庭作业】《高效课时通》P19-P20
板书设计
第2节
声音的特性课时1
音调和响度1.音调取决于发声体振动的频率：频率越大，音调越高；频率越小，音调越低.2.响度与物体振动的幅度和距声源的距离有关.3.人能听到和发声的频率范围：20～20
000
Hz.4.超声波和次声波：高于20
000
Hz的声叫超声波；低于20
Hz的声叫次声波.
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1第2节
声音的特性
课时2
音色和乐器
课题
音色和乐器
授课人
教学目标
知识与技能
知道不同发声体发出声音的音色不同.
过程与方法
通过实验，学习停表的正确使用方法.
情感态度与价值
学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释具体问题.
重难点
重点
体会现实世界中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.
难点
音色特征的理解.
教学准备
多媒体课件、音叉、钢琴、二胡、笛子、长笛等一些乐器.
教学步骤
师生活动
设计意图
情境导入
听音乐时，我们没有看到歌手，只凭声音就能听出是哪位熟悉歌手的歌声，这又是利用了声音的什么特性呢？同学们一定对上面这个问题很感兴趣，那么，今天我们就一起来学习声音的特性—音色.
情景引入，从生活走向物理，激发学生的学习兴趣.
活动一：探究新知活动一：探究新知
学点：音色【小游戏】多媒体播放钢琴、二胡、笛子等一些乐器的声音，让学生分辨是什么乐器发出的.师：同学们刚才辨别的是那种乐器演奏的乐曲，根据的是音调还是响度？生：都不是，不同乐器演奏乐器的特色不同，我们根据的是这个.师：很好！不同的乐器演奏的音乐有不同的品质和特色，这就是物理中所说的音色.音色是由发声体的材料和结构决定的.同学们还知道音色有什么应用吗？生甲：我最爱听周杰伦的歌，歌声一出来我就能听出是他唱的，依据的就是音色.生乙：模仿秀节目里，一个人可以模仿很多明星甚至动物的声音，模仿的就是音色.一个人能模仿那么多的音色，不容易！生丙：我还听说有一种声纹锁，利用的就是音色.【教师演示】下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调1（do）的波形图（图2-2.2-1），用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同.师：通过示波器的演示，我们可以发现音色的不同在波形图上是怎样表现的？图2-2.2-1生：表现为波形图的形状不同.师：形状简单的波形图和形状复杂的波形图，谁对应的音色较好？生：形状复杂的波形图对应的音色好.
活学活用，利用物理知识解释身边的现象.波形图使学生对音色的认识形象化.
活动二：运用举例
类型：音色例.“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，我们能区分蛙声是根据声音的（C）.A．音调不同
B．响度不同C．音色不同
D．频率不同【解析】能够区分不同动物发生的声音主要是因为每种动物发出的声音都有不同的音色.故选C.
使学生学会分析生活中的问题.
检测反馈
让学生完成《高效课时通》“当堂小练”P7，完成后同桌之间互相批改.
课堂小结
音色是声音的品质、特色，由发声体的材料、结构决定.
布置作业
【正式作业】教材P15“动手动脑学物理”，第3、4题【家庭作业】《高效课时通》P4-P5
板书设计
第2节
声音的特性课时2
音色和乐器音色：声音的品质、特色，由材料、结构决定.
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