課題第三章聲的世界
第二節聲音的特性
學習目標：
1．了解聲音的三個特性。
2．知道聲音的音調跟發聲體的頻率有關，響度跟發聲體的振幅有關。不同發聲體發出聲音的音色不同。
學習重點：聲音的三個特性及其決定因素。
學習難點：響度與音調的區別。
教學匯入
匯入一.
創設問題的情境，引入新課，生活中我們接觸到的聲音各種各樣，千差萬別。其中有許多聲音讓我們感到悅耳、動聽。例如：
音叉發出的聲音、人歌唱的聲音、各種樂器的演奏聲等，它們都是物體做規則振動時發出的聲音，物理學中把這類聲音叫做樂音。請同學們注意聽下面的歌曲（男低音獨唱曲、女高音獨唱曲），比較這兩支歌曲的演唱風格有什麼不同？
有的聲音聽起來音調高，有的聲音聽起來音調低，聲音為什麼會有音調高低的不同呢？讓我們一起來做下面的**活動。
匯入二.
課題引入，同學們，前幾節課我們學習了聲音的產生和傳播，了解了人耳是怎樣聽到聲音的。下面讓我們一起來欣賞大自然中的一些美妙的聲音吧！（**錄音）
請學生提出想要知道的有關聲音的問題。將學生提出的問題進行整理、分類，抽取與聲音的特性有關的問題作為本節**的內容，從而引出課題匯入三。
師生共同欣賞一段**和一段雜訊，請學生談談對這兩段**的感覺，提出問題：為什麼同是聲音給人的感覺會有這麼大的差異呢？
【要點梳理】
知識點一、音調
1.音調的定義
聲音頻率的高低叫做音調。聲音的三個主要的主觀屬性即音量（也稱響度）、音調、音色(也稱音品）之一。表示人的聽覺分辨乙個聲音的調子高低的程度.
音調主要由聲音的頻率決定，同時也與聲音強度有關。對一定強度的純音，音調隨頻率的公升降而公升降；對一定頻率的純音、低頻純音的音調隨聲強增加而下降，高頻純音的音調卻隨強度增加而上公升。
2.聲現象及其特點舉例,聲音的現象,特點
男低音歌唱家的歌聲低沉、粗壯、聲音低,女高音歌唱家的歌聲尖細、聲音高,獅子的吼聲低沉、粗壯、聲音低,羊羔的叫聲尖細、聲音高,成年男人的說話聲低沉、粗壯、聲音低,女同學的說話聲尖細、聲音高,老牛的叫聲,低沉、粗壯、聲音低,蚊子、蝙蝠、老鼠的叫聲尖細、聲音高,不同物體發出的聲音高低是不同的，由得發出的聲音高，有的物體發出的聲音低。
3.影響音調高低的因素
物體振動快慢有關，振動塊音調高，振動慢音調就低。
4.頻率的概念
頻率，是單位時間內完成振動的次數，是描述振動物體往復運動頻繁程度的量，常用符號f或v表示，單位為秒-1。為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻，人們把頻率的單位命名為赫茲，簡稱「赫」。每個物體都有由它本身性質決定的與振幅無關的頻率，叫做固有頻率。
頻率概念不僅在力學、聲學中應用，在電磁學和無線電技術中也常用。交變電流在單位時間內完成週期性變化的次數，叫做電流的頻率。
5.超聲波和次聲波
人耳能聽到的聲波頻率範圍約為20-20000hz，頻率低於20hz的聲波為次聲波．頻率高於20000hz的為超聲波。總之，由振動快慢不同，音調不同，引出頻率的概念。再由人耳聽到聲音的頻率範圍，引出超聲波和次聲波的概念。
這樣就可以聯絡本章章題圖中的大象應用次聲波來進行交流的現象。另外人能聽到聲音的頻率為20hz～20000hz，其中最敏感的頻率2000hz～3000hz。老年人的聽覺隨著年齡而衰退，能聽到的頻率約為50hz～12000hz人的歌唱聲的頻率不同，大約男低音的頻率為60hz，女高音的頻率為2500hz，通常男子說話聲的頻率為95hz～142hz，而女子說話聲的頻率為272hz～553hz。
想想議議
蝴蝶的翅膀一秒鐘振動不超過10次，蚊子的翅膀一秒鐘振動500～600次，由於蝴蝶的翅膀振動的頻率低於人耳的聽頻範圍，當然人耳聽不到蝴蝶翅膀振動發出的聲音。而蚊子翅膀的振動頻率在人耳的聽頻範圍內，人耳就能聽到蚊子翅膀振動發出的聲音。
