内容正文:
第2节 乐音的三个特征
第一课时 音调和响度
【知识与技能】
1.了解声音的特性.
2.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.
3.知道人的听觉频率范围,了解超声波、次声波.
【过程与方法】
通过做“音调与频率有关”“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.
【情感、态度与价值观】
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.
【重点】
1.让学生在探究中体会和理解音调、响度.
2.通过实验探究音调、响度与什么因素有关.
【难点】
音调与响度的区分.
知识点一 音调
【自主学习】
阅读课本P42-43,完成以下问题:
1.悦耳的声音叫做乐音.音调、响度和音色是乐音的三个特征.
2.物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢.频率的单位是赫兹,简称赫,符号为Hz.
3.振动的频率决定声音的高低,振动频率越高,声音音调越高,振动频率越低,声音音调越低.
【合作探究】
演示一 音调与振动快慢的关系
实验一:如图所示,把一根塑料尺按在桌面上,露出桌面一定的距离,用力拨动塑料尺,观察塑料尺振动的快慢,听发出的声音;缩短塑料尺露出桌面的长度,再以大致相同的力拨动塑料尺,仔细观察塑料尺的振动快慢,听发出的声音.并回答以下问题.
1.观察上图可知,塑料尺露出桌面的长度越长,物体振动越快?还是露出桌面的长度越短,物体振动越快?
答:露出桌面的长度越短,物体振动越快.
2.塑料尺振动得越快,听到的声音有什么特点?[来源:学&科&网Z&X&X&K]
答:振动得越快,音调越高.
实验二:在水平桌面上放一铁制容器,不断往铁制容器中倒水,同时用同样的力敲击铁制容器发声,听声音的变化.
1.随着容器内水量的增多,听到的声音有没有变化?
答:有变化.
2.容器中水越多,水振动的快慢如何?
答:水越多,水振动得越慢.
3.听到的声音和物体的振动快慢有什么关系?
答:水振动得越慢,听到的声音的音调越低.
思考 一些声音的频率
如图所示是人和一些动物的听觉和发声频率范围.
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?
答:蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次,蚊子的翅膀一秒钟振动500次~600次,人耳的听觉频率范围是:20 Hz~20 000 Hz,由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围,所以人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音.而蚊子翅膀的振动频率在人耳能够听到的频率范围内,所以人耳能听到蚊子翅膀振动发出的声音.
【教师点拨】
1.与音调有关的因素是——频率,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低.
2.在学习音调的时候,首先应通过一些事例来帮助学生明白物理学中声音的高低(即音调高低)的含义.如对蚊子的声音与牛的声音进行对比,蚊子声音要高些,但小些,牛的声音要低些,但大些.这样可以让学生认识到物理学中声音的“高低、大小”与生活中常讲声音的“高低、大小”是有不同的.
3.在探究是什么因素影响声音音调高低问题的时候,应注意保持振动的幅度不变(即每一次用力大小不变),只改变振动的快慢,以避免声音响度不同对要探究的问题造成干扰.
知识拓展 不同音调的波形图[来源:学科网ZXXK]
如图所示是不同音调的波形图.
【跟进训练】
1.如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺振动发出的声音.逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低.
2.丽娜同学在观察小提琴、二胡等乐器的弦振动时猜测:即使在弦松紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关.于是丽娜找来了各种不同的琴弦,想通过实验进行探究.琴弦的编号及情况如下表所示.
控制条件编号
琴弦的材料
琴弦的长度(cm)
琴弦的横截面积(mm2)
A
钢
30
0.3
B
钢
30
0.6
C
尼龙丝
40
0.5
D
铜
50
0.5
E
尼龙丝
50
0.5
(1)丽娜同学想探究琴弦发声的音调高低与琴弦的材料的关系,请你帮她选用表中编号为( A )的琴弦.
A.D和E
B.C和B
C.C和D
D.A和D
(2)丽娜同学想探究琴弦发声的音调高低与琴弦的粗细的关系,请你帮她选用表中编号为( D )的琴弦.
A.C和E
B.B和D
C.A和C
D.A和B
(3)探究过程通常采用下列一些步骤:
①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论.你认为丽娜要完成本探究实验的过程,采用的合理顺序应该是( B )
A.③②①④
B.③①②④[来源:学.科.网]
知识点二 响度
【自主学习】
阅读课本P43,完成以下问题:
1.