2.2 声音的特性 2024--2025学年人教版物理八年级上册

固定在同一根轴上的齿数不同的齿轮，拿一张硬塑料片去依次接触每个齿轮，观察声音的高低跟振动快慢的关系。 nullnullnullnull如有500赫兹、一千赫兹、1500赫兹的纯音乐，请分别听一下。这是500赫兹. 的纯音乐。这是一千赫兹的纯音。这是1500赫兹的纯音示波器上显示的波数增加了，这说明音调与频率有关。 null用不同的力度拨动弦，观察弦振动的幅度，同时注意发出声音的响度。可以观察到，用较小的力拨动弦时，弦振动的幅度较小，发出声音的响度较小用较大的力拨动弦，十弦振动的幅度较大，发出声音的响度较大。 将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 声音有音调的不同，也有强弱的不同。先用较小的力敲响音叉，会看到荧光屏上的波形，往复震荡的幅度较小。同时听到的声音较小用较大的力敲击同一音叉，会看到示波器中荧光屏上的波形，往复震荡的幅度较大，同时听到的声音较大，这就说明音叉的振幅越大，响度就越大。 听声音，感受声音的不同 蚊子和蝴蝶在飞行时，翅膀都在震动，为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶的翅膀震动发出的声音？ ？ 问题： 为什么有的声音能听见，有的声音听不见？ 2.swf 1 第二章 声现象 二、声音的特性（第1课时） 人教版 通辽五中----韩广胜 观察与思考 感受声音的高低 喇叭演示音调.swf 听小孩和老人的声音，你听出了什么吗？ 小孩的声音要“尖细”一点, 老人的声音要“粗犷”一点。 音调——声音的高低叫做音调。 为什么有的声音听起来高，有的听起来低呢？ 男同学和女同学说话，他们的声音有什么不同？ 男同学声音要粗、要低，音调低。 女同学声音要细、要高，音调高。 一.音调 1.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，同时注意钢尺振动的快慢。 2.改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动。注意使钢尺两次的振动大致相同。 想想做做 现象 声音的高低（音调）不同 长度不同，振动的快慢不同，伸出越长，振动越慢。 比较 点击画面 观察实验 4 低钢尺伸出长度 振动快慢 声音高低 伸出1/5 最快 最高 伸出1/3 较快 较高 伸出1/2 较慢 较低 分析与解读 什么因素决定声音的高低？ 结论：音调的高低与发声体振动的快慢有关。 哪个图的小球振动快？ 甲 乙 分析与解读 （1）定义：把物体在每秒内振动的次数（次数/时间）叫做频率。 （2）国际单位：赫兹，符号：Hz 如：物体在1s内振动1000次，频率为1000Hz。 物体振动的快慢——用频率来表示 乙球振动快， 甲球振动慢， 频率高。 频率低； 实验表明：不同音叉发出不同的声音信号输入到同一示波器，波形图的疏密不同。 观察声音的波形 实验与探究 演示1： 如图所示，把音叉发出的声音信号输入示波器或计算机，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，他们的波形有何不同？ 点击画面 分析与解读 波形疏 波形密 振动慢 振动快 频率低 频率高 在研究音调时，我们用视觉、听觉等不同的感官来收集信息，也就是在观察。科学研究中，观察要有鲜明的观察目的，要真实而准确的记录观察得到的信息。 500Hz 1000Hz 1500Hz 不同频率的声波波形图 感受音调与频率的关系 实验与探究 ——有什么结论？ 事实表明：频率决定声音的音调。 物体振动快(慢)──频率高（低）──音调高（低）。 波形稀疏 波形稠密 点击画面 ----怎样决定？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 振动的越快，则频率越大，音调越高； 振动的越慢，则频率越小，音调越低。 通常小、短、细、轻、紧的发声体发声的音调相对较____， 大、长、粗、重、松的发声体发声的音调相对较_____。 低 高 归纳与小结 频率决定声音的音调 音调的高低与发声物体的振动频率有关。 正常人耳能听到的声音频率范围 次 声 超声波—— 频率高于20 000Hz的声音。 它们已经超过人类听觉的上限。 次声波—— 频率低于20Hz的声音。 它们已经低于人类听觉的下限。 超 声 听觉范围 超声波和次声波 大多数人能听到的频率范围：20Hz～20000Hz（其中最敏感的频率是3000 Hz；老年人的听觉会衰退）。 次声波f<20HZ _____ 20000HZ<f超声波 20Hz 20 000Hz 点击画面 人和一些动物的发声和听觉的频率范围 观察与思考 ②狗不仅能听到一些次声波，也能听到一些超声波，所以有时候在我们人类认为很安静的时候，狗可能会表现的非常警觉。 ①蝙蝠可以听到并发出一些超声波，蝙蝠正是靠超声波回声定位在黑暗中捕食的。 分析与解读 ③从图中数据可以看出，人和动物发出声音的频率和听到声音的频率都是有一定范围的，人和动物发生的频率范围都小于听觉的频率范围。 ④人能够听到猫和狗发出的全部声音，但是只能听到蝙蝠、海豚、大象发出的一部分声音。 ⑤人能够发出声音频率的范围大约是从85Hz到1100Hz，人能听到的声音频率范围大约是20Hz到2万赫兹。 ⑥可见声音的大小是不同于声音的音调的。声音的另一个特性 发生次声波的现象还有：某些机器工作…… 地震、火山喷发、海啸、台风都伴随着次声波的产生 1．如图所示，用齿数不同的齿轮敲打纸片， 齿轮的齿数越多，纸片发出的声音音调越________； 齿轮的齿数越少，纸片发出的声音音调越________。 高 低 课堂练习 点击画面 课堂练习 2．如图所示是用一根吸管做的笛子，在吸管上有五个孔，其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹，由于吸管内空气柱发生______产生笛声。用手指按住其他不同的孔吹笛，可以听到不同的声音，这主要改变了声音的_____。 振动 音调 吹孔 音调、超声波和次声波 音调 声音的高低 超声波和次声波 由频率决定：频率越高音调越高，频率越低，音调越低 超声波：频率高于20000Hz的声波 次声波：频率低于20Hz的声波 人耳的听觉频率范围： 20Hz——20000Hz之间 课堂小结 声：概念比较广，包括声音、超声波、次声波等。 声音：概念比较窄，仅指人耳能感觉到的那部分声。 第二章 声现象 二、声音的特性（第2课时） 演示2：探究声音大小与振振动幅度关系 实验与探究 现象： 声音大时，小球被弹的远。 怎样观察音叉的振动？ 转化法通过观察乒乓球被弹起，判断音叉振动的振幅。 如图所示，将正在发生的音叉轻触系绳上的乒乓球，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。 想一想，乒乓球弹开的幅度与音叉振动的幅度有什么关系？响度与什么因素有关？ 通过观察乒乓球被弹开的幅度，来判断音叉的振动幅度。 2.响度——声音的强弱（大小）叫做响度。 19 观察与思考 振幅：物体振动的幅度（物体振动时偏离原来位置的最大距离）。 观察响度与振幅关系 操作：轻拨与重拨时，观察橡皮筋（琴弦）振动的幅度。 点击画面 点击画面 重（轻）拨时 ➩ 振幅大（小） ➩ 响度大（小） 点击画面 振幅小 响度小 振幅大 响度大 分析与解读 表明：振动幅度决定响度。 物体振动幅度越大（小）──振幅越大(小)──响度越大（小）。 操作：小锤轻敲与重敲时，观察波形振动的幅度。 怎样决定的呢？ 点击画面 发声体的振幅越大（小）产生声音的响度越大（小）. 响度与发声体的振幅、距离的远近、声音分散的范围有关。 振幅：物体振动的幅度（振动的物体偏离平衡位置的最大距离）。 归纳与小结 由此可见： 振幅大 振幅小 响度大 响度小 1.你见过用试管做的乐器的演奏吗？ （1）用相同的力敲（吹）不同的试管，试管发出的声音相同吗？有什么区别？ 声音高低不同（音调） （2）用不相同的力敲（吹）同一个试管，试管发出的声音相同吗？有什么区别？ 声音大小不同（响度） 水 课堂练习 2.如图所示的是几种声音输入到示波器上显示的波形，其中音调相同的是 ；响度相同的是 。 甲 乙 丙 甲、乙 甲、丙 课堂练习 3.音色：反映声音的品质与特色。 观察与思考 演示3： 下面分别是音叉、钢琴、长笛发出的C调1（do）的波形图。用计算机或者手机播放这几个声音的片段，边听边比较他们的波形有何异同。 上面声音的波形可以知道：不同乐器发出音调相同的声音，波形总体上疏密程度是相同的，即频率相同。但波的形状不同，即音色不同 点击画面 实验表明：不同发声体的材料、结构不同，声音的音色就不同。 分析与解读 观察对比图中图像，可以看到音调相同的不同乐器发出的声音，整体上疏密程度相同即频率相同，振幅相同即响度相同，但形状不同，主要区别即小振动的有无和多少，现在你清楚了吗？这种听音辨人的本领依据是利用声音的哪个特性？ 音色 1．下列句子中的“高”分别是指声音的什么特性？ (均填“音调”“音色”或“响度”) (1)引吭高歌：________； (2)女高音歌唱家：________； (3)高声喧哗：________； (4)这首歌调子太高：________。 响度 音调 响度 音调 课堂练习 2．如图所示为相同时间内截取的不同物体发声的声波的波形图，下列说法正确的是(　　) A．甲、乙、丙三者的音色不同 B．甲、乙、丙三者的响度不同 C．甲、乙、丙三者的音调不同 D．甲、乙、丙三者的音调、响度、音色都不同 A 课堂练习 3．南美洲热带雨林中有一种鸟能抓住一根木棍打击树木发出有节奏的声音，可谓鸟界的“打击乐高手”。