初中物理人教版八年级上册第二章 声现象第2节 声音的特性精品教学ppt课件

2.2《声音的特性》教学设计

【教学目标】

知识与技能

（1）知道声音的三要素：音调、响度、音色。

（2）通过实验探究，知道响度大小与振幅及发声体距离远近有关，音调的高低与频率有关。

（3）知道不同发声体发出声音的音色不同。

过程与方法

（1）组织学生通过观察和实验探究， 产生声音响度大小与振幅及发声体距离远近有关，音调的高低与频率有关。

（2）组织不同学生利用各种乐器发声及本人参与发声来认识音色。

情感、态度与价值观

（1）通过教师引导组织和学生的探究活动，培养学生学习声乐基础知识的乐趣。

（2）通过学习声音的三要素，提高学生对乐音的审美能力。

【教学重点】

让学生在探究中理解和体会音调、响度和音色。通过实验探究音调、响度与什么因素有关。

【教学难点】        

音调与响度的区分

【考点梳理】

1.音调；2.频率与音调的关系；3.超声波与次声波；4.响度；5.响度与振幅的关系；6.音色；7.音调、响度和音色的区分。

【教学准备】

教师准备：音叉一个、乒乓球一个、细线、铁架台、麦克风一个、示波器或计算机、长笛、钢尺、硬卡片、鼓、碎纸屑、课件等

学生准备：

1.完成助学中三个知识点的预习，带着问题在课下预习本节课的内容，各组小组长检查课前预习。

2.器材准备：音叉一个、乒乓球一个、细线、铁架台、钢尺、鼓、碎纸屑、课件等5组

教学过程

一、情景引入

（1）用力鼓掌和轻轻拍掌发出的声音，哪次发出的声音大？并让学生思考为什么？

（2）振动会发出声音，我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声，是因为蚊子声大吗？

要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性。

二、新课讲授

【总结并过渡】

我们接触到的各种声音，有的听起来音调高，有的听起来音调低。声音为什么会有音调高低的不同？什么因素决定音调的高低？

探究一：探究决定声音高低的因素

【学生分组】

将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，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，注意使钢尺两次振动幅度大致相同（力度相同），比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调之间的关系。

【教师总结】钢尺伸出桌面越长，振动的越慢，声音越低沉；钢尺伸出桌面越短，钢尺振动越快，声音越尖锐；即：物体振动快，音调高；物体振动慢，音调低。

【自主学习】阅读教材P32，能理解和掌握频率的有关知识。并能回答下列问题。

1.什么是频率？

答：物理学中用每秒内振动的次数叫频率

2.频率是描述什么的物理量？

答：物体振动的快慢

3.频率的单位是什么？符号为什么？

答：赫兹，简称赫，符号为Hz。

4.100Hz表示什么物理意义？

答：1s的时间内振动100次

5.在刚才的实验中应用到了哪种实验方法？

答：控制变量法

6.振动的快慢，频率的高低与音调的高低，它们三者之间是什么关系？

答：振动的快慢用频率来表示，振动的快慢或频率的高低决定了音调的高低

备课资料：频率是用来表示振动快慢的物理量，因此可以说，振动的快慢决定了音调的高低，或者是频率的高低决定了音调的高低，二者表述方式都一样。

7.频率的波形图

结论：音调是指声音的高低，它是由发声体振动的频率决定的，频率越大，则音调越高。

8.注意事项：紧压钢尺，和桌面接触部分不能发出声音，避免产生干扰。

9.生活中有关描述音调的实例

1.男低音、女高音；2.向温水瓶中加水时，声音会越来越尖锐；3.在音符中，从1、2、3音调逐渐升高；4.相同的力气吹笛子时，按住不同的孔，改变空气柱长度，音调发生了改变，孔越短，振动得越快，音调越高；5.在装有不同高度水量的瓶口上方吹气，可发出音调不同的声音，水面越高，振动越快，音调越高；6.编钟质量不同，在敲击时发出的音调也不同，质量越大，相同力度敲击编钟，编钟振动越慢，音调越低。

乘势追问：只要物体振动发出的声音，人都能听见吗？

思考：大象可以用我们人类听不到的“声音”进行交流。大象发出的声音为什么人类听不到呢？振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？（阅读课本20页，知道人能听到的频率范围；了解一些动物能听到的大致频率范围。）

