教學(xué)設(shè)計(jì)完整版：聲音的特性

聲音的特性教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】“聲音的特性”是新人教版物理實(shí)驗(yàn)教材八年級(jí)上冊(cè)第二章第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。本節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了聲音的產(chǎn)生與傳播的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)聲音，了解聲音現(xiàn)象的豐富多彩，是聲音現(xiàn)象中非常重要的一部分內(nèi)容。音調(diào)、響度、音色等概念貼近生活，學(xué)生對(duì)此并不陌生，且興趣濃厚，但缺乏較理性的認(rèn)識(shí)，在實(shí)踐中往往不易區(qū)分它們。教材注重讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，體會(huì)科學(xué)探究的方法，加強(qiáng)與實(shí)際的聯(lián)系。為了讓學(xué)生更容易區(qū)分這些概念，利用音樂(lè)處理軟件，將聲音模擬成波形圖，通過(guò)實(shí)際聲音與波形圖分別對(duì)比，讓學(xué)生能夠更直觀的了解到聲音三要素的概念?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.了解聲音的特性：音調(diào)、響度和音色；2.知道樂(lè)音的音調(diào)跟發(fā)音體的振動(dòng)頻率有關(guān)；響度跟發(fā)音體的振幅有關(guān)；不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。過(guò)程與方法通過(guò)做“音調(diào)與頻率有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)和“響度與振幅有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)研究物理問(wèn)題的方法——控制變量法、轉(zhuǎn)換法。通過(guò)對(duì)聲音經(jīng)過(guò)信號(hào)模擬處理，對(duì)比不同聲音對(duì)應(yīng)的不同波形，了解和學(xué)習(xí)研究物理問(wèn)題的方法——模型法、比較法。情感態(tài)度與價(jià)值觀體會(huì)現(xiàn)實(shí)世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，從而更加熱愛(ài)世界，熱愛(ài)科學(xué)，熱愛(ài)生活?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.讓學(xué)生在探究中體會(huì)和理解音調(diào)、響度和音色；2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究音調(diào)、響度與什么因素有關(guān)。【教學(xué)難點(diǎn)】聲音的音調(diào)與響度的區(qū)分。【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)?！窘虒W(xué)用具】電腦一臺(tái)、多媒體放映機(jī)一部、課件、視頻資源、直尺、音叉、乒乓球、細(xì)聲、鐵架臺(tái)等?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、引入新課通過(guò)一道題目，復(fù)習(xí)上節(jié)學(xué)過(guò)的內(nèi)容，引出問(wèn)題：“聲音大”在物理學(xué)中是什么意思呢？下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D）。A.同學(xué)們課外玩的“土電話”表明固體能夠傳聲B.兩人潛泳時(shí)，在水中也能交談，這表明液體（水）能傳聲C.真空不能傳聲D.聲音越大傳播越快通過(guò)一個(gè)flash，辨別幾段隨機(jī)產(chǎn)生的音樂(lè)分別為那種樂(lè)器，引出形形色色的聲音多種多樣，進(jìn)而提出問(wèn)題：物理學(xué)中如何描述聲音的這種不同呢？新課教學(xué)物理學(xué)中描述聲音特性的三個(gè)要素a.音調(diào)（pitch）b.響度（loudness）c.音色（musicalquality）音調(diào)展示音調(diào)的概念：人耳對(duì)聲音高低的感覺(jué)稱為音調(diào)。