第2节 声音的特性（教学课件）物理沪科版（五四学制）2024八年级上册

沪科技 五四学制2024版 八年级上册 第3章 声现象 3.2 声音的特性 学习目标 科学观念 科学思维 探索实践 态度责任 了解声音的特性及影响因素；知道音调与频率的关系，建立正确的科学观念 通过实验观察声音特性，建立“频率→音调”“振幅→响度”的科学思维 能设计实验探究音调与频率、响度与振幅的关系 激发学习声音特性的热情和兴趣，保持对声音现象的好奇心，积极参与实验，严谨记录数据，尊重事实 教 学 目 标 教学重难点 教学重点： 教学难点： 声音的特性 声音的特性影响因素、声音特性的区别 课堂引入：聆听 如图3-2-2所示，用手指拨动琴弦，将它拨到不同的位置后松手，听到声音的强弱不同。 我们把声音的强弱程度叫做响度，这是声音的特 性之一。 若拨动琴弦的距离较大，琴弦振动的幅度也较大，听到的声音就较强。物理学中用振幅来描述声源振动的幅度。 一、响度 ——声音的强弱 平时调节电视机的音量，实质上就是改变声音的响度； “不敢高声语”、“震耳欲聋”也是指声音的响度。 探究新知 探究影响声音响度的因素： 1. 振幅决定响度。 振幅越大，响度越大。 探究新知 振幅（ 振动物体离开原来位置的最大距离 ） 振幅越大 → 响度越大 甲 振幅越小 → 响度越小 乙 振幅：物体振动的幅度 探究新知 响度与距声源的远近有关。 决定响度强弱的还有什么因素呢？ 探究新知 喇叭 土电话 听诊器 声音的分散 　　通过减少声音的分散，可以使相同距离听到的声音更大，使声音传播得更远。 响度与距离的关系 距离发声体越远，听到的声音越小。 与发声体的距离 和声音分散程度有关 振幅越大，产生声音的响度越大。 距离越远，声音越分散，听到的声音越小。 听到的 响度 发声时的响度 由振幅决定 原因：声音的分散 响度的影响因素 导入新课 蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动（图2.2-1)，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? 要知道这个问题的答案，就需要研究声音的哪个特性？ 二、音调 只让伸出桌面部分的钢尺振动发声，而不是让钢尺拍打桌面发声。 运用控制变量法。实验中应用相同的力拨动伸出桌边的钢尺部分，控制钢尺振动的幅度大致相同。 即声音尖脆的程度。 如 图3-2-4所 示， 将 钢 尺 伸 出 桌面，用拇指按压在桌边的钢尺处，另一只手拨动钢尺，使之振动。倾听钢尺发出的声音，并观察钢尺振动的快慢。逐渐减小钢尺伸出桌面的长度，重复上述操作。钢尺发出声音的音调高低会如何变化 探究新知 二、音调 实验现象： （1）钢尺伸出桌边的长度越长，振动越 ，发出的声音越 ，音调越 。 （2）钢尺伸出桌边的长度越短，振动越 ，发出的声音越 ，音调越 。 慢 沉闷 低 快 尖脆 高 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。 女高音 男低音 音乐中音的高低 成年女性嗓音细、男性嗓音粗 尖细刺耳的海豚叫声（音调高） 低沉浑厚的大象叫声（音调低） …… 二、音调 认识音调——声音的高低 交流与分享 14 振动快慢与音调的关系 现象： 结论： 　　齿轮转动越快，拨动卡片使卡片振动越快，发出声音的音调越_____。 高 发声体振动的快慢决定音调的高低。 振动得越快，音调越高；振动得越慢，音调越低。 演示实验 15 1．物理意义：描述物体____________的物理量。 物体振动越快，频率越高；物体振动越慢，频率越低。 2．大小：等于物体________振动的次数。 3．单位：______，简称____，符号为____。 4．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。 振动的快慢 每秒内 赫兹 赫 Hz 二、音调 频率 ——是指声音的高低 音调与发声物体振动的快慢有关，物体振动越快，音调就越高。 弦乐器的音调 1．弹拨同一根琴弦，按压指板上的不同位置， 　 改变弦的长度。 长度越短，振动得越快，频率越高，音调越高。 2．弹拨同一根琴弦，调整它的松紧程度。 琴弦越紧，振动得越快，频率越高，音调越高。 3．在指板上的同一位置按压两根粗细不同的弦，分别弹拨。 琴弦越细，振动得越快，频率越高，音调越高。 演示实验 1．敲击：水量越多，音调越___。 　　发声体： 　　分析： 2．吹奏：水量越多，音调越___。 　　发声体： 　　分析： 瓶子和水。 瓶内的空气柱。 水柱越长，振动得越慢， 频率越低，音调越低。 空气柱越短，振动得越快，频率越高，音调越高。 低 高 　　发声体越短、细、紧、薄， 振动时越快，频率越高。 水瓶琴 演示实验 音调 二 声音的波形 　　声音是一种波，用示波器或计算机观察声音的波形，我们可以进一步认识音调与声源的振动频率间的关系。 