2.2声音的特性

《声音的特性》教学设计课题第二章第二节声音的特性
教学目标
知识与技能
1．了解声音的特性包括：音调、响度和音色。

2．知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发生体的振动有关。

3．不同发声体发出乐音的音色不同。

过程与方法
1．通过做“音频与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解、学习用科学探究的方法研究物理问题。

2．学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释具体问题。

3．培养学生合作的能力，初步的评估和听取反馈意见的意识。

情感、态度与价值观
1．乐于探索自然现象和身边的物理道理，乐于参与观察、实验、探究活动。

2．有主动与他人合作交流的愿望，敢于发表自己的见解。

3．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。

重点难点重点
1．研究乐音的音调和响度各与什么因素有关。

2．学习体会科学探究的方法。

难点
感知乐音的音色，理解音色取决于发声体本身。

教具学具
1．分组探究实验器材：钢尺、橡皮筋、固定橡皮筋的底座(间距可调)、硬塑料片、齿的疏密明显不同的两把木梳。

2．演示实验器材：自制“水瓶琴”、木尺、铁架台、细线悬吊的乒乓球、固有频率不同的音叉两个、音叉锤、示波器、话筒。

3．部分学生备的乐器：口琴、小提琴两把、长笛、手风琴、萨克斯管等。

4．多媒体显示屏及反馈练习。

教学过程
一、课题引入
同学们，前几节课我们学习了声音的产生和传播，了解了人耳是怎样听到声音的。

下面让我们一起来欣赏大自然中的一些美妙的声音吧！（播放录音）
请学生提出想要知道的有关声音的问题。

将学生提出的问题进行整理、分类，抽取与声音的特性有关的问题作为本节探究的内容，从而引出课题。

板书：
课题：§3．2 声音的特性
二、新课教学
（一）手耳并用
请学生利用手边的器材（包括老师提供的器材及学生自带的乐器）来发出尽可能多的声音，仔细倾听，尝试用不同的形容词来描述声音的不同，并展示自己的做法。

生1：声音有大小不同。

用力敲铜锣，声音大；轻敲，声音小。

生2：有的声音低沉，有的声音尖锐。

敲大鼓，声音低沉；用同样大小的力敲小鼓，声音尖锐。

生3：有的声音浑浊，有的声音清脆。

敲大木鱼，声音浑浊；用同样大小的力敲小木鱼，声音清脆。

生4：声音有强弱不同。

用力敲铜锣，声音强；轻敲，声音弱。

生5：…………
教师将学生的回答进行归类，并引导学生用专门的物理术语表示声音的不同。

板书：
声音
响度：表示声音的强弱（大小）
音调：表示声音的高低（尖锐或低沉，清脆或浑浊）
声音为什么会有强弱、高低的不同呢？研究问题要追根求源，从本质入手。

请同学们回忆：声音是怎样产生的？
学生回答：一切发声的物体都在振动。

继续引导学生思考：物体的振动会有什么不同？
教师演示：手来回摆动的动作。

学生观察，总结振动有哪些不同。

与前面声音的不同对应。

板书：
声音
振动
响度：声音的强弱（大小）振幅：振动的幅度
音调：声音的高低（尖锐或低沉，清脆或浑浊）频率：振动的快慢
振动是怎样决定声音的响度、音调的呢？
（二）探究响度与什么因素有关：
【猜想与假设】响度可能与什么因素有关？
学生猜想响度可能与振幅有关，有的学生猜想响度可能与频率有关。

【进行实验】
请同学们利用手中的器材，使它们发出不同响度的声音，并观察发声体的振动有什么不同？
相互交流，看能不能总结出规律？
学生分小组探究，教师巡视指导
【成果展示与总结】
学生边展示，边总结。

生1：用力敲铜锣，锣面振幅大，响度大；轻敲，锣面振幅小，响度小。

你是怎样比较出锣面振动幅度的大小的呢？
生1：将手指轻轻接触正在发声的锣面，手指振动越强烈说明锣面振幅越大，振动轻微说明振幅越小。

有其他更直观的反映方法吗？
生2：将系在细绳上的乒乓球接触正在发声的锣面，乒乓球被弹开的高度反映了锣面振动幅度的大小。

肯定学生的回答，点出该物理研究的方法并板书：转化法。

还有其它的做法吗？
生3：将系在细绳上的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开的高度反映了锣面振动幅度的大小。

用力敲音叉，音叉振幅大，响度大；轻敲，音叉振幅小，响度小。

板书：（将响度与振幅用箭头联系起来）
响度：声音的强弱（大小）振幅：振动的幅度
振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小
（三）探究音调与什么因素有关：
【猜想与假设】音调可能与什么因素有关
学生猜想音调可能与频率有关。

