《聲音的特性》物理教案設計

時間：2022-10-08 06:25:32 教案

《聲音的特性》物理教案設計

　　教學目標

《聲音的特性》物理教案設計

　　一、知識與技能

　　1.說出聲音的特性。

　　2.說出樂音的音調(diào)和響度跟哪些物理量有關。

　　3.簡述樂音的特點。

　　二、過程與方法

　　1.通過做音調(diào)與頻率有關的實驗和響度與振幅有關的實驗，進一步了解物理學研究問題的方法。

　　2.培養(yǎng)科學探究的能力。

　　三、情感態(tài)度價值觀

　　1.體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，培養(yǎng)熱愛世界、熱愛科學的品質(zhì)。

　　2.培養(yǎng)聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科學技術的意識。教學重、難點

　　1.重點：音調(diào)、響度、音色的概念及其相關因素。

　　2.難點：探究決定音調(diào)、響度的因素。

　　教學方法

　　探究法、演示法、討論法。

　　教學媒體

　　鋼尺(若干)、示波器、音叉、乒乓球(系有細繩)、鐵架臺、口琴、笛子、錄音機。

　　課時安排

　　1課時

　　教學過程

　　課題引入

　　我們已經(jīng)知道耳朵聽到聲音的過程，生活中我們聽到的聲音各種各樣、千差萬別，其中有許多聲音讓我們感到悅耳、動聽，有的聲音卻使人煩躁、難受。即使同樣是動聽的樂曲，它們也存在不同的地方，有的音調(diào)聲，

　　有的音調(diào)低：有的聲音大，有的聲音小，而且各種樂器，即使演奏同樣的曲調(diào)，給人的感受也是不一樣的，這就是我們今天要學習的聲音的特性。

　　板書：三、聲音的特性

　　新課教學

　　音調(diào)

　　演示實驗：用口琴吹奏1、234、5、6、7時吹不同的孔，有的聽起來音調(diào)高，有的聽起音調(diào)低。

　　師：你發(fā)現(xiàn)生活中哪些聲音的音調(diào)不同?

　　生甲：女生的音調(diào)高，男生的音調(diào)低。

　　生乙∶小孩的音調(diào)高?大人的音調(diào)低。

　　生丙：在鍵盤樂器中，越是右邊的音，音調(diào)越高;越是左邊的音，音調(diào)越低。

　　師：三位同學平時注意觀察，事例舉得很好。生活中還可以找到很多例子。聲音為什么會有音調(diào)高低的不同?是什么因素決定音調(diào)高低?

　　點撥思路：聲音是由于物體的振動產(chǎn)生的，聲音的音調(diào)高低肯定與物體振動情況有關。猜想一下，音調(diào)的高低與物體振動的什么因素有關?

　　生：音調(diào)高低可能與物體振動快慢有關。

　　師：如何證實你的猜想?

　　生：進行實驗。

　　師：好，大家現(xiàn)在基本上掌握研究物理問題的方法了，請你們分組討論根據(jù)桌面上提供的器材設計實驗。

　　生：將鋼尺一端緊按在桌面上，另一端伸出桌邊，撥動鋼尺，它會振動發(fā)出聲音，鋼尺伸出桌邊長度不同振動快慢不同，發(fā)出聲音的音調(diào)高低也不同。

　　師：你設計得很好，大家掌聲鼓勵。在實驗時要注意使鋼尺兩次的振動幅度大致相同，注意觀察鋼尺振動的快慢與音調(diào)的高低。

　　下面請大家分組進行實驗。

　　學生分組實驗，教師巡回檢查。

　　師：通過實驗，你們觀察到什么現(xiàn)象?