结论：低音调的波形比较稀疏，声音的频率较低； 　　　高音调的波形比较密集，声音的频率较高。 【演示实验】 256Hz音叉的波形 512Hz音叉的波形 音调低，波形稀疏 音调高，波形密集 声音、超声波、次声波统称为声 超声波与次声波 ②超声波： 高于20000Hz的声叫超声波。 ①人能听到的频率范围是： 　　　20Hz～20000Hz。 ③次声波： 低于20Hz的声叫次声波。 音调 二 动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波，有的动物能听到次声波。有些动物既能听到超声波也能发出超声波，如蝙蝠、海豚等。 人和一些动物的发声和听觉的频率范围 能听到次声波的动物有：狗、大象； 能听到超声波的动物有：狗、猫、蝙蝠、海豚。 知识延伸 音调 二 课堂练习 1.小明的二胡断了一根细琴弦，他用一根粗弦代替后，则发出的声音的音调（ ） A.保持不变 B.变高 C.变低 D.无法确定 C 2.在鼓面上撒一些细沙，敲鼓时会发现越使劲敲鼓，听到的声音与细沙的情况是（ ） A.声音越响，振动得越快 B.声音越响，振动得越慢 C.声音越响，振动得越高 D.声音越响，振动得越低 C 课堂练习 3.下面的波形分别表示甲乙两个音叉在相同的时间内的振动情况．从波形图可以知道： 甲音叉发出的声音音调______，响度______。 高 低 课堂练习 音色 三 听音乐辨乐器 以下《小星星》两个片段，你能判断分别是由哪件乐器演奏的吗？ 三 1.定义：不同物体发出的声音，即便音调和响度相同，而由于其材料和形状的不同，会构成自己特有的声音特色，叫作音色。 音色 不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。 周笔畅 邓紫棋 陈雪凝 听声识人 音色 2.不同乐器声音的波形图 如图分别是吉他、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】 三 音色 音调、响度和音色是决定乐音特征的三个因素。 音调由声源振动的频率决定，响度与声源的振幅有关，音色用声波的波形图描述。 声音的特性 特性 含义 决定因素 听感表现 相关问题 音调 声音的高低 发声体振动的频率 音调高： 清脆、尖细 音调低： 粗犷、低沉 频率：物体每秒内振动的次数。 单位：赫兹（Hz） 人听觉频率： 20 Hz~20000 Hz 超声波与次声波 响度 声音的强弱 （大小） 发声体振动的幅度 响度大： 震耳欲聋 响度小： 轻声耳语 振幅：物体振动的幅度。 响度跟发声体的振幅有关，还与距离的远近 有关。 音色 声音的特色 发声体本身的材料、结构 分辨不同发声体发出的声音的重要特征 “闻其声而知其人” 音色是辨别不同发声体的依据。 课堂小结 例题1．如图所示是在河南博物院中展览的编钟，编钟是我国古老的打击乐器，多由青铜铸成，大小不同的编钟按照次序排列起来，并悬挂在一个巨大的钟架上。敲打编钟，编钟会因 而发声。当敲打同一个编钟的力度增加时，发出声音的 （填“音调”“响度”或“音色”）变大。 响度 振动 课后作业 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，用钟锤敲击编钟时发出的声音是由于编钟振动产生的。 [2]当敲打同一个编钟的力度增加时，编钟振动的幅度不同，产生的响度不同，轻敲，响度小，重敲，响度大。 例题2．2023年11月17号，2023中国国际旅游交易会在昆明滇池国际会展中心开幕，人们听到喇叭不断传出声音，声音是从 传入人耳，我们能分辨出不同人的讲话声是通过 分辨出来的。 音色 空气 课后作业 【详解】[1]声音的传播需要介质，喇叭中的声通过空气传入现场观众耳朵中。 [2]人们能区分出不同人的讲话，是因为不同人发出的音色不相同，故可用音色来辨别。 例题3．如图所示为不同的声音信号输入示波器时显示的波形图，下列说法正确的是（　　） A．乙、丙的响度相同 B．丙、丁的响度相同 C．甲、丙的音色相同 D．甲、乙的音调相同 A 课后作业 【详解】AB．响度指声音的大小，与振动幅度有关，由图可知，甲、乙、丙三图中声波的振幅相同，丁图声波振幅小一些，响度弱一些，因此甲、乙、丙中声波的响度相同，故A正确，B错误； C．声音的波形图中，波的形状代表声音的音色，乙、丙、丁波形都是平滑的，所以音色相同，甲波形带锯齿所以与其他三个音色不同；因此甲、丙的音色不同，故C错误； D．音调指声音的高低，音调与声音的振动频率有关。由图象可知，相同时间内，甲、丙、丁振动的次数相同，乙振动的次数最少；即甲、丙、丁振动的频率相同，所以音调相同的是甲、丙、丁，故D错误。 故选A。 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 33216.0 22386.982 24768.0 $$