二、声音的特征（培优教学课件）物理苏科版2024八年级上册

江苏凤凰科学技术出版社 第一章 声现象 风声、雨声、流水声，诉说着大自然的变化； 歌声、笑声，表达着人们的情感。 壶内的水声，能告诉我们水是否沸腾； 心音的变化，可以帮助医生判断病情。 …… 声音是平凡的，又是奇特的。 声音是什么？它有哪些特性？ 自然界存在人耳听不到的声音吗？ 二、声音的特征 八年级上册•苏科版（2024） 一、响度 二、音调 三、音色 四、 课堂总结 五、实践与练习 六、 提升训练 学习内容 激发对声音世界的探究兴趣，感受物理与生活的紧密联系，提高学习物理的积极性。 情感态度与价值观 学习目标 准确理解声音的三个特性：音调、响度和音色，能够阐述其定义及影响因素。 知识与技能 通过观察、实验探究音调与频率、响度与振幅的关系，提升实验操作、数据收集与分析能力，培养科学探究思维。 过程与方法 1.明确声音的三个特性及其影响因素，即音调与频率、响度与振幅、音色与发声体的关系。 2.能用声音特性的知识解释日常生活中的声学现象。 教学重点 1.理解频率、振幅等抽象概念，以及它们与声音特性之间的内在联系。 2.区分音调与响度，避免在实际应用中混淆这两个概念。 教学难点 重难点 4 导入新课 我们欣赏交响乐时，会感受到各种乐器的声音有所不同：小号声清脆嘹亮，小提琴声悠扬柔和，大提琴声深沉浑厚，双簧管声甜美圆润，箫声低沉飘逸……它们有强有弱，有高有低，有的浑厚，有的清脆。 【视频欣赏：交响乐之美】 声音到底有哪些基本特性？这些特性又与什么因素有关？ 知识点1：响度 声音的特征 一、响度 （1）定义：物理学中，把人耳感觉到的声音的强弱叫作响度（loudness）。 1. 响度 想一想：敲鼓时，要使鼓声更响，你会怎样做?鼓声的强弱与鼓面振动的幅度是否有关? 做一做：如图所示，在鼓面上撒一些红豆。敲鼓时，你观察到什么现象？分别轻敲、重敲鼓面，你观察到的现象有什么不同?这说明什么问题? 敲击鼓面，在听到鼓声时，还可看见鼓面上红豆在跳动，说明鼓声是由于鼓面的振动产生的；轻敲鼓面时，红豆振动的幅度小，声音小；反之重敲鼓面时，红豆振动的幅度大，声音大。 说明：鼓声的强弱与鼓面振动的幅度有关。 2. 活动：探究响度声源振动的关系 一、响度 【视频演示：鼓面的振动】 振幅小，响度小 振幅大，响度大 归纳总结：声音的响度与振幅有关，振幅越大，发出声音的响度越大。 提示：振动的幅度简称振幅。 一、响度 思考：当摩托车从远处向我们驶来，并远离我们，声音的响度又会怎么变化呢？ 响度小 响度大 距离近 距离远 【视频欣赏：响度与距离的关系】 实验结论：声源离我们越近，响度越大，离我们越远，响度越小。 3. 影响响度大小的因素 一、响度 （1）振幅：发声体的振幅越大，产生声音的响度越大。 （2）与人距发声体的远近有关：离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。 (3)减少声音的发散，也能增大响度。如听诊器、喇叭口等。 为了增大响度，可以减小声音的发散。医生检查疾病用的听诊器、喊话器都是应用了这个道理。 喊话器 听诊器 【详解】心脏跳动频率和心脏跳动振幅是由心脏决定的，医生用听诊器检查病人心脏跳动时不能改变心脏跳动频率和心脏跳动振幅；医生用听诊器检查病人心脏跳动时，人耳和病人的心脏有适当的距离，也没有缩短人耳和病人之间的距离，而是使病人心跳的声音通过听诊器的橡胶管传入人耳，减少了声音的分散，使声音变得更集中，从而增大了声音的响度，故B符合题意，ACD不符合题意。 一、响度 【典例1】医生用听诊器检查病人心脏跳动主要是为了（　　） A．适当改变心脏跳动频率，使音调变高 B．减少声音的分散，增大声音的响度 C．缩短和病人之间的距离，增大声音的响度 D．可以增大心脏跳动振幅，使响度增大 B 知识点2：音调 声音的特征 青藏高原 为什么我们很多人在唱“高原”的“高”的时候就唱不上去了呢？ 歌手李娜唱歌时，声音有高低起伏，我们就将声音的高低叫做音调(pitch)。 二、音调 1. 音调 二、音调 现象分析：卡片从梳齿上划过，梳齿拨动卡片使其振动。快划时，卡片振动快，音调高；慢划时，卡片振动慢，音调低。 实验结论：卡片发出声音的音调与卡片振动的快慢有关。 如图所示，用一张硬卡片先后两次从梳齿上划过，一次快，一次慢，你听到卡片发出声音的音调有什么不同? 2. 活动：探究音调与声源振动的关系 （1）定义：物体1s振动的次数叫频率。用符号 f 表示. （2）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. （3）物理意义 频率是用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。 （4）音调和频率的关系 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。 3. 频率 二、音调 提示：人唱歌时，声音的频率在 60 Hz（男低音）到 2 500 Hz（女高音）之间。通常，成年男性说话声音的频率为 90 ~ 140 Hz，而成年女性说话声音的频率为 270 ~ 550 Hz，所以成年女性声音的音调一般比成年男性高. 