第2节 声音的特性（导学案）物理鲁科版五四学制2024八年级上册

第2节 声音的特性 【学习目标】 1. 知道声音的音调跟发声体的频率有关。 2. 知道声音的响度跟发声体的振幅有关。 3. 知道不同发声体发出声音的音色不同。 4. 通过实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。 【学习重点】 声音的三种特性及其影响因素。 【学习难点】 音调与响度的区别； 【自主预习】阅读教材《声音的特性》，并完成以下内容： 1．声音的 叫响度。物体的 越大，产生声音的响度越大。响度除跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距离发声体的 有关系。 2. 声音的 称为音调。音调与物体振动的 有关，物体振动频率越高，发出声音的音调越 ；物体振动频率越低，发出的声音的音调越 。 3. 音色是指声音的特色、品质。不同发声体的音色是不同的，音色取决于发声体本身的材料、 结构等因素。我们能区分不同的人或物体发出的声音，就是因为它们的 有差别。 【合作探究】 探究一、 响度 1. 响度：物理学中把声音的强弱叫响度，也就是声音的 。 2. 探究响度和振幅的关系 【进行实验】 ①把系好乒乓球的细线拴在铁架台上，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用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察乒乓球被弹开的幅度。将观察到的现象记入表格中。 乒乓球被弹开幅度 振幅大小 响度大小 大 大 小 小 【分析与论证】分别用不同的力敲击时，听两次音叉发出声音的强弱，观察两次小球被弹开的幅度；用力越大，乒乓球被弹开的幅度越大，声音的响度也越大。 【实验结论】响度跟发声体 有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越 。 3. 振幅：振幅是指发声体偏离原来位置的最大距离，物体的振幅越大，产生声音的响度越大。 4. 用波形图表示响度的大小 比较甲、乙两个发声体声音的波形可知：甲的振幅 ，响度 ；乙的振幅小，响度小。 5. 影响响度大小的其它因素 响度的大小与人距发声体的 有关：离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。 【例题1】学校的走廊过道里都贴有“轻声慢步”的文明提示语，这里的“轻声”描述的是声音的（ ） A.响度 B.音调 C. 音色 D. 频率 探究二、音调 1. 音调：声音的 叫作音调。女高音、男低音就是指音调的高低，通常女生比男生的音调高。 2. 探究影响音调高低的因素 【进行实验】 ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的3/4伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中； ②再分别把钢尺的1/2、1/4伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。 ③实验记录表： 振动钢尺长度 振动快慢 声音高低 钢尺长度的3/4 钢尺长度的1/2 钢尺长度的1/4 更快 更高 【实验结论】音调的高低与发声物体的振动 有关。振动得越快，发出声音的音调越 ；振动得越慢，声音的音调越 。 3. 频率 用来描述物体 的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。单位：赫兹，符号是Hz。如物体2s内振动了50次，则这个物体振动的频率f=25 Hz. 强调：音调和频率的关系： 决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 4. 音调的波形 高音调的声音频率高，波形 ；低音调的声音频率低，波形较 （选填“密集”或“稀疏”）。 【例题2】如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置。下列说法不正确的是（ ） A．通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率 B．多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法 C．钢尺伸出桌面越长，振动越慢 D．钢尺振动越快，频率越高，发出的声音音调越低 5. 区分音调与响度 音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大【想想议议】蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？ 蚊子的叫声音调 ；黄牛的叫声响度 。 【例题3】男低音独唱时由女高音轻声伴唱，对二人声音的描述正确的是（ ） A. 