引導(dǎo)學(xué)生做一做教科書P32頁(yè)的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感覺(jué)鋼尺發(fā)出的聲音有什么不同。播放課件中兩個(gè)音調(diào)明顯不同的聲音，讓同學(xué)感覺(jué)有什么不同。可以再引導(dǎo)學(xué)生發(fā)言：這種不同還表現(xiàn)在生活中的哪些地方。展示兩個(gè)聲音的波形圖（圖1和圖2），再結(jié)合鋼尺的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀的看到聲音的這種不同是因?yàn)槲矬w振動(dòng)的快慢不一樣，啟發(fā)學(xué)生思考，音調(diào)的高低與什么因素有關(guān)？圖1圖2從兩圖中可觀察到現(xiàn)象：前面的聲音音調(diào)低，秒內(nèi)振動(dòng)了11次；后面的聲音音調(diào)高，秒內(nèi)振動(dòng)了22次。引導(dǎo)學(xué)生得到結(jié)論：音調(diào)的高低與物體振動(dòng)的快慢有關(guān)。設(shè)問(wèn)：物體振動(dòng)的快慢是要如何描述，如何衡量?回答：物理學(xué)中用來(lái)每秒物體振動(dòng)的次數(shù)描述振動(dòng)的快慢；進(jìn)而引出“頻率”的概念：每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，單位赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz。讓同學(xué)們計(jì)算圖1和圖2中的聲音每秒中分別振動(dòng)大約多少次，分別為多少Hz。問(wèn)題：一只蚊子從你耳旁飛過(guò)，你能聽(tīng)到它翅膀振動(dòng)所發(fā)出“嗡嗡”的聲音。可是一只蝴蝶飛過(guò)你的耳旁時(shí)，你卻聽(tīng)不見(jiàn)，這是為什么？人能感受的聲音頻率一般為20Hz到20000Hz。蝴蝶翅膀振動(dòng)頻率小于10Hz，蚊子的翅膀振動(dòng)頻率為500——600Hz。通過(guò)課件中圖3引入次聲波和超聲波的概念，圖3在此圖的基礎(chǔ)上，很直觀的解釋出人們?yōu)槭裁绰?tīng)不到蝴蝶飛動(dòng)時(shí)的聲音，卻能聽(tīng)到蚊子“嗡嗡”聲。閱讀和討論：閱讀教科書P34頁(yè)的小資料，結(jié)合你了解的知識(shí)，說(shuō)說(shuō)你能得到什么結(jié)論？提問(wèn)學(xué)生：結(jié)合生活中的實(shí)際情況回答，比如為什么我們聽(tīng)不到任何聲音時(shí)，狗會(huì)警覺(jué)的豎起耳朵、為什么蝙蝠和大象發(fā)出一些的聲音我們會(huì)聽(tīng)不見(jiàn)等等。使學(xué)到的知識(shí)與生活實(shí)例結(jié)合，使學(xué)生更容易接受，印象更深刻。介紹科普小知識(shí)：如何教會(huì)狗狗算數(shù)？激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。馬戲表演中，狗狗在馴獸師的訓(xùn)練下，可以準(zhǔn)確的計(jì)算出簡(jiǎn)單的算數(shù)題，狗狗真的會(huì)算數(shù)嗎？其實(shí)，是馴獸師和助手像狗狗發(fā)送觀眾注意不到的信號(hào)，有的依靠手勢(shì)，有的依靠人類聽(tīng)不到的聲波（超聲波）。加上平時(shí)的訓(xùn)練，自然就能達(dá)到狗狗能“算數(shù)”的效果了。課后思考：觀看名偵探柯南586和587集：《消失在黑暗中的麒麟之角》和《基德VS四神偵探團(tuán)》，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明蚊音的存在，并結(jié)合本節(jié)課的知識(shí)思考這種現(xiàn)象形成的原因。通過(guò)觀看動(dòng)畫這種方式，更容易讓學(xué)生去完成，并可以讓學(xué)生在課后鞏固本節(jié)知識(shí)。3.響度概念介紹：人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的感覺(jué)稱為響度。播放課件中兩個(gè)響度明顯不同的聲音，讓同學(xué)感覺(jué)有什么不同。（前者聲音小，后者聲音大）展示這兩個(gè)聲音的波形圖（圖4和圖5），讓學(xué)生直觀的看到聲音大的波形圖振動(dòng)的幅度更大。圖4圖5引導(dǎo)學(xué)生思考，響度的強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)？