知識點二、響度
1.響度的定義
聲音的強弱（或大小）叫做響度。響度是感覺判斷的聲音強弱，即聲音響亮的程度，根據它可以把聲音排成由輕到響的序列。
2．響度與什麼有關
響度的大小主要依賴於聲強，也與聲音的振幅有關。振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。此外，響度還與距離發生體的遠近有關，距離發聲體越近，響度就越大。
**問題：小明想比較幾種材料(衣服、錫箔紙、泡沫塑料)的隔音性能，除了待檢測的材料外，可利用的器材還有：音叉、機械鬧鐘、鞋盒．
（１）在本實驗中適合作聲源的是
（２）小明將聲源放入鞋盒內，在其四周塞滿待測材料．他設想了兩種實驗方案：
方案a．讓人站在距鞋盒一定距離處，比較所聽見聲音的響度．
方案b．讓人一邊聽聲音，一邊向後退，直至聽不見聲音為止，比較此處距鞋盒的距離．
你認為最佳的方案是
（３）通過實驗得到的現象如**所示：
檢測材料、衣服、錫箔紙、泡沫塑料、
響度、較響、較響、弱、
距離、較長、長、短
則待測材料隔聲效能由好到差的順序為
（４）實驗隱含的物理方法有
［目標分析］本題主要考查對物理問題的分析方法的掌握，考查實驗資料處理方法等。
［解答］（１）音叉與機械鬧鐘都可以作為聲源發出聲音，本題中採用的是控制變數法，要研究材料的隔音性能，我們要控制聲源的響度不變，而音叉振動會隨著時間的推移，響度變小，不適宜作為聲源，較好的是選擇機械鬧鐘。
（２）a方法採用控制聲源響度和到聲源的距離，比較聲音通過不同材料時的響度；b方法控制聲源的響度和能夠聽到聲音的極限，比較距離。在這兩種方法中，比較距離現象明顯，而且操作簡單。所以最佳方案為：
ｂ（３）根據實驗**中的分析可知：衣服在距離較長的地方響度還比較大，而泡沫塑料在距離短的地方響度比較弱，所以衣服的隔音性能最差，泡沫塑料的隔音性能最好。則待測材料隔聲效能由好到差的順序為：
泡沫塑料、錫箔紙、衣服。
（４）在此實驗中，之所以選擇機械鬧鐘作為聲源，就是因為它是乙個自動發聲裝置，這樣發出的聲音的響度可以保持不變，避免了對實驗產生影響。而且在回答誰的隔聲效果好時是通過比較三種材料的相對距離得到的。所以實驗中用到的物理方法有：
控制變數法和比較法。
[評析]通過本題可以發現很多物理現象都跟生活實際有很大的關聯，所以要善於發現問題，分析問題，做到科學與實際相結合。怎樣才能使物體振動發出的聲音更響，學生很容易想到應該使物體振動的幅度更大些，關鍵是應該讓學生想出一些切實可行的實驗來證實他們的猜想。如果學校沒有較多的音叉做學生分組實驗，課本中圖1．3－4的實驗也可改為演示實驗：
觀察音叉響度不同時，桌球振動的幅度有什麼不同。這個實驗的效果比較明顯。用不同的力量敲打音叉，在音叉與懸掛的桌球接觸時，桌球振動的幅度明顯不同。
知識點三、音色
音色是聲音中比較重要的概念。
音色的概念比較抽象，不像響度和音調概念那樣容易感知。教學中應盡量讓學生體驗，使學生感悟到不同的物體發出的聲音，即便音調相同，聲音還是有所區別的。音色的不同，也就是通常人們所說的「音質不同」。
想想做做
可以聽「音帶」或，也可以讓會樂器的學生用不同的樂器演奏同一首曲子，讓大家感知一下音色的含義
演示觀察波形的演示實驗，目的是增加學生對不同樂器聲音音色的感性認識。前面提到音色的概念比較抽象，但從波形圖中則可以清楚地看出不同音色聲音的本質。由課本中的圖1．3－5可以看出，音叉、鋼琴和長笛的基頻(振幅最大的振動的頻率)相同，但是在基頻的基礎上還有一些附加的小的振動，這些小的振動和大的振動一同決定了聲音的音色。
教學中不必講基頻、複音等概念，只需讓學生看到主要的振動頻率相同，但小的附加振動不一樣，所以音色不同即可。
