【初中物理】3、声音的特性

三、 声音的特性 课程标准要求 【设计理念】 本课设计有两条主线，一是以活动为主线，创设物理情景，让学生通过直观感受和探究体验熟悉声音的三种不同特征，二是以问题为主线，激发学生主动参与、积极思考，在合作交流中相互启发，深化对概念的理解和应用。声音的特征对学生而言比较陌生，为合理分化难度，在新知识的学习中，本课设计都特别突出几个环节：丰富感性认识→形成抽象概念→物理情景识别→深化概念理解→应用、交流与想象→矫正认识偏差→小结知识要点，以便让学生更好地理解知识的发生发展过程。在教学过程中，注重采用实验、观察、比较、探究、讨论、想象、练习、归纳、演绎等多种方法，积极创设引导学生主动参与的教学环境，着重培养学生的科学方法与创新思维、充分调动学生的兴趣和求知欲，使每个学生都能感受到获得知识、应用知识的快乐，从而得到不同的发展。 【教材分析】 1．通过体验、探究等方式引导学生了解声音的三个要素。 2．通过声音的速度估测增强学生对声速的感性认识，熟悉速度的测量。 【学情分析】 1．学生有强烈的活动探究欲望，在方法和环节的把握上不够成熟。 2．学生对声音较为熟悉，而对其特征、规律缺乏认识。 3．学生的直观感性思维较好，而对音调、音色等的抽象思维不够。

【教学目标】 1．知识与技能 ●了解声音的特性。 ●直到声音的音调跟发声体的频率有关，响度跟发声体的振幅有关，不同发声体发出的声音的音色不同。 2．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”的实验进一步了解和学习物理学研究问题的方法。 3．情感态度与价值观 ●体验现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界， 【教学重难点】 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。 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。 【教学器材】 学生直尺或钢尺，示波器、弦乐器演示仪、笛子、小鼓、铁架台、音叉、乒乓球、细绳。 【教学过程】 一、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、新课开始 &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？ [演示1] 请听：用弦乐器演示仪弹几个不同的音。 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（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。（结论由学生回答、老师板书）

锯条伸出长度 振动快慢 声音高低

伸出1/5 最快 最高 伸出1/3 较快 较高 伸出1/2 慢 最低 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、洗眼镜的镜片、洗工件；超声钻孔、超声探伤。 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。 [演示2] 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。 [演示3] 探究弦的音调高低与弦的哪些因素有关？并用示波器显示

长短 粗细 松紧 音调 弦1 长 相同 相同 低（学生判断回答） 弦2 短 相同 相同 高（学生判断回答） 弦1 相同 粗 相同 低（学生判断回答） 弦3 相同 细 相同 高（学生判断回答） 弦2 相同 相同 松 低（学生判断回答） 弦3 相同 相同 紧 高（学生判断回答） 结论： 弦的粗细、松紧相同时，弦越短，频率、音调越高； 弦的长短、松紧相同时，弦越细，频率、音调越高； 弦的长短、粗细相同时，弦越紧，频率、音调越高。 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

拨动方式 振动幅度 发声特点 轻轻拨 小 声音小 用力拨 大 声音大

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） [演示4] 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。 [演示5] 用弦乐器演示仪来演示，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？ [学生做小游戏] 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．物理学上，把物体发出的声音的品质或特色叫音色，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。

【教学后记】