男低音比女高音音调低、响度大 B. 男低音比女高音音调低、响度小 C. 男低音比女高音音调高、响度大 D. 男低音比女高音音调高、响度小 探究三、音色 1. 音色 声音的品质叫做音色，它反映了每个物体发出的声音特有的品质。 2. 音色的决定因素 音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。 波的形状不同，即音色不同（以上均选填“相同”或“不相同”）。 【例题3】AI（人工智能）语音播报能够模仿不同人物的声音，是因为它学会了模仿人物声音中的哪个特性（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．振动频率 【例题4】如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的______不同；改变钢尺伸出桌面的长度，保持尺的振动幅度不变，则钢尺发出声音的______不同；换用一把塑料尺子继续实验，其他条件不变，则尺子发出声音的______ 不同。（均选填“响度”、“音调”和“音色”） 【课堂练习】 1.如图所示，敲鼓时将纸片撒在鼓面上，鼓面的振动幅度是通过_______来显示的；敲鼓的力越大，声音的响度越大，则鼓声的响度与鼓面的振动幅度之间的关系是 。 2.小夏在研究口琴的发声原理时，拆掉了口琴外壳，发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片（如图所示）；吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动，发出声音，对不同气孔吹气，改变了声音的________；在同一气孔处用不同的力度吹气，改变了声音的________。 3.在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的 。双簧管发出的声音通过 传到观众耳朵。 4.绷紧在纸盒上的两条橡皮筋，粗细不同（如图），用手拨动橡皮筋可发出声音。下列说法正确的是（  ） A．拨动橡皮筋发出的声音，不是振动产生的 B．手拨动越快，橡皮筋发出的声音传播越快 C．拨动两条橡皮筋，发出声音的响度一定不同 D．拨动不同橡皮筋，可探究音调与振动频率的关系 5.智能音箱可以模仿很多动物的声音，该音响主要是模仿声音的 （选填“音调”“音色”或“响度”）；休息时，智能音箱可以播放轻音乐舒缓身心但音量不能过大，是指声音的 （选填“音调”、“音色”或“响度”）要适中，以免影响听力。 6.如图，音叉M、N完全相同，M发出440Hz的声音，原来静止的N随之振动，N也发出440Hz的声音，则（　　）    A．M发声时每分钟振动440次 B．M和N发出的声音的频率相同 C．M和N发声时的振幅一定相同 D．M发出的声音无需介质就能传播 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 声音的特性 【学习目标】 1. 知道声音的音调跟发声体的频率有关。 2. 知道声音的响度跟发声体的振幅有关。 3. 知道不同发声体发出声音的音色不同。 4. 通过实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。 【学习重点】 声音的三种特性及其影响因素。 【学习难点】 音调与响度的区别； 【自主预习】阅读教材《声音的特性》，并完成以下内容： 1．声音的强弱叫响度。物体的振幅越大，产生声音的响度越大。响度除跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距离发声体的远近有关系。 2. 声音的高低称为音调。音调与物体振动的频率有关，物体振动频率越高，发出声音的音调越高；物体振动频率越低，发出的声音的音调越低。 3. 音色是指声音的特色、品质。不同发声体的音色是不同的，音色取决于发声体本身的材料、 结构等因素。我们能区分不同的人或物体发出的声音，就是因为它们的音色有差别。 【合作探究】 探究一、 响度 1. 响度：物理学中把声音的强弱叫响度，也就是声音的大小。 2. 探究响度和振幅的关系 【进行实验】 ①把系好乒乓球的细线拴在铁架台上，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用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察乒乓球被弹开的幅度。将观察到的现象记入表格中。 乒乓球被弹开幅度 振幅大小 响度大小 大 大 大 小 小 小 【分析与论证】分别用不同的力敲击时，听两次音叉发出声音的强弱，观察两次小球被弹开的幅度；用力越大，乒乓球被弹开的幅度越大，声音的响度也越大。 【实验结论】响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。 3. 