声音的特性 教案设计

　【教学目标】

　　一、知识目标

　　1．了解声音的特性。

　　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。

　　二、能力目标

　　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。

　　三、德育目标

　　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。

　　【教学难点】

　　探究决定音调、响度的因素。

　　【教学过程】

　　一、创设问题的情境，引入新课

　　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、进行新课

　　1．【活动一】音调和频率的关系。

　　运用钢尺，想办法使钢尺发声。我们可以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。如果钢尺伸出桌边的长度短一些， 观到钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点？此时，钢尺振动得较快，声音尖而细。如果使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，比较两种情况下钢尺振动得快慢和发出的音调。

　　结论：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。

　　学生阅读教材内容，并分组讨论下列问题。

　　（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？

　　（4）大多数人能够听到的频率范围是什么？

　　（5）什么叫超声波？什么叫次声波？

　　（6）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？

　　教师总结：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。在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz)，简称赫，符号为Hz。下面就是“音调与频率的对应关系”（出示动画：）

　　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。

　　大多数人能够听到的频率范围从20 Hz到20000 Hz。其中20 Hz是人类听觉的下限，20000 Hz是人类听觉的上限。

　　讨论：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。

　　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500~600次，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，当然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频范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音。

　　频率高于20000Hz的声音叫做超声波。频率低于20 Hz的声音叫做次声波。

　　2．超声波

　　超声波有两个特点：一个是能量大，一个是沿直线传播。其应用主要有以下几个方面

　　（1）超声波加湿器、治疗咽喉炎及气管炎的药液雾化器利用超声波的高能量将液体破碎成许多小雾滴。

　　（2）超声波清洗污垢。

　　（3）声纳利用超声波基本上沿直线传播探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水的深度。

　　（4）超声波探伤仪利用超声波沿直线传播探测金属、陶瓷、混凝土制品内部是否有气泡和裂纹。

　　（5）医院利用B超（B型超声波）分析体内的病变。

　　（6）许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波，科学家们用次声波来预测台风、研究大气结构等，在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等。

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