内容正文:
第二节 声音的特性
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物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
学 习 目 标
1.了解声音的特性。知道声音的音调跟发声体的频率有关。知道声音的响度跟发声体的振幅有关。知道不同发声体发出声音的音色不同。
2.通过实验,进一步了解和学习研究物理学问题的方法——转换法。
2
新 课 引 入
我们欣赏交响乐时,会感到各种乐器的声音有所不同:小号声清脆嘹亮,小提琴声悠扬柔和,大提琴声深沉浑厚,双簧管声甜美圆润,箫声则低沉飘逸……它们有强有弱,有高有低,有的浑厚,有的清脆。声音有哪些基本特性?这些特性又与什么因素有关?
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
一、响度
自 主 探 究
鼓声的强弱可能与鼓面振动的幅度有关。
想出一种能显示鼓面振动幅度大小的办法。
在鼓面上撒上一些红豆。
试一试,你的猜测对吗?换个声源(如锣、胡琴或音叉等),情况又会怎样?
问 题
猜 想
敲鼓时要使鼓声更响些,你会怎样做?
检 验
设 计
在鼓面上撒一些红豆。敲鼓时,你观察到什么现象?分别轻敲、重敲鼓面,你观察到的现象有什么不同?这说明什么问题?
声音的大小与声源的振幅有关,振幅越大,声音越大;振幅越小,声音越小。
现 象
过 程
敲击鼓面,在听到鼓声时,还可看见鼓面上红豆在跳动,轻敲时,红豆跳得低,听到的鼓声较小;重敲时,红豆跳得高,听到的鼓声较大
结 论
振动的幅度简称振幅
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
转换法:实验中用不同的力敲击鼓面,使鼓面的振幅不同。振幅的大小通过红豆跳动的高度反映出来,这利用了转换法(或放大法)。
放大鼓面的振动
思考:在上述实验中,红豆的作用是什么?
响度的大小与人距离发声体的远近有关。
与发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
喊话器
为了增大响度,可以减小声音的发散。医生检查疾病用的听诊器、喊话器都是应用了这个道理。
听诊器
人听到的声音大小,除跟物体的振幅有关之外,还跟什么因素有关?
1.物理学中,把人耳感觉到的声音的强弱叫作响度。
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
2.用波形图表示响度的大小
振幅
距离发声体越远,声音越分散,能量越小,振幅越小,听到的声音响度越小
在生活中,你知道长脚蚊飞舞时与牛吼叫时的声音有区别吗?
二、音调
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
男女生发出的声音有什么不同?
男生声音粗犷、低沉,女生声音尖细、高吭
1.物理学中,将声音的高低叫作音调。
感受音调高低的变化
女高音、男低音表示的就是音调的高低。
想一想
用一张硬卡片先后两次从梳齿上划过,一次快,一次慢,你听到卡片发出声音的音调有什么不同?
音调与声源振动的频率有关。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
现 象
过 程
卡片从梳齿上划过,梳齿拨动卡片使其振动。快划时,卡片振动快,音调高;慢划时,卡片振动慢,音调低。该实验说明,卡片发出声音的音调与卡片振动的快慢有关。
结 论
物体振动的次数与时间之比叫作频率。频率的单位是赫兹,简称赫,符号为 Hz。用频率来描述物体振动的快慢。
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
振动频率的高低跟发声体的形状、尺寸和所用的材料有关。一般情况下,小、短、细、轻、紧的发声体发声的音调相对较高;大、长、粗、重、松的发声体发声的音调相对较低。
注 意
2.音调与波形的关系
高音调的波形更密集一些,声音的频率较高;低音调的波形比较稀疏,声音的频率较低。
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
人唱歌时,声音的频率在 60 Hz(男低音)到 2 500 Hz(女高音)之间。通常,成年男性说话声音的频率为 90140 Hz,而成年女性说话声音的频率为 270 550 Hz,所以成年女性声音的音调一般比成年男性高。
3.人的发声频率
分别用几种不同的乐器演奏同一首乐曲,它们发出的声音有什么不同?
请欣赏古典音乐《梁祝》
点击播放
这是不同的乐器演奏同一首乐曲。在音调和响度差不多相同时,你会发现声音还是不同的,你能够分辨出它们是哪种乐器发出的吗?
