第 二 节 乐音的三个特征

第 二 节 乐音的三个特征

教材分析：

这一节比较重要。教材注重让学生在学习物理知识的同时，体会科学探究的方法，加强与实际的联系，使学生获得更多的实际知识。本节教材的突出特点是名词术语多：乐音、音调、响度、音色、振幅、波峰、波谷等。教材利用学生在日常生活及其他学科获得的知识基础上，结合探究活动，对这些名词术语稍加解释，使他们认识这些名词术语的含义，而不是给它们下定义。音调跟频率的关系，多数学生缺乏感性认识，教材安排了两个学生探究实验。这两个探究实验每个学生都容易做，且其中还包含有控制变量法设计实验。得出音调由频率决定的结论以后，教材通过列表的方式介绍了一些声音的频率，使学生对音调和频率了解得更具体些。响度和振幅及人和声源的距离的关系，学生感性知识多，容易接受，教材利用一个敲鼓实例直接指出了它们之间的关系。音色，在初中是很难讲清它的物理本质，所以教材只简单指出它由声源的材料和形状等特有构成特点所决定，并结合示波器显示的几种乐器的声波波形图简单形象说明。

教学设想：

通过多媒体播放几段不同的声音，如清脆婉转的鸟语、悠扬动听的琴声、震耳欲聋的雷声、美妙悦耳的

钢琴演奏声等，自学教材了解乐音的三个特征。对于乐音的一个特性——音调，学生不是很熟悉，可以提出问题让学生猜想蚊子发出的声音和牛的叫声哪个音调高，学生很容易猜错，使学生产生认知矛盾，从而激发学生进一步探究的兴趣。整体教学过程先设计两个学生实验：“音调的高低”，使学生明确音调特指声音的高低，与发声体的振动频率有关，频率越大，音调越高。然后通过学生列举多组音调不同的声音，并判断音调的高低关系，通过分析一些声音的频率表了解一些学生感兴趣的声音频率大小。

通过小实验用手指轻轻敲击桌面，然后用稍微大一些力敲击桌面，让学生感知两次发声响度的不同；然后用筷子敲击一个有缝隙或有缺损的碗，让学生感知乐音的另两个特性——响度和音色。再通过设置教师演示实验“声波的图形”，通过示波器帮助学生认识频率和振幅等抽象物理概念。 本节课的总体设计理念注重发挥学生的主体作用，让学生多活动，多讨论。整体思路：从声音的不同情景——采用各种教学方法认识乐音的三个特征音调、响度和音色——利用示波器描述音调与频率、响度和振幅的关系及各种乐器发声的波形图。

教学目标：

?

知识与能力：

1．能从日常生活的直接感受中知道乐音有音调、响度和音色的区别。 2．常识性地知道音调的高低与声源振动的频率有关，响度的大小与声源振动的振幅和距声源的远近有关。 3．知道不同声源发出的音色不同。 ?

过程与方法：

情感、态度与价值观：

通过观察、分析声波的图形，初步学习利用仪器进行探究、观察图形进行分析的方法。 ?

1．通过观察声波的图形，使学生初步体会到科学探究不能光凭人的感官，还要借助于仪器，初步建立利用仪器进行测量的概念

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2．通过教师、学生的双边活动，激发学生的兴趣和求知欲望，使学生乐于探究。

教学重难点及突破：

? 重点：

音调及响度的概念。

? 难点：

音色。

? 教学突破：

为了使学生理解乐音的音调和响度两个特征，在教学过程中设计丰富的学生探究活动，尽量多通过活动给学生以直观印象。对于初中的学生，音色难以从形成机理上作具体分析，教学过程中可通过课堂小游戏，以及讨论生活实例使学生体会到乐音除音调和响度外还有音色这个特征。

教学准备：

?

教师准备： 学生准备：

多媒体声音文件、示波器、音叉、筷子、碗（一个完好的和一个有缝隙的）等。 ?

粗细两根橡皮筋、钢尺或塑料尺、纸屑等。

教学设计:

一、创设情境，引入新课。

通过多媒体播放几段不同的声音，如清脆婉转的鸟语、悠扬动听的琴声、震耳欲聋的雷声、美妙悦耳的钢琴演奏声。

指两名学生谈谈听到这些声音的感受。

说明：通过让学生听乐音，让学生初步认识我们生活的世界充满了各种声音，优美动听的音乐可以陶冶情操，给人以美的享受，而震耳欲聋的雷声预示着将要下雨了，从而使学生充分认识到物理来源于生活，应用于生活，并逐步培养学生善于观察、思考的习惯。

二、进行新课。

自学教材，了解乐音的三个特征。

结论：音调、响度和音色是乐音的三个特征。

提出问题情境：我们遇到的声音千差万别，为了科学地区分它们，科学上用不同的特性描述声音，乐音的一个特性叫音调。同学们都熟悉蚊子的叫声，在电视上或生活中也听到过牛的叫声。

问题：请同学们猜想，蚊子的叫声和牛的叫声哪个音调高？

很多学生会猜错，从而引出音调的概念及其探究活动：实验探究“音调的高低”。 （一）音调。

活动1：实验探究“音调的高低”。

方案一：观察塑料尺露出桌面长短不同时，振动快慢的不同及声音的不同。

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说明：实验时使塑料尺紧紧压在桌面上，并注意按塑料尺的手用力的大小，使塑料尺各次振动幅度大致相同。