通過(guò)課本P34頁(yè)的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證響度的大小，與物體振動(dòng)幅度是相關(guān)——物體振動(dòng)的幅度也就越大，發(fā)出的聲音響度越大。同樣，與頻率的概念引入類似，引入振幅的概念——物理學(xué)中用振幅來(lái)描述物體振動(dòng)的幅度。介紹振幅的簡(jiǎn)單定義：在振動(dòng)中距離平衡位置的最大位移。由定義描述可以得出，振幅的單位與長(zhǎng)度單位相同。討論：為什么同一個(gè)物體發(fā)出聲音，離得遠(yuǎn)的人聽(tīng)起來(lái)聲音比較小呢？聲音從發(fā)生體通過(guò)介質(zhì)向四面八方傳播時(shí)，振幅會(huì)慢慢變?。ㄋp），聲音在空氣中傳播得越遠(yuǎn)，振幅衰減越嚴(yán)重，到達(dá)人耳時(shí)引起耳朵的鼓膜振動(dòng)的振幅也就越小，因此人聽(tīng)到的聲音也就越小。思考：用喇叭可以減少聲音的分散，為什么這樣可以使聲音傳播的更遠(yuǎn)？音色提出問(wèn)題：音調(diào)和響度相同時(shí)，聲音就相同了嗎？播放準(zhǔn)備的4個(gè)聲音，都為C調(diào)的do，分別來(lái)源自小提琴、長(zhǎng)號(hào)、鋼琴、笛子，讓學(xué)生感覺(jué)發(fā)音的不同。引出音色的概念：人耳對(duì)聲音這種品質(zhì)和特色的感覺(jué)。展示秒內(nèi)的波形圖，讓同學(xué)們對(duì)比波形的不同。圖7、圖8、圖9和圖10分別為小提琴、長(zhǎng)號(hào)、鋼琴和笛子。圖7圖8圖9圖10從上圖的對(duì)比觀察現(xiàn)象：音調(diào)相同的不同樂(lè)器發(fā)出的波形頻率相同，但是波的形狀不同?？傻贸鼋Y(jié)論：聲音音色取決于波振動(dòng)的形狀，與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)有關(guān)。不同樂(lè)器，音色不同；不同的人，音色也不同。對(duì)音調(diào)、響度、音色聲音三要素做對(duì)比：對(duì)比項(xiàng)音調(diào)響度音色含義聲音的高低聲音的強(qiáng)弱聲音的品質(zhì)和特色決定因素發(fā)聲體振動(dòng)的頻率發(fā)聲體振動(dòng)的幅度發(fā)聲體本身的材料和結(jié)構(gòu)波形圖表現(xiàn)波的寬窄波的高低波的形狀聽(tīng)覺(jué)表現(xiàn)尖細(xì)，粗獷等等響、輕、震耳欲聾等等人聲、鋼琴聲、笛聲等等三、新課總結(jié)音調(diào)：聲音的高低，取決于物體振動(dòng)頻率的高低；響度：聲音的強(qiáng)弱，取決于物體振幅的大??；我們聽(tīng)到聲音的強(qiáng)弱取決于耳朵鼓膜振動(dòng)時(shí)振幅的大??；音色：聲音的品質(zhì)及特征，主要決定于發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)；超聲波和次聲波。四、課堂練習(xí)例1：千百年來(lái)，不論是在兩軍對(duì)壘的戰(zhàn)場(chǎng)上，還是在藝術(shù)表演的舞臺(tái)上，都離不開(kāi)鼓。甚至在人們的日常生活中也離不開(kāi)鼓。鼓，能振奮人的精神，激發(fā)人的斗志，鼓舞人們奮勇前進(jìn)！你認(rèn)為鼓手們要提高擊鼓聲音的響度，應(yīng)該采用的方法是（A）。A．用更大的力擊鼓，使鼓面振動(dòng)振幅大些B．改變頻率高一些的鼓來(lái)敲擊C．離擊鼓處遠(yuǎn)一些，聽(tīng)到的聲音就會(huì)強(qiáng)些D．擊鼓擊得快些例2：唐詩(shī)《楓橋夜泊》中的名字“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船”中包含著聲學(xué)知識(shí)。對(duì)其中聲現(xiàn)象的解釋中，錯(cuò)誤的是（D）。A．鐘聲是由鐘的振動(dòng)產(chǎn)生的B．船上的人根據(jù)音色知道是鐘發(fā)出的聲音C．鐘聲通過(guò)空氣傳播到客船D．船上的人根據(jù)音調(diào)知道是鐘發(fā)出的聲音例3：在一次“模仿秀”電視節(jié)目中，著名盲人歌手陽(yáng)光在模仿歌星唱歌時(shí)，主要是模仿歌星的（C）。A．響度B．音調(diào)C．音色D．頻率例4：在同一架鋼琴上，彈奏C調(diào)“3（mi）”和“1（do）”這兩個(gè)音，以下說(shuō)法正確的是（B）。A．音色一定不同B．音調(diào)一定不同C．響度一定不同D．音調(diào)、音色和響度都不同【作業(yè)】必做題：閱讀教科書P36頁(yè)的《科學(xué)世界樂(lè)音和樂(lè)器》，用本節(jié)的知識(shí)回答下面的問(wèn)題。1.同一張鼓能發(fā)出不同音調(diào)嗎？為什么？2.共鳴箱的作用是改變聲