内容正文:
第3节 耳和听觉
第2课时 声音的特性
通过阅读教材及生活经验,知道声音的音调、响度及音色的概念,提升信息获取能力。
学习目标
通过实验探究等活动,知道声音的三要素的影响因素,认识科学在我们周围,与我们的生活密不可分,提高理论联系实际的能力。
情境导入
在某电视节目中,有两位菜农带来了他们自家种的蔬菜水果:冬瓜的中心被挖空,土豆被做成陶笛状,胡萝卜被串成一排做成排箫……他用不同的瓜果吹出了不同的声音,为观众带来了一场别开生面的音乐表演。
生活中有很多不同的乐器,怎么区分它们发出的声音呢?
一、音调
人们听到的各种声音中,有的听起来调子高,有的听起来调子低。
声音的高低叫做音调。
音调的高低是由什么决定的呢?
1.概念
2.影响因素
活动
梳子和钢尺在两种情况下发出的声音有何不同?为什么?
拿一把塑料尺,让它从木梳的齿上划过,一次快些,一次慢些。
(1)
将一根钢尺压紧在桌面上,用手拨动其伸出桌外的一端。改变钢尺伸出桌面的长度,重复上述实验。
(2)
(1)
(2)
快速划过时,木梳齿振动快,声音的音调高;
慢速划过时,木梳齿振动慢,声音的音调低
伸出短,振动快,声音的音调高;
伸出长,振动慢,声音的音调低
单位:赫兹,简称赫
声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关,物体振动得越快,发出的音调就越高。
物体每秒内振动的次数叫做频率。
3.音调的描述——频率
物体振动得越快,频率就越大,音调就越高。
科学是无止境的,我们要不断地去探索和发现问题,创造性地解决问题,推进科学与人类社会的发展与进步。
7
(1)每支音叉上刻有一个数据,表示该音叉所产生的声音的频率。试利用不同的音叉产生不同频率的声音。听一听,频率越大的音叉,发出的声音音调是否越高?
频率越低的音叉发出的声音越低沉,音调越低;
频率越大的音叉发出的声音越尖细,音调越高。
活动
儿童说话的音调一般比成年人高,女人的音调一般比男人的高。
(2)我们也可以借助示波器来“看到”声音的频率。
低音
高音
(1)一只蜜蜂从你耳边飞过,你能听到它翅膀振动发出的声音。可是一只蝴蝶飞过你的耳旁时,你却听不见,这是为什么?
蜜蜂翅膀的振动频率在人的听觉范围内,而蝴蝶翅膀的振动频率不在人的听觉范围内。
人对高音和低音的听觉是有一定限度的。大多数人能够听到的声音频率范围为20~20000赫。
思考
(2)吹笛子时,如何改变笛子发出的音调?
通过改变手指堵住或松开的笛孔,改变振动的空气柱的长度,这样就可以改变音调了。
一般情况下,发声体的长度越长,频率越低;长度越短,频率越高。
各种动物的听觉和发声的频率范围
我们把高于20000赫的声音叫做超声。低于20赫的声音叫做次声。
人虽然听不到超声和次声,但一些动物却能听到。我们在日常生活中也会经常利用超声和次声。
4.超声和次声
蝙蝠利用超声波捕食
大象用次声波交流
用超声波清洗眼镜
医生利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息,确诊病情。
声音的强弱叫做响度。
响度是人们对声音强弱的主观感觉。
决定声音响度的因素是什么呢?
二、响度
1.概念
2.影响因素
活动
(1)在鼓面上撒些小纸屑,先轻轻地敲鼓,观察小纸屑的振动幅度。然后用力敲鼓,观察小纸屑的振动幅度。从中可以发现响度跟声源振动幅度有什么关系吗?
轻轻敲鼓,声源振动幅度小,鼓声弱,响度小;
用力敲鼓,声源振动幅度大,鼓声强,响度大。
(2)在离鼓较近处听鼓声与离鼓较远处听鼓声有什么区别?
较近处鼓声强;较远处鼓声弱。
距离声源越近,声音越强→响度大;
距离声源越远,声音越弱→响度小。
同一声源发出的声音,响度与声源的振动幅度(振幅)有关,与人距离声源的远近有关。声源的振动幅度越大,响度越大;距离声源越远,声音的响度越小。
在声学上,人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱,符号为dB。
0 dB是人刚能听到的最微弱的声音。
0 dB不是没有声音。
3.描述声音的强弱
注意保护听力
声音的品质与特色
决定因素
发声体的材料、结构
应用
根据音色分辨不同乐器和人的声音
根据音色变化辨别瓷器是否有裂纹、机器运转是否良好等
三、音色
借助示波器,可以观察到音色不同的声音的波形。
音叉 钢琴 长笛
1次完整的振动
振幅
时间
人们常常将响度、音调和音色叫做声音的三要素。
吉他、二胡、提琴等弦乐器都是通过弦的振动而发声的。短而细的弦振动的频率高,发出声音的音调就高。长而粗的弦振动的频率低,发出声音的音调就低。演奏者演奏时,通过手指在弦上不同位置的按压来改变弦振动的频率,从而改变音调高低。弦的振动幅度越大,发出的声音越响。
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