2.2声音的特性 课件－2025－2026学年八年级人教版（2024）物理上册

该初中物理课件聚焦“声音的特性”，系统覆盖音调、响度、音色三大特性及频率、振幅、超声波、次声波等核心概念。课堂导入以蚊子与蝴蝶飞行声音差异设问，通过体验（吉他、水杯）、实验（钢尺振动、音叉敲击）、概念辨析、波形图分析、生活应用构建递进式学习支架。 其特色在于融合科学探究与科学思维，通过钢尺振动实验引导学生自主探究音调与频率关系，借助波形图分析培养模型建构能力，结合乐器发声、动物听觉范围等实例渗透科学态度与责任。典例变式训练与表格对比小结结合，助力学生直观理解，为教师提供重点突出、可操作性强的教学资源。

2.2　声音的特性（第1课时） 核心素 养 学业质量 教学内容 物理观 念 1.知道音调与频率有 关。 2.知道频率的概念。 3.知道人的听觉范围 和超声波、次声波的 概念。 1.通过钢尺振动实验，帮助学生理解音 调是由物体振动的频率决定的。 2.引导学生理解频率的概念。 3.通过引导学生阅读书本得出超声波和 次声波的频率范围。 核心素 养 学业质量 教学内容 科学思 维 1.能够通过实验现象 进行推理，得出音调 与频率的关系。 2.能通过波形图分析 声音的音调高低。 1.提醒学生观察钢尺振动的振动快慢与 音调的高低的关系，通过分析推理，得 出音调与频率的关系。 2.引导学生通过波形图的图形疏密程度 来判断音调高低。 核心素 养 学业质量 教学内容 科学探 究 1.会利用钢尺来探究 “音调与频率有关的 实验”。 1.引导学生通过钢尺振动实验，学会动 手操作探究音调与频率的关系。 科学态 度 与责任 1.能根据人的听觉范 围解释生活和自然界 的一些声现象。 1.通过生活中的实例（如乐器发声、动 物的听觉范围等），帮助学生理解音调 与频率的关系在生活中的应用。 2022年课程标准 学习目标 了解声音的特性。 1.【重点】了解声音的音调。 2.【难点】通过实验，知道音调与哪些 因素有关。 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？ 知识点1　音调 1. 体验：（1）如图甲所示，用大小相同的力度拨动吉他的不同琴弦。 （2）如图乙所示，用大小相同的力敲击盛水量不同的相同水杯。你听到 的声音有什么不同？ 2. 分析：声音的 不同，我们将其叫作 ⁠。 高低　 音调　 3. 活动：探究音调与频率的关系。如图所示，将钢尺的、、沿桌边伸 出，拨动钢尺。 ①钢尺振动快慢跟伸出桌边的长短有什么关系？ ②音调跟振动快慢又有什么关系？ 答：钢尺伸出桌边的长度越长，振动越慢，振动频率越低，发出声音的 音调就越低。 答：钢尺伸出桌边的长度越长，振动越慢，振动频率越低，发出声音的 音调就越低。 4. 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　 【典例1】如图所示是“探究影响音调高低的因素”的实验装置，下列说 法错误的（　D　） A. 物体振动得快、频率高，发出声音的音调高 B. 多次实验中，保持拨动钢尺的力度相同，运用了控制变量法 C. 实验中需注意比较钢尺伸出桌边的部分发声音调高低的变化 D. 改变钢尺伸出桌边的长度能改变钢尺振动的频率，因为钢尺伸出桌边 越长，振动幅度越大 D 【变式1】“做中学”是一种重要的学习方式。如图用硬纸片在梳子上划 动，划动速度越快，发出声音的音调越 ，这说明音调是由发声体 的 决定的。 高　 振动频率　 知识点2　频率 1. 概念：物理学中用每秒内振动的次数—— （frequency）来描 述物体振动的 。 决定声音的音调，频率高则音调高， 频率低则音调低。 2. 单位：频率的单位为 （hertz），简称赫，符号为 。如 果一个物体在1 s内振动100次，它的频率就是 Hz。 3. 观察：分别用同样的力度敲击频率为256 Hz和512 Hz的音叉，并把两 个音叉发声的信号先后输入示波器，观察到的波形有什么不同？ 频率　 快慢　 频率　 赫兹　 Hz　 100　 4. 结论： （1）甲的音调 ，波形比较 ，说明声音的频率比 较 ⁠。 （2）乙的音调 ，波形比较 ，说明声音的频率比 较 ⁠。 ▶知识补充 在研究音调时，我们用视觉、听觉等不同感官来搜集信息，也就是在观 察。科学研究中，观察要有明确的观察目的，要真实而准确地记录观察 到的信息。 低　 稀疏　 低　 高　 密集　 高　 【典例2】下列声音波形图中能够正确反映男高音歌手在放声歌唱时，女 低音歌手在轻声伴唱时的声音特征的是（纵坐标表示振幅，横坐标表示 时间）（　B　） 【变式2】某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2 s内振动 了700次，频率是 Hz。 