引导学生分析，要研究音调与频率的关系，必须使振幅一定，即用大小相同的力使物体发声。

对学生进行“控制变量法”的研究方法教育。

【进行实验】
请利用手中的器材，使它们发出不同音调的声音，并观察发声体的振动有什么不同？
相互交流，看能不能总结出规律？
学生分小组探究，教师巡视指导
【成果展示与总结】
学生边展示，边总结。

生1：用木槌敲小木鱼，声音清脆，音调高；用同样的力敲大木鱼，声音浑厚，音调低。

生2：用木槌敲小音叉，声音清脆，音调高；用同样的力敲大音叉，声音浑厚，音调低。

生3：用手指拨动吉他同一根琴弦，手指靠上时，音调低；用同样的力拨，手指靠下时，音调低。

生4：……
生5：……
引导学生进一步思考，用同样的力敲大小木鱼时，它们的振动频率有何不同？
教师以生活实例做比喻引导学生进行理论分析：
大个子同学与小个子同学跑步时，他们蹬腿的频率如何？能将这个现象与我们刚才的实验类比吗？
学生总结出：
大个发声体振动频率慢，音调低；小个发声体振动频率快，音调高。

同一琴弦，振动部分越长，振动频率慢，音调低；振动部分越短，振动频率快，音调高。

教师演示：将钢笔帽和钢笔管拆下，分别吹。

让学生比较音调的高低，并分析。

吹气时，钢笔帽和钢笔管中的空气柱振动发声。

帽内空气柱短，振动频率快，声音尖锐，音调高。

管内空气柱长，振动频率慢，声音低沉，音调低。

板书：（将音调与频率用箭头联系起来）
音调：声音的高低（尖锐或低沉，清脆或浑浊）频率：振动的快慢
频率低，音调低；频率高，音调高。

演示：观察声音的波形
将音叉发出的声音信号输入到示波器上，观察不同频率的音叉声音的波形。

再将男女同学的声音信号输入，比较它们的差异。

听一听、议一议：
播放录音：蚊子和老黄牛的叫声。

讨论：蚊子和老黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？
（四）探究声音的特性之三──音色
游戏：
（1）耳朵“辨”乐器。

播放录音：梁祝1（古筝演奏）梁祝2（二胡演奏）
同学们辨别是何种乐器演奏的
教师介绍：不同的乐器演奏音调和响度相同的曲子，声音各有特色，我们称之为音色不同。

（2）耳朵“辨”人。

请后面的两名同学读屏幕上的句子：“有朋自远方来，不亦乐乎？”，请前面的同学说出朗读者的名字。

引导学生了解：不同人，声音各有特色，我们也称之为音色不同。

板书：
音色：声音的特色。

不同乐器，音色不同；不同人，音色不同。

教师介绍：不同发声体的材料、结构不同发出的声音的音色也就不同。

（五）自己阅读教材，还能学到些什么？
让学生自学频率的概念、单位、超声波、次声波等知识，并进行展示与交流。

想想议议：
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？
（六）课堂练习：
1、请解释下面几句话中的“声音”各指的是声音的哪个特征？
（1）对不起，请您讲话声音高一点（）
（2）李宁唱歌的声音真好听（）
（3）电锯发出的声音很尖，很刺耳（）
2、有经验的养蜂人根据蜜蜂飞行时发出的声音就可以判断蜜蜂是采了花粉回来还是出去寻花源，是因为蜜蜂飞行时翅膀振动发出的声音的（）不同。

A．音调
B．响度
C．音色
D．都不是
3、用小木槌轻敲与重敲同一锣面时，音调、响度、音色中发生变化的是______________，不发生变化的是______________。

4、寓言故事中的兔乖乖听见说话和敲门声之后，根据什么没有将门打开（）
A．说话声的响度
B．说话声的音调
C．说话声的音色
D．敲门声音的不同
5、拿一张硬纸片，把它的一头伸进自行车轮的辐条中间，然后转动车轮，就会听到纸片振动发出的声音。

当减慢车轮转速时，你能听到（）
A．音调变高
B．音调变低
C．响度变大
D．响度变小
课堂练习后音乐欣赏：
欣赏男低音John Denver与男高音Domingo合唱《Perhaps Love》，再次体会音调的高与低，在优美的音乐声中结束学习。

课外知识拓展：
自学课本P41 科学世界──乐音和乐器，理解不同乐器改变音调和响度的方法。

参考课后“动手动脑学物理”制作音调可变的哨子和水。