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第2节 音调 第二章 声音与环境 24999 24999 新课导入 我们周围的声音千差万别,有的高昂,有的低沉;有的强,有的弱。声音为什么会有这些差别?我们应该怎样科学地区分他们呢? 24999 24999 新课学习 知识点一:声音的高低——音调 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。 男同学声音要粗、要低,音调低; 女同学声音要细、要高,音调高。 24999 24999 活动1 探究影响声音高低的因素 如图所示,将一把钢尺紧压在桌面上,尺的一端伸出桌面,用手拨动使其上下振动,发出声音。 改变钢尺伸出桌面的长度,重复上述操作。仔细观察,钢尺振动的快慢是否改变?倾听并辨别钢尺振动时发出的声音的高低有无变化。 这个实验表明,声音的高低跟物体振动的快慢存在怎样的关系? 钢尺的振动 24999 24999 24999 24999 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,音调越高。 24999 24999 2.频率 频率:声源振动次数和所用时间之比; 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。 24999 24999 知识点二:用波形比较频率 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。 24999 24999 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。 24999 24999 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。 24999 24999 人的发声频率范围大约是85~1 100 Hz。通常,儿童说话的音调比成年人高,女孩的音调比男孩高。 琴键上的音调和频率 在音乐中,中音C调“1”(“do”)的频率是262 Hz,D调“1”(“do”)的频率是294 Hz。 二胡、琵琶是我国特有的弦乐器,它们的音调和什么有关呢? 24999 24999 探究影响弦乐器音调的因素 猜想与假设 ①可能与弦的粗细有关? ②可能与弦的长短有关? ③可能与弦的松紧程度有关? 设计实验与制定计划 实验器材: 实验方法: 控制变量法 活动2 24999 24999 ①保证长短、松紧相同,改变粗细; ②保证粗细、松紧相同,改变长短; ③保证粗细、长短相同,改变松紧程度。 实验步骤: 24999 24999 实验序号 1 2 3 进行实验与收集证据 24999 24999 ①当长短、松紧相同时,弦线越细,音调越高; ②当粗细、松紧相同时,弦线越短,音调越高; ③当粗细、长短相同时,弦线越紧,音调越高。 实验结论 24999 24999 人和动物的发声频率范围各不相同,他们能接收到的声音的频率范围也不相同。 动物 频率f/Hz 人 85~1100 猫 760~1500 狗 452~1800 蝙蝠 10000~120000 动物 频率f/Hz 海豚 7000~120000 青蛙 50~5000 知更鸟 2000~13000 蚱蜢 7000~100000 人和一些动物发出声音的频率范围 信息浏览 24999 24999 动物 频率f/Hz 海豚 150~150000 青蛙 50~8000 知更鸟 250~21000 蛾 3000~150000 动物 频率f/Hz 人 20~20000 猫 60~65000 狗 15~50000 蝙蝠 1000~120000 人和一些动物“听到”声音的频率范围 信息浏览 24999 24999 当堂检测 1.“滥竽充数”出自《韩非子 内储说上》,说的是不会吹竽的人混在吹竽的队伍里充数。竽是我国古代的一种吹奏乐器,由竹管刮制排插而成,如图所示。吹奏时,竹管内空气柱由于_而发声;相同条件下,吹奏长竹管时所发出声音的音调较_(选填“高”或“低”)。 振动 低 24999 24999 2.男低音高声独唱时由女高音轻声伴唱,则男低音比女高音( ) A、音调低,响度大 B、音调低,响度小 C、音调高,响度大 D、音调高,响度小 A 24999 24999 3.如图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水.用筷子分别敲击瓶口,下列说法正确的是( ) A.声音主要是由瓶内空气振动产生的 B.声音主要是由玻璃瓶振动产生的 C.a瓶的音调最低 D.d瓶的音调最低 B 24999 24999 $$