2.2 声音的特性 --2024-2025学年人教版物理八年级上学期

第二章 声现象 第2节 声音的特性 导入新课 以上是中国春秋战国时期乐器—编钟，有这么多的钟，是为了实现什么样的音乐效果呢？ 振动会发出声音，蝴蝶和蚊子在飞行的时候翅膀都在振动，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大？现在防盗门中使用“声纹锁”，主人说话即可打开，而别人说同样的话却打不开锁？ 导入新课 用不同乐器演奏同一首歌曲的时候，我们一听他们的声音就能知道是用哪种乐器演奏出来的，这是为什么呢？ 导入新课 1.了解声音的特性。知道声音的音调跟发声体的频率有关。知道声音的响度跟发声体的振幅有关。知道不同发声体发出声音的音色不同。 2.了解超声波和次声波的概念。 3.通过研究现实世界中丰富多彩的发声现象，解释生活中与声音特性有关的现象，使学生更加热爱科学。 学习目标 定义：物理学中把声音的高低，粗细叫做音调。 1.音调 男同学和女同学说话，他们的声音有什么不同？ 音调高的声音，听起来尖细；音调低的声音，听起来低沉。 讲授新知 音 调 一 男同学声音要粗、要低，音调低； 女同学声音要细、要高，音调高。 新知探究 实验步骤：将一把钢尺紧按在桌面上，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，再次用大小相同的力拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调，它们之间有什么关系？ 2、探究音调的影响因素 新知探究 振动部分长度 振动快慢 音调高低 3/4钢尺长 2/4钢尺长 1/4钢尺长 慢 低 快 高 更快 更高 实验记录 钢尺伸出越长，振动越____，听到的声音音调越____； 钢尺伸出越短，振动越____，听到的声音音调越____。 慢 低 快 高 通过刚才的实验，我们可以得出什么结论呢？ 音调的高低与发声体振动的快慢有关。 振动越快，音调越____；振动越慢，音调越____。 高 低 新知探究 3.频率 频率：物体每秒振动的次数；单位：赫兹，简称赫； 符号：Hz. 若物体每秒振动20次，则其振动频率为20Hz. 音调的高低与物体振动的快慢有关。 振动得越快，则频率越大，音调越高； 振动得越快，则频率越小，音调越低。 可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。物理学中用频率来描述物体振动的快慢。 讲授新知 我们如何知道一个声音的频率是多少呢？ 我们可以用示波器或用电脑配合相应软件来测量声音的频率。 讲授新知 讲授新知 观察甲、乙音叉发声时在示波器上显示的波形图，哪个音叉的音调高？ 由图可知，相同时间内甲振动了3次，乙振动了9次，所以乙振动的频率大，音调高。 高音调的波形比较密集一些，声音的频率较高； 低音调的波形比较稀疏一些，声音的频率较低。 注意： （1）声音在介质中的传播速度与声音的频率无关，同一介质中，不同频率的声音传播速度都相同。 （2）频率的高低与发声体的形状、尺寸和所用材料有关。一般发声体越小、细、短、轻、紧，一般振动越快，频率越高；发声体越大、粗、长、重、松，一般振动越慢，频率越低。 （3）一般来说，儿童说话的音调比成年人高，女人说话的音调比男人高。“女高音”“男低音”中“高”“低”都是指音调。 讲授新知 （1）声波的频率范围：在10-4Hz到1012Hz之间，人耳能听到频率范围在20Hz—20000Hz之间的声音。 4.超声波与次声波 （2）超声波：频率高于20000Hz的声波，不能引起人类听觉器官的感觉。 （3）次声波：频率低于20Hz的声波，不能引起人类听觉器官的感觉。 讲授新知 正常人耳能听到的声音的频率范围 超 声 波 次 声 波 低于20HZ 高于20000HZ 讲授新知 海豚能听到声的上限是150000Hz 狗能够听到的频率范围是15-50000Hz 蝴蝶翅膀的振动频率小于10HZ，发出的是次声波，人听不见。 猫能够听到的频率范围是60-65000Hz 发生地震、海啸、火山喷发、台风时会伴有次声波产生，很多动物都能听到这些声音，例如狗、大象等；有些动物可以发出超声波，例如海豚、蝙蝠等；有些动物可以发出次声波，例如大象。 4.超声波与次声波 （1）定义：声音的强弱称为响度。 1.响度 （2）振幅：物体振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。 讲授新知 响 度 二 讲授新知 演示实验 1.把系好乒乓球的细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度； 2.用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察乒乓球被弹开的幅度。 响度与什么因素有关 现象：用较小力敲击音叉时，音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小;用较大力敲击音叉时，音叉发出声音的响度大，乒乓球