人教版八年级上册第2节 声音的特性精品教学练习题习题课件ppt

课题名

2.2《声音的特性》

教学目标

1.知道声音的音调跟发声体的振动频率有关.

2.了解超声波和次声波.

3.知道声音的响度跟发声体的振幅有关.

4.知道不同发声体发出声音的音色不同.

教学重点

音调、响度、音色的概念及其相关因素.

教学难点

1.探究决定音调和响度的因素;

2.超声波和次声波的概念；

3.通过示波器的波形图比较声音的音调、响度、音色.

教学准备

音钢尺（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.多媒体课件等.

教学过程

一、情境引入

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。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、新课教学

  音调和频率

1.探究音调和频率的关系

教师给学生分发几把钢尺，引导学生把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，然后拨动钢尺，使钢尺振动发声.

师：下面请大家观察老师演示的实验，比较两种情况下钢尺发声时的振动情况和发声特点.

演示1：教师使钢尺伸出桌面的长度短一些，并拨动钢尺.（钢尺振动较快）

演示2：教师使钢尺伸出桌面的长度长一些，再次拨动.（注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，此时钢尺振动较慢）

生：当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动较快，发出的声音尖而细；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动较慢，发出的声音低而粗.

师：同学们刚刚说的声音尖而细和低而粗就是指声音的音调.那么，音调的高低与什么因素有关呢？

生：音调的高低与物体振动的快慢有关，刚才的实验中，钢尺振动得快，音调就高，振动得慢，音调就低.

教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书.

板书：声音的高低叫做音调，音调的高低与物体振动快慢有关.

在物理学中用每秒内振动的次数——“频率”来描述振动的快慢.下面我们一起来学习频率.

板书：

1.物体在1s内振动的次数叫做频率，频率的单位为赫兹，符号为Hz.

2.音调的高低取决于发声体振动的频率，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低.

【例1】（多媒体展示）许多男生在变声期后，说话时声带振动的频率比以前低，因而声音的        会降低.

答案：音调

2.观察声波的波形图

教师向学生简单介绍示波器的作用，并向学生演示示波器的用法.

生：示波器为什么可以显示声波的波形呢？

示波器的构造复杂，工作原理要在高中物理的电场部分才学习，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两个实验.

实验1：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.

实验2：通过示波器观察不同的男女学生发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同.

教师引导学生积极发言，并总结实验结论：

结论1：两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.

结论2：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.

板书：观察波形图时，波形越密，说明音调越高；波形越稀，说明音调越低.

超声波和次声波

请同学们阅读教材P33~P34内容，回答下面的思考题：（多媒体展示）

思考题：

（1）大多数人能够听到的频率范围是多少？

（2）什么叫超声波？什么叫次声波？

（3）生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的一些用处吗？

学生阅读教材内容，并讨论上述问题.

教师对学生的回答进行总结，并板书：

板书：

1.人耳对声音的听觉有一定的频率范围，约为20Hz~20000Hz．

2.超声波：人们把高于20000Hz的声叫超声波.

3.次声波:人们把低于20Hz的声叫次声波.

师： 有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.例如蝙蝠在飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声呐”系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置.

生：老师，现代的无线电定位器——雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的吗？

师：的确是这样，这门新学科叫仿生学.另外，有些动物对高频声波反应灵敏（如猫、狗、海豚），而有些动物对低频声波有很好的反应（如大象可以用人类听不到的“声音”进行交流，实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波）.请同学们课后通过查阅资料、访问网站等多种途径，了解超声波和次声波的应用，并在课后进行交流.

【例2】在四川雅安大地震救援中，采用了音频生命探测仪（如图），它的多个探头接触废墟，收集到废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等，探测仪将音频信号放大，救援人员就可以发现幸存者.下列说法错误的是（    ）

A.探测仪收集声音信号时利用了固体可以传声

B.幸存者发出的声音与外界声音的音调、音色不同

C.幸存者能听见探测仪发出的超声波

D.白天噪声较大，探测仪更适合在安静的夜晚使用

答案：C

  响度

1.认识响度

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.

板书：

物理学中,声音的强弱叫做响度.

