第2节 声音的特性（培优教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦声音的特性，系统讲解音调、响度、音色的概念及影响因素。以“蚊子与蝴蝶飞行声音差异”为导入，关联声源振动的已有知识，引导学生从现象探究本质，构建学习支架。 亮点在于通过钢尺振动等实验探究，运用控制变量法和转换法培养科学思维，结合波形图“疏密、高低、形状”直观辨析特性，强化物理观念。典例与生活结合，小结简洁系统，助力学生形成科学认知，教师教学更具逻辑性和操作性。

物理八年级上册 • 人教版 第二章 声现象 第2节 声音的特性 导入新课 为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶的声音呢? 声音来源于声源振动，蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动。 声音有高低、强弱、特色的差异，这些构成了声音的特性 音调、响度、音色 学习目标 物理观念 1. 了解音调、响度、音色是声音的三大特性及其的影响因素。 2. 音调由发声体振动频率决定，频率单位为赫兹。 3. 了解人耳可感知的声音频率范围。 科学思维 通过三组声音特征探究实验，经历观察、科学推理的过程。掌握观察法、转换法、科学推理法，形成以实验证据为依据、归纳物理规律的科学思维方式。 实验探究 在教师引导下参与声音特征探究实验，掌握基础实验探究思路，熟悉实验设计、现象观察、取证分析、论证解释的完整探究流程，学会依托实验证据得出物理结论。 科学态度与责任 通过实验探究，认识取证与推理的重要性，养成实事求是的严谨科学态度。 重点难点 科学难点 音调、响度两个概念的辨析。 教学重点 通过实验探究，认识音调、响度及其影响因素。 学习内容 01 02 音调 响度 03 音色 第2节 声音的特性 一、音调 一、音调 1. 音调 （1）定义：物理学中把声音的高低，粗细叫做音调。 声音清脆 声音低沉 音调高 音调低 女高音（李娜） 男高音（特格尔） 一、音调 发声体的长短不同 发声体的振动不同 声音的音调高低不同 一、音调 我们接触的各种声音，有的听起来音调高， 有的听起来音调低...... 为什么会有音调高低的不同？ 是什么因素决定音调的高低？ 一、音调 　　通过控制变量法，我们将钢尺紧压桌面，改变伸出长度并拨动，直观观察振动快慢与音调的对应关系，这是探究声音特性的经典实验。 （2）实验探究：音调的影响因素? 一、音调 实验数据 振动部分长度 振动快慢 音调高低 25cm 20cm 10cm 较慢 适中 最快 最低 适中 更高 1.钢尺伸出桌面越长，振动越慢；钢尺伸出桌面越短，振动越快。 2.钢尺振动越慢，音调越低；钢尺振动越快，音调越高。 实验结论 一、音调 实验推论 　　发声体发出声音的音调高低由振动快慢决定，发声体振动越快、音调越高；振动越慢、音调越低。 一、音调 【典例1】中国古乐中的“宫、商、角、徵、羽”5个音阶亦称“五音”，相当于现代7个音阶中的do、re、mi、sol、la,“五音”实际上是指声音的 。如图所示，在琵琶演奏中，声音是由琴弦 产生的。 音调 振动 一、音调 2. 频率 （1）定义：物理学中把物体振动的次数与所用时间之比，叫作频率。用符号“f”表示。 （2）单位：赫兹，简称：赫，符号是Hz。 一个物体1s内振动了100次，则这个物体振动的频率f=100Hz。 （3）物理意义：物理学中用频率来描述物体振动的快慢。 一、音调 3. 音调和频率的关系 音调是由声源的振动频率决定的。 发声体振动频率越高、音调越高；频率越低、音调越低。 蝴蝶翅膀振动慢（低频），音调低，人耳通常听不到。 蜜蜂飞行时翅膀振动快（高频），音调高； 一、音调 【典例2】（2025•山西）如图所示，中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成，琴弦常采用丝弦。