3.2 探究乐音的特性（教学课件）物理新教材教科版八年级上册

该初中物理课件聚焦乐音的音调、响度、音色三大特性，通过列举音乐会上的乐器声、鸟叫声等生活实例导入，引导学生从声源振动切入，逐步探究音调与频率、响度与振幅及距离、音色与发声体材料结构的关系，搭建生活现象到物理本质的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过橡皮筋振动、钢尺伸出长度实验用控制变量法探究音调，鼓面纸屑跳动、音叉弹乒乓球实验用转换法分析响度，结合示波器波形图对比不同乐器音色，培养科学思维与物理观念。融入朱载堉十二平均律等内容，增强科学态度与责任。学生能通过实验直观理解抽象概念，教师可借助清晰实验步骤和典例分析提升教学效率。

物理八年级上册 • 教科版 第三章 声的世界 第2节 探究乐音的特性 物理观念 认识乐音音调、响度、音色三大特性，理解其分别由振动频率、振幅与距离、发声体自身属性决定；了解频率及超声、次声范围，能区分三特性并解释日常声现象。 科学思维 经历科学推理过程，掌握控制变量法、转换法；能通过波形图分析振动差异，辨析音调与响度的本质区别。 实验探究 能针对乐音特性影响因素完成探究实验，归纳结论；能通过示波器观察音色的波形差异。 科学态度与责任 激发声现象探究兴趣，树立实事求是的科学态度与协作意识；认识物理知识的应用价值，建立合理用声、保护声环境的意识。 学习目标 科学难点 教学重点 1.理解音调、响度、音色的物理含义及各自的决定因素。 2.掌握乐音特性的实验探究方法，能通过示波器分析声波波形并对应识别乐音特征。 重点难点 1.准确区分音调、响度、音色概念，厘清音调与响度的本质差异。 2.建立波形的频率、振幅、波形特征与音调、响度、音色对应关系。 课堂引入 　　在咱们生活周围有非常多的声音，例如：音乐会上有优美动听的笛子声、钢琴声、二胡声；清脆的鸟叫声；噪杂的集市和街道上的声音；建筑工地上的建筑机械声；校园中朗朗的读书声等等...... 知识点1　音 调 乐音：有规律的、好听悦耳的声音叫作乐音。 古筝 钢琴 乐器能发出不同的乐音，你能猜出下面乐器的名称吗？ 知识点1：音调 知识点1：音调 　　声音是由声源的振动产生的，因此乐音的特征，必然与声源的振动情况密切相关。要探究乐音的本质特征，我们需要从声源的振动情况这一核心点切入，逐一拆解其关键要素。 为什么声音都有明显的区别呢？ 1.定义：物理学中把声音的高低，粗细叫做音调。 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） 知识点1：音调 我们接触的各种声音为什么会有音调高低的不同，音调的高低是由什么因素决定的呢？ 知识点1：音调 2.实验探究：音调高低与声源振动快慢有怎样的关系? 　　先拨动绷紧的细橡皮筋，再拨动绷紧的粗橡皮筋。 哪根橡皮筋振动得快？ 哪根橡皮筋的音调高？ ①比较两根橡皮筋振动的快慢和音调的高低。 知识点1：音调 结论： 橡皮筋越紧振动得越快，发出声音的音调越高。　　 橡皮筋越松振动得越慢，发出声音的音调越低。 知识点1：音调 　　改变刻度尺伸出桌面的长度，用手拨动刻度尺，比较刻度尺振动的快慢和发声的音调。 ②比较刻度尺振动的快慢和发声的音调 知识点1：音调 结论：钢尺振动得越快，发出声音的音调越高。振动得越慢，音调越低。 慢 低 快 高 更快 更高 知识点1：音调 1. 定义：物理学中，把物体每秒振动的次数叫做频率。 2. 物理意义：用来描述物体振动的快慢。 3. 单位：赫兹　　简称：赫　　符号：Hz 4. 频率和音调的关系： 音调是由声源的振动频率决定的。 频率 声源振动快，频率高，音调就高。 声源振动慢，频率低，音调就低。 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； 知识点1：音调 声音是一种波，用示波器或计算机观察声音的波形， 我们可以进一步认识音调与声源的振动频率间的关系。 知识点1：音调 结论：低音调的波形比较稀疏，声音的频率较低； 　　　高音调的波形比较密集，声音的频率较高。 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 知识点1：音调 　　在音乐课上，经常会说到音调，从“1”到“7”，再到“i”，音调是逐渐升高的。 262Hz 523Hz 该两个音符相差八度 　　音乐中“C、D、E、F、G、A、B、C”，音调是逐步升高的。如图所示，中央C的频率是262Hz，而比它高八度的C的频率是 523Hz。国际上把A音定义为440HZ，叫作国际标准音调，作为各种乐器调准和演奏的基准。 知识点1：音调 典例分析 例1 《诗经•关雎》中“参差荇菜”一句，以“参差”形容水草长短不齐。我国传统管乐器排箫（如图）因竹管长短错落，雅称“参差”。竹管“参差”是为了改变声音的（　　） A．音调 　　B．响度　　　 C．音色　　 D．振幅 【解析】由题可知，放风筝时，手对绳子施加了拉力，由于力的作用是相互的，所以绳子也对手施加了拉力，因此，手受到的拉力作用的施力物体是绳子，故C符合题意，ABD不符合题意，故选C。 C 典例分析 例2 如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，拉动棉签可以改变声音的 ，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的 归为一类。 【解析】由题可知，放风筝时，手对绳子施加了拉力，由于力的作用是相互的，所以绳子也对手施加了拉力，因此，手受到的拉力作用的施力物体是绳子，故C符合题意，ABD不符合题意，故选C。 音调 笛子 知识点2　响度 声音有强弱之分吗? 知识点2：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。 响度 响度与什么因素有关呢? 知识点2：响度 2. 实验探究：声音的响度主要由什么因素决定? 　　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 结论：鼓面振动幅度越大， 发出声音的响度越大。 