樂音的特性-教案

樂音的特性-教案?一、教學目標1.知識與技能目標學生能理解音調(diào)、響度、音色的概念，知道它們分別與哪些因素有關。能夠正確區(qū)分音調(diào)、響度和音色，會用實驗探究影響音調(diào)、響度的因素。了解頻率的概念，知道頻率的單位，能通過實驗測量頻率。了解超聲波和次聲波的特點及應用。2.過程與方法目標通過觀察、實驗、比較、分析等活動，培養(yǎng)學生的科學探究能力和觀察能力。經(jīng)歷探究音調(diào)、響度與哪些因素有關的實驗過程，讓學生體會控制變量法在物理研究中的應用。通過對樂音特性的學習，提高學生分析問題和解決問題的能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標激發(fā)學生對物理學科的興趣，培養(yǎng)學生熱愛科學、勇于探索的精神。通過小組合作實驗，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識和交流能力。讓學生體會物理知識與生活實際的緊密聯(lián)系，提高學生應用物理知識解決實際問題的意識。二、教學重難點1.教學重點音調(diào)、響度、音色的概念及影響因素。探究音調(diào)、響度與哪些因素有關的實驗。2.教學難點區(qū)分音調(diào)與響度，理解頻率的概念。引導學生設計并完成探究實驗，培養(yǎng)學生的科學探究能力。三、教學方法講授法、實驗探究法、討論法、演示法相結(jié)合四、教學過程（一）導入新課（5分鐘）1.播放一段美妙的音樂，如古箏曲《漁舟唱晚》，讓學生感受音樂的魅力。提問：同學們，剛才聽到的音樂好聽嗎？音樂是由樂音組成的，那么樂音有哪些特性呢？今天我們就一起來探究樂音的特性。2.展示一些常見的樂器，如鋼琴、小提琴、二胡等圖片。引導學生思考：這些樂器發(fā)出的聲音為什么會不同？它們在樂音的特性方面有哪些差異？從而引出本節(jié)課的主題樂音的特性。（二）新課講授1.音調(diào)（15分鐘）演示實驗：拿出一把鋼尺，將鋼尺一端緊壓在桌面上，另一端伸出桌面。用大小相同的力撥動鋼尺伸出桌面的部分，改變鋼尺伸出桌面的長度，觀察鋼尺振動的快慢和發(fā)出聲音的高低。引導學生觀察并思考：鋼尺伸出桌面的長度不同時，振動的快慢一樣嗎？鋼尺振動的快慢與發(fā)出聲音的高低有什么關系？總結(jié)：物體振動得快，發(fā)出的音調(diào)就高；振動得慢，發(fā)出的音調(diào)就低。講解頻率的概念：物理學中，把物體每秒振動的次數(shù)叫做頻率（frequency），頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。例如，物體每秒振動50次，它的頻率就是50Hz。強調(diào)：音調(diào)由頻率決定，頻率越高，音調(diào)越高；頻率越低，音調(diào)越低。課堂練習：問：蚊子飛行時翅膀振動的頻率約為500600Hz，蝴蝶飛行時翅膀振動的頻率約為56Hz，我們?yōu)槭裁粗荒苈牭轿米语w行的聲音，而聽不到蝴蝶飛行的聲音？答：因為蝴蝶翅膀振動的頻率低，音調(diào)低，低于人耳能聽到的頻率范圍（20Hz20000Hz），所以人聽不到蝴蝶飛行的聲音；而蚊子翅膀振動的頻率高，音調(diào)高，在人耳的聽覺范圍內(nèi)，所以人能聽到蚊子飛行的聲音。2.探究影響音調(diào)高低的因素（20分鐘）提出問題：音調(diào)的高低與哪些因素有關？猜想與假設：學生分組討論，可能會提出以下猜想：音調(diào)的高低可能與物體振動的快慢有關。音調(diào)的高低可能與物體的長短、粗細、松緊有關。設計實驗：引導學生思考如何設計實驗來驗證猜想。例如，對于猜想音調(diào)與物體振動快慢有關，可以用一個頻率可調(diào)的音叉或其他振動源，通過改變其振動頻率，聽音調(diào)的變化。對于猜想音調(diào)與物體的長短、粗細、松緊有關，可以利用弦樂器（如吉他、二胡等）或其他類似裝置進行實驗。