（1）蝴蝶发出的是次声波，而蚊子发出的可闻声波；

（2）大象是通过次声波进行交流，而蝙蝠是通过超声波定位；

10.大多数人能够听到的频率范围是从20 Hz到20000Hz；人们把高于20000Hz的声音叫做超声波；把低于20Hz的声音叫做次声波。

【学生笔记】

1.音调是指声音的高低，它是由发声体振动的频率决定的，频率越大，则音调越高。

2.频率是表示物体振动快慢的物理量，单位为赫兹，符号为HZ；

3.100HZ表示物体在1s内振动100次；

4.大多数人能够听到的频率范围是从20 Hz到20000Hz；人们把高于20000Hz的声音叫做超

声波；把低于20Hz的声音叫做次声波，它们都统称为 声 。

5.如果人每分钟心跳72次，则心跳频率为多少？

探究二：响度──声音的强弱（大小）

声音有音调的不同，也有强弱、大小的不同。物理学中把声音的强弱叫做响度。什么因素决定声音的响度呢？

1.猜想与假设

学生很容易想到应该使物体振动的幅度更大些，关键是应该让学生想出一些切实可行的实验来证实他们的猜想。

2.进行实验

（1）学生利用可行器材来验证自己的猜想。

（2）教师演示图2.2－3实验：探究响度与什么因素有关？

【演示一】

3.实验设计：用大力不同的力敲击音叉，音叉发出的响度不同时，观察乒乓球振动的幅度有什么不同。

4.实验现象：几次用不同的力敲击音叉时，乒乓球被弹开的幅度不同，用力越大，乒乓球被弹开的幅度越大，声音的响度越大。

归纳总结：声音的响度与发声体振动的幅度有关。振动幅度越大，声音的响度越大；振动幅度越小，声音的响度越小。

5.振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。

6.振幅波形图

过度讲解：尽管发声体的响度与振幅有关，但是人耳听到声音的强弱不只是与振幅有关，还与哪些因素有关呢？

7.实验拓展：人听到声音的强弱大小，不仅与响度有关，还与距离发声体的远近有关，与声音的分散程度有关。如：听喇叭广播，远近听声音大小不同；声音越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小。

8.实验方法：通过乒乓球被弹开距离的远近来反映音叉振动幅度的大小，叫做转换法。

9.增强人听到声音响度的方法

（1）增大振幅；（2）缩短听者与声源的距离；（3）减少声音的发散。

10.生活中“高”“低”对响度的描述

如：声如洪钟、响鼓还需重锤敲、震耳欲聋、音量的大小、轻声慢步、窃窃私语、低声细语、引吭高歌、高声喧哗、“不敢高声语，恐惊天上人”。

11.有关“高”“低”在音调与响度中的对比辨析（本节重点、难点）

日常用语中声音的“高”与“低”，有时指音调，有时指响度，含义不是唯一的。响度一般和 力量 、 距离 相联系，音调则无关。日常生活中常用“尖”、“细”、“脆”等词形容声音的音调很高，例如“脆如银铃”就是指音调。