演奏时，通过按压琴弦的不同位置，可弹出音调高低不同的声音，其原因是（　　） A．琴声在空气中传播速度改变 B．琴弦振动的幅度发生了变化 C．琴弦振动的频率发生了变化 D．琴身和琴弦的材质比较特殊 C 一、音调 声音是一种波，用示波器或计算机观察声音的波形，把音叉发出的声音信号输入示波器、计算机或手机，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边观察它们的波形有何不同。 一、音调 4. 波形中的音调规律 声音的音调由频率决定。波形越密集， 代表振动频率越高，声音的音调也就越高；反之则音调越低。 波形稀疏，在单位时间内振动的次数少，声音的频率低。这种声音听起来低沉。 波形密集，单位时间内振动的次数多，即声音的频率高。这类声音通常尖锐。 256Hz音叉的波形 音调低，波形稀疏 512Hz音叉的波形 音调高，波形密集 一、音调 5. 超声波与次声波 人耳听觉范围 超声波 次声波 频率高于 20000Hz的声波，它的方向性好、穿透能力强，在医学、工业和军事等领域有着广泛的应用。 频率低于 20Hz的声波，它传播距离远、能量损失小，常伴随地震、火山爆发等自然现象产生。 声音的高低由频率决定。大多数人能够听到的声音频率范围在20Hz ~ 20000Hz之间，超出这个范围的声音人耳通常无法感知。 一、音调 　　动物的听觉范围通常与人的不同。一些动物对高频声波反应灵敏。或许你曾经注意过，有时在你认为很静、没有任何声音时，猫或者狗却突然表现得非常警觉。一般情况下，猫能听到的频率范围是60~65 000Hz，狗能听到的频率范围是15~50 000Hz。 能听到次声波的动物有：狗、大象； 能听到超声波的动物有：狗、猫、蝙蝠、海豚。 一、音调 【典例3】2021年7月，我国南海海域，齿鲸发出巨大的超声波震晕一群小鱼，在齿鲸旁观察的潜水员却没有听到齿鲸发出的声音。齿鲸发出的声音（　　） A．响度大、频率高 B．响度大、频率低 C．响度小、频率高 D．响度小、频率低 A 第2节 声音的特性 二、响度 二、响度 声音有音调的不同，也有强弱的不同。 二、响度 （1）定义：物理学中，把人耳能感觉到的声音的强弱（或大小）称为响度，它是听觉判断声音轻重的主观感受，通常也被称作音量。 1. 响度 响度与什么因素有关呢? 二、响度 （2）实验探究：声音的响度由什么因素决定? 　　通过在鼓面撒碎纸屑，将看不见的鼓面振动转换为纸屑的跳动。 观察发现：敲击力度越大，纸屑跳动幅度越大，听到的声音响度越大。 ①鼓面的振动实验 实验结论：鼓面振动幅度越大， 发出声音的响度越大。 二、响度 　　重击、轻击同一音叉，分别将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开大小的幅度，同时听乒乓球振动时音叉发声的响度。比较每次音叉振动幅度大小和发声响度大小。 实验结论： 音叉振动幅度越大，发出声音响度越大；振动幅度越小，响度越小。 ②音叉的振动实验 二、响度 （1）定义：在物理学中，把物体振动时偏离原来位置的最大距离 叫做振幅。 2. 振幅 （2）物理意义：用来描述物体振动强弱的物理量。 振幅越大，声音的响度越大。 振幅越小，声音的响度越小。 3. 响度和振幅的关系： 二、响度 4. 用波形图表示响度的大小 　　当我们用力敲音叉时，音叉振动的幅度大，声音就强，这表明响度是与声源振动的幅度相关的。 振动幅度大，响度就大；振动幅度小，响度就小。 声音图像振幅大 声音的响度较大 声音图像振幅小 声音的响度较小 二、响度 　　站在远处和近处听同一个喇叭发声，听到的声音强弱一样吗？就像听演唱会时，舞台前的观众觉得震耳欲聋，而最后一排的观众则觉得声音轻柔许多。 思 考 二、响度 　　在振幅相同的情况下，距离发声体越远，人耳接收到的声音响度越小；距离发声体越近，接收到的声音响度越大。 5. 响度还跟人与声源的距离有关。 二、响度 为什么声音的响度会随着距离的增加而减小呢? 