第二节 声音的特性教学设计
尹洪艳
设计理念:
为了适应新课程标准对物理教学的要求,培养学生的创新意识,动手能力和发散思维能力,本节课我主要让学生从身边实例入手明确声音的不同特性,调动学生积极性,充分发挥学生的主体作用。 教学目标:
1.知识与技能
了解声音的特性;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”的实验,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。
教材分析:
1、教学重点:
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。
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。
2、教学难点:
引导学生在动手中动脑。
学会自我构建知识体系。
教学方法:
探究法、演示法、讨论法。
实验器材:
教师演示
示波器、吉他、笛子、小鼓、铁架台、音叉、乒乓球、细绳。 学生分组 钢锯条(24根)
教学过程:
一、创设情景 引入新课:
世界上的声音千差万别、各种各样:有悦耳动听,使人心情愉快的乐音(如:音乐厅的演奏,歌唱家的歌唱);也有嘈杂刺耳,令人厌烦的噪声(如刹车时的摩擦声、打磨工件的声音、电钻的声音)。今天我们一起来研究乐音的特性。
二、进行新课
(一)乐音:是物体作规则振动时发出的声音。
但同是乐音,有的调子高,有的调子低,有的声音大,有的声音小,这是怎么回事呢?
(二)声音的特性:
既然声音是由振动着的物体发出的,我们会这样猜想:声音的差别必然跟物体的振动情况有关,是不是这样呢?
[师演示]:
请听:用吉他弹几个不同的音。
提问:你感觉有什么不同?
(生)回答:声音的高低不一样。
我们先来研究声音的高低与振动的关系:
得出:1、音调──声音的高低。
让我们一起来探究:[生分组试验]
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?
结论 :振动的越快 发出的声音越高(音调越高)。
我们得到的结论是:物体振动的越快,发出声音的音调越高。(板书)
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,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?
(6).生活中你对超声波,和次声波了解多少?他们有什么用处?
(以上问题利用投影)
老师先引导学生回答,再讲解:
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)
超声波和次声波在生活中的现象和应用:有一些动物有完善的发射和接受超声波或次声波的器官。
超声波如:蝙蝠、海豚(要说明它们是如何利用超声波的)、猫、狗;次声波如:大象(解释章首图,讲海啸中大象救人的故事)
在故事中,让学生懂得动物是人类的朋友,要保护我们的生存家园。
[师演示] 以上讲完后,用示波器来演示音调与频率的关系,加深学生的直观印象。
一起来看教材上的“想想议议”。
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。
2、响度──声音的强弱(大小)。
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
[生分组实验]
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1/2伸出桌外轻轻拨动 (2)将锯条1/2伸出桌外用力拨动 使其振动发声。
操作关键:(1)按锯条的手要用力压紧。(2)使锯条两次振动的伸出长度相同。
观察:锯条两次拨动时,振动幅度情况?发出声音的特点? 结论 :振幅大 声音大(响度大)
好,这次探究也很成功!
我们得到的结论是:振幅大,响度大;振幅小,响度小。(板书)
[师演示] 敲音叉试验,让学生注意观察。
这个小试验,验证了我们得到的结论。
另外,声音的响度,还与距离发声体的远近有关(板书)。举例:听喇叭广播,远近听声音大小不同。
以上,我们共同研究了声音的两个特性:音调和响度。
[师演示]用吉他来演示,声调和响度是声音的两个不同的特征。 用力拨粗弦──音调低,响度大。
轻轻拨细弦──音调高,响度小。
可见:响度大的声音,音调不一定高;音调高的声音,响度不一定大。
讨论:(1)蚊子与黄牛的叫声。(2)1234567(老师唱出音调)指的是音调还是响度?
[生做小游戏]前排指定一位同学不许回头,后面的同学指到谁,谁说一句话。让前排指定同学判断是谁的声音。
[师做]在桌子底下分别敲鼓和音叉,让学生判断是什么发出的声音。
学生回答后,引出问题:我们是怎样区分开不同的声音的?这是由于音色不同。
3、音色:
物理上,把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色,又叫音品。(板书)──这是声音特征中的一个十分重要的因素。
为什么每一种物体振动发出声音的音色都不同呢?
