2.2 声音的特性 教案 ----2023-2024学年人教版物理八年级上册

  物理  教学设计 主备人 学科 物理 时间 课题 第二章 声现象 第2节 声音的特性 教 学 目 标 知识与技能 1.了解声音的特征：音调、响度和音色； 2．知道声音的音调与发声体的频率有关； 3．知道声音的响度与发声体的振幅和距离发声体的远近有关； 4．知道不同发声体发出的声音的音色不同。 过程与方法 1．通过实验探究“音调与频率的关系”、“响度与振幅的关系”，进一步了解和学习研究物理学问题的方法； 2．学习从物理现象和实验中归纳物理规律，尝试应用物理知识和规律解释生活中物理现象和问题。 情感态度与价值观 1.体会自然界丰富多彩的声现象，培养学生热爱世界、热爱科学的品质； 2．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。 教学重点 掌握声音的音调、响度、音色三种特性及其影响因素 教学难点 1.正确区分音调和响度。 2.探究决定音调、响度的因素。 教具准备 钢尺（若干）、示波器、音叉2支（不同频率的）、乒乓球（系有细绳）、铁架台、笛子、梳子、多媒体课件。 教学方法 实验探究法、观察对比法、控制变量法、演示法 教学过程设计 导 入 新 课 师：振动会发声，为什么我们听不见蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？为什么用力重重敲鼓比轻敲发出的声音大？模仿明星唱歌，模仿的声音再像，能完全一样吗？ 要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性。 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 新课学习 一、音调 【观察思考】两次声音有什么不同？ 教师演示：硬纸片在梳子上划过，一次快，一次慢。 学生观察并思考： （1）听到两次声音的感觉有什么不同？ （2）两次梳齿振动的快慢有什么不同？ 生：快速划过时，发出的声音尖细；慢速划过时，发出的声音低沉 快速拨梳齿，梳齿振动快，慢速拨梳齿，梳齿振动慢。 1.音调：声音的高低叫音调。 师:通常女生比男生的音调高。女高音、男中音就是指音调的高低。 【提出问题】是什么因素决定音调的高低？ 【演示实验】：探究音调和频率的关系 （1）探究目的：钢尺振动发声的音调和什么因素有关。 （2）控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的越短 猜想和假设：可能和振动的快慢有关 (3)设计实验：如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，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，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。 （4）实验步骤： ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中； ②再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中； ③整理实验器材，分析表格，记录总结结论。 探究音调的高低和振动快慢的现象记录表： 振动钢尺长度 振动快慢 声音高低 钢尺长度的 快 高 钢尺长度的 较快 较高 钢尺长度的 慢 低 （5）实验结论： 音调跟发声体振动的快慢有关：钢尺伸出的越短，振动越快，音调越高；振动越慢，音调越低。 2.频率： （1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。 （2）定义：每秒内振动的次数叫频率。 （3）单位：赫兹（Hz）。1000Hz：物体在1s内振动了1000次。 （4）音调和频率的关系：音调由发声体振动的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低。 3.用示波器观察不同音调的波形 将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。 观察下面三种不同频率声音的波形，两种不同频率声音的波形有何不同？ 生：通过观察示波器中的波形，我们可以清楚地看到，高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。 4.超声波和次声波 人能感受的声音频率有一定的范围。大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。 (1)超声波——频率高于20000Hz的声， 超过人类听觉的上限； (2)次声波——频率低于20Hz的声， 低于人类听觉的下限。 注意：① 声音不同于声，振动一定发声，但却不一定是人能够听见的声音； ② 人最敏感的听觉频率是3000赫兹。 问题1：你知道为什么听不到蝴蝶飞过时翅膀振动发出的声音了吗？ 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500~600次，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，当然人耳听不到