初中物理人教版八年级上册第2节 声音的特性教学设计
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2.2声音的特性
教学目标
1．知识与技能
(1) 了解声音有哪三个特性。
(2) 知道乐音的音调跟发音体的振动频率有关。
(3) 响度跟发音体的振幅有关。
(4) 不同发声体发出声音的音色不同。
2．过程与方法
(1) 过观察教师演示实验培养学生的观察能力和分析概括能力。
(2) 通过学生参与实验培养学生的动手能力。
3.情感与价值观
通过本课学习，使学生感受到：物理不但是一门实用学科，同时还是一门具有艺术性、很美的一门学科。
教学重难点
重点：体会和总结出对音调、响度、音色概念的理解及其相关因素。
难点：引导学生在动手中动脑，学会自我构建知识体系。
教学过程
一、导入新课
从学生做广播操时手臂振动的幅度引入振幅概念（以第七套广播操的体侧运动为例：学生懒洋洋的，没有把动作做到位，手振动的幅度小；标准动作，振幅大，演示。）从其动作的节拍引入频率的概念（有些学生的节拍比广播的还快，广播一个节拍过去，他的手已经振动了好几次，有一些比较慢，广播两个节拍过去了，他一个节拍还没有完），自然导入。
二、自主学习，思考下列问题：
1. 什么是振幅？什么是频率？
2. 乐音的三要素是什么?什么是音调？什么是响度？什么是音色？
3. 什么因素决定音调高低？它们间的具体关系如何？
4. 人能听到的声音频率范围是多少？什么是超声波？什么是次声波？
5. 什么因素决定响度大小？它们间的具体关系如何
6. 什么因素决定音色的不同？
三、合作探究：小组交流与讨论上述问题，教师巡视。
四、知识梳理：
1.概念
(1)振幅：物体振动时偏离平衡位置的距离。
(2)频率：物体1s内振动的次数。
单位：赫兹。 单位符号：Hz
物理意义：描述物体振动的快慢。如：20Hz表示这个物体一秒内振动20次。如果一个物体2秒内振动100次，频率就是50Hz.
2.乐音的三要素：
(1)音调：声音的高低。
有的声音听起来又尖又细，比较刺耳，有些声音听起来比较低沉、厚重。有些声音听起来比较清脆，有些声音听起来比较驽钝。这些都是音调的特点。比如男同学和女同学的声音，男同学的声音比较低沉、厚重，男同学的音调低；女同学的声音听起来比较尖细、比较清脆悦耳，音调比较高。老牛的声音虽然比较大但是比较低沉，音调低；蚊子的声音比较小，但是比较尖细，音调高。
如何辨音调的高低：
音调高的声音具有的特点：尖细或刺耳。（蚊子、女同学）
音调低的声音具有的特点：低沉、厚重。（老牛、男同学）
(2)响度：声音的强弱。
声音有大有小（有强有弱）。比如，老师大声讲课的声音和同学们在下面讲悄悄话的声音相比，老师的声音比较强，就是响度比较大；同学们的声音比较弱，就是响度比较小。电视的音量，可以调大调小，这里调的就是声音的响度。
(3)音色: 声音的品质也叫音品和音质。
我们能区分甲事物和乙事物的声音特点。不同的个体和物品，发出的声音的特点是不同的。如，小明和小刚，只要我们熟悉他们，不用看，听到他们的声音也能分辨出是谁在说话。不同的乐器，如笛子和钢琴，不用看，我们听听就能分辨出是哪一种乐器在发声。
3. 音调和频率的关系
实验：
(1)提出问题：音调的高低和频率的大小有什么关系。
(2)猜想与假设：引导学生合理猜想。
(3)实验验证：（30厘米的钢尺）
①把一把钢尺紧紧按在桌面上,使钢尺的一端伸出桌边（3/4)，用手拨动钢尺听振动发出的声音:比较低沉；观察钢尺振动的快慢：明显的振动能数出大概8下（不明显的数不出来，不是没有）。
②使钢尺伸出桌面的长度改变（如减小至1/2).用相同力度再次拨动钢尺，且保持振动幅度与上面相同，观察钢尺振动快慢（能数出大概14下），同时倾听声音的音调变化（较刚才要清脆些）。
(4)分析归纳：
尺子伸出桌沿的长度 | 3/4 | 2/4 |
振动的快慢 | 慢 | 快 |
频率的大小 | 小 | 大 |
音调的高低 | 低 | 高 |
(5)得出结论
音调的高低与频率的大小有关；频率越大，音调越高。
延伸：①用纸片划过同轴旋转的齿轮，上面的频率最小，音调最低。
②用硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，频率先大后小，音调先高后低。
③同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，频率增大，音调变高。
4. 人能感受到的声音的频率范围：20Hz-20000Hz
次声波：小于20Hz的声音。
超声波：大于20000Hz的声音。
能发出超声波的动物：蝙蝠、海豚。
能听到超声波的动物：狗、蝙蝠、海豚。
能发出次声波的动物：大象。
能听到次声波的动物：狗、大象。
延伸：为什么能听到密封飞翔的声音却听不到蝴蝶飞翔的声音？
蝴蝶飞翔是翅膀振动的频率小于20Hz,不在人的听觉范围内，蜜蜂飞翔时翅膀振动频率大于20Hz,小于20000Hz,在人的听觉范围内。
5.响度和振幅的关系
(1)提出问题：响度的大小和振幅的大小有什么关系。
(2)猜想与假设：引导学生合理猜想。
(3)实验验证：（击鼓也行）
①如图,用较小的力敲击音叉,将音叉轻触乒乓球。
现象：乒乓球被弹起，幅度较小。
②如图,用较大的力敲击音叉,将音叉轻触乒乓球.
现象：乒乓球被弹起，幅度较大。
(4)分析归纳：
敲击音叉的力度 | 小 | 大 |
乒乓球弹起的幅度 | 小 | 大 |
音叉的振幅 | 小 | 大 |
响度的大小（强弱） | 小（弱） | 大（强） |
(5)得出结论
响度的大小和振幅有关，振幅越大，响度越大。
- 响度和距离的关系
响度的大小和距离的远近有关，距发声体越远，响度越小。
6.音调（频率）、响度（振幅）、音色在波形图上的特点
上图音调（频率）相同、响度（振幅）、音色不同。
甲和乙比：甲的振幅小，响度小，两者的频率相同，音调相同。
乙和甲比：甲的频率小，音调低，两者的振幅相同，响度相同。
甲和丙比：甲的频率小，音调低，振幅小，响度小；
丙的频率大，音调高，振幅大，响度大。
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