　　生甲：兩次振動快慢不同。

　　生乙：振動快的音調(diào)高。

　　師：物體振動得快，發(fā)出的音調(diào)高，振動得慢，音調(diào)就低，可見發(fā)聲物體振動快慢是一個很重要的物理量它決定著音調(diào)高低。物理學中用每秒內(nèi)振動的次數(shù)頻率來描述物體振動的快慢，決定聲音的音調(diào)。頻率的單位為赫茲，簡稱赫，符號為Hz。物體在ls的時間里如果振動100次，頻率約是100Hz。

　　板書：1.音調(diào)是指聲音高低，頻率決定音調(diào)的的高低。

　　師;下面請同學們閱讀課本P20二、三、四段，你能獲得哪些知識?

　　生閱讀，思考。

　　生甲：人能感受的聲音頻率有一定的范圍。大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍是20～20000Hz。

　　生乙：頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲波，頻率低于20Hz的聲音叫做次聲波。

　　生丙：動物的聽覺范圍通常和人不同，有些動物對高頻聲波反應靈敏，有些動物對低頻聲波反應靈敏。

　　生丁：大象的語言是次聲波。地震、火山噴發(fā)、臺風等都伴有次聲波產(chǎn)生，一些機器工作時也會產(chǎn)生次聲波。

　　生戊：貓能聽到超聲波，狗能聽到次聲波和超聲波，海豚也能聽到超聲波。

　　師：同學們閱讀很認真，自學能力很強，講得很全面，全班同學以掌聲鼓勵。下面用示波器演示不同頻率聲波的波形。

　　演示與實驗：①通過示波器觀察兩個頻率不同的音叉發(fā)出聲音的波形。

　　②通過示波器觀察男女學生聲音波形的不同。

　　師：頻率(音調(diào))不同的聲音，波形有何不同?，

　　生：頻率(音調(diào))高的波形比較密一些，頻率低的波形比較疏一些。

　　師：請大家看課本P21想想議議，并進行討論：為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音，卻能聽到討厭的蚊子聲?

　　生：蝴蝶的翅膀振動比較慢、頻率比較低，低于20Hz，所以我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音，而蚊子翅膀振動的較快，頻率在20Hz～20000Hz之間，所以我們能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音。

　　2.響度。

　　師：有的人說話聲音宏亮，有的人說話聲音很小。說明聲音不僅有音調(diào)不同，也有強弱不同。物理學中，把聲音的強弱叫，響度，對于聲音的響度，你想知道什么?或你想提出什么問題?

　　生：聲音的響度與什么因素有關?

　　師：你們的猜想是什么?

　　生：可能跟物體振動的幅度大小有關。

　　師：怎么證實你們的猜想?

　　生：實驗。

　　師：對。下面分組討論：根據(jù)桌面上提供的實驗器材，如何設計實驗，驗證猜想。

　　生;將系在細繩上的乒乓球輕輕接觸正在發(fā)聲的音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度。使音叉發(fā)出不同的響：;度的聲音，重做上面的實驗。

　　師：你實驗設計得很好，簡單、容易操作，現(xiàn)象明顯。下面各組進行實驗，認真觀察實驗現(xiàn)象。

　　生甲;音叉的聲音越響，乒乓球被彈得越開。

　　生乙：音叉的聲音越響，線擺的角度越大。

　　師：兩位同學說得都正確，乒乓球被彈得越開、線擺的角度越大，說明音叉振動的幅度越大。物理學中用振幅來描述物體振動的幅度。通過實驗，可得出什么結(jié)論?

　　生：物體的振幅越大，聲音的響度就越大。

　　板書：2.響度：指聲音的強弱，響度與振幅有關，振幅越大，響度越大。

　　3.音色。

　　師：音調(diào)和響度完全相同的聲音，是不是就完全一樣?你能舉例說明嗎?

