1.2 乐音的特性-2022-2023学年八年级上册物理同步备课讲义（苏科版）

2 乐音的特性 [学习目标] 1. 知道乐音的三要素，响度、音调和音色； 2. 通过实验探究知道响度、音调和音色各与什么因素有关； 3. 会用物理知识解释生活中与乐音的三要素有关的现象。 1． 乐音：通常是指那些悦耳动听、令人愉快的声音。从物理角度，乐音是发声体 振动产生的； 2． 乐音的三要素： 、 和 被称为乐音的三要素； 3． 响度：声音的强弱叫作响度。(当传播距离一定时)响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度越大。 4． 音调：声音的高低叫作音调。音调由声源振动的 决定， 频率越高，音调 。 5． 音色：根据音色，人们能够分辨不同声源发出的声音，音色是由发声体的 和 决定的。 要点一、音调 1． 音调：音调与发声体的频率有关系，频率越高，音调越高；声源振动的越快，音调就越低。 用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现：划得快音调高，用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现：橡皮筋振动快发声音调高。 2． 频率：物理学中用每秒内振动的次数叫频率，其单位是赫兹简称赫，记作Hz。 3． 超声波与次声波 ①人耳听见的频率范围。频率在20~20 000 Hz之间的声波。 ②超声波：频率高于200 00Hz的声波；次声波：频率低于20 Hz的声波。 4． 探究影响发声体振动频率的因素： 1　 提出问题：发声体振动的快慢与哪些因素有关？ 2　 猜想和假设：发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。 3　 实验过程： 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，同时注意钢尺振动的快慢。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。 4　 结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。 要点二、响度 1． 物理学中把人耳能感觉到声音的强弱叫做响度，人耳感受到的声音的大小，跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。响度跟发声体的振幅、距离发声体的远近有关系，振幅越大，响度越高，距离发声体越近，响度越大。 2． 振幅：振动时离开平衡位置的幅度。 3． 用力越大，振幅越大，响度越大。 4． 响度还跟距离发声体的远近有关，越远越分散，响度越小。 5． 增大响度的主要方法是：减小声音的发散。 注意： 1　 实验证明发声体的振幅越大，声音的响度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅变大，声音的响度增大。 2　 声音在介质中传播能量会衰减，传播距离越远，声音的能量减小得越多，响度越小。但是，需要注意的是声音的音调并不改变，也就是说介质不会改变声音的频率，不能说距离远了，听不清楚了，是因为音调变低了。 要点三、音色 声音的品质，不同的人或乐器发声的音色都不同。音色与发声体的材料和结构有关。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。 影响因素 音调 响度 音色 与发声体振动的频率有关，频率越快，音调越高 与发声体振动的振幅及距离发声体的远近有关，振幅越大，距离发声体越近，响度越大 与发声体的材料和结构等自身因素有关 生活实例 ①声音的“粗”、“细”；②男高音、女高音；③管乐器的空气柱越长，音调越低；④弦乐器的弦、打击乐器的鼓皮绷得越紧，音调越高；⑤声音越尖细，音调越高等 ①声音的“大”、“小”；②打击乐器时，用力越大，响度越大；③调整收音机音量，响度变化；④“声振林木”、“歌声嘹亮”、“响彻云霄”、“震耳欲聋”等 ①“闻其声知其人”；②声纹锁；③区分不同发声体的依据等 区别 ①音调和响度没有必然的联系，音调高的声音响度不一定大；②在声音的传播过程中，音调、音色一般不会变化，响度随传播距离的增大逐渐减小 要点四、乐音和乐器 1． 乐音的波形是规则的。 2． 乐器可分为三类： 1　 打击乐器：以鼓为例鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高。击鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，响度越大。 2　 弦乐器：如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。 3　 管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。 注意：1.要注意区别发声体的振动快慢(频率)与振动幅度(振幅)的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、“沉”、“闷”、“亮”等来描述，响度有时也用“高”、“低”来描述，如“高声喧哗”、“低声细语”等，要注意区别。 2.一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的，从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示，不同乐器奏出相同音调的声音，从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同，但小的附加振动不一样，所以音色不同。 　　　　 　　　　　 音叉　　　　　　　　　 钢琴　　　　　　　　 长笛 知识点一：响度