《声音的特性》教学设计

【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”的试验，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。

【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。

【教学用具】

钢锯条（25根），示波器、吉他、笛子、小鼓、铁架台、音叉、乒乓球、细绳。

【课时安排】

2课时

【教学过程】

引课

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。

新课教学

&1.3声音的特性（板书）

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？

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：

一、音调──声音的高低。（板书）

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？

实验总结：请填表。

我的结论振动的越快 发出的声音越高（音调越高）。

同学们，刚刚的探究活动很成功，让我们一起为同学们成功的合作及探究鼓掌加油！

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19-20页，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？

（以上问题事先写在小黑板上）

老师先引导学生回答，再讲解：

1．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。（板书）

2．在国际单位制中，频率的单位是赫兹，符号：Hz （板书）

3．实验表明：频率决定声音的音调：物体振动快──频率高──音调高；

物体振动慢──频率低──音调低。（板书）

4．大多数人能听到的频率范围：20赫兹～20000赫兹（板书）（其中最敏感的频率是3000赫兹；老年人的听觉会衰退；20赫兹是听觉下限～20000赫兹是听觉上限）

5．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）（板书）

6．超声波特点：能量大，沿直线传播。

超声波利用：（1）超声探伤、测厚、测距、医学诊断成像（B超）。举例：如何探伤；B超原理。（2）超声处理──利用强超声波的高能量。举例：空气加湿器；超声洗牙、洗工件；超声钻孔。

次声波（又叫亚声波，大致范围：10^-4～20赫兹）产生：火山爆发、地震、极光、海啸、台风、雷暴、龙卷风等自然灾害；还有，核爆炸、火箭发射、化学爆炸、机器工作时也能产生次声波，次声波对人体有一定的危害。

次声波特点：传播的距离远，而且不容易被吸收。

次声波利用：从20世纪50年代才开始的用于预测自然灾害。

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（讲犬笛的故事）。

次声波如：大象（解释章首图，讲海啸中大象救人的故事），狗（讲唐山大地震中，小狗救主人的故事）。

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。

二、响度──声音的强弱（大小）（板书）

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1/2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？

实验总结：请填表

我的结论振幅大 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。

三、音色(板书)

1．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？

2．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）

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。