内容正文:
第二章
第二节 声音的特性
知识点一:音调的高低——频率
1.音调:声音的高低叫音调。
2.频率:
(1)物理意义:频率是描述物体的振动快慢的物理量。
(2)定义:每秒内振动的次数叫频率。
(3)单位:赫兹(Hz)
3.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。
4.超声波和次声波
一般人的听力范围:20Hz—20000Hz,振动频率低于20Hz的叫次声波;振动频率高于20000Hz的叫超声波。
要点诠释:
1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动,都伴有次声波的产生,有些次声波对人体健康有害。
2、一些动物的听觉范围与人类不同,它们有些能听到超声波或次声波。
例1:蝴蝶从身边飞过,我们听不到它的声音,却能听见从身边飞过的蚊子声。这是因为( )
A.蝴蝶发出的声音很小,蚊子发出的声音很大
B.蝴蝶翅膀每秒只振动几次,振动的频率在人的听觉频率范围之内
C.蚊子翅膀振动的频率在人的听觉频率范围之内
D.蝴蝶飞行时不发出声波
例2:下图是“探究影响音调高低的因素”的实验装置,下列说法错误的是( )
A.通过改变钢尺伸出桌边的长度来改变钢尺的振动频率,钢尺伸出桌边越长,振动越大
B.多次实验中,保持钢尺振动的幅度相同,运用了控制变量法
C.实验中需注意比较钢尺伸出桌边的部分发声音调高低的变化
D.物体振动得快、频率高,发出声音的音调高
知识点二:声音的强弱——响度
1.响度:物理学中,声音的强弱叫做响度。
2.振幅:物体振动的幅度。
3.影响响度的因素:
(1)振幅;
(2)人耳离发声体的距离。
要点诠释:
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。
例1:用力敲鼓鼓声变大,这是因为用力时是鼓皮振动( )
A.频率加快 B.频率变慢 C.振幅变大 D.振幅变小
例2:医生用听诊器诊病是因为( )
A.听诊器能减小声音的分散,传人人耳的响声更大些
B.听诊器能使振动的振幅增加,响度增大
C.听诊器能改变发声体音调
D.听诊器能缩短听者距发声体间的距离,使传入人耳的响度更大些
知识点三:音色
1. 声音的特色叫音色,不同物体发出的声音,即使音调和响度相同,我们也能分辨它们。主要是不同的发
声体音色不同。
2. 音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化,音色也将变化。如:有经验的工人师
傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的发声体音色不同。
例1:2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,图中新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲在问天实验舱为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。下列有关说法正确的是( )
A.陈冬和刘洋两名宇航员声音的音色相同
B.宇航员说话的声音可以直接以声波的形式传回地球
C.奇妙的实验引起同学们高声喝彩,这里的“高”指声音的响度大
D.女航天员刘洋说话的音调高,是因为发声部位振动慢
例2:医生在诊病时使用听诊器,听诊器( )
A.能使心脏振动的振幅增加,响度增大 B.能改变心跳的频率,使声音变调
C.能改变心跳的音色,使声音好听些 D.能减小声音传播过程中的能量分散
知识点四: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。
要点诠释:
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。
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