2.2声音的特性2024-2025学年人教版物理八年级上册

第二章声现象 2.2声音的特性 人教版初中物理八年级上册 一 导入新课 蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动，为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音？ 二 音调 感受蚊子和牛发出声有什么不同？ 感受歌唱家发出的声音有什么不同？ 图示 声音 声音的特点 总结 蚊子 牛 男高音 女高音 低沉浑厚 婉转高亢 尖细、刺耳 低沉、粗壮 音调高 音调高 音调低 音调低 我们接触到的声音，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。 二 音调 我们接触的各种声音，有的听起来音调高，有的听起来音调低。声音为什么会有音调高低不同呢？有什么因素决定音调的高低呢？ ？ 科学世界 如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，使伸出来边的部分较长。拨动钢尺观察它的振动情况。逐渐缩短钢尺伸出的长度，重复前面的操作与观察。分析钢尺振动的快慢与它伸出的长度之间的关系。 二 音调 直尺伸出桌边的长度 （直尺长30cm） 振动快慢 音调高低 结论 5cm 10cm 15cm 实验步骤： ①把直尺紧压在桌上，使直尺的1/6伸出桌面外，用手向下压伸出的直尺使其振动，观察直尺振动的快慢并听直尺发声的高低，记录在表格中； ②再分别把直尺的1/3、1/2伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的直尺使其振动，观察直尺振动的快慢并听直尺发声的高低，记录在表格中。 更快 快 慢 音调低 音调更高 音调高 直尺振动得越快，发出声音的音调越高。 二 音调 实验结论： 物体振动得快，发出声音的音调就高;振动得慢，发出声音的音调就低。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 频率 （1）物理意义 物理学中来描述物体振动的快慢。频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低。 （2）定义 物体1S内振动的次数叫做频率。用符号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=50Hz. （4）频率与音调的关系 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。 二 音调 演示：观察声音的波形 将音叉发出的声信号输入示波器，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边观察它们的波形有何不同。 通过屏幕上的波形，我们可以发现:高音调的波形更密集一些，说明声音的频率较高;低音调的波形比较稀疏，说明声音的频率较低。 音调 （1）定义：声音的高低叫作音调. （2）影响因素：频率决定声音的音调. （3）波形图：音调高的波形比较密集一些. 二 音调 ①可听声： 人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20~20000HZ。 ②超声波： 人们把高于20000Hz的声波叫作超声波，因为它们超过人类听觉频率的上限 ③次声波： 把低于20Hz的声波叫作次声波因为它们低于人类听觉频率的下限。 ④声音、超声波、次声波统称声。 二 音调 【例1】甲声音的波形如图甲所示，把音调比甲高的乙声音输入同一设置的示波器，乙声音的波形是图乙中的(　　) 甲 乙 B 二 音调 【例2】［教材图片］如图所示是人和一些动物的听觉频率范围，单位赫兹．下列说法正确的是(　　) A．人的发声频率范围是20~20 000 Hz B．人的听觉频率范围比狗大 C．海豚可以听到次声波 D．大象不能听到超声波 D 二 音调 【例3】某昆虫的翅膀在2 s内振动了600次，该昆虫翅膀振动的频率是________Hz，人耳的听觉范是____________Hz，所以人耳________(选填“能”或“不能”)听到该昆虫翅膀振动的声音．  300 　20~20 000 　能 二 音调 三 响度 声音有音调的不同，也有强弱的不同。例如，用力击鼓比轻轻击鼓产生的声音大。声音的强弱可以用响度来衡量。声音的响度主要由什么因素决定呢? 实验结论： 实验中，用小锤敲打鼓，站在1米处听到的鼓声比站在3米处听到的鼓声要大，说明响度的大小与人距离发声体的远近有关。 实验中，用橡胶锤使劲敲打音叉，声音的响度变大，乒乓球被弹开的幅度也增大，说明音叉振动的幅度增大。 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。 总结：人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。。 