内容正文:
科学浙教版(2024) 八年级上册
第1章 对环境的察觉
第3节 声音的特性与应用(第1课时)
声音的特性
01
这些声音有什么不同?不同的声音为什么会对人产生不同的影响?
悠扬、悦耳的歌声,使人们感到心情愉悦。
尖锐的汽笛声,嘈杂的机器轰隆声,会让人焦躁不安。
创设情境
新知导入
悠扬、悦耳的歌声,使人们感到心情愉悦。尖锐的汽笛 声、嘈杂的机器轰鸣声,会让人焦躁不安。
这些声音有什么不同?不同的声音为什么会对人产生不同的影响?
21清风明月
声音的特性
02
探究实践
人们听到的各种声音中,有的听起来调子高,有的听起来调子低。
声音的高低叫做音调。
两位歌手,哪位是高音?哪位是低音?
人们通常用“尖”“细”
“粗”等浅显地描述音调。
女高音,男低音。
声音听起来“越尖”、“越细”,音调越高。
声音低沉、即调子低
音调的高低与什么因素有关呢?
音调
探究新知
任务一、探究影响音调高低的主要因素
人们能够听到的各种声音,有的听起来声音尖锐,即调子高;有的听起来声音低沉,即调子低。声音的高低称为音调。
音调的高低与什么因素有关呢?
探索活动:
将一把钢尺压紧在桌面上, 用手拨动其伸
出桌外的一端。改变钢尺伸出桌面的长度,重复
上述实验。仔细观察钢尺的振动快 慢,听听它发
出的声音,你发现了什么?钢尺伸出不同的长度,
发出的声音有什么不同?
(点击图片可播放)
21清风明月
探究新知
现象:
结论:
钢尺振动快,发出声音的音调高;钢尺振动慢,发出声音的音调低。
声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。
(即与频率有关)
21清风明月
探究实践
1.科学上是如何描述物体振动快慢的?
物体每秒内振动的次数叫做频率。
频率的单位是赫兹,简称赫,符号Hz。
频率是描述物体振动快慢的量。
物体每秒钟振动50次,频率是50赫兹。
钢尺的振动
2.物体振动快慢、振动频率和音调之间有何关系?
物体振动得越快,频率就越大,音调就越高。
物体振动得越慢,频率就越低,音调就越低。
物体的振动频率决定着声音音调的高低。
钢尺伸出桌面的长度短,钢尺振动得快,振动频率大,声音的音调高。
音调
思考与讨论
1.取一套音叉。音叉上的数据表示该音叉所产生的声音的频率。敲击不同的音叉会产生不同频率的声音。听一听,音叉发出的声音音调的高低。
探索活动
2.把音又发出的声音信号输入计算机,观察声音的波形,比较不同音叉发出的声音的波形有什么不同。
频率越大,音调越高。
音叉
声音的频率越高,
波形就越密集。
声音的频率越低,波形就越稀疏。
通过计算机观察声波
探究实践
探究新知
探索活动:
1)取一套音叉。音叉上的数据表示该音叉所产生的声音的频率。敲击不同的音叉会产生不同频率的声音。听一听音叉发出的声音音调的高低。
2)把音叉发出的声音信号输入计算机,观察声音的波形,比较不同 音叉发出声音的波形有什么不同。
任务二、认识波形
21清风明月
唱歌或演奏乐器时,需要经常改变音调。
演奏乐器
唱歌
唱歌时,肺部的空气向上流过气管,使声带产生振动,形成声波,发出声音。
人唱歌时,C调“1“do”)的频率是262Hz,D调“1”(“do”)的频率是294Hz。
当演唱不同的音符时,人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率,从而产生高低不同的音调。
探究实践
探究新知
现象:
结论:
声音的频率越高,波形就越密集;
声音的频率越低,波形就越稀疏。
不同的声音,频率不同,其波形也不同;
波形与频率有关,频率越高其波形越密集。
21清风明月
一般来说,儿童说话的音调比成年人高,成年女性的音调比成年男性高。
人的发声频率大约在85Hz到1100Hz之间。
人的发声频率因性别、年龄和个体差异而有所不同。
成年男性的音调在85-180Hz,女性在165-255Hz,儿童则可能达到300Hz以上。
探究实践
声音的特性
01
一只蜜蜂飞过耳边时,我们能听到它飞翔时所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过耳边时,我们却听不见。这是为什么?
