内容正文:
即使音调和响度都相同,我们依然能够分辨出声音的不同。这表明声音还有一个十分重要的特性,它就是音色。不同发声体的材料结构不同,发出声音的音色也就不同。现在我们分别用音叉。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,说明振动较丰富,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振动的有无。
nullnull我要那么勇敢的说出来。
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。
第三章 声现象
第二节
声音的特性
学习目标
知道声音的音调跟发声体的振动频率有关。
02
了解声音的三个特性。
01
03
知道声音的响度跟发声体的振幅有关。
04
不同发声体发出声音的音色不同。
音调
五线谱中不同位置的音符表示声音的什么不同?
表示声音的高低不同。
那又是什么决定了音调的高低呢?
研究声音的高低
1.如下图,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。
2.拨动钢尺,听它发出声音的高低,同时观察钢尺振动的快慢。
3.改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动钢尺。
4.每次拨动钢尺时,尽量使尺子偏离中心的程度相同。
再伸出不同长度重复实验,有什么实验现象?
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实验现象:
钢尺伸出越长,振动越____,听到的声音越____;
钢尺伸出越短,振动越____,听到的声音越____。
慢
低
快
高
研究声音的高低
通过刚才的实验,我们可以得出什么结论呢?
声音的高低与发声体振动的快慢有关。
振动越快,声音越____;振动越慢,声音越____。
高
低
物理学中用振动的次数与所用时间之比——频率来描述物体振动的快慢。
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。
物理学中用音调表示声音的高低,音调是声音的一个特性。
音调
频率:物体振动的次数与所用时间之比;
单位:赫兹,简称赫;
符号:Hz;
若物体每秒振动20次,则其振动频率为20Hz。
频率和音调
音调的高低与物体振动的快慢有关。
振动得越快,则频率越大,音调越高;
振动得越慢,则频率越小,音调越低。
频率和音调
长笛的空气柱越长,音调越低;空气柱越短,音调越高。
竖琴的琴弦越长越粗,音调越低;越短越细,音调越高。
编钟的钟体越大,音调越低;钟体越小,音调越高。
我们如何知道一个声音的频率是多少呢?
我们可以用示波器或用电脑配合相应软件来测量声音的频率。
频率的测量
观察甲、乙音叉发声时在示波器上显示的波形图,哪个音叉的音调高?
由图可知,相同时间内甲振动了3次,乙振动了9次,所以乙振动的频率大,音调高。
频率的测量
通常人只能听到频率为20Hz~20000Hz的声音。
超声波:频率高于20000Hz的声波不能引起人类听觉器官的感觉。
次声波:频率低于20Hz的声波不能引起人类听觉器官的感觉。
超声波和次声波
狗不仅能听到次声波,也能听到超声波,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。
蝙蝠可以听到并发出超声波,蝙蝠正是靠超声波回声定位在黑暗中捕食的。
超声波和次声波
发声体 发声频率/Hz 听觉频率/Hz
人 85~1100 20~20000
狗 450~1800 15~50000
猫 760~1500 60~65000
蝙 蝠 10000~120000 1000~120000
海 豚 7000~120000 150~150000
如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们可以发声;如果用嘴吹每个瓶子的上端,也可以发出声音。则下列说法正确的是( )
A.用嘴吹气,从左到右音调逐渐升高
B.用嘴吹气,声音是瓶中水柱的振动产生的
C.敲击瓶子时,从左到右音调逐渐升高
D.敲击瓶子时,从左到右音调逐渐降低
练一练
C
响度
响度:声音的响亮程度,也是声音的一个特性。
重敲
音叉声大
乒乓球弹开幅度大
轻敲
音叉声小
乒乓球弹开幅度小
振幅:物体振动时偏离原来位置的最大距离。
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第二级
第三级
第四级
第五级
示波器中的响度
振幅小
响度小
振幅大
响度大
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响度与振幅有关,振幅越大响度越大,振幅越小响度越小。
响度与到声源的距离有关,距离越远,听到的声音越小,响度越小;与声音分散的范围有关,越分散,听到的声音越小。
响度的影响因素
声音是从声源向四面八方传播的,越到远处越分散,人耳感觉到的声音响度就越小,如何减小声音的分散?
两手在嘴边做成“喇叭”状可减小声音的发散
听诊器的导音管能极大程度地减小声音的发散
利用管状物传递声波,可以增大声音的响度。
响度的影响因素
17
1.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,振动得越高
C.声音越响,振动得越慢
D.声音越响,振动得越低
B
练一练
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
练一练
音色:也叫音品,它反映了每个物体发出的声音特有的品质,声音的另一个特性。
我们能分辨不同乐器发声,是因为它们的音色不同。
音色
比较不同音色声音的波形
发声体的材料、结构和振动方式不同,发出声音的音色就不同,因此音色的影响因素是发声体本身。
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科学窗:电子乐器
电子乐器是指利用电子合成技术或采样技术,通过电声设备发出声音的乐器,如电子琴、电吉他、电子合成器、电子鼓等。电子
乐器里的电子线路可以合成出跟不同乐器所发出声音振动变化情况相同的电流。将这样的电流输入扬声器,就能模拟出不同乐器的声音。另外,有的电子乐器还设有混响、回声、延长音、震音和颤音等多项功能装置,使演奏出的乐曲更加动听。
如图所示,兔乖乖听见说话和敲门声之后,不开门的原因是( )
A.说话响度不同 B.说话音调不同
C.说话音色不同 D.敲门声音不同
C
例题
定义 决定因素 听感表现
音调 声音的高低 由声源的振动频率决定;频率大,音调高;频率小,音调低 音调高:声音清脆、尖细;音调低:声音粗犷、低沉
响度 声音的响亮
程度 由声源的振幅决定;振幅越大,响度越大 响度大:震耳欲聋;响度小:轻声耳语
音色 声音的品质 与发声体的材料、结构和振动方式有关 分辨不同发声体发出的声音的重要特征
课堂小结
随堂训练
1.有一种专门存放贵重物品的“银行”,当人们存放了自己的贵重物品后,要用仪器记录下自己的“手纹”“眼纹”“声纹”等,以便今后用这些独有的特征才能亲自取走物品,防止被别人取走。这里的“声纹” 记录的是人说话的 ( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.三者都有
C
2.下列关于声音的说法中不正确的是 ( )
A.“震耳欲聋”主要说明声音的音调高
B.“隔墙有耳”说明固体也能传声
C.“闻其声而知其人”主要是根据音色来判断的
D.“轻声细语”主要说明声音的响度小
A
随堂训练
3.将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察乒乓球被弹开的幅度。重做上面的实验,用力重击音叉,使音叉发出响度更强的声音,观察乒乓球被弹开的幅度。
实验表明:当音叉越响时,乒乓球被弹得越_______
(选填“远”或“近”),
说明响度与________的关系,
________越大,响度越大;
________越小,响度越小,
这是物理学研究中常用的一种研究方法 —— __________。
振幅
振幅
振幅
转换法
远
随堂训练
4.为了探究音调的高低和什么因素有关,小明做了以下实验: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;改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同。实验发现尺子伸出桌面的长度越长,振动越 ,发出声音的音调越 ;由此可得出结论:音调的高低与 有关,这种研究问题的方法叫 。(选填“控制变量法”“类比法”或“转化法”)
慢
低
频率
控制变量法
随堂训练
Lavf55.34.100
Lavf55.34.100
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