响度 （1）定义：声音的强弱. （2）影响因素：与振幅、传播距离和分散程度有关. （3）波形图：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小 【例4】小明爱好音乐，在课余时间，他想利用牛皮鼓“探究鼓皮发声的响度大小与振幅的关系”． (1)如图所示，在鼓皮上撒一些纸屑，用较小的力敲鼓，发现纸屑跳起的高度较小，发声的响度________(选填“较大”或“较小”)． 较小 三 响度 (2)用________(选填“同样”或“更大”)的力敲鼓，发现纸屑跳起的高度较大，发声的响度________(选填“较大”或“较小”)．由此，可以得出的结论是鼓皮的振动幅度越________，响度越________．  (3)小明用同样的力度敲鼓时，同学们离鼓越近，听到的鼓声越大；离鼓越远，听到的鼓声越小，这说明声音的响度跟________有关． 更大 　较大　 大　 大 距离 三 响度 四 音色 这是不同的乐器演奏同一首乐曲。在音调和响度差不多相同时，你会发现声音还是不同的，你能够分辨出它们是哪种乐器发出的吗？ 下面分别是音叉、钢琴、长笛发出声音的波形图用计算机或手机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。 实验演示：比较不同乐器发出声音的波形 四 音色 实验演示：比较不同乐器发出声音的波形 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. 音色 （1）定义：声音的品质叫做音色. （2）影响因素：由发声体的材料、结构等因素决定的 四 音色 【例5】放学后，小周和小杨还在教室做作业．突然，广播里传来在操场上进行文艺排练的同学的歌声，小周和小杨齐声说：“是刘莹在演唱！”他们作出判断的依据是(　　) A．刘莹歌声的音调与其他同学不同 B．刘莹歌声的响度与其他同学不同 C．刘莹歌声的声速与其他同学不同 D．刘莹歌声的音色与其他同学不同 D 四 音色 【例6】古诗词是我国的文化瑰宝，很多诗句里蕴含着物理知识．例如“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据声音的________判断出来的；唐代诗人白居易的《琵琶行》中的诗句“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”，从物理学的角度来看，弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度，从而改变弦发声的________，“小弦切切如私语”是指声音的________小．(均选填“音调”“响度”或“音色”)  音色　 音调　 响度 四 音色 【例7】将四个音叉发出的声音信号输入设置一样的同一示波器，波形如图所示，下列说法正确的是(　　) A．乙音叉每秒钟振动的次数比甲少 B．丙音叉的音调比甲高 C．丁音叉的响度与甲相同 D．将甲音叉的音量降低可能出现图乙波形 A 四 音色 五 拓展知识 对装水量不同的水瓶进行敲打和对瓶口吹气，会听到什么声音呢？发声的主体是谁？ 敲打水瓶 发声体：瓶子和水柱（水面） 特点：水柱越短，敲击时音调越高 对瓶口吹气 发声体：空气柱 特点：空气柱越短，吹气时音调越高 六 科学世界 科学世界 乐音和乐器 声音是多种多样的。许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉非常舒服，例如歌唱家的歌声、演奏家演奏的乐曲声。这类声音都是乐音 从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规律的。 千百年来世界各地的人民发明了形形色色的乐器。虽然各种乐器看上去千差万别，音色和演奏方式也不尽相同，但所有乐器的物理原理都是一样的:通过振动发出声音。 乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。 科学世界 打击乐器 编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音。演奏编钟时，敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越大，鼓面的振动幅度就越大，声音就越响亮。 六 科学世界 科学世界 弦乐器 古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越大，声音就越响。弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更洪亮。 六 科学世界 科学世界 管乐器 箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上，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。在河南舞阳出土的8000多年前的贾湖骨笛，可以吹奏出七声音阶，是我国迄今发现的最早的管乐器。单簧管、双簧管和各种号也是常见的管乐器。 