观察与思考：将实验结果记录在下表中。

振动塑料尺长 振动快慢 声音高低

1/4塑料尺长

3/4塑料尺长

结论

方案二：先拨动张紧的细橡皮筋，再拨动张紧的粗橡皮筋。

观察与思考：细橡皮筋振动____，频率____，发出的声音“尖细”，音调____；粗橡皮筋振动，频率____，发出的声音“粗犷”，音调____。（快高高慢低低）

结论：声音的高低叫做音调。音调跟声源振动的频率有关。声源振动的频率____，音调 ；声音振动的频率____，音调____。（高高低低）

说明：当学生的注意力集中到观察振动的快慢和辨别声音的不同之处，结论就顺利得出了。音调表示声音的高低，音调决定于发声体振动的快慢，振动快慢由发声体的振动频率决定。一般人们听起来尖细的声音为高音，听起来粗犷的声音为低音。

讨论：通过两个探究活动，请同学们再判断本节开始的问题——蚊子的叫声和牛的叫声哪个音调高？

参考答案：由生活经验知，牛的叫声低沉粗犷，音调低；蚊子的叫声“刺耳”，音调高。即蚊子的叫声比牛的叫声的音调高。

活动2：一名学生发出两个声音，让另一名学生判断音调的高低。 活动3：了解教材第42页“一些声音的频率表”。 说明：通过多种活动方式帮助学生理解音调的含义。 （二）响度。

活动4：在桌面上撒一些纸屑，然后用手指轻轻敲击桌面，然后用稍微大一些力敲击桌面，让学生感知两次发声响度的不同，同时观察纸屑的跳动幅度，并阅读讨论教材有关“响度”部分的内容，完成下列问题。

它的大小跟一和——

结论：人耳能感觉到的声音的大小叫做一 有关。（响度声源振动的振幅人与声源的距离）

说明：与乐音的响度有关的现象，日常生活中学生感知很丰富，所以本部分教学，仅仅安排了一个学生小实验，然后通过学生自学教材完成填空题的方式反馈学习效果。

（三）音色。

活动5：课堂小游戏。

第一步：让全体同学都闭上眼，并保持沉默。

第二步：让一名学生敲打老师提供的两个碗，另一名学生判断前后两次哪次敲打的是破损的碗。

第三步：让敲打碗和回答问题的同学都回自己的座位坐好。

问题：哪个同学敲击碗？哪个同学回答问题？识别碗的结论是否正确？

说明：回答问题方式为在纸上写出问题的答案。全体同学都参与，包括敲打碗和判断哪个碗破损的同学。对于哪个同学敲击碗，只有他附近的同学可以感知出来，或者极其熟悉他的同学听脚步声判断出来；而对于回答问题的同学，全班同学都能判断对。

活动6：多媒体播放不同的乐器演奏同一首曲子，让学生讨论说出乐器的名称。 结论：声音除了音调和响度这两个特征外，还有第三个特征——音色，也叫音品。

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活动7：观察“声波的图形”。

教师仿照教材第43页图3 -2 -3、图3-2 -4和图3-2 -5做演示实验，让学生观看声音的波形。 说明：观察不同声音波形的实验，主要目的是让学生比较形象地认识声波，同时引起他们学习的兴趣。可以让学生想像，，给声音画出一个样子，和示波器中的“样子”比较。

活动8：讨论交流教材图3-2 -6。

说明：关于乐器，学生比较感兴趣，教师可以调动学生的积极性，让学生自己通过观察或查阅有关资料，就某种乐器谈谈其发声原理，也可以就此让学生写一篇说明文。 三、反思总结，布置思考题。

1．请学生反思自己本节课的学习情况，谈谈收获和体会。 2．教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点。 3．布置思考题及课后作业。

(1)思考题：当我们向暖水壶内倒开水时，能听到从壶内发出的声音，小明同学对此作了专门的探究，

刚开始，瓶内传出低沉的轰鸣声，随着水越来越多，声音逐渐变得尖厉。请你用专业的物理语言来描述这个现象：随着瓶内水的增多，声音的____。

②小明想：这个声音是什么物体振动发出来的呢？他猜想，可能是水从高处落下时冲击瓶内水引起振动而产生的，也可能是水的振动引起瓶内空气柱振动产生的。你认为还有其它的可能吗？请把你认为可能的原因填在后面的空格处 （只填一种可能）。[①音调越来越高②可能是由于暖水壶壁振动产生的（或可能是水在下落过程中振动产生的，还可能是水下落时与瓶内空气摩擦引起空气振动产生的或其他合理的猜想）]

(2)课后作业：

教材第44页中的家庭实验室：做“橡皮筋吉他”。

板书设计

音调 乐音的特响度 定义：声音的高低 影响因素：物体的振动频率，频率越高音调越高 定义：声音的大小 影响因素：发声体的振幅大小、距发声体的远近

音色：由发声体本身的特点决定。 教学探讨与反思 学生由于生活中关于音调的有意感知很少，往往和声音的另一个特性一响度混淆。教学中仅从音调的定义和应用两个方面分析是不够的，还可以结合实例如牛叫声和蚊子飞舞时翅膀的振动声形象地对音调加以比喻。音调高的声音对人们的感觉特点是“尖锐”，音调低的声音对人们的感觉特点是“粗犷”。为了使学生增加更多的感性认识，激发学生探究物理问题的兴趣，还可以让学生自己设计更多的对比实验。本节课的课堂小游戏，设置也很巧妙，让学生在都亲身参与活动的情况下理解了本节的难点——音色的概念。音色的概念比较抽象，学生不易理解，教学中还可以借助学生生活中更多的感性认识，还可以让学生，自己设计游戏切实感悟不同的物体发出的声音，即使音调相同、响度相同，还是有区别的，有各自的特色。教学中可以采取多种教学方法，如探究、讨论、阅读和交流、视频演示等，以提高教学效率。

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