2.2 音调 课件- 2025-2026学年沪粤版八年级物理上册

该初中物理课件围绕“音调”展开，涵盖概念、与频率关系及影响因素。通过视频对比女高音与男低音演唱、音频播放钢琴高低音，结合示波器波形图导入，引导学生从生活现象归纳音调概念，再通过直尺振动、水瓶敲击实验探究频率对音调的影响，形成从现象到规律的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，设计直尺振动、吸管笛制作等实验，用控制变量法探究弦乐器音调影响因素，结合示波器波形图具象化频率概念。联系乐器调音、超声波清洗等生活科技应用，帮助学生建立物理观念，提升探究能力，教师可借助丰富实验与实例增强教学实效。

《2.2 音调》教学幻灯片分页内容 第 1 页：标题页 课题：2.2 音调 学科：物理（初中） 学习目标： 理解音调的概念，能区分生活中不同音调的声音 掌握音调高低与发声体振动频率的关系 通过实验探究影响音调的因素，培养观察和分析能力 了解音调在生活和科技中的应用 第 2 页：情境导入 —— 声音的 “高低” 生活中的声音对比 视频播放：女高音歌唱家的演唱与男低音歌唱家的演唱片段 音频播放：钢琴高音区与低音区的音符、儿童说话声与成人说话声 观察：用示波器展示不同声音的波形图（高音波形密集，低音波形稀疏） 思考问题 这些声音最明显的区别是什么？（高低不同） 声音的 “高低” 是由什么因素决定的？ 第 3 页：音调的概念 什么是音调？ 定义：声音的高低叫做音调，是声音的三个基本特性之一（另外两个是响度、音色） 生活描述：常说的 “声音尖细” 或 “声音低沉”，指的就是音调的高低 音调高：声音尖细（如小鸟叫声、女生说话声） 音调低：声音低沉（如牛叫声、男生说话声） 音调与日常体验 活动：尝试用不同音调说 “物理真有趣”，感受声带振动的变化 第 4 页：探究一：音调与振动频率的关系 实验 1：拨动不同长度的直尺 器材：直尺、桌面 操作：将直尺一端固定在桌面，分别伸出不同长度（如 5cm、10cm、15cm），用相同力度拨动直尺伸出端 现象： 直尺伸出越短，振动越快，听到的声音音调越高 直尺伸出越长，振动越慢，听到的声音音调越低 实验 2：用相同力度敲击不同水量的瓶子 器材：相同的玻璃瓶 3 个、水、筷子 操作：瓶内装入不同量的水，用筷子依次敲击瓶身 现象：水量越少（空气柱越长），音调越低；水量越多（空气柱越短），音调越高 第 5 页：频率 —— 决定音调的关键 频率的定义 频率：物体每秒内振动的次数，单位是赫兹（Hz） 1Hz 表示物体每秒振动 1 次 例如：某物体 1 分钟振动 600 次，其频率为 600 次 / 60s = 10Hz 音调与频率的关系 结论：发声体振动的频率越高，音调越高；频率越低，音调越低 动画演示：不同频率的振动波形对比（高频波形密集，低频波形稀疏） 常见声音的频率范围 声音类型 频率范围（Hz） 音调特点 大象叫声 10-20 音调很低 人正常说话声 200-3000 音调适中 蚊子飞行声 500-600 音调较高 超声波 高于 20000 人耳听不到 第 6 页：探究二：弦乐器的音调与哪些因素有关？ 提出问题 吉他、小提琴等弦乐器是如何改变音调的？ 实验设计（以吉他弦为例） 控制变量法探究： 弦的粗细：相同长度、相同松紧的粗弦与细弦，用相同力度拨动，细弦音调更高 弦的长度：相同粗细、相同松紧的弦，缩短振动部分长度，音调升高 弦的松紧：相同粗细、相同长度的弦，调紧琴弦（振动更快），音调升高 结论 弦乐器的音调与弦的粗细、长度、松紧程度有关： 越细、越短、越紧的弦，振动频率越高，音调越高 第 7 页：人和动物的听觉频率范围 人耳的听觉范围 正常人耳能听到的声音频率范围是 20Hz~20000Hz 低于 20Hz 的声音称为次声波（如地震、海啸产生的声音） 高于 20000Hz 的声音称为超声波（如蝙蝠、海豚发出的声音） 动物的听觉特点 蝙蝠：能发出和接收超声波，用于定位和捕食（频率可达 120000Hz） 