2.2声音的特性课件2024-2025学年人教版物理八年级上册

2024年秋季 人教版（2024）物理 八年级上册 第二章 声现象 人教版（2024） 2.2 声音的特性 1.掌握音调跟发声体的频率有关；响度跟发声体的振幅有关；不同发声体发出声音的音色不同。 学习目标 2.通过探究“音调与频率的关系” 和“响度与振幅的关系”的实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。 课堂导入 请同学们回忆生活中的一些现象：当蚊子、蝴蝶从耳边飞过时……你能听到它们的声音吗？ 振动会发出声音，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。 要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性。 ①比较牛与蚊子发出的声音有什么不同？ ②比较两位歌唱家发出的声音有什么不同？ 点击播放 点击播放 （1）探究声音的特点 新知探究 知识点1 音调 声音 声音的特点 探究归纳 低沉浑厚 男低音 女高音 婉转高亢 尖细、刺耳 低沉、粗壮 音调高 音调高 音调低 音调低 我们听到的声音，有的听起来尖细，声音高，音调高；有的听起来低沉，声音低，音调低。 ③探究总结 （2）音调：声音的高低叫做音调。 新知探究 知识点1 音调 牛叫 蚊子 【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关？ 【设计方案】控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短。 （3）实验探究：决定音调高低的因素 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。 新知探究 知识点1 音调 【实验步骤】 ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的1/4伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中； ②再分别把钢尺的2/4、3/4伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。 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 新知探究 知识点1 音调 音调的高低与发声物体的 ____________有关。振动得越快，发出的声音音调 ______；振动得越慢，声音音调 _______。 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 振动快慢 越高 越低 更快 更高 【实验记录】 【实验结论】 新知探究 知识点1 音调 （4）频率 ①物理意义 用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。 ②定义：物体振动的次数与所用时间之比叫频率。用f 表示. ③单位：赫兹，符号是Hz. 如物体1s内振动了50次，则这个物体振动的频率f=50 Hz. （5）音调和频率的关系 频率决定声音的音调。 频率越高、音调越高；频率越低、音调越低。 新知探究 知识点1 音调 （6）音调不同的声音的波形图 将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。 用计算机观察不同音调的波形 新知探究 知识点1 音调 频率为128赫兹 音调高的波形比较密集一些；音调低的波形比较稀疏一些。 频率为440赫兹 新知探究 知识点1 音调 ②超声波 把高于20000Hz的声叫超声波，因为它们超过人类听觉的上限。 ①可听声 多数人能够听到的声音频率范围为：20～20000Hz。 ③次声波 把低于20Hz的声叫次声波，因为它们低于人类听觉的下限。 新知探究 知识点1 音调 （7）声的分类 动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波，有的动物能听到次声波。有些动物既能听到超声波也能发出超声波，如蝙蝠、海豚等。 ④一些动物的发声和听觉频率范围 发生地震、海啸、火山喷发、台风时会伴有次声波产生。有些动物可以发出次声波，例如大象。 新知探究 知识点1 音调 声音有音调的不同， 也有强弱的不同。 （2）探究响度和什么因素有关 （1）响度 声音的强弱叫做响度。 【设计实验】 将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。 使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。 新知探究 知识点2 响度 【进行实验】 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。 新知探究 知识点2 响度 声音的响度与发声体振动的幅度有关，发声体振动的幅度越大，产生声音的响度越大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。 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，乒乓球被弹开的幅度大。 