以探究音調(diào)與弦的長短關系為例，實驗器材準備：幾根粗細、松緊相同但長度不同的琴弦（如尼龍線）、一個弦枕（可以用木塊自制）、一個共鳴箱（可用紙盒代替）。實驗步驟：將弦的一端固定在弦枕上，另一端繞過一個滑輪，下面掛上不同質(zhì)量的鉤碼，使弦拉緊。用相同的力撥動不同長度的弦，聽它們發(fā)出聲音的音調(diào)高低，并記錄下來。換用不同粗細、松緊的弦，重復上述實驗，觀察并記錄結(jié)果。進行實驗與收集證據(jù)：學生分組進行實驗，教師巡視指導，提醒學生注意控制變量，如每次撥動弦的力度要相同等。學生記錄實驗數(shù)據(jù)，如下表所示：|弦的長度|弦的粗細|弦的松緊|音調(diào)高低|||||||長|相同|相同|低||中|相同|相同|中||短|相同|相同|高||長|粗|相同|低||長|細|相同|高||長|相同|松|低||長|相同|緊|高|分析與論證：小組討論實驗數(shù)據(jù)，分析音調(diào)高低與弦的長短、粗細、松緊之間的關系。得出結(jié)論：在弦的粗細、松緊相同時，弦越短，音調(diào)越高；在弦的長短、松緊相同時，弦越細，音調(diào)越高；在弦的長短、粗細相同時，弦越緊，音調(diào)越高。評估與交流：各小組匯報實驗結(jié)果和結(jié)論，其他小組進行評價。討論實驗過程中存在的問題及改進方法，如實驗誤差分析、操作的規(guī)范性等。3.響度（15分鐘）演示實驗：用不同大小的力敲擊音叉，觀察音叉振動的幅度和聽到聲音的大小變化。引導學生思考：音叉振動的幅度與聲音的大小有什么關系？總結(jié)：物理學中，聲音的強弱叫做響度（loudness）。物體振動的幅度越大，產(chǎn)生聲音的響度越大；振動的幅度越小，響度越小。講解振幅的概念：物體振動的幅度叫做振幅（amplitude）。強調(diào)：響度與振幅有關，振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。課堂練習：問：在公共場所"輕聲"說話是文明的表現(xiàn)，而在曠野中要"大聲"喊叫才能讓遠處的人聽見。這里的"輕聲"和"大聲"是指聲音的什么特性？答：這里的"輕聲"和"大聲"是指聲音的響度。4.探究影響響度大小的因素（15分鐘）提出問題：響度的大小與哪些因素有關？猜想與假設：學生分組討論，可能提出以下猜想：響度的大小可能與物體振動的幅度有關。響度的大小可能與距離發(fā)聲體的遠近有關。設計實驗：對于猜想響度與物體振動幅度有關，可以用一個帶有乒乓球的音叉裝置。實驗步驟：將音叉輕敲一下，觀察乒乓球被彈起的高度，聽聲音的響度。用較大的力敲擊音叉，再次觀察乒乓球被彈起的高度，聽聲音的響度，并與前一次比較。對于猜想響度與距離發(fā)聲體的遠近有關，可以用一個發(fā)聲的鬧鐘。實驗步驟：將鬧鐘放在桌上，在一定距離處聽聲音的響度。逐漸增大與鬧鐘的距離，再次聽聲音的響度，并記錄觀察到的現(xiàn)象。進行實驗與收集證據(jù)：學生分組進行實驗，教師巡視指導。學生記錄實驗數(shù)據(jù)，如：|敲擊音叉的力度|乒乓球被彈起的高度|聲音響度||||||輕敲|低|小||重敲|高|大||與鬧鐘的距離|聲音響度|||||近|大||遠|小|分析與論證：小組討論實驗數(shù)據(jù)，分析響度大小與物體振動幅度、距離發(fā)聲體遠近之間的關系。得出結(jié)論：在其他條件相同時，物體振動的幅度越大，響度越大；距離發(fā)聲體越遠，響度越小。評估與交流：各小組匯報實驗結(jié)果和結(jié)論，其他小組進行評價。討論實驗過程中存在的問題及改進方法。5.音色（10分鐘）演示實驗：播放幾種不同樂器演奏同一首樂曲的片段，如鋼琴、小提琴、二胡演奏的《茉莉花》。引導學生閉上眼睛傾聽，感受它們發(fā)出聲音的不同。提問：同學們，雖然演奏的是同一首樂曲，但我們還是能區(qū)分出是哪種樂器在演奏，這是為什么呢？總結(jié)：不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色（timbre）就不同。