1、第2章 第2節(jié)聲音的特性學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)了解聲音的特性，掌握響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)；音調(diào)跟發(fā)聲體的頻率有關(guān)；不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。2.通過(guò)探究“音調(diào)與頻率的關(guān)系”和“響度與振幅的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)研究物理學(xué)問(wèn)題的方法?！局攸c(diǎn)】音調(diào)、響度、音色的概念及其相關(guān)因素?！倦y點(diǎn)】探究決定音調(diào)、響度的因素。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)回顧1. 聲音向遠(yuǎn)處傳播的條件是什么？聲音的傳播需要介質(zhì)，傳聲的介質(zhì)既可以是氣體、固體，也可以是液體；真空不能傳聲。2. 影響聲速的因素聲速與介質(zhì)種類(lèi)和介質(zhì)溫度有關(guān)系。 3. 回聲測(cè)距原理聲源到障礙物距離：s=(1/2)vt=v(t/2)振動(dòng)會(huì)發(fā)出聲音，為什么我們

2、聽(tīng)不到蝴蝶翅膀振動(dòng)發(fā)出的聲音，卻能聽(tīng)到討厭的蚊子聲？新課引入為什么用力鼓掌比輕輕拍掌發(fā)出的聲音大？要知道這些問(wèn)題的答案，就需要研究聲音的特性。新課引入新知探究知識(shí)點(diǎn) 音調(diào)11. 音調(diào)簡(jiǎn)譜中的1、 、3、4、5、6 表示的就是音調(diào)。帕瓦羅蒂是世界著名三大男高音之一，被譽(yù)為”高音C之王“3 35 6 65 5 6 5好 一朵 美 麗 的 茉 莉 花新知探究聲音的高低叫做音調(diào)，日常生活中的聲音有高有低，有的聽(tīng)起來(lái)尖脆，音調(diào)高；有的聽(tīng)起來(lái)低沉，音調(diào)低。新知探究生活中的聲音聲音的特點(diǎn)口哨聲尖脆、刺耳軍號(hào)聲尖脆、嘹亮小鳥(niǎo)的叫聲尖細(xì)、婉轉(zhuǎn)牛的叫聲低沉、粗壯跑車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音低沉、震耳海浪的聲音低沉、震撼音調(diào)高

3、音調(diào)低新知探究新知探究2. 實(shí)驗(yàn)探究：影響音調(diào)高低的因素（1）將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊約 ，撥動(dòng)鋼尺，聽(tīng)它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢。探究音調(diào)和頻率的關(guān)系新知探究鋼尺露出桌面的長(zhǎng)度振動(dòng)快慢聲音音調(diào)的高低新知探究注意：三次實(shí)驗(yàn)要用相同大小的力（2）改變鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度，分別約為 和 ，再次撥動(dòng)，聽(tīng)它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢，并填入表格中高較低更低快慢更慢新知探究新知探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論比較三種情況下鋼尺振動(dòng)的快慢和發(fā)聲的音調(diào)高低，發(fā)現(xiàn)鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，振動(dòng)得越慢，鋼尺發(fā)聲的音調(diào)越低，因而可知，物體振動(dòng)得快，發(fā)聲的音調(diào)就高；振動(dòng)得慢，發(fā)聲的音調(diào)就低。新知探究新

4、知探究（1）物體每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率,用字母 f 表示。（2）頻率的單位為：赫茲，簡(jiǎn)稱(chēng)赫，符號(hào)為Hz。 如果一個(gè)物體在1s的時(shí)間內(nèi)振動(dòng)100次，它的頻率就是100Hz。（3）物理意義：描述物體振動(dòng)快慢的物理量。（4）頻率決定聲音的音調(diào)，頻率高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低。3. 頻率新知探究新知探究如圖所示，拿一張硬紙片，讓它在木梳齒上劃過(guò)，一次快些，一次慢些，發(fā)生明顯變化的聲音的特征量是_，這說(shuō)明該特征量跟發(fā)聲體振動(dòng)的_有關(guān)。頻率 音調(diào) 針對(duì)練習(xí)新知探究（5）演示實(shí)驗(yàn)：音調(diào)與波形的關(guān)系。通過(guò)屏幕上的波形，我們可以清楚地看到，高音調(diào)的波形更密集一些，聲音的頻率較高；低音調(diào)的波形比較稀疏，聲音的頻