狗：能听到次声波和部分超声波（听觉范围约 15Hz~50000Hz） 拓展：大象通过次声波进行远距离交流 第 8 页：音调的应用实例 生活中的应用 乐器调音：钢琴、小提琴等通过调整弦的松紧或长度改变音调，使音准正确 口哨声：通过改变口腔形状（调整空气柱长度）发出不同音调的声音 水壶报警：水烧开时，壶内空气柱变短，振动频率升高，音调变高发出警报 科技中的应用 超声波清洗：利用高频超声波振动清除精密仪器上的污垢 声呐探测：通过发射和接收超声波，测量海水深度或探测水下物体 第 9 页：课堂实验 —— 制作 “吸管笛” 实验任务 用吸管制作能发出不同音调的 “笛子”，探究音调与空气柱长度的关系 器材与步骤 器材：吸管、剪刀、直尺 步骤： 取一根吸管，用剪刀在一端剪出一个斜口作为吹口 从吹口另一端开始，依次剪出不同长度的切口（如距吹口 2cm、4cm、6cm 处） 用嘴吹吹口，同时用手指按住不同切口，观察音调变化 现象与结论 按住的切口越靠近吹口（空气柱越短），音调越高 结论：空气柱越短，振动频率越高，音调越高 第 10 页：课堂小结 核心知识点梳理 音调：声音的高低，由发声体振动的频率决定 频率：每秒振动的次数，单位是赫兹（Hz） 关系：频率越高，音调越高；频率越低，音调越低 影响因素： 弦乐器：弦的粗细、长度、松紧程度 管乐器：空气柱的长度（空气柱越短，音调越高） 知识框架图 音调 ├─ 定义：声音的高低 ├─ 决定因素：振动频率（Hz） │ ├─ 频率越高，音调越高 │ └─ 频率越低，音调越低 ├─ 常见范围：人耳听觉20Hz~20000Hz └─ 应用：乐器调音、声呐、超声波技术等 第 11 页：当堂检测与拓展 基础练习 下列关于音调的说法正确的是（ ） A. 声音越大，音调越高 B. 振动越快，音调越高 C. 振幅越大，音调越高 D. 声音越尖，频率越低 用相同的力拨动粗细不同的橡皮筋，____（粗 / 细）橡皮筋发出的音调更高。 拓展思考 为什么蜜蜂飞行时能听到声音，而蝴蝶飞行时几乎听不到声音？ 钢琴的低音区琴弦为什么比高音区琴弦更粗、更长？ 第 12 页：作业布置 完成教材中 “音调” 相关的课后习题 实践任务：观察家里的弦乐器（如吉他、二胡）或管乐器（如笛子、箫），记录其改变音调的方法，写出观察报告 查阅资料：了解超声波在医学领域的应用（如 B 超原理） 第 13 页：结束页 寄语：音调是声音的 “旋律线”，不同频率的振动编织出多彩的声音世界。用心聆听，发现音调的科学之美！ 提问环节：你还能举出生活中利用音调原理的例子吗？ 2024沪粤版物理八年级上册 授课教师： . 班 级： . 时 间： . 2.2音调 第2章 声音与环境 a i T u j m i a N g 1.音调 物理学中，把声音的高低叫做音调.日常生活中“尖锐的哨声”“低沉 的男低音”“黄钟瓦釜”等都是描述声音音调的高低. 情境 分析 ________________________________________________________________________________ 声音的特点：尖细、音调高 ________________________________________________________________________________ 声音的特点：低沉，音调低 2 2.探究影响声音高低的因素 实验 设计 如图所示,将一把钢尺紧压在桌面上 （目的是避免直尺敲击桌面对实验 造成干扰）,尺的一端伸出桌面,用手 拨动使其上下振动,发出声音.改变钢 尺伸出桌面的长度,重复上述操作.仔 细观察钢尺振动的快慢情况,倾听并 辨别钢尺振动时发出的声音的高低 有无变化 钢尺的振动 3 实验 现象 钢尺振动情况如表所示（设钢尺的总长度为 ）： ________________________________________________________________________________ 钢尺伸出桌面的长度越长,钢尺振动越慢,发出的声音越低, 显得越低沉；钢尺伸出桌面的长度越短,钢尺振动越快,发 出的声音越高,显得越尖脆 结论 发声体振动得越快,发出的声音越高；发声体振动越慢,发出的声音越低 4 3.