贾湖股笛 六 科学世界 七 课堂小结 声音的特性 响度 ①声音的高低叫作音调. ②影响因素：频率决定声音的音调. ③波形图：音调高的波形比较密集一些. ①响度：声音的强弱叫作响度. ②影响因素：与振幅、传播距离和分散程度有关. ③波形图：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。 ①声音的品质叫做音色. ②影响因素：由发声体的材料、结构等因素决定的. 乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型. 音调 音色 乐器 音调、响度、音色的区别：   音调 响度 音色 概念 声音的高低(粗细) 声音的强弱(大小) 声音的特色、品质 决定因素 频率 振幅、距离发声体的远近 材料、结构 日常描述 声音的“粗细”“低沉”“高音”“低音”等 声音的“大小”“洪亮”“震耳欲聋”等 “模仿说话”“闻其声知其人”等 七 课堂小结 音调、响度、音色的波形图区别： 七 课堂小结 八 随堂小测 1．下列的日常用语中，所讲的“高”指音调的是(　　) A．引吭高歌 B．这音太高，唱不上去 C．请勿高声喧哗 D．不敢高声语，恐惊天上人 B 八 随堂小测 2．［教材图片改编］如图所示，在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，用嘴贴着瓶口吹气，能发出“1、2、3、4、5、6、7、”的声音，此时发出的声音是由________的振动产生的，吹________(选填字母)瓶时，发出的声音音调最高．用小木棍敲瓶口，也能发出“1、2、3、4、5、6、7、”的声音，敲________(选填字母)瓶时，发出的声音音调最高．  空气　 H　 A 八 随堂小测 3．如图是三种乐器发出的声音在同一示波器上显示的波形，这三种声音的频率( 　　) A．都相等 B．都不相等 C．甲和丙相等 D．甲和乙相等 D 八 随堂小测 4．下列关于超声波和次声波的说法中正确的是(　　) A．超声波听起来比较高亢 B．超声波、次声波的产生不需要发声体振动 C．超声波总是比次声波传播得快 D．超声波的频率比较高 D 八 随堂小测 5．人能听到蚊子的嗡嗡声，说明蚊子的发声频率在_______ ___________之间；蝴蝶10 s内振动翅膀60次，则蝴蝶振翅的频率是________Hz，发出的是________声波，所以人耳听不到． 20~ 　6　 20 000 Hz 次 八 随堂小测 6．下列词语中主要跟响度有关的是(　　) A．美妙动听 B．曲高和寡 C．清脆尖细 D．震耳欲聋 D 7．目前声纹锁在门禁系统中得到了很好的应用，实现了传说中“芝麻开门”的效果．声纹锁辨别声音主要依据的是 (　　) A．音调 B．响度 C．音色 D．声速 C 八 随堂小测 8．［教材图片］如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，使钢尺振动的________不同，则钢尺发出声音的________就不同；若改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力拨钢尺，使钢尺振动的________不同，则钢尺发出声音的________就不同． 幅度　 响度　 频率　 音调 八 随堂小测 9．［传统文化］我们小时候经常玩的一种游戏——“摸瞎子”．蒙住双眼的同学能通过声音辨别周围同学，这是因为不同人发出声音的________不同，同时还可以根据声音的________(前两空选填“响度”“音调”或“音色”)来大致判断周围同学的位置，这是因为响度与________有关．  音色　 响度　 距离 八 随堂小测 10.［传统文化］如图所示，1987年我国发现了公元前6 000年前的一支完整骨笛——贾湖骨笛，它是由丹顶鹤的尺骨制成的，上有七个音孔．笛声是由空气________产生的，演奏时用手指控制不同音孔的开闭，使它发出声音的________变化．我们能够区分骨笛和古筝的声音是因为它们的________(后两空选填“音调”“响度”或“音色”)不同． 振动　 音调　 音色 八 随堂小测 11．如图是几种声音在同一示波器上显示的波形，下列说法正确的是(　　) A．甲、丙响度相同 B．乙、丙响度相同 C．甲、丙音调相同 D．丙、丁音色相同 A 八 随堂小测 null 16117.461 null 14654.625 Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËØ²Ä 2089.7952 chi - Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) 2016 Õ¾³¤ËØ²Ä 7168.8276 chi - Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) null 114602.555 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$