振幅：振幅是指发声体偏离原来位置的最大距离，物体的振幅越大，产生声音的响度越大。 4. 用波形图表示响度的大小 比较甲、乙两个发声体声音的波形可知：甲的振幅大，响度大；乙的振幅小，响度小。 5. 影响响度大小的其它因素 ①响度的大小与振幅有关：发声体的振幅越大，产生声音的响度越大。 ②响度的大小与人距发声体的远近有关：离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。 【例题1】学校的走廊过道里都贴有“轻声慢步”的文明提示语，这里的“轻声”描述的是声音的（ ） A.响度 B.音调 C. 音色 D. 频率 【答案】A 【解析】请轻声慢步，是为了防止响度较大的声音对他人造成干扰，控制声音的响度，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 探究二、音调 1. 音调：声音的高低叫作音调。女高音、男低音就是指音调的高低，通常女生比男生的音调高。 2. 探究影响音调高低的因素 【进行实验】 ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的3/4伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中； ②再分别把钢尺的1/2、1/4伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。 ③实验记录表： 振动钢尺长度 振动快慢 声音高低 钢尺长度的3/4 慢 低 钢尺长度的1/2 快 高 钢尺长度的1/4 更快 更高 【实验结论】音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快，发出声音的音调越高；振动得越慢，声音的音调越低。 3. 频率 用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。单位：赫兹，符号是Hz。如物体2s内振动了50次，则这个物体振动的频率f=25 Hz. 强调：音调和频率的关系：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。 4. 音调的波形 高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏（选填“密集”或“稀疏”）。 【例题2】如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置。下列说法不正确的是（ ） A．通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率 B．多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法 C．钢尺伸出桌面越长，振动越慢 D．钢尺振动越快，频率越高，发出的声音音调越低 【答案】D. 【解析】A．如图，实验用同样大小的力拨动钢尺，通过改变钢尺伸出桌面的长度，达到改变钢尺振动频率的目的，故A正确，A不符合题意； B．在多次实验过程中，每次都要用同样大小的力拨动钢尺，就是为了保持钢尺振动的振幅相同，这是运用了控制变量法，故B正确，B不符合题意； CD．通过观察实验现象可知，钢尺伸出桌面的部分越长，就振动得越慢，音调就越低；钢尺伸出桌面的部分越短，就振动得越快，频率就越高，音调就越高；故C正确，C不符合题意；D错误，D符合题意。如果用手按住鼓面，鼓面的振动停止，所以声音会消失。 故选D. 5. 区分音调与响度 音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大（选填“一定”或“不一定”）。 【想想议议】蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？ 蚊子的叫声音调高；黄牛的叫声响度大。 【例题3】男低音独唱时由女高音轻声伴唱，对二人声音的描述正确的是（ A ） A. 男低音比女高音音调低、响度大 B. 男低音比女高音音调低、响度小 C. 男低音比女高音音调高、响度大 D. 男低音比女高音音调高、响度小 【解析】题中的“男低音”和“女高音”中的“低”和“高”专指音调的高低。由此可知，男低音比女高音音调低。女高音“轻声”伴唱，“轻声”指响度不宜过大。所以A正确。 探究三、音色 1. 音色 声音的品质叫做音色，它反映了每个物体发出的声音特有的品质。 2. 音色的决定因素 音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。 波的形状不同，即音色不同（以上均选填“相同”或“不相同”）。 【例题3】AI（人工智能）语音播报能够模仿不同人物的声音，是因为它学会了模仿人物声音中的哪个特性（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．振动频率 【答案】C。 