2021学年2 乐音的三个特征教案

乐音的三个特性

【教学目标】

1．了解乐音的特性。

2．知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关。

3．不同发声体发出乐音的音色不同。

【教学重点】

音调、响度、音色的概念及其影响因素。

【教学难点】

探究决定音调、响度的因素。

【教学方法】

探究法、演示法。

【教学准备】

钢尺（若干）、示波器、音叉、乒乓球（系有细绳）、铁支架、口琴、笛子、小提琴、录音磁带、录音机。

【教学过程】

一、创设问题的情境，引入新课。

［师］生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别。其中有许多声音让我们感到悦耳、动听。例如：音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，它们都是物体做规则振动时发出的声音，物理学中把这类声音叫做乐音。请同学们注意听下面的歌曲（男低音独唱曲、女高音独唱曲），比较这两支歌曲的演唱风格有什么不同？

［生甲］前者的演唱声音低沉，后者的演唱声音尖细。

［生乙］前者的演唱是通俗唱法，后者的演唱是民族唱法。

［生丙］前者的演唱声音小，后者的演唱声音大。

［生丁］前者的演唱音调低，后者的演唱音调高。

［师］有的声音听起来音调高，有的声音听起来音调低，声音为什么会有音调高低的不同呢？让我们一起来做下面的探究活动。

二、进行新课。

（一）音调。

［师］每组的实验台上备有钢尺，请同学们想办法使钢尺发声。

［生］把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。

［师］使钢尺伸出桌边的长度短一些，注意观察钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点。

［生］钢尺振动得较快，声音尖而细。

［师］使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，比较两种情况下钢尺振动得快慢和发出的音调。

［生］当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。

［师］同学们刚才的探究活动很成功，为同学们成功的合作及探究鼓掌。请同学们阅读教材内容，回答下面的问题：

［投影］

1．频率的物理意义是什么？什么叫频率？

2．在国际单位制中，频率的单位是什么？

3．物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？

［生］阅读教材内容，并讨论上述问题。

［师］指导学生带着问题去阅读。

［生答］

频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫做频率（frequency）。

在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz），简称赫，符号为Hz。

实验表明，频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。

［演示］观察声波的波形

［师］简单介绍示波器的作用：

在这里，我们要用示波器显示声波的波形。

［生］示波器为什么可以显示声波的波形呢？

［师］示波器的构造复杂，工作原理要在高中物理的电场部分涉及到，目前同学们的知识还不足以理解它。另外，我们也没有必要弄懂它，只要我们会正确使用就行了。下面让我们一起来完成这个实验。

4．通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。

5．通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同？

实验结论：

两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些。

男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。

（二）响度。

［师］声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫做响度。响度也就是我们平常所说的声音的大小。怎样才能使物体振动发出的声音更响？

［生］大胆地猜想。应该使物体振动的幅度大一些。

［师］同学们能设计一些切实可行的实验来证实你们的猜想吗？

［生甲］轻敲鼓面，鼓皮振动的幅度小，声音弱，响度小；重敲鼓面，鼓皮振动的幅度大，声音强，响度大。

［生乙］拨动小提琴的琴弦，琴弦振动的幅度小，琴声弱，响度小；琴弦振动的幅度大，琴声强，响度大。

［师］同学们刚才的猜想和论证都具有一定的科学性，值得表扬。下面让我们利用准备的仪器进行探究活动，证实同学们上面的猜想。

［探究］响度跟什么因素有关？

1．用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。

2．重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。

3．比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。

4．通过上面的探究活动，可以得出什么结论？

［生］分组实验，探究响度跟什么因素有关。

实验结果：

音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。

通过上面的探究活动可知，响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。

［师］物体振动的幅度叫振幅。物体的振幅越大，声音的响度就越大。

［生］振幅是确定响度的唯一因素吗？

［师］实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。（可以向学生简单介绍原因：因为声音在传播过程中，越到远处越分散。）

［生］老师，轻敲和重敲同一个音叉（即频率相同的音叉），音叉发声的波形有什么不同？［师］这个问题提得很好，实践是检验真理的唯一标准，让我们做做看。

实验结论：

轻敲音叉时，波形的幅度小；重敲音叉时，波形的幅度大。但两种情况下，波形的疏密程度相同。

［想想议议］

［师］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？请同学们分组讨论。

［生］分组讨论。

［师生共同活动，总结上述问题］

［演示］音调和响度的关系

用口琴先用力吹“1”，再轻轻吹“5”。请同学们比较它们音调的高低，响度的大小。

［生甲］“1”的响度大。

［生乙］“5”的响度小。

［生丙］“1”的音调低。

［生丁］“5”的音调高。

［师］通过上面的实验，我们可以发现：音调和响度是声音的两个不同的特征。

响度大的声音，音调不一定高；

音调高的声音，响度也不一定大。

在同一首歌曲中，音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。

［练习］请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？

参考解答：

蚊子的叫声音调高；

黄牛的叫声响度大。

［师］频率的高低决定声音的音调。但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。

（三）音色。

物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色（musical quality）

［想想做做］

［师］请两位同学藏在讲桌后面，分别用不同的乐器（口琴和笛子）演奏C调的“1”，让同学们猜他们用的各是什么乐器？

［生甲］第一位同学用的是口琴。

［生乙］第二位同学用的是笛子。

［师］两位同学猜得都对。为什么这两位同学猜得如此准呢？

［生］因为它们的音色不同。

［师］播放录音（分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》）。同学们能不能分辨出由不同乐器演奏的同一首乐曲。

［生］据它们的音色不同来分辨。

［演示］观察波形。

将话筒接在示波器的输入端，用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声音（都发C调的“1”），比较各波形有何异同？

实验结果：

不同乐器演奏C调的“1”时，波形各不相同，音调相同，频率相同；但振幅不同，响度不同。

［想想做做］

［师］在上节的活动课上，我已经让同学们用录音机听自己的录音，然后把自己的录音与自己的原声作了比较。在这里，我们要让别的同学听你讲话，再听你的录音，然后加以比较，两次听到的声音一样吗？

［学生实际操作］

实验结果：听别人直接讲话和听别人的录音没有多大差别。

分析原因：这是因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音，直接听到说话人的声音也是通过空气传来的，所以别人认为像说话人的声音。

三、小结。

本节课我们主要学习了以下内容：

1．乐音的三个特征：音调、响度和音色。

2．音调是由发声体振动的频率决定的。

3．响度是由发声体的振幅决定的。

4．不同的发声体具有不同的音色。