新知探究 知识点2 响度 【实验结论】 甲 乙 （3）振幅 物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大，产生声音的响度越大。 （4）用波形图表示响度的大小 振幅大，响度大 振幅小，响度小 新知探究 知识点2 响度 （5）影响响度大小的其他因素 响度的大小还与人距发声体的远近有关；人离发声体距离越远，声音越分散，听到的响度越小。 喊话器 新知探究 知识点2 响度 为了增大响度，可以减少声音的分散。医生检查疾病用的听诊器、喊话器都是应用了这个道理。 用不同的乐器演奏同一首乐曲。在音调和响度相同时，会发现声音是不同的，你能够分辨出它们是哪种乐器发出的吗？ 请欣赏古典音乐《梁祝》 点击播放暂停 新知探究 知识点3 音色 将音叉、钢琴与长笛发出的声音分别输送到计算机（或示波器）中，观察声音的波形图，比较它们的波形有何异同。 （1）探究不同发声体的音色 新知探究 知识点3 音色 根据观察到的声音波形可以知道： ①音叉、钢琴、长笛发出的声音波形，总体上的疏密程度是相同的，即频率相同，音调相同. ②振动幅度相同（振幅相同），响度相同. ③波的形状不同，即音色不同. 新知探究 知识点3 音色 音色反映了物体发出声音的品质与特色。 不同的发声体即使发出声音的音调与响度都相同，声波的形状也有所区别，这是由于不同发声体发出声音的音色不同。 决定音色的因素 发声体的材料、结构等自身因素。 例如：不同的人说话的声音不同，就是音色不同。 新知探究 知识点3 音色 （1）发声体规则振动发出的声音叫做乐音，乐音悠扬、悦耳，听起来很舒服。 编钟是我国春秋战国时代的乐器，敲击 大小不同的钟，能发出不同的音调。 大 型 乐 队 新知探究 知识点4 乐音与乐器 鼓 （2）乐器 分为三种主要类型. ①打击乐器：锣、鼓等收受到打击时产生声音。 以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。击鼓的力量越大，鼓皮的振动幅度就越大，声音就越响亮。 锣 新知探究 知识点4 乐音与乐器 ②弦乐器：二胡、小提琴和钢琴等通过弦的振动发声。 弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧。一般来说，弦乐器的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。 新知探究 知识点4 乐音与乐器 抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。 ③管乐器：长笛、箫等乐器，吹奏时空气柱振动发声。 新知探究 知识点4 乐音与乐器 课堂小结 声音的特性 音调 音色 响度 定义：声音的高低 影响因素：频率 可听声、次声波、超声波 定义：声音的强弱 影响因素：发声体的振幅、距离声源的远近 定义: 声音的品质 影响因素：发声体的材料和结构 分类 随堂练习 1. 某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2s内做了700次振动，频率是多少？人类能听到吗？ 答： 350Hz 人能听到 这种昆虫的翅膀在2s内做了700次振动，所以它1s内振动了350次，即频率为350Hz。而人耳能听到的声音的频率范围为20~20000Hz，所以人能听到。 2. 生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”“男低音”“引吭高歌”“低声细语”。其中的“高”“低”描述的各是声音的哪些特性? “女高音”的“高”指音调高； “男低音”的“低”指音调低； “引吭高歌”的“高”指响度大； “低声细语”的“低”指响度小。 随堂练习 3. 如图小明自己制作了一个哨子。在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞，用水蘸湿棉花后塞入两端开口的塑料管。吹管的上端，可以发出悦耳的哨声。上下推拉活塞，可以改变声音的_____，用大小不同的力吹，可以改变声音的______ 。（选填“音调”“响度”或“音色”），活塞越向下拉，发出声音的音调越_____。 音调 响度 低 随堂练习 当推拉活塞时，空气柱长度会发生变化，振动快慢会发生改变，会发出不同音调的声音。 用大小不同的力吹，那么声音的振幅不同，改变的是声音的响度。活塞越向下拉，上面的气体体积变大，振动越慢，音调变低。 4.如图所示是人和一些动物的发声和听觉的频率范围，下列说法正确的是（　　） A．地震前会发出次声波，人和狗肯定听不到，但大象能够听到 B．大象用次声波“交谈”时，人类听不见但大象能听见 C．院子里的小狗听不见家里人的悄悄话， 是因为悄悄话的频率太低 D．大象和狗的发声频率无 重叠区，所以狗叫声大象永远听不见 B A．地震前会发出次声波，由图可知，人类听不到次声波，狗和大象能够听到，故A错误； B．大象的发声频率为14Hz~24Hz，大象用次声波“交谈”时，人类的听觉范围20~20000Hz，大象的听觉范围1~20000Hz，所以人类听不见但大象能听见，故B正确； C．狗的听觉范围比人的听觉范围广，人说话的声音狗是能够听到的，故C错误 D、大象的听觉范围是1Hz～20000Hz，而狗的发声范围是452Hz～1800Hz，因此大象是能够听到狗的叫声的，故D错误。 随堂练习 谢谢！同学们再见！ null 17100.0 null 39240.0 null 31140.0 null 79704.0 $$