请同学们思考怎样才能使物体振动发出的声音更响.

学生大胆地猜想：应该使物体振动的幅度大一些.

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1：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2：轻轻拨动小提琴的琴弦时，琴弦振动的幅度小，琴声弱，响度小；用力拨动小提琴的琴弦时，琴弦振动的幅度大，琴声强，响度大.

2.实验探究响度跟振幅的关系

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.

教师引导学生阅读材料P34“演示”，然后用多媒体展示课件“实验探究响度跟什么因素有关”，引导学生边思考边做实验.

实验探究响度跟什么因素有关（多媒体课件）

实验步骤：

（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.（如图）

（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.

实验分析：

通过上面的探究活动，可以得出什么结论？

学生分组进行实验.（教师可适时指导、点评）

教师引导学生积极发言，并总结实验结论：

结论1：音叉发出声音的响度小时，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时，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大.

结论2：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.

板书：

声音的响度一般与声源振动的幅度有关，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小.

课堂延伸：

生：振幅是决定响度的唯一因素吗？

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.(教师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.）

板书：

响度还跟听者与发声体的距离有关，距发声体越远，响度越小.

【例3】（多媒体展示）（多选）下列几项措施中，不能使声音的响度变大的是（    ）

A.使声源振动的频率变大

B.使声源振动的振幅变大

C.使声源离人耳更近些

D.使声源振动的振幅变小

答案：AD

3.探究音调与响度是否有关

教师用口琴先用力吹“1”，再轻轻吹“5”.引导学生比较它们音调的高低，响度的大小.

生1：“1”的响度大.

生2：“5”的响度小.

生3：“1”的音调低.

生4：“5”的音调高.

教师总结：

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性.

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.

板书：

音调和响度是声音的两个不同特性.响度大不一定音调高；音调高不一定响度大.

  音色

1.音色

教师让后排的两位同学朗读教材P35“音色”中的内容，前排的同学不看后排，仔细辨别刚才是哪两位同学在朗读.（前面同学很快分辨出是谁的声音）

教师提出问题：我们是怎样分辨出不同声音的？仅仅根据音调和响度行吗？

学生交流讨论后回答：他们说话音质不同.我们能听出他们的声音不是依靠音调和响度的.

同学们回答得很好，这里的音质其实就是物理学中的音色.不同发声体的材料、形状、结构不同，发出声音的音色也就不同.

【例4】（多媒体展示）“闻其声知其人”意思是说只要听到熟人讲话的声音，即使没有看到讲话的人也知道谁在讲话，这是根据声音的的特性来判断的. 

A．音调不同

B．响度不同

C．音色不同

D．频率不同

答案： C

2.波形图中的音调、响度、音色

教师引导学生阅读教材P35“演示”，观察图2.2-4中的3个波形图（如图甲、乙、丙所示），比较它们的波形有何异同.教师也可以将话筒接在示波器的输入端，用不同的乐器（音叉、钢琴、长笛）对着话筒发出相同音调的声音，然后引导学生比较各波形有何异同.

学生交流讨论后积极发言.（教师适时点评）

教师总结：从甲、乙、丙三图可知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，因此频率相同；波的振幅相同，响度相同；但是波的形状不同，即音色不同.

板书：

示波器中的波形图可以反映出声音的三个特性，如波形的疏密，可以反映声音的音调；波形的振幅（离开平衡位置的最大距离），反映了声音的响度；波形的形状，可以反映声音的音色.

教师用多媒体播放课件“音调、响度、音色三者的比较”，并讲解.

音调、响度、音色三者的比较

课堂小结

课堂练习1-5

学生活动

学生回答问题

学生用钢尺做实验使其振动发声然后比较两种情况下钢尺发声时的振动情况和发声特点

学生积极发言，并总结实验结论：

结论1：两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.

结论2：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.

学生阅读教材（超声波和次声波）内容，并讨论问题：

（1）大多数人能够听到的频率范围是多少？

（2）什么叫超声波？什么叫次声波？

（3）生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的一些用处吗？

学生阅读材料P34“演示”学生边思考边做实验.

