内容正文:
物理
第二章 声音与环境
2.2 音 调
学习目标
01
学习目标
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学习目标
1.会区别音调的高低,能通过实验发现影响声音的高低的因素,知道频率的单位是赫兹(Hz)。
2.会用波形比较频率,能用波形图判断音调的高低。
3.会通过实验探究影响弦乐器音调的因素。
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02
学习目标
自主学习
课堂导学
自主学习
1.物理学中,把声音的 叫做音调。
2.声源每秒振动的次数叫做 ,符号是 ,频率的单位是 ,用字母 表示。
3.音调与声源振动的 有关:频率越高,音调越 ;频率 ,音调越低。
高低
频率
f
赫兹
Hz
频率
高
越低
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4.相同时间内,振动次数越少,频率越 ,音调越 。如甲图比乙图的音调 。
5.弦乐器的音调高低与弦的 、松紧程度和 有关,弦越短、越细、越紧,它发出的声音音调越 。
低
低
低
长短
粗细
高
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03
学习目标
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课堂导学
课堂导学
知识点一 音调
例1 物理老师在课堂上带领同学们在探究“声音的特性”时,做了如图所示的实验。改变钢尺伸出桌面的长度,这样做是为了改变声音的 。实验发现尺子伸出桌面的长度越长,振动越 ,发出声音的音调越 ;由此可得出结论:声源振动的频率越低,音调越 。
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解答:改变钢尺伸出桌面的长度,拨动钢尺,目的是改变声音的音调,通过观察发现钢尺伸出桌面长度越长,钢尺振动越慢,振动频率越低,发出声音的音调也越低,可以得出结论:声音的高低与声源振动频率有关,钢尺振动的频率越低,音调越低。
答案:音调;慢;低;低。
点评:声音的高低与声源振动的频率有关,声音振动的频率越高,音调越高;声源振动的频率越低,音调越低。
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【练1】如图所示,拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些。划得快些时,频率 ,发出的声音的音调 ;划得慢些时,频率 ,发出的声音的音调 。一般情况下儿童说话的音调比成年人的 ,女孩的音调比男孩的 。(均选填“高”或“低”)
高
高
低
低
高
高
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【练2】昆虫飞行时翅膀振动发出声音。如蜜蜂1 s振翅400次,苍蝇10 s振翅3 500次,则苍蝇翅膀振动的频率是 Hz;对比蜜蜂,苍蝇发出的声音的音调较 (选填“高”或“低”),蜜蜂和苍蝇振翅发出的声音人耳
(选填“能”或“不能”)听见。
350
低
能
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知识点二 用波形图比较音调
例2 如图所示是声音输入到示波器上时显示声音的波形。其中音调相同的是 图和 图。
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解答:声音的音调相同,呈现在示波器的波形图时,即相同时间内振动次数相同;在图中相同时间,可数出振动次数一样的是甲图和乙图。
答案:甲 ;乙。
点评:相同时间内,振动次数少,频率低,音调低;相同时间内,振动次数多,频率高,音调高;相同时间内,振动次数相同,频率相同,音调相同。
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【练3】把频率为400 Hz的音叉发出的声音信号输入示波器,示波器展现的波形如图所示。若把频率为800 Hz的音叉敲击发出的声音信号输入同一设置的示波器,其波形可能是( )
B
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知识点三 探究影响弦乐器音调的因素
例3 探究影响弦乐器音调的因素实验。
问题:琴弦发出声音的音调与哪些因素有关呢?
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证据:利用如图乙所示的实验装置进行实验,已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定、B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢制琴弦的一端固定在木板O点,另一端悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多、琴弦绷得越紧。拨动AB间的琴弦,用仪器测出发声的频率如下表:
实验次序 长度L/m 重物个数 频率f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 0.8 4 265
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解释:(1)分析实验数据可知,第 次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦 的关系;
(3)分析 两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,琴弦 ,发出声音的音调越低。
(4)在上述探究的基础上,如果再选用一根长为0.4 m、横截面积更细的钢制琴弦来探究音调与琴弦粗细的关系,则实验中可悬挂重物 个。
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解答:通过记录的实验证据,第1次实验中发声频率最高,音调最高;2、3两次实验中,弦的长度相同,所挂重物不同,挂的重物越多,弦越紧,目的是研究琴弦发声的音调与弦的松紧程度的关系;通过表格数据,在松紧程度(通过重物个数判断)相同时,对比1、2两次实验,弦的长度越长,音调越低;若探究音调与弦粗细的关系时,根据控制变量法,需控制弦的长度和松紧程度相等。
答案:(1)1; (2)松紧程度;(3)1和2; 越长;(4)2。
点评:通过实验发现弦越短、越细、越紧,它发出的声音音调越高。同时需知道控制变量法在实验探究中的应用。
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【练4】如图是艺术家演奏的场景,演奏时发出的声音是由于 的振动而产生的,演奏者通过上下移动手指和拉粗细不同的弦,改变了声音的 。
弦
音调
$$