内容正文:
第2节 声音的特性
素养目标
1.知道声音的三个特性:音调、响度、音色。(物理观念)
2.知道超声波和次声波。知道人能听到的频率范围,了解一些动物能听到的大致频率范围。(科学思维)
3.能够通过实验验证音调、响度分别与什么因素有关,能根据生活经验体会正确区分声音的三个特性。(科学探究)
4.通过声音的特性的深入了解,从物理学的角度体会声音的丰富多彩。(科学态度与责任)
一、音调
1.影响因素: 频率 决定声音的音调。
2.频率:物理学中,每秒内 振动的次数 。单位是 赫兹 ,简称 赫 ,符号是 Hz 。
3.超声波:人们把高于 20 000 Hz的声叫做超声波。
4.次声波:人们把低于 20 Hz的声叫做次声波。
二、响度
5.定义:物理学中,把声音的 强弱 叫做响度。
6.影响因素:声音的响度与声源的 振幅 有关, 振幅 越大,产生声音的响度就越 大 。人听到声音是否响亮还跟 人距离发声体的远近 有关。
三、音色
7.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的 音色 也就不同。
【判一判】
1.声音在同种介质传播的过程中,音调、音色不变,响度随距离的增加而不断减小。 ( √ )
2.音调和响度有必然的联系,音调高的声音,响度一定大。 ( × )
【填一填】
3.吕剧常见的伴奏乐器有坠琴、扬琴、二胡等。观众可以根据乐器发出声音的 音色 不同,分辨出是哪种乐器;琴师调节琴弦的松紧是为了改变声音的 音调 。(均选填“音调”“响度”或“音色”)
4.如图所示,啄木鸟用尖锐的嘴在树干上猛啄几下就可以判断出树干中是否有蛀虫,这是因为被虫蛀的树干,里面是中空的,结构发生了变化,因而声音的 音色 不同。
【选一选】
5.工程师常常利用超声波检测桥梁或防洪工程有无结构性裂缝。超声波人们无法听到,原因是( B )
A.响度太大 B.频率太高
C.振幅太大 D.响度太小
探究影响音调、响度的因素
观察教材32页的演示实验,结合音调和频率的关系,回答下列问题:
(1)实验中需要使用的物理方法有哪些?
答案:控制变量法。
(2)当钢尺伸出桌边的长度较短时,用力拨动钢尺顶端,观察钢尺振动的快慢和发出声音的音调有什么关系?
答案:振动快,音调高。
(3)改变钢尺伸出桌边的长度,当钢尺伸出桌边较长时,用同样的力再次拨动钢尺,观察钢尺振动的快慢,声音的音调发生了怎样的变化?
答案:振动慢,音调低。
(4)分析以上两次实验,通过比较得出,声音音调的高低与声源振动的快慢有什么关系?
答案:声源振动快,音调高;声源振动慢,音调低。
(5)如图所示为两种声音的波形图,哪个图形的音调高?如何判断?
甲 乙
答案:乙。根据波形的密集程度判断音调的高低,波形越密集,音调越高。
观察教材34页的演示实验,结合响度与什么因素有关的实验,回答下列问题。
(1)实验中如何观察音叉振动幅度的变化?
答案:通过乒乓球被弹开的幅度来判断音叉的振幅大小。
(2)用力敲击音叉与轻敲音叉,比较哪次振动的幅度大?
答案:用力敲击音叉时振动的幅度大,声音的响度大。
(3)音调高的物体响度一定大吗?响度大的物体音调一定高吗?请举例说明。
答案:音调高的物体响度不一定大,响度大的物体音调不一定高。例如,男低音歌唱家正在放声歌唱,女高音歌唱家正在轻声伴唱,男低音或女高音指的是音调,放声(轻声)指的是响度。
请按要求回答下列问题。
甲 乙 丙
(1)图甲:该装置能探究声音产生的原因,还能探究声音的响度和 振幅 的关系;乒乓球在实验中的作用是 将音叉微小的振动放大 。
(2)图乙:将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边适当的长度,拨动钢尺,就可以听到钢尺振动发出的声音。保持拨动钢尺的力度不变,逐渐增加钢尺伸出桌边的长度,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 低 (选填“高”或“低”)。
(3)图丙:用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿,听到硬卡片产生的声音发生变化。这个实验可用来探究 声音音调的高低与频率的关系 。
(1)转换法在实验中的应用:物体振动产生声音,物体的振动有时用眼睛无法直接观察到,通过乒乓球是否被弹开判断物体是否在振动,乒乓球被弹开的幅度反映物体振动幅度的大小。音叉的振动不易观察到,利用乒乓球的弹起将音叉的微小振动放大。
(2)控制变量法的应用:探究声音音调的高低与频率的关系时,控制拨动钢尺和硬纸片的力度相同,改变钢尺伸出桌边的长度和硬卡片拨动的快慢,得出音调和发声体振动频率的关系,频率越大,音调越高。
解析:(1)通过乒乓球被弹开,说明物体发声时在振动;乒乓球被弹开得越远,振幅越大,响度越大,实验可以说明响度跟振幅的关系;通过乒乓球被弹开,将音叉微小的振动放大,这种