内容正文:
2.2 声音的特性
思考下列问题:
同学们为何能区分男声与女声的呢?为什么用力敲鼓声音就更响呢?听其声,辨其人的原理是什么?
一、音调
1.定义:声音的高低叫做音调。
例:蚊子的声音和老牛的声音哪个音调更高呢?
2.观察下列不同音叉振动时的波形图,你发现了什么?
振动频率越高的音叉发声越尖锐,音调越高。
频率:物体每秒钟振动的次数,叫做频率,用f表示。物体每秒钟振动的次数越多,频率越快,音调越高。
单位:赫兹(Hz)
计算:f=1/T(振动周期的倒数)
人耳的听觉范围:20Hz~20000Hz,低于20Hz的称为次声波,高于20000Hz的称为超声波。
3.不同乐器影响音调大小的因素
①弦乐器
声源:弦
影响因素:琴弦的长短、粗细、松紧程度(越短,越细,越紧音调越高)
②管乐器
声源:空气柱
影响因素:空气柱的长短,空气柱越短,音调越高
③打击乐器
声源:鼓面、锣面
影响因素:鼓面大小和松紧程度
例题:
1.在学习声现象的过程中,制作了“土电话”、“水杯琴”、笛子、小吸管乐器等。关于小制作中的声学知识,下列说法中不正确的是( )
A.用“土电话”能听到对方的说话声,说明固体能传声
B.在几个相同的杯子里装入不同量的水组成“水杯琴”,它的音调高低与装水多少有关
C.吹笛子时发出的声音主要是笛管振动产生的
D.通过改变吸管的长度可以改变吸管乐器的音调
2.如图所示,在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.用嘴依次吹瓶口,甲的音调最高
B.用嘴依次吹瓶口,丙的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,甲的音调最高
D.用筷子依次敲打瓶口,丁的音调最高
二、响度
1.定义:声音的强弱(大小)叫响度。
2.用力敲击桌面和轻轻敲击桌面,观察声音的大小;再把碎纸屑放在桌面上,用大小不同的力去敲击桌面,你发现了什么?
用力越大,振动的幅度越大,声音的响度越大
影响声音响度大小的因素:
发声体振动的幅度、距离发声体的远近、分散程度
单位:分贝(dB),把人耳能听到的最小声音定为0分贝。
例题:
1.体育训练时,老师使用喇叭是为了增大声音的( )
A.音调
B.响度
C.频率
D.音色
2.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,同时注意钢尺的振动情况。利用此实验装置不能完成下列哪个实验( )
A.探究声音的频率与音调的关系
B.探究声音的响度与振幅的关系
C.探究声音的产生原因
D.探究听到声音的响度与距离发声体远近的关系
三、音色
1、音色:我们能分辨出相同音调和响度的不同声音,依靠的就是音色。
2、音色的决定因素:音色是由发声体的材料和结构决定的。
例题:鸟鸣清脆如玉,琴声婉转悠扬。人耳能辨别鸟声与琴声,主要是根据声音的( )
A.传播速度
B.音调
C.响度
D.音色
课堂练习
1.声音是由物体______产生的,声音传入话筒中,能变为电信号,通过示波器能直观地显示出声波的波形。如图所示,先后在话筒前敲响两个音叉,示波器显示出波形,可判断甲音叉发出声音的音调比乙音叉发出声音的音调更______(选填“高”或“低”)一些,甲、乙两种声波在空气中的传播速度______(选填“甲快”、“乙快”或“甲、乙一样快”)。
2.向图甲所示的试管中吹气,其中__________试管发出声音的音调最高。图乙所示的波形图中,音调响度最低的是图__________,响度最高的是图__________。(均选填“A”、“B”或“C”)
3.古筝是我国特有的一种民族乐器,用不同的力弹奏古筝时,琴声的 ___________不同,从而实现刚柔并济;演奏时,时而又如潺潺流水,“叮咚山泉”和“潺潺流水”指的是声音的 ___________。(两空均选填“音调”“响度”或“音色”)
4.戏曲表演时会有二胡、古筝等多种弦乐器伴奏,弦乐器发出的声音是由弦的_______产生的,按住弦的不同位置是通过改变弦的长度来改变发出声音的 _______(选填“音调”、“响度”或“音色”)。
5.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,此过程中声音是通过______传入人耳,客船上的人能辨别出传来的是“钟”声,他是根据声音的______(填声音的特性,下同)来辨别的。僧人用更大的力量撞钟,钟声的______改变。
6.下列为录制合成的声音波形图,由图可知,音调相同的有_______,音色相同的有_______。
7.牛的叫声和蚊子发出的声音相比,下列说法正确的是
A.牛的叫声更响,说明牛的声带振动的频率高
B.蚊子发出的声音音调更高,说明蚊子翅膀振动的幅度较大
C.牛的叫声音调更低,说明牛声带振动的频率较低
D.蚊子发出的声音音调更低,说明蚊子翅膀振动的振幅较小
8.编钟是我国春秋战国时代的乐器,显示了中国古代音乐文化的先进水平.敲击大小不同的钟,发出的声音( )
A.音调不同,响度一定相同 B.音调相同,响度一定相同
C.音调不同,响度可能相同 D.音调相同,响度可能相同
9.用复读机进行英语听力训练,在音量不变的情况下,如果先正常播放一段录音,再快速播放同一段录音,则复读机发出声音的( )
A.音色不变,响度增大
B.音色改变,音调不变
C.音调降低,响度不变
D.音调升高,响度不变
10.小明在学习吉他演奏的过程中发现琴弦发出声音音调的高低,可能受各种因素影响,拧动弦钮,调整了琴弦松紧,音调高低也有变化。小明对此进行探究,经过与同学们讨论,做出了影响琴弦发出声音的音调高低的猜想:
猜想一:可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:可能与琴弦的长短有关;
猜想三:可能与琴弦的材料有关。
为验证猜想,他找来琴弦,规格如表所示:
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
1.02
C
铜
80
0.76
D
尼龙
80
(1) 为验证猜想一,可选编号为______的两组琴弦进行实验探究,探究时控制琴弦的______和______相同,研究弦发声的音调与弦的______的关系。
(2)选择AC研究后发现音调不同,由此得出的结论是:音调的高低与______有关。
(3)为验证猜想三,表格中琴弦D的横截面积应该是______mm2。
(4)小明在进行实验时,采用的研究方法是____________。
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