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声音的特性

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课题:
      课型:新授课
      课时:1课时
教学目标
      知识与技能
1.知道音调、响度和音色是声音的三个特征。
2.常识性了解音调的高低是由物体振动频率决定的,响度的大小跟物体振动的振幅和离发声体的远近有关。
3.知道不同物体发出的声音的音色不同。
      过程与方法
通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”,进一步了解学习物理学研究问题的方法。
      情感、态度、价值观
体会现实世界物体的发声是丰富多彩的,更加热爱世界,热爱科学。
教学重、难点解析
      重点
声音的三个特性。
      难点
音调的高低是由物体振动频率决定的,响度的大小跟物体振动的振幅和离发声体的远近有关。音调、响度和单色三者的区别。
教学准备
师:收录机、乐器(电子琴、小鼓等)、钢尺、发音齿轮、音叉、示波器、乒乓球、收音机及喇叭
生:自带器具(如梳子、塑料硬片、钢尺、塑料尺等)、音叉
教学步骤
一、引入新课:(创造学习氛围,使学生产生强烈的探究愿望)   (约  4  分钟)
教师活动    学生活动
1.用收录机播放一曲交响曲。(如《命运》交响曲)
2.讲述:同学们刚才欣赏到的震撼人心的乐曲,表达了人们与命运抗争,在逆境中奋进的精神。有的地方音调低沉,有的地方单调高昂;有时声音大,有时声音小;有钢琴和其它乐器组合演奏出了伟大的乐章。为何能奏出如此变化多端的曲子来呢?学了这节课后,同学们将知道其中的奥妙。
教师板书出课题:“声音的特性”    1.欣赏乐曲,受到强烈的音乐感染。 
2.听讲,产生探究声音奥妙的迫切愿望。
 
二、音调:(让学生体验探究的基本过程,但不一定要求面面俱到)   (约 16分钟)
教师活动    学生活动
1.演示:拿出一个乐器(用简易的儿童乐器也行,没有乐器可用实验室不同的音叉)演奏音调高低不同的音符。
讲述:刚才同学们听到的音符,有的音高,有的音低,我们也知道,按动钢琴的琴键,从左到右,音调逐渐增高。我们把声音的高低叫做音调。 板书音调的定义。
2.探究:
(1)提出问题:问学们不仅知道了音调有高低,还能分辨高低音,那么音调为什么有高低呢?它的高低又是由什么决定的呢? 
 
 (2)设计实验和进行实验(随堂学生实验):同学用自己手边的器具,能想办法发出音调不同的声音吗?
 
大家能拿出既发出音调不同的声音,又便于观察的方案吗?
引导有些小组进行教材中的方案(其他方案也行)。如P19图1.3-1所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动的声音,同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动。注意使钢尺的振动幅度大致相同。
(3)分析和论证:比较两种情况下钢尺的快慢和发声的音调。引导学生分析:钢尺振动的越快,发出的音调越高;钢尺振动的越慢,发出的音调越低。
3.演示:先介绍发声齿轮,请一位学生上台观察在同一轴上的几个发声齿轮的齿数,并告诉全体同学,每个齿轮的齿数不同。
!!转动齿轮,用塑料硬片接触齿轮的齿,使塑料硬片振动发声。让学生注意观察,硬片接触不同齿数的齿轮时,发出的声音的高低有何不同,哪个高?哪个低?
引导学生分析:塑料硬片接触齿数多的齿轮时,振动快,发出的音调高;接触齿数少的齿轮时,硬片振动慢,发出的音调低。
4.讲述:可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量,它决定着音调的高低。“物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢,频率的单位为赫兹,简称赫,符号为Hz”。板书结论。
由演示得出:音调由发声体振动的频率决定,频率越大,音调越高,频率越小,音调越低。
5.提问:昆虫飞行时翅膀都要振动,当蝴蝶和蜜蜂从我们背后飞过时,为什么我们凭听觉能发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶?
讲述:人能感受的声音频率是有一定的范围的。大多数人能够听到的频率范围在20Hz到20000Hz之间。人们把高于20000Hz的声音叫做超声波;人们把低于20Hz的声音叫做次声波。
提问:为什么有些声音在人们毫无察觉时,猫、狗就已经警觉地听到了?
教师简要介绍一些动物的听觉频率范围、发声频率范围与人的差异。并扩展介绍超声、次声现象及其广泛的应用,有些情况下也存在危害。
6. 演示:观察声波的波形
将音叉发出的声音信号输入到示波器上,观察不同频率音叉声音声波的波形。再将男女同学的声音信号输入,比较波形。    1.学生听音而且指出音的高低。(学生音乐课具备这样的常识) 
获得对音调高低的感性认识后,了解音调的定义。 
 