三、音色
听一听
辨一辨
不同的乐器,即使发出声音的响度和音调都相同,我们也可以很轻松地将它们区分开来。
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
不同物体振动发声时,所发的声音一般不同,这是声音的另一个特征,叫作音色。
②音色反映了每个物体发出的声音特有的品质,“闻其声而知其人”就是利用每个人发出声音的音色不同来辨别的。
1. 音色
①不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。
不同的声源,由于他们的材料、结构不同,因此发出声音的音色不同,人对声音的感觉就不一样。借助仪器可以观察到音色不同的声音,波的形状是不同的。
2. 不同乐器的波形图
下面分别是音叉、双簧管、小提琴与长笛发出的波形图。
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
响度、音调和音色可以描述声音的特性,通常称为声音的三要素。
3. 声音的三要素与区别
音调 响度 音色
物理意义
影响因素
声音的高低
(声音的粗细)
人耳感觉到的声音的强弱
(声音的大小)
声音的
特色、品质
音调由发声体振动的频率决定, 振动频率越高,音调就越高,频率低则音调低
响度由发声体振动的振幅和听者距发声体的远近决定。振幅越大,响度越大;离发声体越远,响度越小
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同
用相同的力敲打,钟越小,音调越 ;钟越大,音调越 。
高
低
如图所示,是湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟,距今2 400余年,是世界上现存规模最大、最完整的编钟。
这套编钟共65件,依大小次序分成3层8组,悬挂在钟架上,好像一间古代乐厅。至今人们用这套编钟还能演奏古今乐曲,且音域宽广,音色优美。
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
①打击乐器:锣、鼓等受到打击时产生声音。
鼓
乐器分为三种主要的类型
以鼓为例,鼓皮绷得越紧,振动得越快,音调越高。
击鼓的力量越大,鼓皮的振动幅度就越大,声音就越响亮。
锣
乐音和乐器
②弦乐器:二胡、小提琴和古筝等通过弦的振动发声。
弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧。
一般来说,弦乐器的弦越细、越短、越紧,其发声时的音调越高。
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
管乐器音调的高低取决于所含空气柱的长短;
空气柱越长,音调越低。
③管乐器:
长笛、箫等乐器,包含一段空气柱,吹奏时空气柱振动发声。
课 堂 小 结
声音的特性
响度
人耳感觉到的声音的强弱
影响因素:振幅、距声源的远近
音调
声音的高低
影响因素:频率
音色
声音的品质
影响因素:发声体的材料、结构
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
课 堂 练 习
1.济南龙门山泉,气势如虹,蔚为壮观(如图5)。有趣的是,这处喷泉会跟随声音的大小,喷出高低起伏的水柱。控制喷泉水柱高度的是声音的( )
A.音调 B.音色 C. 响度 D.速度
C
2.声波能直观地反映声音的特性。如图所示的是四种声音的波形图,下列说法中正确的是( )
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
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
3.《中国诗词大会》节目中描写声的诗词,下列解释正确的是( )
A . “春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声传入人耳不需要介质
B. “不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的响度大
C.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”,笛声是根据音调辨别出来的D. “少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”,“乡音无改”是指声音的响度没变
B
4. 下列有关声现象中,能改变响度的是( )
A
D. 改变钢尺伸出
桌面长度再次拨动
A. 改变用力大小
敲击鼓面
B. 敲击不同
水量的瓶子
C. 改变管中水量
再次对着试管吹气
物理理论的实验局限利用类比法理解抽象概念,物理学习的社区交流,针对中考物理的备考策略,系统化的知识才能灵活运用。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。特别是压强与流速的关系。物理知识的网络资源,批判性思维有助于深入理解。培养物理探究能力的关键在于创设情境模拟物理过程,通过测量实践掌握仪器使用,观看科普视频拓展视野,创设情境模拟物理过程,通过辩论澄清物理概念,享受探索物理世界的过程。
5.小明在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水制成了“水瓶琴”敲击水位最
(选填“低”或“高”)的瓶子音调最低,为do(1)音。小明觉得该瓶发出的do(1)音还不够准,他用手机软件测得敲击时该瓶振动频率为200Hz,查阅资料国际标准音高do是261.6Hz,他应该 (选填“增加水”或“减少水”)直至音准。
减少水
高
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2016
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