人们能区分鸟的叫声和树干发出的声音是因为它们发出声音的________不同；人们将耳朵贴在树干后发现可以更快地听到树干发出的声音，这说明声音在木头中的传播速度_____(填“大于”或“小于”)在空气中传播的速度。 音色 大于 课堂练习 取决振幅 课堂小结 声音的高低 音色 声音的大小 响度 取决于频率 （振动的快慢HZ） 音调 声音特性 品质和特色 取决于发声体的材料和结构 距离 发散范围 练习与应用 1.某种昆虫靠翅膀振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2秒内做了700次振动，频率是多少？人类能听到吗？ f=————=350Hz 700次 2s ∵人的听觉频率范围:20Hz——20000Hz之间 ∴人能听到这个350Hz声音 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”这4个词中的“高” “低”描述的是声音的哪些特性？ 练习与应用 “女高音”和“男低音”中的“高”与“低”是指声音的音调不同，声音音调的高低是由物体振动频率决定的，由于男女声带振动的快慢（频率）不同，所以音调也会不同。 “引吭高歌”与“低声细语”中的“高”与“低”指声音的响度（振幅）不同，是由声源振动的振幅决定的。 答：竹笛和二胡两种乐器演奏同一首曲子，音调相同，音色不同；波形疏密相同，波形的形状不同。 3.曲笛是一种竹笛，它的音域和二胡的相近。当曲笛和二胡。轮奏某乐曲时，我们可以根据声音的哪个特性来区分这两种乐器？曲笛和二胡演奏同一个音高时，波形有什么相同和不同之处？ 练习与应用 答：乐器可以分为三种主要类型：打击乐器、弦乐器和管乐器。以打击乐中的鼓为例，鼓受到打击时，鼓皮发声振动，产生声音。鼓皮绷得越紧，振动的越快，音调就越高。击鼓的力量越大，鼓皮的振幅就越大，声音就越响亮。 4.观察一件乐器。它是由什么振动发出声音的？又是怎样改变音调和响度的？ 练习与应用 点击画面 练习与应用 5.在班里举行的小型音乐会上。用自己制作的乐器来进行演奏，看谁的乐器有新意，谁演奏的好。写出你的制作过程，看看以下制作方案能否给你启发。 方案一，像八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。敲击他们就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，1”的声音来（如图）。 由于水柱高度不同，音调不同。 点击画面 练习与应用 方案二，在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞，用水沾湿棉花或碎布后，从下端插入两端开口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉活塞音调就会改变（如图） 由于空气柱长度不同，音调不同。 Lavf59.34.101 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf59.34.101 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf59.34.101 EVCapture4.2.3软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $$将钢尺一端紧按在桌面上，另一端伸出桌面，拨动钢尺，观察钢尺的振动并比较发出的声音。把钢尺伸出桌面16厘米，拨动钢尺，观察到钢尺振动较慢，发出声音的音调较低，将钢尺伸出桌面的长度改为12厘米。观察到钢尺振动变快，发出声音的音调变高。将钢尺伸出的长度改为8厘米。观察到钢尺振动较快，发出的音调较高。对比三次实验，我们可以总结出钢尺震动的越快，发出的音调就越高。 请同学们仔细听声音，体会声音的不同。我和我的祖国，你可以不能唱歌。你感受到的声音有何不同？你是否感受到声音有强有弱、有高有低，分辨出鸟鸣、水声、男声女声、不同乐器发出的声音等等。为什么声音如此不同？想知其原因，需研究声音的特性。 当我们敲击音叉，音叉发出的声音信号就可以输入示波器，并由示波器显示出它的波形。这里有两个不同频率的音叉，分别用大致相同的力敲击它们，他们声音的波形有什么不同呢？首先敲击频率为256赫兹的音叉。他发出的声音。音调较低。再敲击频率为440赫兹的音叉。他发出的声音音调较高。 音叉。钢琴和长笛发出相同音调的声音。观察声音的波形，我们可以看到音调相同的不同发声体发出的声音波形总体上疏密程度是相同的，但是波的形状不同及音色不同。长笛钢琴的波形中，每一段较大的波形中还含有一些小的波形，说明震动较丰富，声音听起来感觉比较丰满圆润。由波形图可以看出，音调相同而音色不同的音调取决于小震动的有无和多少。