频率 （1）概念：声源振动次数和所用时间之比称为频率，用字母 表示. （2）物理意义：描述物体振动的快慢. （3）单位：赫兹，简称赫，符号为 ，如果声源每秒振动100次， 那么它的频率就是，即 . 4.音调与频率的关系 音调的高低跟声源振动的频率有关：声源振动的频率越高,音调越 高；声源振动的频率越低,音调越低. 5 教材深挖 一般而言，发声体越大、越重，振动的频率越低，发出的声音越低 沉，音调越低；发声体越小、越轻，振动的频率越高，发出的声音 越尖细，音调越高. 6 典例1 小雨在课外活动中制作了一种发声装置. 他在纸筒的开口端打两个孔，并用一根绳子穿过 这两个孔后系紧.如图所示，他抓住绳子的一端， 以平稳的速度在头上方转动此装置，筒中空气柱 ______而发出声音.当转速增大时，他发现纸筒 发出声音的音调变高了，这是______变大的缘故. 振动 频率 [解析] 声音是由于物体振动产生的，筒中空气柱振动而发出声音.当 转速增大时，纸筒中空气柱振动的频率变高，发出声音的音调变高. 7 1.用示波器显示音调不同的声波 通过示波器可以把声音的波形展示出来,因此我们可以“看到”不同 声音的波形.如图所示,甲、乙为两个振动的音叉. 8 典例2 如图所示，是声音输入示波器时显示振动幅度与时间关系的 波形.其中声音音调相同的是____图和____图. 甲 丁 [解析] 甲、丁两波形图中波的疏密程度相同，即频率相同，因此 声音音调相同. 9 2.影响音调高低的因素 （1）探究影响弦乐器音调的因素 在分别改变弦的长度、粗细、松紧等不同情况下，弦 发出声音的音调有什么变化? 10 选取三根粗细不同的琴弦,并按如图的步骤安装好器材. 11 ①当控制钩码个数不变,用较细的弦做实验,改变、 间的长度,用 同一力度拨动琴弦时,发现弦越短,发出的声音音调越高； ②当控制钩码个数不变,固定、 间的长度,分别用粗细不同的三根 弦做实验,用同一力度拨动琴弦时,发现弦越细,发出的声音音调越高； ③当用较细的弦做实验,并固定、 间的长度,改变钩码的数量以控 制琴弦的松紧,用同一力度拨动琴弦时,发现钩码越多,弦越紧,发出的 声音音调越高. 12 弦乐器的音调与弦的长度、粗细、松紧有关.弦越短、越细、越紧, 发出的声音音调越高；弦越长、越粗、越松,发出的声音音调越低. 13 特别提醒 二胡、小提琴、吉他、钢琴和琵琶等都是通过弦的振动发声的乐器. 其中钢琴是通过按下键盘上的琴键,牵动钢琴里面包着绒毡的小木 槌敲击钢丝弦使钢丝弦振动发声的,按动不同的琴键,琴弦振动频率 不同,琴声的音调也不同. 14 （2）影响打击乐器和管乐器音调高低的因素 ①打击乐器：鼓、锣等乐器受到打击时鼓面、锣面振动,发出声音. 以鼓为例,鼓皮绷得越紧,受到打击时振动得越快,发出的声音音调就 越高. ②管乐器：长笛、箫、唢呐等乐器,它们的发声体是空气柱,因此它 们发出的声音音调的高低取决于空气柱的长短.一般来说,长的空气 柱振动发声的音调低,短的空气柱振动发声的音调高. 15 （3）其他常见声音音调高低的影响因素 一般来说,音调偏高的声音有蚊子的嗡嗡声,儿童的哭喊声,警笛声,男、 女高音的歌声.音调偏低的声音有成年男子低沉的声音,牛叫声,重物 落地声,男、女低音的歌声. 16 知识点1 声音的高低——音调 1.小明用如图所示的实验装置探究声音的 音调与振动频率的关系，他用纸片接触转 速相同、齿数不同的齿轮（齿轮齿数从上 到下依次增多），从上到下依次接触，纸 变高 片振动______（填“变快”“变慢”或“不变”），音调______ （填“变高”“变低”或 “不变”）。 返回 变快 中考考法 17 知识点2 用波形比较频率 2.母题 教材P33图2-2-3 如图甲所示，用发声的音叉轻触系 在绳上的乒乓球，乒乓球多次被弹开，说明发声体在______； 用相同的力度敲击两个不同的音叉得到图乙所示的波形图， 根据波形图可以判断，音叉___发声的音调更高。 