知识点2：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的大小和发声响度的大小。 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 知识点2：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. 物理意义：用来描述物体振动强弱的物理量。 3. 响度和振幅的关系： 振幅 振幅越大，声音的响度越大。 振幅越小，声音的响度越小。 知识点2：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 知识点2：响度 响度还跟人与声源的距离有关。 　　声音的能量从发声体向四面八方传播，越到远处能量越分散，所以人们距发声体越远，听到的声音越小。 响度大 响度小 距离发声体越远，听到的声音响度越小。 知识点2：响度 典例分析 例3 下列词语中，形容声音响度小的是（　　） A．震耳欲聋 B．声如洪钟 C．轻声细语 D．鼾声如雷 【解析】AB、震耳欲聋、声如洪钟意思是声音很大，说明响度特别大。故A、B不符合题意； C、轻声细语意思是声音非常小，说明响度小。故C符合题意； D、鼾声如雷形容睡觉时的鼾声非常大，也就是响度特别大。 故D不符合题意。故选：C。 C 典例分析 例4 唱歌、鼓掌、踏步、牙齿相叩，身体的不同部位可以发出各种声音。鼓掌声是由于空气 产生的；鼓掌声比牙齿相叩的声音传得更远，是因为鼓掌声的 更大；很难听到甩动胳膊发出的声音，是因为胳膊甩动的频率 （填“高”或“低”）。 【解析】掌声是由于空气振动产生的；鼓掌声比牙齿相叩的声音传得更远，是因为鼓掌声的响度大；很难听到甩动胳膊发出的声音，是因为胳膊甩动的频率低于20Hz。 故答案为：振动；响度；低。 振动 响度 低 知识点3　音色 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？ 1. 定义：物理学中，把声音的品质叫做音色，也常被称作音品。 它是声音的独特属性，是区分不同声音的关键特征。 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。 知识点3：音色 陈雪凝 邓紫棋 周笔畅 听声识人 音色——声音的“身份证” 知识点3：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 知识点3：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。 知识点3：音色 朱载堉(1536~1611)， 　　朱载堉，明代著名的律学家。历学家。音乐家。创建十二平均律，解决了乐器的定音难题，这是音乐学的一大革命，是世界科学史上的一大发明。 知识点3：音色 探究乐音的特性 音调 响度 音色 声音的高低 音调与声源振动快慢有关。 声音的强弱 响度与声源振幅有关，还与距离声源的远近有关。 声音的品质和特色 由于材料和形状的不同，会构成特有的声音特色。 课堂小结 1. 我们敲击不同琴键时，发出的声音 不同，主要是因为琴弦振动的 不同；用大小不同的力敲击钢琴的同一个键时，听起来声音的 也不同，这主要是因为敲击得越重，琴弦的 越大；我们可以分辨出不同乐器发出的声音，是因为不同乐器发出声音的 不同。 音调 课堂练习 频率 振幅 音色 响度 2. “蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句，被誉为“文外独绝”。下列关于人们听到的蝉叫声和鸟鸣声说法正确的是（　　） A．都是由于人耳鼓膜振动产生的 B．都是通过空气传播的 C．人们根据响度来辨别蝉叫声和鸟鸣声 D．人离蝉和鸟越近，听到声音的音调越高 B 课堂练习 3. 我国的古诗词和民间俗语中往往包含着物理知识，从物理知识运用的角度看，下列对于诗句或俗语理解、解释正确的是（　　） A．“响鼓也要重锤敲”——声音是由物体振动产生的，且振幅越大响度越大 B．“不敢高声语，恐惊天上人”——声音可以在真空中传播，音调越高传播得越远 C．“闻其声知其人”一一可以根据音色来判断说话者是谁 D．“长啸一声，山鸣谷应”——声音通过多次反射，可以形成回声 ACD 课堂练习 4. 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，就可以发出“1.2.3.4.5.6.7.i”的声音来；如果用嘴吹每个瓶子的上端，也可以发出哨声。则下列说法正确的是（　　） A．用嘴吹气时，从左到右音调逐渐升高 B．用嘴吹气，哨声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 C 课堂练习 5. 如图所示是教师常用的便携式扩音器，教师使用它的主要目的是改变声音的 ，在使用过程中，有时会造成声音的“失真”，此时主要是声音的 发生了变化；有时会发生“啸叫”现象，扩音器发出特别尖锐刺耳的声音， “尖锐刺耳”主要指声音的 高 （选填“音调”“响度”或“音色”）。 响度 音色 音调 课堂练习 5. 如图 5 所示，航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》。 下列说法中正确的是（　　 ） A．琴弦的长短不同，发出声音的音色不同 B．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的频率低 C．演奏古筝时通过手指的振动发声 D．拨动同一琴弦的力越大，发声的音调越高 B 课堂练习 课后作业 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 Lavf57.62.100 Other 41926.336 Other 36858.844 21812.275 ? 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