　　生：不一樣。用口琴和笛子同時演奏C調(diào)1，我可以分辨出它們。

　　師：對。不同的物體發(fā)出的聲音，即使音調(diào)相同，響度相同，我們還是能夠分辨它們。這表明在聲音的特征中還有一個因素是十分重要的，它就是音色。不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出的聲音音色也不同。

　　板書：3.音色與發(fā)聲體材料、結(jié)構(gòu)有關。

　　師：綜上所述，聲音有幾個特性。

　　生：聲音有3個特性：音調(diào)、響度、音色。

　　師：不同的物體，音色是不同的。如不同的樂器：大提琴、小提琴、鋼琴等音色不同;不同的人音色不同;同：一個人不同年齡，音色也不同。音調(diào)相同、音色不同的聲音，它們的波形有什么區(qū)別?

　　演示實驗：將話筒接在示波器的輸入端，用不同的樂器對著話筒發(fā)出相同音調(diào)的聲音，示波器分別顯示各種波形。

　　生甲：相同時間內(nèi)振動次數(shù)相同，即音調(diào)相同。

　　生乙：振幅不同，即響度不同。

　　生丙：大振動波形相同，小振動的波形各不相同。

　　師：以上同學說得很好，波形各不相同，說明音色不同。

　　下面請同學們看課本P23想想議議，并進行討論。

　　生甲：我認為錄音機放出來的聲音和我自己的聲音不一樣。

　　生乙：我聽其他同學的講話聲和從錄音機放出來的聲音是一樣的?

　　師：這是什么原因造成的?

　　生：自己的聲音是骨傳導，而從錄音機放出來的聲音是空氣傳導。聲音主要是靠空氣傳導，平時別人聽到的聲音也是靠空氣傳導。傳播途徑不同，音色不同，所以自己的聲音與從錄音機里放出來的聲音不同，而別人聽起來相同。

　　下面請同學們閱讀課本P23科學世界：樂音和樂器，并回答以下問題(多媒體字幕打出)：

　　(1)什么叫樂音?

　　(2)樂器的物理原理是什么?

　　(3)樂器分為哪幾類型?怎樣發(fā)聲的?怎樣改變音調(diào)的?

　　生甲：許多聲音悠揚、悅耳，聽起來感覺非常舒服，人們把這類聲音叫樂音。

　　生乙：所以樂器的物理原理都是一樣的：通過振動發(fā)出聲音。

　　生丙：樂器分為三種主要類型：打擊樂器、弦樂器和管樂器。

　　生丁：打擊樂器是受到打擊時發(fā)生振動，產(chǎn)生聲音。如鼓皮繃得越緊，振動越快，音調(diào)越高;弦樂器是通弦的振動發(fā)聲的。長而粗的弦發(fā)聲的音調(diào)低，短而細的弦發(fā)聲的音調(diào)高，繃緊的弦發(fā)聲的音調(diào)高，不緊的弦音調(diào)低;管樂器抬起不同的手指，就會改變空氣柱的長度，從而改變音調(diào)，空氣柱長音調(diào)低，空氣柱短音調(diào)高。

　　師：大家閱讀很認真，每個問題都回答得很好，全班同學掌聲鼓勵。

　　課本展示：我國春秋戰(zhàn)國時代的樂器編鐘，敲擊大小不同的鐘發(fā)出不同的音調(diào)。

　　歸納小結(jié)與學習過程評估

　　師：通過本節(jié)課的學習，你有什么收獲?

　　生討論、交流得：通過本節(jié)課的學習，我們知道了聲音的三個特性：音調(diào)、響度和音色。音調(diào)高低決定于發(fā)聲體振動頻率，響度大小由發(fā)聲體振幅決定的。音色由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)決定的。還知道了超聲波和次聲波。

　　師：你歸納得很全面，也很簡練，大家掌聲鼓勵。下面每位同學都對自己在本節(jié)課的學習情況進行評估。

　　課后練習

　　1.課本P24：動手動腦學習物理：1、2、3、4

　　2.選用課時作業(yè)優(yōu)化設計

　　板書設計

　　三、聲音的特性

　　1.音調(diào)：聲音的高低，決定于發(fā)聲體振動的頻率。