關於樂器，學生比較感興趣，教師可以調動學生的積極性，讓學生自己通過觀察或者查閱資料就某種或某個樂器，談談其發聲的原理，也可就此問題讓學生寫篇說明文。
【典型例題】
型別一、音調及決定因素
例1.「高聲呼叫」「引吭高歌」和「低聲細語」，這裡的「高」和「低」指的是（ ）
a．音調高低 b．響度大小 c．音色好壞 d．以上說法都不對
解析：日常用語提及聲音時用的「高」、「低」，有時指響度，有時指音調，如，唱歌時常聽人說「這個音太高了，我唱不上去」，這兒的「高」指的是音調高，而本題中很明顯指的是聲音響，即響度大小。在物理語言中，聲音的「高」、「低」只用來描述音調，而用聲音的「大」「小」來描述響度。
物理學中的用語要求清楚準確，含義惟一，不能產生歧義。但日常生活中的用語我們可結合其所在語言環境去理解。答案：
b例2．蜜蜂載著花蜜飛行時，翅膀每秒平均振動300次，不載花蜜時平均每秒振動440次，有經驗的養蜂人能辨別出蜜蜂是飛出去採蜜，還是採蜜回來。其辨別的主要依據是（）
a.聲音的響度不同 b.聲音的音調不同 c.聲音的音色不同 d.蜜蜂飛行的高度不同
解析：本題考查音調和決定音調的因素。發聲體的音調由其振動的頻率決定，頻率越快，音調越高。
由於蜜蜂飛回時翅膀的振動頻率比飛出時小，所以它的音調比飛出時低。有經驗的養蜂人就是通過音調的高低辨別蜜蜂是飛出還是飛回的。故應選b。
答案：b
型別二、響度
例3.醫生用聽診器給病人診斷病情，其原理是（ ）
a.減少聲音分散，增強響度 b.改變音色 c.提高音調 d.增大發聲體的振幅
解析：病人臟器振動發出的聲音太小，不能用耳朵直接聽到，利用聽診器，由於固體傳聲效能好，聲音又在細管中傳播不易散失，增大了聲音的響度，有利於醫生診斷病情。
答案：a
例4.男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱，下列對兩人聲音的描述正確的是（ ）
a.男低音比女高音音調低，響度大 b.男低音比女高音音調低，響度小
c.男低音比女高音音調高，響度大 d.男低音比女高音音調高，響度小
解析：聲音的高低即音調，「男低音」、「女高音」中的「低」、「高」就是指音調的低高。聲音的大小即響度，因為女高音是為男低音伴唱的(即小聲唱)，故女高音的響度要小些，男低音的響度要大些。
答案：a
型別三、音色
例5.鐵路工人檢查車輪時，常常輕輕敲打車輪，通過聲音判斷車輪有無損傷，這是根據（ ）
a.音調 b.響度c.音色d.聲音是否刺耳
解析：當車輪有損傷時，我們可以理解成發聲體本身發生了改變，而音色就是由發聲體本身決定的，所以當車輪有損傷時，聲音的特色——音色(音品、音質)就會發生改變。
《風箏》導學稿
晨讀 草長鶯飛二月天，拂堤楊柳醉春煙。兒童散學歸來早，忙趁東風放紙鳶 yu n 風箏 清 高鼎 紙花如雪滿天飛，嬌女鞦韆打回圍。五色羅裙風擺動，好將蝴蝶鬥春歸。懷濰縣 清 鄭板橋 課題 風箏課型 自讀課課時 三課時 主備 苑舉磊審核 商慶國李秋萍執教 班級學生姓名評價 第一課時 學習目標 整體感知課...
導學稿設計管理
導學稿是以學生的自主 合作為學習方式,以教師的點撥引導為方法,把教學內容問題化 活動化的師生共用文字。它是教師 導 和學生 學 的指令碼。教學內容問題化是開發導學稿這個文字的初衷,教師把每節課的教學內容設計成問題,編寫成乙份書面文字,師生共用,教師圍繞這一文字引導學生開展教學活動,完成練習題目,通過...
《卡羅納》導學稿
龍嶺學校小學部四年級語文上冊導學稿 232015 2016學年第一學期 23 卡羅納 執筆 喻家劭審核 四年級語文備課組課型 新授課執教時間 2015年11月 班級學號學生姓名家長簽名 學習目標 1 認識5個生字，能正確有感情地朗讀課文，讀懂課文內容。2 抓住人物語言 動作 神情的描述，通過品讀 批...