将音叉发出的声信号输入示波器、计算机或手机中，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。 观察声音的波形 【视频演示：观察声音的波形】 二、音调 4. 音调与波形图 频率为128赫兹 通过屏幕上的波形，我们看到： 音调高的波形比较密集一些；音调低的波形比较稀疏一些。 频率为440赫兹 二、音调 二、音调 【典例2】为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　） A．硬纸板接触齿数不同的齿轮 B．改变钢尺伸出桌边的长度 C．改变硬纸板划过梳子齿的速度 D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅 D 提示： 发生的音叉放入水中，水花四溅，表明发声的物体正在振动。 鼓 乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。 锣 5. 音调与乐器 二、音调 （1）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。 （2）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。 二、音调 （3）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。 贾湖骨笛 在河南舞阳出土的8 000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。 二、音调 二、音调 【典例3】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．吹瓶口，是空气在发声，且甲瓶声音的音调最高 B．吹瓶口，是瓶和水在发声，且丁瓶声音的音调最高 C．敲打瓶身，是空气在发声，且甲瓶声音的音调最高 D．敲打瓶身，是瓶和水在发声，且丁瓶声音的音调最低 【详解】AB．用嘴依次吹瓶口时，是瓶内的空气柱振动发声，水量越多，空气柱越短，振动越快，音调越高，故丁瓶产生的声音的音调最高，故AB不符合题意； CD．用筷子依次敲打瓶口时，是瓶和水在振动产生声音，水量越少，瓶和水振动越快，音调越高，故丁瓶产生的声音的音调最低，故C不符合题意，D符合题意。 D 知识点3：音色 声音的特征 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？ 请欣赏古典音乐《梁祝》 点击播放暂停 三、音色 1. 音色 三、音色 听声识物 （1）定义：音色又称音质或音品，它指声音的特色。 1. 音色 三、音色 分别用吉他、钢琴与萨克斯发出的C调1（do）的声音的图像，比较它们的图像有什么相似和不同。 从波形可知：三者的波形整体上疏密程度相同，即音调相同，振幅也相同，即响度相同，但波的形状不相同，即音色不同。 吉他 钢琴 萨克森 【视频欣赏】 2. 音色与波形图 （2）音色是由发声体本身决定的，发声体有变化，音色也将变化。例如，有经验的铁路工人师傅，可以通过用铁锤敲击钢轨发出的声音的音色而得知钢轨上的螺丝是否松动。 通过“听”声判断螺栓是否松动 （1）音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。 “闻其声而知其人”就是利用每个人发出声音的音色不同来辨别的。 3. 音色的决定因素 三、音色 三、音色 【典例4】如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的音色、响度相同，音调不同 B．甲、丙的音色、音调相同，响度不同 C．乙、丁的音色，音调，响度都不同 D．丙、丁的音色相同，音调和响度不相同 提示：甲、丙、丁波形图相同，故音色相同；甲乙丙振幅相同，故响度相同 D 如下图所示是湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟，距今已有 2 400 多年，是世界上现存规模最大、最完整的编钟。这套编钟共 65 件，依大小次序分成 3 层 8 组，悬挂在钟架上。时至今日，人们用这套编钟还能演奏古今乐曲，且音域宽广、音色优美。 曾侯乙编钟 生活·物理·社会 【视频讲解：曾侯乙编钟】 四、课堂总结 声音的特征 课堂总结1 声音的特性 音调 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. 响度 音色 课堂总结2 声音的特性——音调、响度、音色 响度 音调 音色 物理意义 指声音的强弱（声音的大小） 指声音的高低（声音的粗细） 指声音的特色、品质 影响因素 振幅和距发声体的距离 频率 材料和结构 波形图 解题要点 题目中出现“改变用力大小”、“洪亮”、“轻声”、“远近”等字眼 题中出现“敲击不同部位”，“改变弦的松紧”，“改变空气柱的长度”，“尖细”，“低沉”等 题目中出现“模仿”、“分辨”、“区别”等字眼 五、实践与练习 声音的特征 1．歌曲《东方红》简谱中有如下片段：其中的数字符号表示声音的什么特性?这种特性与什么因素有关? 数字符号表示声音的音调。音调的高低与振动的频率有关。 实践与练习 2．如图所示，在试管中加入少量水，对着试管口吹气，使其发出声音。试一试，改变试管内的水量，发出的声音是否变化?你认为是声音的什么要素发生了改变?随着试管中水量的增大，这个要素怎样变化? 声音是由物体振动产生的，在试管内装入一定量的水，对着试管口吹气，空气柱振动产生声音；改变试管内的水量，空气柱的长度改变，会使空气柱振动的频率发生变化，即声音的音调发生改变。 实践与练习 3．利用手机的录音功能记录朗读或唱歌的声音，再播放出来。播放出来的声音和你刚才朗读或唱歌时听到的声音相同吗?请其他同学也听一听这两种声音并进行比较，他们又有什么感觉? 听到录音机录下自己的声音，是通过气体传播的；自己听自己的声音，主要是通过骨传导的。两种不同的传播路径，使声音的音色发生了变化，所以听起来会感到不像自己的声音。 实践与练习 4. 我国古代描述自然界或生活中声现象的诗文有很多，如白居易的《琵琶行》、苏轼的《石钟山记》等。请你查阅相关资料，找出与声现象有关的诗句，并谈谈你的感想。 1.花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。一陆游（南宋） 2.大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私语。一白居易（唐） 3.更深月色半入家，虫声新透绿窗纱。一刘方平（唐） 4.烟销日出不见人，欸乃一声山水绿。一柳宗元（唐） 5.深山月黑风雨夜，欲近晓天啼一声。一崔道融（唐） 6.水石相搏，声如洪钟。一苏轼（宋） 7.姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。一张继（唐） 8.谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城。一李白（唐） 这些优美的诗句从声音的响度、音调、音色等方面描述了声音的特征。 实践与练习 六、提升训练 声音的特征 提升训练 1．有些学生成长时声音逐渐改变了，下列分析中正确的是（　　） A．声带振动变快 B．声带振动变慢 C．声带振幅变小 D．声带振幅变大 【详解】随着学生的成长，特别是在青春期，男性和女性的生理特征发生很大变化，其中包括声带的改变。声带长度增加，质量加大，使得声带振动的速度变慢，这导致音高降低，声音变得更深沉或低沉。因此，在学生成长过程中，声音的变化主要是由于声带振动变慢而引起的。 B 提升训练 2．用筷子和湿碎布做一个活塞，插入两端开口的塑料管中，做成一个“哨子”，吹哨时（　　） A．空气柱振动发声 B．上下推拉活塞，音调发生改变 C．改变吹哨的力度，音调发生改变 D．换不同的人吹哨，音色发生改变 【详解】A．哨声是哨子内空气振动产生的，故A正确； B．吹哨时，上下推拉活塞，哨子内的空气柱长度发生变化，空气柱振动的频率变化，音调发生改变，故B正确； C．改变吹哨的力度，空气柱振动的振幅改变，响度发生改变，故C错误； D．音色由哨子本身决定，换不同的人吹哨，都是空气柱振动发声，可以改变哨声的音调和响度，不能改变音色，故D错误。 AB 提升训练 3．某同学在探究影响音调和响度的因素时，做了以下实验。 (1)如图甲所示，用硬纸片在梳子的齿上 划过，划的速度越快，硬纸片振动得越 快，发出的声音的音调越 （选填 “高”或“低”），这说明音调与 有关； (2)如图乙所示，用一只手将钢尺压在桌沿上，用另一只手轻拨钢尺一端，听其响度；再用力拨钢尺，这时钢尺的振幅 （选填“变大”或“变小”），声音的响度变大，这说明响度与 有关。 高 频率 变大 振幅 提升训练 4．“许昌越调”是国家级“非遗”项目之一，下图是许昌越调的主要伴奏乐器——短杆坠胡。演奏者在演奏前通过调节琴弦的松紧程度来改变发出声音的 特性，观众可以根据发出声音的 分辨出演奏的乐器是坠胡。 音调 音色 提升训练 5．如图甲是汽车发动机汽缸异响听诊器，把听诊器连接的金属杆接触汽车发动机特定位置就可了解汽缸内部运转是否正常。某次工人师傅听到的声音比较响，说明声音的 （选填“频率”或“振幅”）大。如图乙是两个物体振动周期和振幅的图像，则这两个物体发声的 不同，但 相同（后两空均选填“响度”或“音调”）。 振幅 响度 音色 提升训练 6．某同学用不同力度分别轻拨、重拨某乐器的一根琴弦，则琴弦发出声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同；如图所示为该同学观察到的示波器上波形图的情况，其中 （选填“a”或“b”）图中的波形图为重拨时的波形图。如果琴弦在1分钟内振动了30 000次，它的频率是 Hz。 响度 a 500 八年级上册•苏科版（2024） 谢谢！ 一份耕耘，一份收获 Lavf58.46.101 Çà²Ø¸ßÔ­ Other 218945.8 null 39240.0 null 31140.0 null 79704.0 null 2716.7336 $$