2018-2019学八年级物理上册 第二章 第2节 声音的特性导学案 (新版)新人教版课题声音的特性课型新授课教学目标知识与技能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.过程与方法1.通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”，进一步了解物理学研究问题的方法.2.培养学生科学探究的能力.情感、态度与价值观1.体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，培养学生更加热爱世界、热爱科学的品质.2.培养学生联系生活、生产和科学技术的意识.教学重点音调、响度、音色的概念及其相关因素.教具准备钢尺（若干）、示波器、音叉、吉他、口琴、乒乓球（系有细绳）、铁支架、笛子、小提琴、录音磁带、录音机教学难点探究决定音调和响度的因素;超声波和次声波的概念；通过示波器的波形图比较声音的音调、响度、音色.教学课时1课时课前预习1.声音的 高低 称为音调.音调与物体振动的频率有关，物体振动得越快，发出的音调就越 高 ；物体振动得越慢，发出的音调就越 低 . 2.频率是指 每秒内振动 的次数，它是用来描述物体 振动的快慢 ，频率单位为 Hz .大多数人能够听到声音的频率范围是从 20Hz 到 20000Hz ，把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫次声波.3.声音的 强弱 叫响度.物体的 振幅 越大，产生声音的响度越大.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 有关系.4. 音色 是指声音的特色、品质.不同发声体的音色是不同的，音色取决于发声体本身的 材料 、 结构 等因素.我们能区分不同的人或物体发出的声音，就是因为它们的 音色 有差别.巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可有针对性地挑选部分难题讲解）.新课导入师：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？为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大？为什么我们接电话时，能通过对方的声音，知道对方是谁？要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性，声音的特性包括音调、响度、音色，这节课我们就一起来探究音调及其影响因素.备课笔记进行新课  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）（2015安徽）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.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.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.备课笔记特别提醒：（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.进行新课 超声波和次声波请同学们阅读教材P33P34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20Hz20000Hz2.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.答案：C备课笔记方法归纳：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.进行新课   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：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.进行新课 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，