内容正文:
第7讲 我们怎样区分声音
学科素养
科学思维
科学态度与责任
1.在探究影响音调因素时,会运用控制变量法,对比法得出影响因素。
2.在用波形比较频率时,会运用图像法,比较法得出结果。
进行实验和记录实验现象时需要尊重事实,经过对比分析得出结论。通过了解日常生活中描述音调高低的语言,有把所学知识应用到实际中的意识。
知识精讲
知识点01 声音的高低—音调
1.我们周围的声音千差万别,有的使人愉悦,有的令人厌烦。前者叫做乐音,后者叫做噪声。
2.物理学中,把声音的高低叫做音调。声源每秒振动的次数叫做频率,用f表示。频率的单位是赫兹。
3.声音的高低跟声源振动的频率有关:声源振动的频率越高,音调越高;声源振动的频率越低,音调越低。
规律总结
①打击乐器:以鼓为例,鼓皮绷得越紧,音调越高;②弦乐器:长而粗的弦发声音调低,短而细的弦发声音调高,绷紧的弦发声音调高,松弛的弦发声音调低;③管乐器:空气柱越长发声音调越低,空气柱越短发声音调越高。
4.如图所示,在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时,用纸片分别接触齿轮,使纸片发出声音的音调最高的是下面(选填“上面”“中间”或“下面”)的齿轮。
5.男同学说话声音“低沉”是指男同学声音的音调低,这是因为男同学说话时,声带振动比较的慢。
【即学即练1】小红制作了一个水瓶琴,她在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,如图所示,若从左至右对着瓶口吹气,则发声体是______,音调______(升高/降低)。
【答案】 空气柱 降低
【解析】[1][2]对着瓶口吹气,靠瓶内的空气柱振动发声;从左至右瓶内空气柱越开越短,所以吹气时瓶内空气柱振动越来越慢,所以声音的音调会降低。
知识点02 用波形图比较频率
1.声波可以在示波器上展现出来,先将话筒接在示波器的输入端,再将敲响的甲、乙两个音叉分别对着话筒发出声音,在示波器上出现了如图所示的波形,通过对波形的分析,可知乙音叉的音调高。原因是乙音叉振动得快。
2.如图所示是用示波器显示的不同乐器发出不同声波的波形图,其中频率最大的是( B )
【即学即练2】下列为录制合成的声音波形图,由图可知,音调相同的有_______。
【答案】甲、乙、丁
【解析】由图可知,甲、乙、丁相同时间内振动的次数相同,振动的频率相同,音调相同。
能力拓展
考法01 音调、频率
【典例1】如图所示,用话筒M接收音叉发出的声音,送到示波器S去显示。保持示波器的工作状态不变,乙图中音叉B的频率高于甲图中的音叉A。音叉B发出的声音听起来______(选填声音的特性)较高,从示波器上看到的波形较密。
【答案】音调
【解析】由图可知,B音叉发出声音的频率要大于A发出声音的频率,声音的频率越大,音调越高,所以B发出的声音的音调高。
考法02 探究影响音调的因素
【典例2】小涵在学习吉他的过程中发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,她决定对此进行研究,经过和同学们讨论,她提出了以下几种猜想。
猜想1:音调的高低可能与琴弦的横截面积有关;
猜想2:音调的高低可能与琴弦的长度有关;
猜想3:音调的高低可能与琴弦的材料有关;
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所示的4种规格的琴弦,进行实验。
编号
材料
规格
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍合金
①
0.5
(1)为了检验上述猜想1是否正确,应选编号 ______两种规格的琴弦进行实验;
(2)选择编号为B、D的琴弦进行探究时,小涵发现粗心的同学漏填了表中的数据。表中①的位置所缺的数据是 ______,这是为了验证猜想 ______,小涵在进行本次探究时还需要观察琴弦振动的 ______;
(3)在验证猜想2时,若选择B和C进行研究,并推理得出:琴弦越长,振动越慢,音调就越低的结论是否正确?______,理由是 ______。
【答案】 A、B 55 3 快慢 不正确 没有控制横截面积相同
【解析】(1)[1]为验证猜想1,音调的高低可能与琴弦的横截面积有关,可选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B进行研究。
(2)[2][3][4]如果验证猜想3:琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的材料有关,应控制长度和横截面积相同,应选B、D进行探究,所以表格①的位置所缺数据是55。
(2)[5][6]为了验证猜想2,音调的高低可能与琴弦的长度有关,应控制材料和横截面积相同,而B和C的材料相同,长度和横截面积不同,所以不能探究音调的高低可能与琴弦的长度是否有关。
分层提分
题组A 基础过关练
1.关于声现象,下