音色是我們辨別不同發(fā)聲體的重要依據(jù)。舉例說明音色在生活中的應用：例如，在電話中我們能根據(jù)對方的音色來辨別是誰在說話；在音樂會上，觀眾能通過音色區(qū)分不同樂器的演奏等。課堂練習：問："聞其聲而知其人"主要是根據(jù)聲音的什么特性來判斷的？答：主要是根據(jù)聲音的音色來判斷的。（三）超聲波和次聲波（10分鐘）1.講解：頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲波，頻率低于20Hz的聲音叫做次聲波。人耳的聽覺范圍是20Hz20000Hz，所以人耳聽不到超聲波和次聲波。2.展示一些超聲波和次聲波應用的圖片或視頻資料：超聲波的應用：超聲探傷儀：可以檢測金屬內(nèi)部是否有缺陷。超聲清洗器：利用超聲波清洗精密儀器。聲吶：用于探測海洋深度、魚群等。次聲波的應用：監(jiān)測核爆炸：次聲波可以傳播得很遠，通過監(jiān)測次聲波可以發(fā)現(xiàn)核爆炸等大規(guī)模的能量釋放事件。監(jiān)測地震、火山爆發(fā)等自然災害：這些災害發(fā)生時會產(chǎn)生次聲波，通過監(jiān)測次聲波可以提前預警。次聲波的危害：某些頻率的次聲波會對人體造成傷害，如使人產(chǎn)生頭暈、惡心、心悸等癥狀。3.課堂討論：讓學生討論超聲波和次聲波在生活中的其他應用，并思考它們的應用原理。請幾位學生分享討論結(jié)果，教師進行點評和補充。（四）課堂小結(jié)（5分鐘）1.引導學生回顧本節(jié)課所學內(nèi)容：提問：同學們，這節(jié)課我們學習了樂音的哪些特性？它們分別與哪些因素有關？學生回答：樂音的特性包括音調(diào)、響度、音色。音調(diào)與頻率有關，頻率越高，音調(diào)越高；響度與振幅有關，振幅越大，響度越大；音色與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)有關。2.總結(jié)本節(jié)課的重點知識和實驗探究過程：強調(diào)控制變量法在探究音調(diào)、響度與哪些因素有關實驗中的應用?；仡櫝暡ê痛温暡ǖ母拍睢⑻攸c及應用。（五）課堂練習（10分鐘）1.下列說法中正確的是（）A.音調(diào)高就是響度大B.音調(diào)低就是響度小C."高聲大叫"中的"高"實際是指響度大D."低聲細語"中的"低"實際是指音調(diào)低2.用大小不同的力先后兩次敲擊同一個音叉，比較音叉兩次發(fā)出的聲音（）A.音調(diào)不同B.響度不同C.音色不同D.音調(diào)、響度、音色均不同3.男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱，對二人聲音的描述正確的是（）A.男低音比女高音音調(diào)低，響度大B.男低音比女高音音調(diào)低，響度小C.男低音比女高音音調(diào)高，響度小D.男低音比女高音音調(diào)高，響度大4.小明在表演二胡時，用弓拉動琴弦，使琴弦______而發(fā)聲；小明不斷用手指去控制琴弦長度，這樣做的目的是為了改變聲音的______；二胡的聲音是通過______傳播到我們耳中的。5.請你設計一個實驗，探究弦樂器的音調(diào)與弦的粗細是否有關。實驗器材：____________________實驗步驟：____________________實驗結(jié)論：____________________（六）布置作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)：完成教材課后相關練習題。查閱資料，了解更多關于超聲波和次聲波在生活、科技中的應用，并寫一篇簡短的報告。2.實踐作業(yè)：制作一個簡易的弦樂器，如橡皮筋吉他，通過改變橡皮筋的長短、粗細、松緊來探究音調(diào)的變化，并記錄實驗過程和結(jié)果。五、教學反思通