5、率較低。新知探究新知探究（1）我們平時(shí)生活中常說(shuō)的“女高音”“男低音”中的“高”“低”指的都是音調(diào)， 一般來(lái)說(shuō)，兒童發(fā)聲的音調(diào)比成人高，女聲比男聲音調(diào)高。（2）振動(dòng)發(fā)聲的頻率跟發(fā)聲體的形狀、尺寸和材料有關(guān)。 弦樂(lè)器的音調(diào)高低取決于弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短和松緊。一般來(lái)說(shuō)，弦樂(lè)器的弦越細(xì)、 越短、越緊，其發(fā)聲時(shí)的音調(diào)越高。 管樂(lè)器音調(diào)的高低取決于所含空氣柱的長(zhǎng)短。一般來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的音 調(diào)較低，短空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的音調(diào)較高。 打擊樂(lè)器以鼓為例，鼓皮繃得越緊，振動(dòng)得越快，音調(diào)越高。（3）在同一種介質(zhì)中，不同頻率的聲音傳播速度相同。特別提醒新知探究（1）人能感受的聲音頻率有一定的范圍 多數(shù)人能夠聽(tīng)到的頻

6、率范圍大約為20Hz到20000Hz。（2）超聲波 人們把高于20000Hz的聲叫做超聲波，因?yàn)樗鼈兂^(guò)人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的上限。4. 超聲波和次聲波新知探究新知探究（3）次聲波：人們把低于20Hz的聲叫做次聲波，因?yàn)樗鼈兊陀谌祟?lèi)聽(tīng)覺(jué) 的下限。（4）人類(lèi)能聽(tīng)到的聲叫聲音，聲音、超聲波、次聲波統(tǒng)稱(chēng)聲。 動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)范圍通常與人的不同，有些動(dòng)物對(duì)高頻聲波或低頻聲波反應(yīng)靈敏。有時(shí)在你認(rèn)為很安靜、沒(méi)有任何聲音時(shí)，貓或者狗卻突然表現(xiàn)得非常警覺(jué)。新知探究新知探究海豚能聽(tīng)到聲的上限是150000Hz貓能夠聽(tīng)到的頻率范圍是60-65000Hz狗能夠聽(tīng)到的頻率范圍是15-50000Hz新知探究新知探究1. 超聲波和次聲波也

7、是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。2. 超聲波和次聲波的傳播也需要介質(zhì)，在真空中不能傳播。3. 在相同條件下，超聲波和次聲波的傳播速度與聲音的傳播速度相同。4. 發(fā)生地震、海嘯、火山噴發(fā)、臺(tái)風(fēng)時(shí)會(huì)伴有次聲波產(chǎn)生，很多動(dòng)物都能聽(tīng)到這些聲音，例如狗、大象等；有些動(dòng)物可以發(fā)出超聲波，例如海豚、蝙蝠等；有些動(dòng)物可以發(fā)出次聲波，例如大象。拓展延伸新知探究春天里，經(jīng)常會(huì)看到蝴蝶在花叢中飛行，如果其中某只蝴蝶的翅膀在5s內(nèi)振動(dòng)了30次，則其振動(dòng)的頻率是_Hz，人類(lèi)_(選填“能”或“不能”)聽(tīng)到這種聲音。解析：蝴蝶的翅膀在5s內(nèi)振動(dòng)了30次，則其振動(dòng)的頻率為：30次/5s=6Hz。人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍是2020000Hz，6

8、Hz不在人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)，所以人類(lèi)不能聽(tīng)到蝴蝶振翅的聲音。典型例題不能6新知探究聲音有音調(diào)的不同，也有強(qiáng)弱的不同。知識(shí)點(diǎn) 響度21. 響度：物理學(xué)中聲音的強(qiáng)弱叫做響度，俗稱(chēng)音量。例如：用力擊鼓比輕輕擊鼓產(chǎn)生的聲音大，即響度大。平常我們說(shuō)的“高聲喧嘩”“低聲細(xì)語(yǔ)” 都是指響度新知探究新知探究2. 實(shí)驗(yàn)探究：響度與什么因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)演示1：（1）把系好乒乓球的細(xì)線拴在鐵架臺(tái)上，用正在發(fā)聲的音叉輕觸乒乓球，觀察乒乓球被彈開(kāi)的幅度；（2）用大小不同的力敲擊音叉，使音叉發(fā)出響度不同的聲音，重做上面的實(shí)驗(yàn)，觀察乒乓球被彈開(kāi)的幅度。新知探究新知探究新知探究現(xiàn)象：用較大力敲擊音叉時(shí)，音叉發(fā)出聲音的響度大，乒