学生积极发言，并总结实验结论：

结论1：音叉发出声音的响度小时，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时，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大.

结论2：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.

学生自己先看看例1是否能够解答然后再听老师讲解

指名学生试着完成例2教师再加以订正.

小组交流讨论例3

然后再听听其它小组的解题方法，最后师生共同得出正确的答案

例4学完后可以引导学生课后自己试着做一做

学生自主完成课堂练习1-5

设计意图

引导提问创设课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。

特别提醒：

（1）音调的高低是指声音的粗细，不是指声音的大小.例如：在音乐中，“1、2、3、4、5、6、7”的声音音调逐渐升高.

（2）声音在介质中的传播速度与声音的振动频率无关，在同一介质中，频率不同的声音传播速度都相同.

（3）振动频率的高低跟发声体的形状、尺寸和所用的材料有关.

知识拓展：

弦乐器音调的高低取决于弦的粗细、长短和松紧，弦越细、越短，音调越高；管乐器音调的高低取决于所含空气柱的长短，长空气柱的振动产生的音调低，短空气柱的振动产生的音调高；打击乐器音调的高低取决于击打的快慢，击打得快，音调高；击打得慢，音调低.

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方法归纳：

特别提醒：

（1）超声波和次声波也是由物体的振动产生的，只是振动频率不同.

（2）超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播.

例1解析:频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低.

例2解析：超声波是频率高于20000Hz的声音，人耳对声音的听觉有一定的频率范围，振动频率低于20Hz的声音人耳听不见，频率高于20000Hz的声音人耳也听不见.所以若音频探测仪发出的是超声波，则人耳是无法听见的.

知识拓展：

1.生活中常用的“大声喧哗”“引吭高歌”“震耳欲聋”等词语都是用来描述声音的响度.

2.日常生活用语中的“高”“低”有时指音调，有时指响度，含义不是唯一的.例如：合唱时有人说“那么高的音我唱不上去”或者“那么低的音我唱不出来”，这里的“高”“低”指的是音调；而“引吭高歌”“低声细语”中的“高”“低”指的却是声音的响度.

3.物理学中的用语要求清晰准确、含义唯一，不能产生歧义.所以在物理语言中，声音的“高”“低”只用来描述音调，而用声音的“大”“小”来描述声音的响度.

4.减少声音的分散可以增大听到的声音的响度，医生用的听诊器就是利用这个道理制成的.

例3解析：声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小.声音的响度与声源距离人耳的远近有关，声源离人耳越近时，响度越大；声源离人耳越远时，响度越小.

例4解析：我们可以合唱同一首歌曲，说明不同的人可以发出同一音调.当然，不同的人发声时，也都有正常的响度，可见音调和响度不是特色，也就是说，我们不能根据音调和响度来判断是谁在讲话，但是不同的人讲话时的音色是不同的，这就是特色，我们可以根据音色来辨别发声者是谁．

规律总结：

一般地，区分不同人、不同乐器的声音，是根据其音色来判断的；用敲击法鉴别碗是否有裂纹，铁路工人用铁锤敲击铁轨判断是否有螺丝松动，这些例子都是根据声音的音色不同来作出判断的.

布置作业

本节课对应同步练习题

板书设计

教学反思

这节课是本章的重点内容，在设计时我们突出了以学生为主的方法，增加了不少学生的活动，对一些学生不易观察的现象我们进行了录像、放慢等措施，增加了学生对细微变化的观察。通过今天的学习，我们了解了声音的音调，知道了音调取决于发声体振动的频率,了解了人能听到的发声的频率范围，以及超声波和次声波的知识.我们还学习了声音的另外两个重要的特性——响度和音色，通过实验探究我们知道响度与振幅有关，还跟听者与发声体的距离有关，也知道音色与发声体的材料、形状、结构有关.我们从波形图中进一步体会了音调、响度、音色之间的区别和联系.最后我们学习了乐音和乐器，知道了乐器的种类和发声原理.在典型声音的素材搜集上，我们还需要些努力，在声音的对比音效上，在学生不易认识到的特殊声音上，我们还要进一步通过采集利用起来。