因为人对高音和低音的听觉有一定的限度。蜜蜂振动频率在人的听觉范围内,而蝴蝶振动频率不在人的听觉范围内。
蜜蜂与蝴蝶飞翔的声音
多数人能够听到的声音频率范围为 20~20000Hz。
蜜蜂翅膀振动频率为约300~400Hz,在人的听力范围内,所以能听到;
蝴蝶翅膀振动频率为约5~6Hz,不在人的听力范围内,所以听不到。
20Hz 20000Hz
正常人耳能够听到的
声音频率范围
超声波
次声波
一般人是听不到超声波和次声波的。
低于20Hz的声波
高于20000Hz的声波
探究实践
声音的特性
01
听觉频率
/Hz 发声频率
/Hz 听觉频率
/Hz 发声频率
/Hz
人 20~20000 85~1100 蝙蝠 1000~120000 10000~150000
狗 15~50000 450~1800 大象 13~30000 14~24
猫 60~65000 760~1500 海豚 150~150000 7000~120000
各种动物的听觉和发声的频率范围
大多数哺乳动物能听到的声音的频率比人类高得多。
动物的听觉范围通常与人很不相同。
我们听到的声音有强有弱。
震耳欲聋 轻声细语
引吭高歌 声如洪钟
声音的强弱
叫做响度。
响度是人们对声音强弱的主观感觉。
击鼓越用力,听到的鼓音越响亮,响度就越大。
调音器调节音响、喇叭、手机等的声音响度。
决定声音响度的因素是什么呢?
探究实践
声音的特性
01
1.将乒乓球用细线悬吊起来,用正在发声的音叉轻触乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。
2.再敲击音叉使其发出不同响度的声音,重做上面的
实验。从观察到的现象,能否发现响度与什么因素有关?
音叉的响度越大,乒乓球的振动幅度越大。
①现象:
②结论:
响度与声源的振动幅度有关。振动幅度越大,声音的响度越大。
放大音叉的振动
转换法:
声音的特性
01
3.在距离音叉较近处与较远处听音叉发出声音,听到的声音强弱有什么不同?能发现响度与什么因素有关?
距离音叉越远,听到的声音越弱。
①现象:
②结论:
响度与人距离声源的远近有关。距离声源越远,声音的响度越小。
声音的特性
01
(2)影响响度大小的因素
对于同一声源发出的声音,其响度与声源的振动幅度有关,也与人距离声源的远近有关。
①声源的振动幅度越大,声音的响度越大。
②距离声源越远,声波散播开来,声音就越分散,声音的响度也就越小。
探究新知
3、响度的单位是分贝:
科学上,人们通常用分贝(dB)作为单位来计量声音的强弱。
﹡0dB是人刚能听到的最微弱的声音;
﹡30~40dB是较为安静的环境;
﹡70dB的声音会干扰人们谈话、
影响工作效率;
﹡长时间处于大于100dB的环境中对
耳的听力会造成损伤;
﹡大于120dB的声音则会导致耳疼痛,
甚至会造成永久性听觉障碍而听不到任
何声音。
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探究新知
4、保护听力:
#为了保护人们的听力,声音不能超过 90dB;
#为了保证工作和学习,声音 不能超过70dB;
#为了保证休息和睡眠, 声音不能超过50dB。
#在嘈杂的环境中工作的人们,应戴上听力防护设备。
射击运动员在训练和比赛中戴上特制的耳塞
21清风明月
声音
最后我们来看看声音的第三个要素:
音色:
音色反映了声音的品质和特色。
不同物体发出的声音,即使音调和响度完全相同,我们也能够分辨出它们,正是因为音色的不同。
音色由发声体的材料和结构决定,所谓“闻其声而知其人”,每个人都有属于自己的音色。
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声音
音色的波形图如图所示:
音色的不同反映到波形图上就是波的形状不同。
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01
人们常常将音调、响度和音色叫做声音的三要素。
定义 影响因素
音调
响度
音色
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
振动频率
振动幅度、离声源远近
发声体的材料和结构
声音的特性
01
乐器的音调
各种乐器看上去千差万别,演奏方式也各不相同,但它们的工作原理都是一样的:通过振动发出声音。乐器可以分为三种主要的类型:弦乐器、管乐器和打击乐器。
声音的特性
声音的特性
01
弦乐器:像吉他、二胡、小提琴等弦乐器都是通过弦的振动而发声的。短而细的弦振动的频率高,发出声音的音调就高;长而粗的弦振动的频率低,发出声音的音调就低。演奏者演奏时,通过手指在弦上不同位置的按压来改变弦振动的频率,从而改变音调高低。弦的振动幅度越大,发出的声音越响。
声音的特性
01
管乐器:有铜管乐器和木管乐器之分。如小号和长号等铜管乐器,演奏者对着乐器的吹口吹气,使乐器内空气柱振动,通过按压活瓣或移动拉管来调整空气柱的长度,从而改变乐器发出声音的音调,长笛等木管乐器,演奏时管中的空气柱会发生振动而发声,演奏者通过堵住和放开特定的音孔改变空气柱的长度,从而使长笛产生不同的音调。空气柱越长,音调就越低。
声音的特性
01
打击乐器:如鼓、锣等打击乐器受到打击时发生振动而产生声音,鼓皮张得越紧,鼓面会振动得越快,音调就越高。击鼓的力量越大,鼓皮振动的幅度就越大,声音就越响亮。
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第2节 声音的特性与应用(第1课时)
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