9、乓球被彈開(kāi)的幅度大；用較小力敲擊音叉時(shí)，音叉發(fā)出聲音的響度小，乒乓球被彈開(kāi)的幅度小新知探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論新知探究聲音的響度與發(fā)聲體振動(dòng)的幅度有關(guān)，發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越大，產(chǎn)生聲音的響度越大；發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越小，產(chǎn)生聲音的響度越小。新知探究在該實(shí)驗(yàn)中，我們用不同的力敲擊音叉，使音叉振動(dòng)幅度不同，然后通過(guò)音叉彈開(kāi)乒乓球的距離來(lái)間接反映音叉振動(dòng)幅度的大小，這種方法是放大法，放大法是轉(zhuǎn)換法中的一種重要方法。拓展延伸新知探究3. 振幅（1）定義：物體在振動(dòng)時(shí)，偏離原來(lái)位置的最大距離叫做振幅。物理學(xué)中 用振幅來(lái)描述物體振動(dòng)的幅度。（2）響度與振幅的關(guān)系： 響度決定于振幅。 振幅越大，響度越大。 新知探究新知探究

10、新知探究4. 振幅與波形圖觀察比較兩個(gè)波形圖發(fā)現(xiàn):左邊的振幅_，響度_，右邊的振幅_，響度_。o振幅振幅時(shí)間時(shí)間o小小大大新知探究新知探究5. 影響人聽(tīng)到的聲音是否響亮的因素人聽(tīng)到的聲音是否響亮，除與響度的大小有關(guān)外，還與距聲源的距離和聲音分散的范圍有關(guān)。響度越小、距聲源越遠(yuǎn)、聲音越分散，聲音_。越小看圖討論，生活中喇叭為什么可以增大聲音的響度？聲音是從發(fā)聲體向四面八方傳播的，越到遠(yuǎn)處越分散。所以距離發(fā)聲體越遠(yuǎn)，聽(tīng)到的聲音越小。用喇叭可以減少聲音的分散，使聲音傳播得更遠(yuǎn)些。用喇叭或者管狀物傳遞聲音，沒(méi)有增大聲音的響度，只是減少了聲音的散失，從而增強(qiáng)傳聲效果。特別提醒醫(yī)生用聽(tīng)診器聽(tīng)病人的心、肺發(fā)

11、出的聲音進(jìn)行診病，聽(tīng)診器能（ ）A. 改變發(fā)聲體振動(dòng)的頻率,使聲音的音調(diào)變高B. 改變發(fā)聲體振動(dòng)的振幅，使聲音的響度增大C. 減少聲音的分散，使傳入人耳的聲音響度增大D. 縮短醫(yī)生與聲源的距離，使傳入人耳的聲音音調(diào)變高典型例題C解析：聽(tīng)診器是利用聲音在管內(nèi)集中傳播，減小聲音的分散，提高傳入人耳的聲音的響度的原理工作的，聽(tīng)診器可使醫(yī)生聽(tīng)到更清楚的聲音，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷病人是否有病癥。1. 音色反映了物體發(fā)出聲音的品質(zhì)與特色。不同的發(fā)聲體即使發(fā)出聲音的音調(diào)與響度都相同，它們的聲波也有所區(qū)別，這是由于不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。2. 決定音色的因素發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)等自身因素。例如：不同的人說(shuō)話的

