1、1第 2 节 声音的特性（共 2 课时）第一课时 音调与响度【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 P3234，完成以下问题：1物理学中用每秒内振动的次数 频率来描
2、述物体振动的快慢频率的单位是赫兹，简称赫，符号为 Hz.2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.3大多数人能够听到的频率范围是从 20 到 20 000Hz；人们把高于 20 000Hz 的声音叫做超声波；把低于 20Hz 的声音叫做次声波如下图所示是人和一些动物的听觉和发声频率范围2【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
3、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？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，倾听声音的变化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听到的声音和水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： 人的听觉频率范围如图所示是人和一些动物的听觉和发声频率范围. 31振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出
4、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 Hz20 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的听觉范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音2什么叫超声波？什么叫次声波？答：频率高于 20 000 Hz 的声音叫做超声波；频率低于 20 Hz 的声音叫做次声波【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(
5、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拓展知识 不同音调的波形图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4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.当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用
6、同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于振动频率低于 20 Hz .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( mm 2)A 钢 30 0.3B 钢 30 0.6C 尼龙丝 40 0.5D 铜 50 0.5E 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 BC C 和
7、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 DC A 和 C D A 和 B(3)探究过程通常采用下列一些步骤：实验研究；分析归纳；提出问题(或猜想)；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 B知识点二 响度 【自主学习】阅读课本 P3435，完成以下问题：1物理学中，声音的强弱叫做响度.2物理学中用振幅来描述物体振动的幅度.3物体的振幅越大，产生声音的响度越大4人听到声音是否响亮，除跟发声体发声时的响度有关外，还跟人距离发声体的远近5有关【合作探究】演示二 响
8、度与振幅的关系实验一：如图所示，将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度，并听音叉发出的声音1音叉发出的声音与乒乓球被弹开的幅度有什么关系？答：音叉发出的声音越大，乒乓球弹开的幅度越大2听到的声音大小(响度)与振幅有什么关系？答：振幅越大，响度越大实验二：让你的同桌站在操场中央，大声的说话，你从距离他较远的地方向他走去1在此过程中，听到的声音(响度)有什么变化？答：听到的声音响度变大2响度大小与什么因素有关？答：与到声源的距离有关拓展知识 不同响度的波形图如图所示是不同响度的波形图甲乙【教师点拨】1响度的影响因素是振幅和距离发声体的远近，振幅越大或距离发声体越近，响度越大
9、；同理，振幅越小或距离发声体越远，响度越小2在响度的演示实验中，要注意使乒乓球慢慢地轻触正在发声的音叉，否则快速碰撞音叉会影响实验结果3在响度的演示实验中，除了每一次都要敲击同一个音叉(运用控制变量法)之外，还运用了转换法(通过观察乒乓球的摆动幅度来了解音叉的振幅)【跟进训练】6牛的叫声与蚊子的叫声相比较，下列结论正确的是( D )A牛叫的声音音调高，响度大B牛叫的声音音调低，响度小C牛叫的声音音调高，响度小D牛叫的声音音调低，响度大1音调的高低由声源振动的频率决定，频率越高，音调越高2影响响度的因素：振幅的大小、距离发声体的远近和声音的传播方式有关振幅越大，距离发声体越近，传播方向越集中，则
10、声音的响度越大完成本课对应训练第二课时 音色和声波分析【知识与技能】1音色的概念及其相关因素2了解不同发声体发出乐音的音色不同【过程与方法】通过对三种波形图的对比分析，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】音色及其影响因素【难点】音调、响度、音色三种波形图的辨析知识点一 音色【自主学习】阅读课本 P35，完成以下问题：不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同7【合作探究】演示一 音色实验一：让一个同学用手帕蒙住眼睛，找几个同学喊蒙住眼睛的同学的名字，让他“听音辨人” ，每个同学蒙眼一次，
11、看谁辨得又快又准1听音辨人的依据是什么？答：因为不同的人音色不同2产生上述现象的原因是什么？答：是因为发声体不同实验二：拿一根筷子轻轻地敲击一个结构完整的瓷碗，仔细听听它发出的声音；再拿这根筷子轻轻地敲击同样的但已经破了的瓷碗，仔细听听它发出的声音可以发现它们发出声音的音色相同吗？答：发出声音的音色不同【教师点拨】1音色是由发声体本身决定的，发声体有变化，音色也将变化2同一人的音色随着年龄增长以及饮食、起居、健康、训练等因素而变化【跟进训练】有一种专门存放贵重物品的“银行” ，当人们存放了自己的贵重物品后，要用仪器记录下自己的“手纹” “眼纹” “声纹”等，以便今后用这些细节独有的特征才能亲自
12、取走物品，防止被别人取走这里的“声纹”记录的是人说话的( C )A音调 B响度C音色 D三者都有知识点二 音调、响度、音色声波分析【自主学习】阅读课本 P35，完成以下问题：音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同【合作探究】演示二 音调、响度、音色的波形图如下图所示是音叉、钢琴与长笛发出的 C 调 1(do)的波形图，用计算机播放这几个声音片段(在相同的时间内)，边听边比较它们的波形有何异同音叉甲8钢琴乙长笛丙1观察上图中的波形，不同乐器发出的声音波形相同吗？答：不同2观察上面的波形图会得到什么结论？答：音调相同的不同乐器发出波形总体上的
13、疏密程度是相同的，即频率相同，但音色不同；声音振动的幅度不同，即响度不同【教师点拨】1发声体不同，所产生的声音音调、响度可能相同，但音色一般不同可以通过音色的不同来区分不同的乐器、不同的人2音色不同的波主要区别在形状上；音调由频率决定，它们在示波器上显示同一个时间段内，波的个数有多少之分，多的频率就高.音调就高，反之越低；响度由振幅决定，它们在示波器上显示的主要区别是波偏离平衡位置的高低不同，离平衡位置越远的波，响度越大【跟进训练】物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点如图所示，根据甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图，下列判断正确的是( D )A甲音叉比乙音叉发声的音调低 B甲音叉比乙音叉发声的响度大 C甲、乙两音叉发声的频率相同 D甲音叉比乙音叉振动得快 1音色是指声音的品质，由发声体本身的材料、结构决定2音色是辨别不同发声体的依据93不同发声体发出的声音的音色不同，但音调、响度可能相同完成本课对应训练
