导学案：2.2 声音的特性（教师版） (1).docxVIP

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2.2声音的特性（导学案）

【学习目标】

1.了解声音的特性。知道声音的音调跟发声体的频率有关。知道声音的响度跟发声体的振幅有关。知道不同发声体发出声音的音色不同。

2.通过实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。

3.通过研究现实世界中丰富多彩的发声现象，使学生更加热爱科学。

【学习重点】声音的三种特性及其影响因素。

【学习难点】

1.感知声音特性之间的区别；

2.认识音调及其决定性因素。

【自主预习】阅读教材第39页第2节《声音的特性》，并完成以下内容：

1．频率是表示物体振动快慢的物理量，它的单位是赫兹，符号为Hz。大多数人能够听到的声音的频率范围是20Hz到20000Hz，频率高于这个范围的声音叫做超声波，频率低于这个范围的声音叫做次声波。

2.声音的高低称为音调。音调与物体振动的频率有关，物体振动频率越高，发出声音的音调越高；物体振动频率越低，发出的声音的音调越低。

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。响度除跟发声体发声时的振幅有关外，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。

【合作探究】

探究一、音调

1.探究声音的特点

【做一做】如图所示，拿一张硬纸片在梳子上划过，一次快划，一次慢划；仔细听两次硬纸片发出的声音有什么不同？

【实验现象】当快速划过时，硬纸片发出的声音尖细；慢速划过时，硬纸片发出的声音低沉（选填“快”或“慢”）。

【想一想】牛与蚊子发出的声音有什么不同？歌唱家男低音与女高音发出的声音有什么不同？

牛发出的声音低沉，蚊子发出的声音细高；男低音低沉浑厚，女高音婉转高亢。

以上事例表明，声音有高低。

2.音调：声音的高低叫作音调。女高音、男低音就是指音调的高低，通常女生比男生的音调高。

3.探究影响音调高低的因素

【想一想】音调的高低与什么因素有关？

【猜想和假设】音调可能和振动的快慢有关，可能和振动的幅度有关。

【设计实验】控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短（可以改变钢尺振动的频率）。如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时观察振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。

【进行实验】

=1\*GB3①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的3/4伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；

=2\*GB3②再分别把钢尺的1/2、1/4伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。

③实验记录表：

振动钢尺长度

振动快慢

声音高低

钢尺长度的3/4

慢

低

钢尺长度的1/2

快

高

钢尺长度的1/4

更快

更高

【实验结论】音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快，发出声音的音调越高；振动得越慢，声音的音调越低。

4.频率

（1）物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。

（2）定义：物体在1s振动的次数叫频率，用符号f表示。

（3）单位：赫兹，符号是Hz。如物体2s内振动了50次，则这个物体振动的频率f=25Hz.

（4）音调和频率的关系：频率决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。

5.音调的波形

【实验】将音叉发出的声信号输入计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。

【总结】通过观察示波器中的波形（如下图所示），我们可以看到音调的高低与波形间的关系：

高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏（选填“密集”或“稀疏”）。

6.超声波和次声波

（1）可听声：人耳感受的声音频率有一定的范围，大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz；

图

图5

（2）超声波：把频率高于20000Hz的声叫超声波，因为超过人类听觉的上限；

（3）次声波：把频率低于20Hz的声叫次声波，因为低于人类听觉的下限。

阅读课本41页《人和一些动物的听觉频率范围》，了解人和一些动物的发声和听觉频率范围。回答：能听到次声波的动物有哪些？能听到超声波的动物有哪些？

【归纳】动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波，有的动物能听到次声波。

能听到次声波的动物有：狗、大象；能听到超声波的动物有：狗、猫、蝙蝠、海豚