二、响度 　　声音在介质中传播时，能量会随着传播距离的增加而逐渐向四周分散、衰减。距离越远，声波覆盖的面积越大，单位面积上的声音能量就越少，最终到达人耳的能量也就越少。 响度大 响度小 二、响度 增大响度的方法 声音在传播过程中会向四面八方分散，导致能量减弱。要增大响度，最有效的方法就是减小声音的分散，集中声能，让更多声波传入人耳。 典型实例 医用听诊器的探头和胶管设计，利用固体传声，有效减少声音向四周的分散，将微弱的心跳声集中放大。 生活妙招 喊话时将双手做成喇叭状围在嘴边，能阻挡声音向两侧扩散，把声波集中向前方传播，从而传得更远。 工业设计 扬声器、广播喇叭都设计成“喇叭口”形状，这种结构能汇聚声波，减少能量在空气中的损耗。 二、响度 【典例4】（2023•淮安）通过调节蓝牙音箱上的“+”“-”按钮可以改变音量大小，这是改变了声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．速度 B 二、响度 【典例5】（2023•成都）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 D 三、音色 第1节 声音的特性 三、音色 听音乐辨乐器 以下《小星星》两个片段，你能判断分别是由哪件乐器演奏的吗？ 三、音色 （1）定义：物理学中，声音的品质与特色叫做音色。 它是一种声音区别于另一种声音的根本标志，是声音的“指纹”。 1. 音色 （2）核心规律：音色由发声体的材料和结构决定。 不同物体因内部构造、材料成分不同，振动方式各异，从而产生了独一无二的音色。 三、音色 陈雪凝 邓紫棋 周笔畅 听声识人 音色——声音的“身份证” 三、音色 （3）不同乐器声音的波形图： 　　如图分别是吉他、钢琴与萨克斯发出的C调1（do）的声音的图像，比较它们的图像有什么相似和不同。 从波形可知：三者的波形整体上疏密程度相同，即音调相同，振幅也相同，即响度相同，但波的形状不相同，即音色不同。 吉他 钢琴 萨克森 三、音色 ①音色是声音的特有品质，可用于区分不同发声体，比如“闻其声而知其人”就是利用音色辨别人。 ②音色由发声体本身决定，发声体状态变化会带来音色改变，可借此判断物体状态，比如铁路工人通过敲击钢轨的音色判断螺丝是否松动。 ③即使是同一个人，其发声的音色也并非固定不变。 （4）音色的理解 三、音色 音调看“疏密” 波形越密集，表示发声体振动频率越高， 发出的声音音调也就越高；反之则音调越低。 响度看“高低” 波形的幅度（波峰到平衡位置的距离）越大，表示振幅越大，声音的响度也就越大；反之则响度越小。 音色看“形状” 不同发声体的波形形状各不相同，这决定了声音的品质与特色，也就是我们常说的音色。 声音的振动通过示波器可转换为直观的波形图。通过观察波形的疏密、高低与形状，我们能精准判断声音的三大核心特性。 三、音色 【典例6】（2025•苏州）苏州评弹是国家级非物质文化遗产，表演中常用到琵琶、三弦等乐器，如图所示。当演奏者拨动琴弦时，弦因 而发出声音，且拨的力 度越大，声音的 越大；听众能分辨 出琵琶和三弦发出的声音，主要是依据 声音的 不同。 振动 响度 音色 三、音色 【典例7】（2024•成都）在成都地铁3号线磨子桥站出口，行人走上“琴键”台阶（如图），台阶亮灯并响起音乐。关于上述情景，下列说法正确的是（　　） A．该音乐声由行人振动产生 B．该音乐声不能在真空中传播 C．乐曲的音色与行人的心情有关 D．乐曲的音调越高响度一定越大 B 四、乐音和乐器 科学世界 乐音和乐器 （1）乐音：有规律的、好听悦耳的声音叫作乐音。 （2）乐器：千百年来世界各地的人民发明了形形色色的乐器。虽然各种乐器看上去千差万别，音色和演奏方式也不尽相同，但所有乐器的物理原理都是一样的： 通过振动发出声音。 四、乐音和乐器 ①打击乐器：锣、鼓等收受到打击时产生声音。 　　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。 ②弦乐器：古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过弦的振动发声。 　　长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越大，声音就越响。弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更洪亮。 四、乐音和乐器 ③管乐器：箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。 　　手指按在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。单簧管、双簧管和各种号也是常见的管乐器。 五、课堂小结 声音的特性 音调：声音的高低，由发声体振动频率决定。 音色：由发声体材料、结构决定。 响度：声音的强弱 与发声体的振幅有关 与离发声体的距离有关 1. 机场附近的飞鸟对起落的飞机会构成巨大的威胁，某机场的工作人员为解决这一难题，想出了一个巧妙的办法，他们到森林中录制了飞鸟的天敌的鸣叫声，然后在机场附近利用扩音设备播放，取得了意想不到的效果。为了使效果更好，工作人员又调大了播放的声音的音量，他们改变的是（　　） A．声音的音调 B．声音的响度 C．声音的音色 D．声音的频率 B 六、练习与应用 六、练习与应用 【解析】 调节音量时，扩音设备喇叭的振幅发生改变，所以发出声音的响度发生改变。调大了播放的声音的音量其实际是改变声音的响度。 故选：B。 2. 用竹笛和小提琴同时演奏同一支乐曲，但人们一听声音就能区别出来是由哪一种乐器所奏，这是因为它们发出的（　　） A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．离听众的距离不同 A 六、练习与应用 六、练习与应用 【解析】 不同乐器、不同发声体的材料和结构不同，产生的音色会不同，我们是靠音色来辨别乐器的种类，所以我们可以通过音色的不同来区分听到的乐曲是由小提琴还是竹笛演奏的。与声音的音调、响度及离听众的距离没有关系。 故选：A。 3. 男低音独唱时由女高音伴唱，下面对两人声音的描述正确的是（　　） A．男声音调低，响度小；女声音调高，响度大 B．男声音调低，响度大；女声音调高，响度小 C．男声音调高，响度小；女声音调低，响度大 D．男声音调高，响度大；女声影调低，响度小 B 六、练习与应用 六、练习与应用 【解析】 男低音独唱时，他的音调低，但以他的声音为主，故他的响度大；女高音轻声伴唱，她的音调高，但是在伴唱，故响度小，故ACD错误，B正确。 故选：B。 4. 编钟是我国古代的一种打击乐器，如图所示的曾侯乙编钟，由大小不同的扁圆钟依次排列组成，是我国古代人民高度智慧的结晶。关于编钟下列说法正确的是（　　） A．编钟发出的声音，可以在真空中传播 B．编钟发出的声音是由编钟振动产生的 C．用大小相同的力敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同 D．人们能把编钟和其它乐器发出的声音区分开，是依据声音的响度不同 B 六、练习与应用 六、练习与应用 【解析】 A、编钟发出的声音，不可以在真空中传播，故A错误； B、声音是由物体的振动产生的，编钟发出的声音是由编钟振动产生的，故B正确； C、用大小不同的力敲击同一个钟，发出声音的振幅不同，发出不同响度的声音，故C错误； D、音色反映了声音的品质与特色，编钟和其它乐器是不同的物体，所以音色是不一样的，故D错误。 故选：B。 5. 把音叉、钢琴与长笛发出的C调1（do）的声音分别输入到一个设置不变的示波器中，得到如图所示的波形图，下列说法正确的是（　　） A．三种乐器发声的响度不同 B．三种乐器发声的音色不同 C．三种乐器发声的音调不同 D．