B 350　 ▶方法点拨：分析发声体振动时的音调高低问题，首先要分清发声体是 哪一部分，再进一步分析振动的频率和音调高低。 知识点3　超声波　次声波 1. 阅读课本第39页，补充下方表格并回答下列问题。 声的类别 频率范围 声音 （人耳听觉） 从 Hz至 ⁠Hz 超声波 高于 ⁠的声 次声波 低于 ⁠的声 20　 20 000　 20 000 Hz　 20 Hz　 （1）动物的听觉范围与人的听觉范围 （选填“相同”或“不 同”）。 （2）大象能发出 声波，海豚能发出 声波。 不同　 次　 超　 【典例3】根据题图所给信息，判断下列说法正确的是（　D　） D A. 蝙蝠可以发出频率为400 Hz的声音 B. 人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 C. 15 Hz的声音只要足够大，人耳是能听到的 D. 人听觉频率范围比人发声频率范围要大 【变式3】（1）蜜蜂在飞行时，翅膀在2 s内做了约500次振动，它振动的 频率是 Hz；蝴蝶在飞行时，翅膀每秒做了约5次振动，它振动的 频率是 Hz。 （2）人为什么听不见蝴蝶扇动翅膀的声音？答： ⁠ ⁠。 250　 5　 蝴蝶挥动翅膀的频率 是5 Hz，超出了人的听觉范围　 1. 定义：物体每秒振动的次数叫频率，用字母 f 表示。 2. 振动频率决定音调的高低。 频率越高，音调越高，波形比较密集。 频率越低，音调越低，波形比较稀疏。 3. 人的听觉范围大约从20 Hz至20 000 Hz。 高于20 000 Hz的声叫作超声波，低于20 Hz的声叫作次声波。 基础评价 1. 为了探究音调高低与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，你认 为不能够完成探究目的的是（　D　） D 2. 某种机械，可以在6 s内振动18 000次，该机械振动的频率是 ⁠Hz。音乐小组的同学制作了两件乐器，两件乐器发声的波形图如图 所示。两件乐器发出的声音音调 （选填“相同”或“不相 同”）。 3000 相同　 素养评价 3. 如图所示，相同的瓶子里装入了不同量的水。 （1）当你用嘴贴着瓶嘴吹气时，如果能分别吹出 “do”“re”“mi”“fa”四个音阶，这时是 在振动。当瓶 内空气越少时，空气柱振动得越 ，则这四个音阶相对应的瓶子的 排列是 ⁠。 空气柱　 快　 乙丙甲丁　 （2）当你用金属汤勺敲瓶子时，听到的音调也有高有低，这时是 ⁠ 在振动。当瓶内水越少时，振动得越 ，此时音调最高的 是 ⁠。 玻璃 瓶　 快　 乙　 3. 如图所示，相同的瓶子里装入了不同量的水。 4. 如图所示，用水壶向暖水瓶里灌开水，凭声音就可以知道暖水瓶是否 将要灌满了，你知道这是什么道理吗？请尝试解释一下。 答：暖水瓶发出声音是由于瓶内空气振动，当不断向瓶内注水时，空气 逐渐变少，空气振动频率变高，音调变高，故可以通过声音判断水是否 将要灌满。 答：暖水瓶发出声音是由于瓶内空气振动，当不断向瓶内注水时，空气 逐渐变少，空气振动频率变高，音调变高，故可以通过声音判断水是否 将要灌满。 2.2　声音的特性（第2课时） 核心素 养 学业质量 教学内容 物理观 念 1.知道响度与振幅有 关。 2.知道不同发声体发出 乐音的音色不同。 1.通过音叉实验直观展示响度与振幅 的关系。 2.通过听音辨识活动，理解其与发声 体材料和结构的关系。 核心素 养 学业质量 教学内容 科学思 维 1.学会通过实验现象进 行推理，得出响度与振 幅的关系。 2.学会通过波形图辨识 声音的响度和音色。 1.通过引导学生观察音叉振动实验推 理得出响度与振幅的关系。 2.引导学生依据波的高低起伏判断响 度，依据波的形状不同判断音色。 核心素 养 学业质量 教学内容 科学探 究 1.能利用已给的简单工 具，验证“响度与振幅 有关的实验”。 1.通过音叉振动实验，探究声音的响 度与振幅的关系。 2.通过听音辨识活动，引导学生理解 音色的概念。 科学态 度 与责任 1.学会运用声音的响度 和音色解释生活中的相 关现象。 1.分析不同乐器的发声原理，引导学 生思考如何利用声音的特性改善生 活。 2022年课程标准 学习目标 了解声音的特性。 1.【重点】了解声音的响度与音色，知道它们分 别与哪些因素有关。 2.【难点】会从不同角度比较乐器发出的声音的 特性。 知识点1　响度 1. 演示：如图所示，分别从轻到重用不同的力度，敲击音叉，聆听音叉 发出的声音有什么不同？同时，将正在发声的音叉轻触系在绳上的乒乓 球，观察乒乓球被弹开的幅度有什么变化？ 2. 分析：（1）听到声音的 不同。 （2）乒乓球被弹开的幅度越来越 ，说明音叉 ⁠的幅度越来 越 ⁠。 3. 概念：（1）声音的强弱可以用 来衡量。 （2）用 描述物体振动的幅度。 4. 思考：坐在教室前排和最后一排的同学听到的音叉响度一样吗？ 5. 分析：声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越 。因 此，人距离发声体越 ，听到的声音响度越 ⁠。 6. 结论：（1）响度的大小和 有关， 越大，产生声音 的响度越大。 （2）响度的大小还与 有关。 强弱　 大　 振动　 大　 响度　 振幅　 分散　 远　 小　 振幅　 振幅　 距离发声体的远近　 【典例1】如图所示，扬声器播放音乐时，放在扬声器上的小纸片会不断 地跳动。小林两次播放音乐，发现第二次播放音乐时纸屑跳起的高度比 第一次高，下列说法正确的是（　B　） A. 小林探究的是声音产生的原因 B. 第二次发声响度大 C. 第二次发声音调高 D. 小林探究的是音调与振幅的关系 B 【变式1】下列成语中，形容声音响度小的是（　C　） A. 震耳欲聋 B. 声如洪钟 C. 轻声细语 D. 鼾声如雷 C 知识点2　音色 1. 体验：（1）让后排的同学朗读一段课文，在不回头的情况下，你能 判断出是谁在朗读吗？ （2）老师在讲台敲鼓、摇铃，闭上眼睛，你能识别出是哪种乐器在 发声吗？ 2. 分析：不同物体发出的声音， 不同。 3. 问题：音色与什么因素有关呢？ 音色　 4. 演示：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。 5. 分析：（1）三者音调 ，依据：波的疏密程度相同。 （2）三者响度 ，依据：波的高低起伏相同。 （3）三者音色 ，依据：波的形状不同。 6. 结论：发声体 不同、 不同，发出声音的音色也 不同。 相同　 相同　 不同　 材料　 结构　 【典例2】（2024·山东潍坊）某新款AI（人工智能）音箱可以识别主人 说出的“指令”，进而调控家庭物联网中的设施，而当别人说出同样的 “指令”时，却无法调控相关设施，该功能主要依据声音的（　C　） A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速 【变式2】2022年春晚，由多位歌手深情演绎了歌曲《时代感》，其中高 音部分的“高”是指声音的 高，听众感觉到歌声的强弱程度叫 作声音的 ，听众可以“听音辨人”主要是因为不同歌手有不同 的 ⁠。 C 音调　 响度　 音色　 科学世界　 1. 阅读：课本第41～42页中的“科学世界”，了解“乐音和乐器”，补 充下方表格。 类别 乐器示例 发声原理 音调的影响因素 打击 乐器 编钟、鼓、锣 敲击 时 ⁠ ⁠发声 大小不同的钟（编钟）音调不同 弦乐器 古琴、琵琶、二胡、小提琴、钢琴 ⁠的 振动发声 弦的长短、粗细、松紧：弦长/粗/ 松，音调 ；弦短/细/紧，音 调 ⁠ 振 动　 弦　 低　 高　 类 别 乐器示例 发声原理 音调的影响因素 管 乐 器 箫、笛、单簧 管、双簧管、各 种号 ⁠ ⁠振动 发声 空气柱长度：空气柱长，音 调 ，空气柱短，音调 ⁠ 空气 柱　 低　 高　 声音的三大特性 音调 响度 音色 物理意 义 声音的高低 声音的强弱 声音的特性 决定因 素 振动频率 振动幅度， 距离发声体的远近 ①发声体材料 ②发声体结构 波形图 辨识 波的疏密程 度 波的上下宽度 波的形状 基础评价 1. 用手机通话时，调节听筒的音量，是为了改变声音的（　B　） A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率 2. 吉他上的弦绷紧时，发声的音调比它不绷紧时高，则不绷紧的弦发声 时，比它绷紧时（　C　） A. 振幅一定更大 B. 振幅一定更小 C. 振动频率一定更低 D. 每秒内振动次数一定更多 B C 3. 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”。“女高音”指 高；“男低 音”指 低；“引吭高歌”指 大；“低声细语”指 ⁠ 小。 音调　 音调　 响度　 响 度　 素养评价 4. 如图所示的四种声音的波形图，下列有关说法中正确的是（　C　） A. 甲和乙的音色相同 B. 甲和丙的音调相同 C. 乙和丙的响度相同 D. 乙和丁的响度相同 C 5. 监测器测得同一声源发出的甲、乙两声音的特性如下表，甲乙相比 （　D　） 声音 声音强弱的等级/dB 频率/Hz 甲 70 1 100 乙 110 700 A. 乙音调较高 B. 甲响度较大 C. 声源在发出甲声音时振动幅度较大 D. 声源在发出乙声音时每秒内振动次数较少 D $$