（1）男低音、女高音：男生声带振动慢，音调低，女生声带振动快，音调高，故指音调。

（2）“高音我唱不上去”、“低音我唱不下来”指的是音调

（3）放声高歌、引吭高歌、高声谈笑：是指声带振动幅度大，即发出声音的响度大。

【其他演示实验】

1.让钢尺伸出桌面边缘一定的长度，固定好钢尺，然后用不同力度来压弯钢尺，比较钢尺弯曲程度大小与响度大小之间的关系。

2.音箱喇叭纸盆里绿豆的跳动

【学生笔记】

1.影响响度大小的因素是振幅，振幅越大，则响度越大，振幅越小，则响度越小；

2.人听到声音的强弱不仅与发声体响度有关，还与距离发声体距离远近，声音是否分散有关；

3.在探究影响响度大小的因素实验中，应用了转换法，即通过乒乓球被弹开的距离远近来反映音叉振动幅度的大小；

4.增强人听到声音响度的方法：①增大振幅；②缩短听者与声源的距离；③减少声音的发散，例如听诊器和喇叭，其目的都是为了减弱声音的分散，增强人听到声音响度大小。。

5.区分响度大小与音调高低的方法：响度一般和 力量 、 距离 相联系，音调则无关。

设计思路：学生朗读2遍，此部分内容是本章的核心内容，然后记笔记，然后再思考30s。

探究三：音色

【活动】

①让学生听用不同乐器演奏同一首乐曲的录音，请学生说出是用什么乐器演奏的。

（课件展示：钢琴 古筝 萨克斯演奏）

②让后排的两位同学朗读短文，前排的同学不看后排，辨识刚才是哪一位同学在朗读。

③教师在讲台下敲响铜锣、摇动响铃，请同学们说出所听到的声音各是由什么物体发出的。

教师提出问题：我们是怎样分辨出不同声音的？仅仅根据音调和响度行吗？

通过这些活动，让学生感知音色的含义。

不同的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。这表明在声音的特性中还有一个特性是十分重要的，它就是音色。不同发声体的材料、结构不同发出声音的音色也就不同。音色是辨别不同发声体的唯一特性。

听声辩人、辩动物、辩乐器等主要是根据音色不同来判断的。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。

【演示】

用计算机播放音叉、钢琴与长笛发出的C调1（do）几个声音片段及对应波形图，边听边比较它们的波形有何异同。

音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。

三、课堂小结

四、课时作业

1．在如图所示三支相同的试管中装有质量不等的水，当用嘴从试管口吹响，与用小棒敲打试管壁，两次不同的过程所发出的声音的音调高低是（　　）

A．用嘴吹是甲的音调高，用棒子敲是甲音调高 

B．用嘴吹是甲的音调高，用棒子敲是丙音调高 

C．用嘴吹是丙的音调高，用棒子敲是甲音调高 

D．用嘴吹是乙的音调高，用棒子敲是乙音调高

答案：C。

2．唐诗《枫桥夜泊》中的名句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中包含着声学知识。对其中声现象的解释中，错误的是（　　）

A．客船上的人根据音调知道是钟发出的声音 

B．客船上的人根据音色知道是钟发出的声音 

C．钟声通过空气传播到客船 

D．钟声是由钟的振动产生的

答案：A。

3．关于声现象，下列说法错误的是（　　）

A．“未见其人，先闻其声”的主要判断依据是个人不同的音色 

B．“震耳欲聋”是指声音的响度大 

C．初中阶段男生一般都要经历的“变声期”是指音调发生了改变 

D．“轻声细语”指的是降低声音的音调

答案：D。

4．生活在海边的渔民经常看见这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞”﹣水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂游，忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海，不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴来临了，就划线部分，以下解释合理的是（　　）

A．水母接收到了次声波 

B．水母感受到了温度的突然变化 

C．水母接收到了其他海洋生物发出的信号 

D．水母感受到了阳光光照的变化

答案：A。

5．如图所示，关于声现象的各种实验情景中，下列说法中正确的是 （　　）

A．甲实验：钢尺振动频率越高，响度越大 

B．乙实验：抽气过程中，钟罩内铃声变小，说明真空可以传声 

C．丙实验：鼓面的振动幅度越大，音调越高 

D．丁实验：将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，可将音叉的微小振动放大，便于观察

答案：D。

6．小夏在研究口琴的发声原理，拆掉了口琴外壳，发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片（如图所示）。吹口琴时，在气流的冲击下，铜片　 　发出声音。对不同气孔吹气，改变了声音的　   　；在同一气孔处用不同的力度吹气，改变了声音的　 　。

答案：振动；音调；响度。

7．如图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图，甲和丙　    　相同（选填“音调”、“音色”或“响度”），其中　 　音调高；甲、乙、丙中音调相同的是　  　；甲、乙、丙中响度最大的是　 　，音调最高的是　  　。

答案：响度和音色；丙；甲和乙；乙；丙。

8．为了探究声音的三个特性，同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作，如图所示：

（1）将钢尺一端紧压在桌面边缘，改变钢尺伸出桌面的长度，用大小相同的力拨动它，听声音看现象，从而得出了声音的　   　与振动　   　有关。

（2）保持钢尺伸出长度不变，用大小　   　（“不同”或“相同”）的力拨动它伸出桌面的端部，听声音，看现象，从而得出了声音的响度与　   　有关。

（3）把b步骤中的钢尺换成塑料尺，其它操作相同，听出了两次声音的　   　不同。

（4）以上探究方法叫　  　。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是　   　。

A．蒸发快慢与温度高低、空气流动快慢、液体表面积大小的关系

B．用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开

C．琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系

答案：（1）音调；频率；（2）不同；振幅；（3）音色；（4）控制变量法； B。