三个声音传播的速度不同 B 六、练习与应用 六、练习与应用 【解析】 如图可知，三幅图中音叉、钢琴、长笛振动的快慢相同，三者的频率相同，因此音调相同；偏离原位置相同，因此响度相同；三者的材料不同，音色不同。因此ACD不正确，只有B正确。 故选：B。 1．“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁，而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁识别主人身份主要是依据声音的（　　） A．响度　　　　　 B．音调 C．音色　　　　　 D．振幅 七、提升训练 C 【解析】 音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，不同发声体的音色一般不同，因此声纹锁主要依据声音的音色来识别主人身份的，故ABD错误，C正确。 故选：C。 七、提升训练 2．图为国家级非物质文化遗产——文水鈲（gū）子。文水鈲子起源于当地古代祈雨仪式，在演奏时用乐器模拟自然界中的风、雨、雷、电，有很强的艺术性和观赏性，被誉为“三晋锣鼓中的一绝”。 乐器模拟自然界中的风、雨、雷、电的 声音，主要是模拟了它们的（　　） A．音色 B．响度 C．音调 D．传播速度 七、提升训练 A 【解析】 音色是由发声体自身的材料、结构所决定，不同发声体发出声音的音色不同。乐器模拟自然界中的风、雨、雷、电的声音，主要是模拟了它们的音色。 故选：A。 七、提升训练 3．2026年春晚，音乐诗人李健深情献唱的《人间共鸣》，清澈透亮的嗓音让人如沐春风印象深刻。刚进门的小楠，听到歌声就知道是李健在演唱，她是通过声音的_______ 辨别的。她赶忙坐下来，用电视遥控器调大声音，调节的是声音的_______。 七、提升训练 响度 音色 【解析】 （1）音色由发声体的材料、结构等决定，不同发声体的音色不同，刚进门的小楠，听到歌声就知道是李健在演唱，她是通过声音的音色辨别的。 （2）响度指声音的强弱（大小），用遥控器调大声音，是改变声音的响度。 故答案为：音色；响度。 七、提升训练 4．如图所示，分别是甲、乙、丙、丁四个物体发出的声音在示波器上显示的波形，下面关于四者发出的声音的特性描述正确的是（　　） A．甲、乙音调相同 B．甲、乙响度相同 C．乙、丙音调相同 D．丙、丁音色相同 七、提升训练 A 【解析】 AC．音调与频率有关，在相同时间，丙振动次数更多，频率更高，故甲、乙音调相同，乙、丙的音调不同，故A正确、C错误； B．响度与振幅有关，甲的振幅小于乙的振幅，故甲、乙响度不相同，故B错误； D．音色与振动体的材料和结构有关，由图可知，甲、乙两个声音的波形完全相同，故音色相同，丙、丁两个声音的波形不相同，且丁属于噪声的波形，故丙、丁音色不相同，故D错误。 故选：A。 七、提升训练 Çà²Ø¸ßÔ­ Other 218945.8 ? Blues 28134.053 http://www.our80s.com [ti:����] [ar:��������] [al:] [by:] [00:00.00]������mp3.91.com [03:38.10][01:05.84]���������� ���������� ���������� [03:56.70][01:23.54]���������� [04:06.77][01:36.52]������������ ���������� [04:22.11][01:49.97]���������� ���������� [04:39.64][02:22.69][02:10.42]������ ������ �������������� [04:50.17]������ ������ ������ �������� Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 33216.0 22386.982 24768.0 21812.275 $