【详解】不同发声体发出的声音音色不同，AI（人工智能）语音播报能够模仿不同人物的声音，是因为它学会了模仿人物声音的音色，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C. 【例题4】如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的______不同；改变钢尺伸出桌面的长度，保持尺的振动幅度不变，则钢尺发出声音的______不同；换用一把塑料尺子继续实验，其他条件不变，则尺子发出声音的______ 不同。（均选填“响度”、“音调”和“音色”） 【答案】响度，音调，音色。 【详解】轻拨与重拨钢尺，会导致钢尺振动幅度不同，响度就不同；改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即发声音调不同，换用一把塑料尺子继续实验，其他条件不变，则尺子发出声音的音色不同。 【课堂练习】 1.如图所示，敲鼓时将纸片撒在鼓面上，鼓面的振动幅度是通过_______来显示的；敲鼓的力越大，声音的响度越大，则鼓声的响度与鼓面的振动幅度之间的关系是 。 【答案】纸片跳动的高度；鼓面的振动幅度越大，响度越大。 【解析】本题中利用转换法，通过纸片的跳动将鼓面的振动显示出来。 2.小夏在研究口琴的发声原理时，拆掉了口琴外壳，发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片（如图所示）；吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动，发出声音，对不同气孔吹气，改变了声音的________；在同一气孔处用不同的力度吹气，改变了声音的________。 【答案】音调；响度。 【解析】铜片长短、厚薄都不同，因而其振动的频率不同，对不同气孔吹气，改变了声音的音调；在同一气孔处用不同的力度吹气，改变了铜片的振幅，即发出声音的响度。 3.在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的 。双簧管发出的声音通过 传到观众耳朵。 【答案】音调；空气； 【解析】[1]音调是指声音的高低，它和物体振动频率有关；频率越高，音调越高；频率越低，音调越低；在音乐会演奏前，乐队总是按照音乐会的音高调音，所以双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的音调。 [2]声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播，双簧管发出的声音通过空气传到观众耳朵。 4.绷紧在纸盒上的两条橡皮筋，粗细不同（如图），用手拨动橡皮筋可发出声音。下列说法正确的是（  ） A．拨动橡皮筋发出的声音，不是振动产生的 B．手拨动越快，橡皮筋发出的声音传播越快 C．拨动两条橡皮筋，发出声音的响度一定不同 D．拨动不同橡皮筋，可探究音调与振动频率的关系 【答案】D 【解析】A．声音是由物体的振动产生的。拨动橡皮筋发出的声音，也是振动产生的，故A错误； B．手拨动越快，橡皮筋振动得越快，发出的声音音调越高，不是传播越快，声音传播的快慢与介质种类和温度有关，故B错误； C．拨动两条橡皮筋，因为橡皮筋粗细不同，发出声音的音调不同，但响度可能不同，当拨动的力度相同时，响度相同，故C错误； D．拨动不同橡皮筋，因为橡皮筋粗细不同，发出声音的频率不同，音调不同，所以可探究音调与振动频率的关系，故D 正确。 故选D。 5.智能音箱可以模仿很多动物的声音，该音响主要是模仿声音的 （选填“音调”“音色”或“响度”）；休息时，智能音箱可以播放轻音乐舒缓身心但音量不能过大，是指声音的 （选填“音调”、“音色”或“响度”）要适中，以免影响听力。 【答案】 音色 响度 【解析】[1]不同的发声体，发出声音的音色一般不同，而智能音箱可以模仿很多动物的声音，主要是模仿声音的音色。 [2]休息时，智能音箱可以播放轻音乐舒缓身心，但音量不能过大，是指声音的响度不能太大，太大了会对人耳有影响。 6.如图，音叉M、N完全相同，M发出440Hz的声音，原来静止的N随之振动，N也发出440Hz的声音，则（　　）    A．M发声时每分钟振动440次 B．M和N发出的声音的频率相同 C．M和N发声时的振幅一定相同 D．M发出的声音无需介质就能传播 【答案】B 【解析】A．频率表示每秒钟内振动的次数。已知M发出声音的频率为440Hz，表示该音叉每秒钟振动440次，故A不符合题意； B．已知M和N发出声音的频率都为440Hz，所以M和N发出的声音的频率相同，故B符合题意； C．引起N音叉振动的能量是由M音叉传递来的，传递过程中存在能量损耗，所以N音叉发声振动的振幅应比M音叉小，故C不符合题意； D．声音的传播需要介质，故D不符合题意。 故选B。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $