初中物理人教版八年級上冊第2節(jié) 聲音的特性完美版ppt課件

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人教版 八  年級  物理  教學設計主備人 學科物理時間 課題第二章  聲現(xiàn)象    第2節(jié) 聲音的特性教學目標知識與技能1.了解聲音的特征：音調(diào)、響度和音色； 2．知道聲音的音調(diào)與發(fā)聲體的頻率有關；3．知道聲音的響度與發(fā)聲體的振幅和距離發(fā)聲體的遠近有關；4．知道不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音的音色不同。過程與方法1．通過實驗探究“音調(diào)與頻率的關系”、“響度與振幅的關系”，進一步了解和學習研究物理學問題的方法；2．學習從物理現(xiàn)象和實驗中歸納物理規(guī)律，嘗試應用物理知識和規(guī)律解釋生活中物理現(xiàn)象和問題。情感態(tài)度與價值觀1.體會自然界豐富多彩的聲現(xiàn)象，培養(yǎng)學生熱愛世界、熱愛科學的品質；2．樂于探索自然現(xiàn)象和身邊的物理道理，樂于參與觀察、實驗、探究活動。 教學重點掌握聲音的音調(diào)、響度、音色三種特性及其影響因素教學難點1.正確區(qū)分音調(diào)和響度。2.探究決定音調(diào)、響度的因素。教具準備鋼尺（若干）、示波器、音叉2支（不同頻率的）、乒乓球（系有細繩）、鐵架臺、笛子、梳子、多媒體課件。教學方法實驗探究法、觀察對比法、控制變量法、演示法    教學過程設計導入新課師：振動會發(fā)聲，為什么我們聽不見蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音，卻能聽到討厭的蚊子聲？為什么用力重重敲鼓比輕敲發(fā)出的聲音大？模仿明星唱歌，模仿的聲音再像，能完全一樣嗎？要知道這些問題的答案，就需要研究聲音的特性。                   教   學  過  程        教  學   過    程              教   學   過   程            教   學   過   程                 教   學   過   程               教   學   過   程             教   學   過   程 新課學習一、音調(diào)【觀察思考】兩次聲音有什么不同？ 教師演示：硬紙片在梳子上劃過，一次快，一次慢。學生觀察并思考：（1）聽到兩次聲音的感覺有什么不同？（2）兩次梳齒振動的快慢有什么不同？ 生：快速劃過時，發(fā)出的聲音尖細；慢速劃過時，發(fā)出的聲音低沉 快速撥梳齒，梳齒振動快，慢速撥梳齒，梳齒振動慢。1.音調(diào)：聲音的高低叫音調(diào)。師:通常女生比男生的音調(diào)高。女高音、男中音就是指音調(diào)的高低。【提出問題】是什么因素決定音調(diào)的高低？【演示實驗】：探究音調(diào)和頻率的關系（1）探究目的：鋼尺振動發(fā)聲的音調(diào)和什么因素有關。（2）控制變量法：控制鋼尺的振動幅度不變，只改變鋼尺伸出的越短猜想和假設：可能和振動的快慢有關(3)設計實驗：如圖所示，將一把鋼尺按緊在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動。（4）實驗步驟：①把鋼尺緊壓在桌上，使鋼尺的伸出桌面外，用手向下壓伸出的鋼尺使其振動，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中；②再分別把鋼尺的、伸出桌面外，仍用同樣大小的力向下壓伸出的鋼尺使其振動，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中；③整理實驗器材，分析表格，記錄總結結論。探究音調(diào)的高低和振動快慢的現(xiàn)象記錄表：振動鋼尺長度振動快慢聲音高低鋼尺長度的快高鋼尺長度的較快較高鋼尺長度的慢低（5）實驗結論：音調(diào)跟發(fā)聲體振動的快慢有關：鋼尺伸出的越短，振動越快，音調(diào)越高；振動越慢，音調(diào)越低。2.頻率：（1）物理意義：頻率是描述物體的振動快慢的物理量。（2）定義：每秒內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率。（3）單位：赫茲（Hz）。1000Hz：物體在1s內(nèi)振動了1000次。（4）音調(diào)和頻率的關系：音調(diào)由發(fā)聲體振動的頻率決定，頻率越大，音調(diào)越高，頻率越小，音調(diào)越低。3.用示波器觀察不同音調(diào)的波形將音叉發(fā)出的聲信號輸入示波器或計算機中，觀察聲音的波形。換一個不同頻率的音叉做實驗，邊聽邊分析它們的波形有何不同。 觀察下面三種不同頻率聲音的波形，兩種不同頻率聲音的波形有何不同？生：通過觀察示波器中的波形，我們可以清楚地看到，高音調(diào)的聲音頻率高，波形密集；低音調(diào)的聲音頻率低，波形較稀疏。4.超聲波和次聲波 
人能感受的聲音頻率有一定的范圍。大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍從20Hz到20000Hz。      (1)超聲波——頻率高于20000Hz的聲， 超過人類聽覺的上限；
(2)次聲波——頻率低于20Hz的聲， 低于人類聽覺的下限。  
注意：① 聲音不同于聲，振動一定發(fā)聲，但卻不一定是人能夠聽見的聲音；
② 人最敏感的聽覺頻率是3000赫茲。問題1：你知道為什么聽不到蝴蝶飛過時翅膀振動發(fā)出的聲音了嗎？
答：蝴蝶的翅膀一秒鐘振動不超過10次，蚊子的翅膀一秒鐘振動500~600次，由于蝴蝶的翅膀振動的頻率低于人耳能夠聽到的頻率范圍，當然人耳聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音。而蚊子翅膀的振動頻率在人耳的聽頻范圍內(nèi)，人耳就能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音。問題2：為什么有些聲音在人們毫無察覺時,貓、狗就已經(jīng)警覺地聽到了?發(fā)生地震、海嘯、臺風、核爆炸時都會伴有次聲波。有些動物能發(fā)出次聲波，如大象等，有些動物能接收到次聲波，如狗等。二、響度聲音有音調(diào)的不同，也有強弱的不同。1.響度：物理學中把聲音的強弱叫響度。也就是聲音的大小。問題：影響聲音大小的因素是什么?請一位同學用大小不同的力敲擊鼓面，觀察鼓面上的碎紙屑彈起的高度。【演示實驗】：探究影響響度的因素  （1）用細線把乒乓球吊起來，使乒乓球靜止在豎直位置，恰好跟音叉的一個叉股接觸。輕敲音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度。（2）重敲音叉，使音叉發(fā)出響度更大的聲音，觀察乒乓球被彈開的幅度。（3）比較音叉發(fā)出不同響度的聲音時，乒乓球被彈開的幅度有什么不同。實驗結果：音叉發(fā)出聲音的響度小，乒乓球被彈開的幅度小，音叉振動的幅度??；音叉發(fā)出聲音的響度大，乒乓球被彈開的幅度大，音叉振動的幅度大。根據(jù)實驗結果知道：響度跟發(fā)聲體振動的幅度有關，物體振動的幅度越大，產(chǎn)生聲音的響度越大。決定響度大小的因素——振幅。1.振幅：發(fā)聲體偏離原來位置的最大距離。2.發(fā)聲體的振幅越大，產(chǎn)生的聲音響度越大。3.波形圖：響度跟發(fā)聲體振動的幅度有關，物體振動的幅度越大，產(chǎn)生聲音的響度越大。問：響度還與其它因素有關嗎？（學生思考、猜測。）拿出手機聽，離的近可以清楚地聽見手機的聲音,離得遠幾乎聽不見。表明：響度還跟離發(fā)聲體的遠近有關。4.響度還跟距聲源的遠近有關.距離越遠，聲音越分散.減小聲音的發(fā)散,可增大響度.音調(diào)和響度是聲音的兩個不同的特征。響度大的聲音，音調(diào)不一定高；音調(diào)高的聲音，響度也不一定大。【想想議議】蚊子的叫聲與黃牛的叫聲相比，哪個音調(diào)高？哪個響度大？蚊子的叫聲音調(diào)高；黃牛的叫聲響度大。三、音色頻率的高低決定聲音的音調(diào)，但是不同的物體發(fā)出的聲音，即便音調(diào)相同，我們還是能夠分辨它們。這表明在聲音的特征中還有一個因素是十分重要的，它就是音色。1.音色：不同的物體發(fā)出的聲音具有不同的特色叫音色。播放錄音（分別用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》）。讓學生分辨出哪一段是用小提琴演奏的，哪一段是用二胡演奏的。找?guī)酌瑢W站在教室后面念一首詩，每人讀一句，其他同學不許回頭，能否判斷出每一句分別是哪一位同學念的。總結：我們之所以能聽出熟悉的人，熟悉的樂器的聲音，是因為不同的人，不同的樂器發(fā)出的聲音音色不同。2.音色與發(fā)生體的材料,結構有關。 【演示實驗】下面分別是音叉、鋼琴與長笛發(fā)出的c調(diào)的“1”（do）的波形圖，  用計算機播放這幾個聲音片段，邊聽邊比較它們的波形有何異同。觀察上面的波形可知，音調(diào)相同的不同樂器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的，即頻率相同；但是波的形狀不同，即它們的音色不同。【科學世界】樂音和樂器1.樂音：發(fā)聲體規(guī)則振動2.樂器：（1）打擊樂器：力越大，響度越大；  （2）弦樂器：越細、緊、短，音調(diào)越高；（3）管樂器：空氣柱越短，音調(diào)越高。課堂小結課堂練習  1.（2020 北京）古詩《春夜洛陽城聞笛》中有“誰家玉笛暗飛聲，散入春風滿洛城”，詩人辨別出是玉笛的聲音，是依據(jù)聲音的（  ）A. 音調(diào) B. 響度 C. 音色 D. 速度【答案】C【解析】由于物體的材料和結構不同，物體振動發(fā)出聲音的音色不同；所以詩人辨別出是玉笛的聲音，是依據(jù)聲音的音色。故ABD不符合題意；C符合題意。故選C。2.（2020 福建）下列詞語中，形容聲音響度小的是（　　）A. 震耳欲聾   B. 聲如洪鐘       C. 輕聲細語 D. 斯聲如雷【答案】C【解析】A．震耳欲聾指聲音的響度大，故A不符合題意；B．聲如洪鐘意思是聲音很大，說明響度特別大，故B不符合題意；C．輕聲細語是小聲說話，是響度小，故C符合題意；D．斯聲如雷指的是聲音的響度大，故D不符合題意。故選C。3．（ 2020甘肅天水市）為鼓勵抗擊新冠肺炎疫情的信心，2020年央視春晚，由6位央視主持人共同表演的情景報告《愛是橋梁》作為春晚臨時增加節(jié)目，引起人們的強烈關注和高度好評。下列說法正確的是（　?。?/span>A．表演者發(fā)出的聲音是由空氣振動產(chǎn)生的 B．表演者的聲音可以在固體、液體和真空中傳播 C．后排觀眾聽到的聲音比前排小，是因為他們聽到的聲音音調(diào)低 D．觀眾能依據(jù)音色的不同分辨出是哪位主持人在朗誦【答案】D【解析】A．表演者發(fā)出的聲音是由聲帶振動產(chǎn)生的。故A錯誤；B．聲音可以在固體、液體和氣體中傳播，但真空不能傳聲。故B錯誤；C．在振幅一定時，距離發(fā)聲體越遠，聽到的響度越小。故C錯誤；D．不同人說話時的音色不同，所以觀眾能依據(jù)音色的不同分辨出是哪位主持人在朗誦。故D正確。4.（2020 廣州市）甲音叉發(fā)聲時每秒振動256次，乙音又發(fā)聲時振動頻率為512Hz，相比于乙音叉，甲音叉（　　）A. 發(fā)聲時振幅一定更小B. 發(fā)聲時振動頻率一定更高C. 發(fā)出聲音的音調(diào)一定更低D. 發(fā)出聲音的響度一定更大【答案】C【解析】頻率的定義是每秒鐘振動的次數(shù)是多少，頻率的單位是赫茲（Hz）；音調(diào)是指聲音的高低，音調(diào)跟頻率有關，頻率越大，音調(diào)越高；頻率越小，音調(diào)越低。由于甲音叉每秒振動256次，即甲音又發(fā)聲時振動頻率為:所以，相比于乙音叉，甲音叉發(fā)出聲音的音調(diào)一定更低，故C正確。故選C。5．(2020 河南省)如圖所示，將正在發(fā)聲的音叉插入水中，會看到水花飛濺，這說明聲音是由物體______產(chǎn)生的。頻率為 256Hz 的A 音叉和頻率為 440Hz 的B 音叉中______ （選填“A”或 “B”）音叉聲音的音調(diào)較高。【答案】    (1). 振動    (2). B【解析】[1]正在發(fā)聲的音叉是否振動，不容易觀察，把它放到水里后，能夠激起水花，看到水花飛濺，就能夠說明聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。[2]音調(diào)的高低與頻率有關，頻率越大音調(diào)越高，故B音叉聲音的音調(diào)比A音叉音調(diào)高。6.（2020年湖南省婁底市）音樂會上，演員正在演奏小提琴，小提琴發(fā)聲時是因為琴弦在　   　，演奏過程中，演員不斷調(diào)整手指在琴弦上的按壓位置是為了改變聲音的　   　。【答案】振動；音調(diào)【解析】演員在演奏小提琴時，琴弦振動發(fā)聲；當不斷調(diào)整手指在琴弦上的按壓位置，琴弦的振動快慢就會不一樣，故發(fā)出聲音的音調(diào)就會不同；板 書 設 計第2節(jié)  聲音的特性一、音調(diào)：聲音的高低 1.頻率：每秒內(nèi)物體振動的次數(shù)。單位是赫茲，符號為Hz。。2．頻率越高，音調(diào)越高；頻率越低，音調(diào)越低3.超聲波：把高于20000Hz的聲叫做超聲波。4.次聲波：把低于20Hz的聲叫做次聲波。二、響度：聲音的強弱(大小)1.振幅：發(fā)聲體偏離原來位置的最大距離。2.發(fā)聲體的振幅越大，產(chǎn)生的聲音響度越大。3，響度與距發(fā)聲體的距離有關，距發(fā)聲體越遠，人耳聽到的聲音越小三、音色：聲音的特色音色與發(fā)聲體的材料、結構有關。布置作業(yè)【必做題】　教材第37頁動手動腦學物理的2、3題.【選做題】　教材第37頁動手動腦學物理的1、4題.課后反思對于“音調(diào)”、“響度”和“音色”這三個概念的區(qū)分是一個難點。在本節(jié)課教學過程中，通過“音調(diào)與頻率有關”、“響度與振幅有關”的探究實驗，充分調(diào)動學生主動探究的積極性，、師生討論、學生展示等多種教學方法，積極創(chuàng)設引導學生主動參與的教學環(huán)境，充分調(diào)動學生的興趣和求知欲，使學生成為學習的主體，使每個學生都能感受到獲得知識、應用知識的快樂，從而得到不同的發(fā)展。演示實驗通過聲色并茂的教具展現(xiàn)出，把抽象的概念通過具體的、，更容易理解和接受，教學中，我認為需要通過大量的探究實驗讓學生體驗，增強對聲音特性的理解。