2. 探究
(1)思考,进行猜想。(教师应鼓励学生大胆猜想,根据平时自己对声现象的观察,发表对这个问题的看法。不管学生的看法如何,教师都应该表扬、鼓励,倡导大家勇于发表自己的见解,而不是人云亦云。)
(2)学生积极地尝试各种办法,有的可能用钢尺、塑料尺拨动,有的可能有长短、大小不同的笔筒吹,有的可能敲动不同的物体、不同的部位。
学生筛选出方案。
 
按照自己设计的方案进行实验,注意听声、观察。 
 
(3)比较、分析,认识到音调高低与物体振动快慢有关。 
 
3.学生观察器材、弄清原理,认真听声、作出比较。 
 
 
分析、比较,再次认识到音调高低与物体振动快慢有关,为后面的归纳打下基础。
4.听讲,这里是学习物理学第一个引入了物理量,认识到引入物理量总是为了表达一定的意义,认识到频率这个物理量的意义和定义、单位及单位的符号。 


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www.170yx.com 归纳。作好记录。 
 
5.思考、提出自己的看法。学习小组间有不同看法也可以争论。 
听讲。了解超声波和次声波的概念。 
 
学生可自由举手发言,然后教师小结学生发言,并作明确解答,扩展知识,活跃思维。
学生也可以举一些自己了解的超声、次声现象及其应用。 
6.观察。获得“单调与振动频率有关”的感性认识。
 
 
 
三、响度:(继续探究活动,锻炼学生大胆尝试、大胆实验的精神)(约 12 分钟)
教师活动    学生活动
1.演示:用一面小鼓或音叉,轻敲和重敲让其发出声音。问:同学们听出声音有何不同?
讲述:物理学中,声音的强弱叫做响度。
 板书响度的定义。
2.探究:
(1).提出问题:响度与什么因素有关?
(2).设计实验和进行实验
如P21图1.3-4所示,将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉,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。
(3)分析和论证:比较不同响度的情况下乒乓球弹开的幅度。引导学生分析:音叉的响度越大,乒乓球弹开的幅度越大;音叉的响度越小,乒乓球弹开的幅度越小。
3.演示:关于响度跟振动的振幅的关系,除了以上所述的实验外,在纸盆喇叭上放置乒乓球,改变音量大小;用敲击音叉将盛在盘内的水溅出等实验都可以观察,效果也很好。但在实验时要注意可见度,如果可见度不佳,可请后面的同学上讲台来自己做,做后大声地告诉全班同学。
4.引导学生归纳总结并板书结论。 
 
 
5.演示、补充:拿出闹钟让同学们听。前排同学可以清晰地听见闹钟滴答的声音,后面几排的同学几乎听不见。表明:响度还跟离发声体的远近有关。    1.观察、听音,然后回答:声音的强弱不同(或声音的大小不同)
了解响度的定义。
 
2.探究:
(1)思考。提出猜想。 
(2)设计实验:除了教材中的实验方案,有其它实验方案更好。提倡学生采用不同的实验方案。
学生按照自己的实验方案进行实验。 
(3)比较、归纳。认识到响度与振幅的关系。 
3.观察演示实验或上讲台进行实验。对实验方案有创新的同学给予很好的评价。 
 