音色是由发声体的材料、结构等决定的。(板书)人也有各自的音色,但人的一生中,随着年龄的不同,音色会发生改变。
[示波器演示]音叉、吉他、笛子同是C调1的波形:声音即使音调、响度都相同,波形长相也会各有不同,即音色不同。
小结本课:乐音的三个特性:音调──振动频率;响度──振幅;音色──不同发声体。(板书)
布置作业:
1.阅读“科学世界”,把三类乐器的特点归类。
2.“动手动脑学物理”。
3.利用身边物品,制作一件简单乐器,并说明发声原理,以及如何调节音调、响度。
《第二节 声音的特性》教案
一、教学目标
(一)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。
(二)过程与方法
1、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。
2、收集资料,了解更多关于声音特性的知识。
(三)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,从而更加热爱世界,热爱科学,热爱生活。
2、尊重实验证据和事实,更加了解声音的特性。
二、教学重点
通过课本,总结出对音调、响度、音色概念的理解及其相关因素。
三、教学难点
通过课本,总结出对音调、响度、音色概念的理解及其相关因素。
四、课时安排
1课时
五、教学准备
示波器、吉他、笛子、小鼓、铁架台、音叉、乒乓球、细绳。
六、教学方法
探究法、演示法、讨论法。
七、教学过程
新课导入:
世界上的声音千差万别、各种各样:有悦耳动听,使人心情愉快的乐音(如:音乐厅的演奏,歌唱家的歌唱);也有嘈杂刺耳,令人厌烦的噪声(如刹车时的摩擦声、打磨工件的
声音、电钻的声音)。今天我们一起来研究乐音的特性。
新课讲解:
一、声音的高低──音调
1、[先后敲打两个不同频率的音叉,让学生对比两者的声音高低]
提问:这两个音叉发出来的声音的高低有何不同?
2、声音的高低就是指音调。
[板书]音调:声音的高低
3、引导学生思考:声音为什么会有音调高低的不同?
引导猜想:既然声音是由于物体振动产生的,那么声音的不同是否跟物体的振动情况有关呢?
4、分组实验:
将一把钢尺按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听到它振动发出的声音。改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。将实验结果记录下来。
提问:钢尺振动的快慢与音调的高低有什么关系?
实验结果:钢尺振动得越快,发出的音调越高。
5、可见,物体振动的快慢决定着音调的高低。那么物体振动的快慢我们用一个新的物理量来描述——频率。
频率定义:物体每秒振动的次数。
物理意义:描述物体振动的快慢。
符号:f 单位:赫兹(Hz)
如果一个物体在1s内振动50次,那么它的频率是多少?
小结:决定声音的音调高低的是频率。频率高则音调高,频率低则音调低。
6、观察不同音调声音的波形
两个不同频率的音叉,先分别敲一下让学生听听它们的音调高低。
对着电脑的麦克风敲音叉,软件上显现出声音的波形。将两个不同音调声音的波形保留下来,让学生对比两个波形的疏密程度(教学生数波峰的个数)。
声音的波形越稀疏,频率越低,音调越低;
声音的波形越密集,频率越高,音调越高。
想一想:为什么往暖水瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断水是否快灌满了?
其判断的依据:瓶里水位伸高,空气柱变短,振动____(加快或减慢),___逐渐升高。
7、小资料:人和一些动物发声和听觉的频率范围不一样。
次声波:频率低于20Hz的声
超声波:频率高于20000Hz的声
举例:
(1)地震、火山爆发、海啸等自然灾害辐射出次声波,人听不到,一些动物却能听到。
(2)为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音,却能听到蚊子声?
答:因为蝴蝶翅膀的振动频率小于10Hz,属于次声波;蚊子翅膀的振动频率为500~600Hz,在人耳的听觉范围内。
二、声音的强弱──响度
1、轻轻敲桌子和用力敲桌子,听到的声音大小有何不同?
2、声音的大小,或者说声音的强弱就叫响度
[板书]响度:声音的大小
3、引导思考:声音的响度与什么因素有关?
4、分组实验:
(1)做2次实验,分别用大小不同的力敲音叉。
(2)根据乒乓球振动的幅度大小,判断音叉的振动幅度大小。
(3)观察当音叉发声的响度不同时,乒乓球振动的幅度有什么不同
5、 振幅:物体振动的幅度。
6、根据实验结果,引导学生归纳:物体的振幅越大,产生的声音的响度越大。
7、观察不同响度声音的波形
用同一个音叉,轻轻地敲一下,跟用力地敲一下,得到两个波形。引导学生对比一下两个波形的高度(高度不同,说明振幅不同)
8、 小练习:区别音调和响度
(1)以下说的是声音的哪个特性?
振聋发聩 引吭高歌 低声细语 声音很尖锐 女高音
(2在青年歌手大奖赛上,一男低音歌手正在放声歌唱,另一女高音歌手轻声为他伴唱,谁的音调高?谁的响度大?
三、声音的品质──音色
1、[播放用不同乐器演奏的乐] 提问:你能分辨出这些乐曲分别是由什么乐器演奏的吗?为什么单凭听声音就能分辨出事哪种乐曲演奏的?
2、音色:声音的特色。
不同发声体的材料、结构不同,发出的声音的音色不同。
3、观察不同音色声音的波形
观察音叉、钢琴与长笛发出的相同音调、相同响度的波形图。
分析:波的频率相同,即音调相同;
振幅相同,即响度相同。
波的形状不同,说明音色不同。
4、小练习“未见其人,先闻其声”指的是声音的哪个特性。
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