12、聲音不同，就是音色不同。知識(shí)點(diǎn) 音色3新知探究3. 音色不同，聲波的波形不同 下面分別是音叉、鋼琴與長(zhǎng)笛發(fā)出的C調(diào)l( do)的波形圖。音叉鋼琴長(zhǎng)笛觀察聲音波形可以知道，音調(diào)相同的不同樂(lè)器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的，即頻率相同；但是波的形狀不同，即音色不同。新知探究4. 音色差異的利用(1) 根據(jù)音色可以分辨出不同樂(lè)器和不同人的聲音，在欣賞交響樂(lè)時(shí)，人們能根據(jù)音色分辨出不同樂(lè)器發(fā)出的聲音；“聞其聲而知其人”也是因?yàn)椴煌税l(fā)出聲音的音色不同。(2)同一發(fā)聲體如果其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，音色也將變化，因此，可以根據(jù)音色來(lái)辨別瓷器內(nèi)部是否有裂紋、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常等。新知探究5. 聲音的三特性含義決定

13、因素聽(tīng)感表現(xiàn)音調(diào)聲音的高低發(fā)聲體振動(dòng)的頻率音調(diào)高：清脆、尖細(xì)音調(diào)低：粗獷、低沉響度聲音的強(qiáng)弱（大?。┌l(fā)聲體振動(dòng)的幅度響度大：震耳欲聾響度?。狠p聲耳語(yǔ)音色聲音的特色 發(fā)聲體本身的材料、 結(jié)構(gòu)分辨不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音的重要特征新知探究(云南中考)彈奏前調(diào)整琴弦的松緊程度，可以改變琴聲的_，根據(jù)樂(lè)器發(fā)聲的_，可以聽(tīng)出是什么樂(lè)器在演奏(選填“響度”“音調(diào)”或“音色”)。音調(diào)典型例題音色解析：物體振動(dòng)的快慢由物體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和張緊程度決定的，故調(diào)整琴弦的松緊程度，可以調(diào)節(jié)琴弦的振動(dòng)頻率，從而調(diào)整音調(diào)，不同的樂(lè)器發(fā)聲的音色不同，可以根據(jù)音色判斷樂(lè)器。樂(lè)音和樂(lè)器許多聲音悠揚(yáng)、悅耳，聽(tīng)到時(shí)感覺(jué)非常舒

14、服，人們把這類(lèi)聲音叫做樂(lè)音。敲擊大小不同的鐘能發(fā)出音調(diào)不同的聲音編鐘是我國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代的樂(lè)器。編鐘科學(xué)世界樂(lè)器可以分為三種主要的類(lèi)型：打擊樂(lè)器、弦樂(lè)器和管樂(lè)器。雖然各種樂(lè)器看上去千差萬(wàn)別，音色和演奏方式也各不相同，但所有樂(lè)器的物理原理都是樣的：通過(guò)振動(dòng)發(fā)出聲音。新知探究聲音的特性音調(diào)音色響度定義：聲音的高低影響因素：頻率次聲波、超聲波定義：聲音的強(qiáng)弱影響因素：發(fā)聲體的振幅、距離聲源的遠(yuǎn)近定義: 聲音的品質(zhì)影響因素：發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)課堂總結(jié)課堂作業(yè)1. 重敲同一音叉，聽(tīng)到更大的聲音，同時(shí)發(fā)現(xiàn)乒乓球被彈開(kāi)得更遠(yuǎn)，說(shuō)明聲音的響度與發(fā)聲體的_有關(guān)。振幅課堂作業(yè)2. “小明，上學(xué)去啦!”， 正在看書(shū)的小明聽(tīng)到聲音就知道是好朋友小超在叫他，小明判斷的主要依據(jù)是聲音的（ ）A音調(diào) B響度 C音色 D頻率C課堂作業(yè)課堂作業(yè)3.（2019天津）演員彈奏鋼琴時(shí)，使用相同的力量彈不同的鍵，這主要是為了改變樂(lè)音的（）A音色B響度C音調(diào)D振幅C課堂作業(yè)課堂作業(yè)4. （2018山東淄博）2018年平昌冬奧會(huì)上，智能機(jī)器人Troika可以用簡(jiǎn)單語(yǔ)言與人類(lèi)交流。關(guān)于機(jī)器人的聲音（ ）A. 機(jī)器人的聲音不是由振動(dòng)產(chǎn)生的B. 機(jī)器人的聲音可以在真空中傳播C. 機(jī)器人的聲音與運(yùn)動(dòng)員的聲音音色不同D. 機(jī)器人的聲音在空氣中的傳播速度約3108 m/s C課堂作業(yè)課堂作業(yè)5. 關(guān)于音調(diào)，下列說(shuō)法正確的是