振动 甲 乙 中考考法 18 【点拨】音调指声音的高低，由振动频率决定，振动越快， 音调就越高，由图乙知，音叉振动快，音叉 发声的音调高。 甲 乙 返回 中考考法 19 知识点3 影响弦乐器音调的因素 3. 在“研究音调与琴弦哪些因素有关”的实验中，某同学设计 了如图所示的实验装置。若要研究音调与琴弦粗细的关系， 他应该选择的琴弦是( ) C A. 琴弦的材料、粗细相同，松紧程度不同 B. 琴弦的粗细、松紧程度相同，材料不同 C. 琴弦的材料、松紧程度相同，粗细不同 D. 琴弦的材料、粗细、松紧程度均不同 中考考法 20 利用控制变量法探究琴弦音调与琴弦长 度、粗细、材料、松紧程度的关系：在探究琴弦 音调和某一个因素的关系时，应控制其他因素不 变。实验中琴弦的长度一定，要探究琴弦音调高 低与琴弦松紧程度的关系时，保持琴弦材料和琴 弦粗细相同；要探究琴弦音调高低与琴弦粗细的 关系时，应保持琴弦材料和琴弦松紧程度相同； 要探究琴弦音调高低与琴弦材料的关系时，应保 持琴弦松紧程度和琴弦粗细相同。 返回 中考考法 21 4. 东汉哲学家王充在《论衡》中提到：“天 将雨，琴弦缓”。环境潮湿时，琴弦振动变慢，琴声的音调变 ____，琴声通过______传至人耳。 低 空气 返回 中考考法 22 知识点4 人和一些动物的发声和听觉频率 5.［2025·安庆阶段练习］某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果 这种昆虫的翅膀在 内振动了300次，则它的频率是____ ，人的听觉频率范围是_______________，因此人类_____ （填“能”或“不能”）听到该种昆虫翅膀振动的声音。 纠易错 对发声体振动部位理解不清产生错误 15 不能 中考考法 23 【点拨】昆虫的翅膀在 内振动了300次，频率为 。人的听觉频率范围为 ， 不在人的听觉频率范围内，所以人类不能听到该种昆 虫翅膀振动的声音。 返回 中考考法 24 6.［2025·合肥期中］如图所示， 在8个相同的水瓶中，灌入不 同量的水，水面的高度不同。 若用相同的力量敲击它们，声 瓶子和水柱 A 瓶内空气柱 音是由____________振动发出的，音调最高的是___；若用 相同的力量向瓶内吹气，声音是由____________振动发出的， 音调最高的是___。 中考考法 25 7. 甲音叉发声时振动频率为 ，乙音叉发声时每分钟振 动30 720次，若将甲、乙音叉发出的声音分别输入同一设置 的示波器，已知甲音叉发声的波形如图所示，则乙音叉发声 的波形可能是( ) 中考考法 26 A. B. C. √ D. 中考考法 27 8. 正常灰鲸的发声频率范围为 。生物学家发现变 异灰鲸，其发声频率为 ，导致正常灰鲸“听不见” 的声音，如图所示为海豚的发声频率和听觉频率范围， 灰鲸与海豚同属海洋哺乳动物。由此推理：正常灰鲸听觉频 率范围（灰色横条）很可能是( ) 中考考法 28 A. B. C. D. √ 中考考法 29 9. 口琴是用嘴吹或吸气，使金属簧片振 动发声的多簧片乐器。将口琴拆开后，其内部的琴芯结构如图 甲所示，在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片， A区的较薄、较短，振动快，C区的较厚、较长，振动慢。 中考考法 30 口琴的高音区为图甲中的___（填“A”“B”或“C”）区，口琴的 低音区为图甲中的___（填“A”“B”或“C”）区；小德自己制作 了一个哨子，在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞，如图乙 所示。吹哨子时，上下推拉活塞，音调最高的是图乙中的___ （填“A”“B”或“C”）。 A C A 甲 乙 中考考法 31 32 必做作业：从教材习题中选取； 选做作业：完成练习册本课时的习题. 作业 谢谢观看！ $