 
4.了解振幅的意义和定义。
在实验基础上,在老师引导下归纳出结论:物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。响度跟物体振动的振幅有关。物体的振动幅度越大,产生声音的响度越大。
5.观察、了解。
 
四、音色:(通过体验和事例,认识音色这个特征)  (约 5  分钟)
教师活动    学生活动
1.演示:用不同乐器(如电子琴、吉它、音叉等等)发出同一音调的声音。大家闭上眼睛能辨别出来吗?
找四个同学在后面分别念一首诗,能指出是哪一个同学吗?
讲述:除以上音调、响度外,音色也是乐音的一个特征。板书出“音色”这个概念。
不同的乐器的音色不同,演奏同一曲子,我们可以听出差别。不同人说话的音色不同,所以就有了“闻其声而知其人”。 
2.演示:观察波形
将话筒接在示波器的输入端,用不同的乐器对话筒发出相同音调的声音,例如都发C调的1(dou),比较各波形有什么不同。     1.听声音、参与活动。 
 
 
听讲。甚至有些同学的思维得到扩散,“我们能听出敲桌子声和打碎玻璃声,是因为音色不同吗?”“在家里,我还能辨出爸爸、妈妈的脚步声,是因为音色不同吗?”等等,教师给以肯定。 
2. 观察波形。对“不同乐器音色不同”获得感性认识。
五、简单小结(巩固本节的知识点)   (大约  2 分钟)
教师活动    学生活动
引导学生小结:本课学习了乐音的三个特征,即音调、响度和音色。恰当的乐音给人以精神上的调节,艺术上的享受,激励人们奋发向上。通过本课学习,希望同学们知道:
1.什么是音调?音调是由什么因素决定?
2.什么是响度?响度跟哪些因素有关?
3.人们能分辨不同物体发出的声音是根据乐音的哪一个特征?
     回顾本节内容,回答。
六、课堂练习:通过多种形式的练习,加深对声音特性的理解,巩固基本知识和技能。(约6分钟)
练习设计
教师活动    学生活动
出示题目,引导学生思考、分析。
1.雷雨季节,有些小孩害怕雷声,是因为雷声的 ( )
A、频率很高    B、振幅很大
C、响度很大    D、音调很高
2.“震耳欲聋”反映了声音的______很大;“声音刺耳”反映了声音的______很高;我们能够分辨出各种不同乐器的声音,是因为它们的______不同.
3.马戏团的训狗员,在舞台上用一种特殊的信号训狗,观众完全没有察觉,狗却准确的听从信号做各种动作。试说一说这其中的奥妙?
 
      
1.根据对雷声的体验回答问题。
答案:C 
 
2.根据对生活的观察和教学中对音调、响度和音色区别的认识,得出答案。
答案:响度,音调,音色。 
3.经过小组讨论,利用人与动物听声的频率范围的差异回答。
答案:人对高音和低音的听觉有一定的限度,大多数人能够听到的声音的频率范围,大约是20次每秒到20000次每秒.狗能听到的声音范围远比人耳听到的范围大,使从15次每秒到50000次每秒.它能听到人听不到的高频率的声音,驯狗员用的是超出人的听觉范围但在狗听觉范围内的信号。
 
七、课后延伸练习
P21“想想议议”
(由于蝴蝶的翅膀振动频率低于20Hz,蚊子的翅膀振动频率在500~600Hz。蝴蝶的翅膀振动频率低于人的听觉频率范围,而蚊子的翅膀振动频率在人的听觉频率范围内,所以我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音,却听到了讨厌的蚊子声。)
板书设计
第三节 声音的特性
一.音调
1.音调:指声音的高低,跟物体振动快慢有关。
2.频率:物体每秒内振动的次数叫频率。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
3.超声波:高于20000Hz的声音。
次声波:低于20Hz的声音。
二.响度
1.响度:指声音的强弱。
2.响度与振幅有关。也与距发声体的远近有关。
三.音色
我们能听声辩物是根据音色不同。






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