2.2 音调（导学案）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理导学案聚焦“音调”核心知识，通过钢尺振动实验、弦乐器控制变量探究等操作，引导学生从声音高低现象切入，建立音调与频率的关联，理解频率概念及单位，衔接弦长短、粗细、松紧对音调的影响，搭建从现象到规律的学习支架。 资料以科学探究为主线，通过实验操作、波形图分析、生活现象解释（如蝴蝶与蚊子发声差异）培养学生科学思维，突出控制变量法应用，习题设计层次分明，兼顾基础与探究，助力学生形成物理观念，提升实验观察与问题解决能力。

2.2 音调 （导学案） 【学习目标】 1．通过实验探究，理解音调的概念，知道音调由声源振动的频率决定，掌握频率的定义、单位及物理意义。 2．掌握弦乐器音调高低的影响因素，能运用控制变量法分析弦的长短、粗细、松紧对音调的影响。 3．了解人和不同动物的发声频率范围与听觉频率范围，能解释生活中常见的音调相关现象。 4．能通过声波波形图判断频率高低与音调高低，体会控制变量法在物理探究中的应用，提升实验观察与分析归纳能力。 【学习重点】1．音调与声源振动频率的关系；2．频率的概念、单位及物理意义；3．弦乐器音调的影响因素。 【学习难点】1．频率概念的理解与波形图分析；2．用控制变量法探究弦乐器音调的影响因素；3．利用音调与频率的关系解释生活现象。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．物理学中，把声音的高低叫做音调；声音的高低与声源振动的频率有关。 2．声源振动次数和所用时间之比称为频率，用字母表示；其单位是赫兹，简称赫，符号为。 3．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。 4．从声波波形图来看，相同时间内振动次数越多，说明频率越高，音调越高。 5．弦乐器是通过弦的振动发声的；弦的长短、粗细、张紧程度（松紧）都会影响弦发声的音调高低。 6．弦越短、越细、越紧，它发出声音的音调越高；弦越长、越粗、越松，音调越低。 7．人的发声频率范围约为Hz；人的听觉频率范围约为Hz。 8．拉二胡时，手指在琴弦上上下移动，是通过改变弦振动的长度来改变音调的高低。 【课堂探究】 探究一、音调与频率的关系 【情境引入】同样是发声，有的声音尖细高昂，有的声音低沉浑厚，这种声音高低的差异，就是音调的不同。 【实验探究】探究影响声音高低的因素 实验操作：将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，用大小相同的力拨动钢尺，观察振动快慢，辨别声音高低；改变钢尺伸出桌面的长度，重复实验。 实验现象：钢尺伸出桌面越短，振动越快，发出的声音越高；伸出越长，振动越慢，声音越低。 【核心概念梳理】 1．音调：声音的高低叫做音调，是声音的基本特性之一。 2．频率： 定义：声源振动次数与所用时间的比值，描述物体振动的快慢。 单位：赫兹，简称赫，符号 Hz。1 Hz 表示物体每秒振动 1 次。 3．实验结论：声音的高低与声源振动的频率有关。声源振动的频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 4．波形图分析：相同时间内，波形越密集，说明振动次数越多，频率越高，音调越高；波形越稀疏，频率越低，音调越低。 【讨论交流】 1．实验中拨动钢尺时，为什么要保持每次拨动的力度大致相同？这用到了什么研究方法？ 保持每次拨动的力度大致相同，是为了控制钢尺振动的幅度一致，排除声音响度对实验的干扰，只探究音调与振动频率的关系。该实验用到了控制变量法。 2．为什么通常儿童说话的音调比成年人高，女孩的音调比男孩高？ 音调由发声体的振动频率决定。儿童的声带更短、更薄、更紧致，振动频率更高，因此说话的音调比成年人高；同理，女孩的声带通常比男孩更短更薄，振动频率更高，所以音调普遍比男孩高。 【例题1】要使小提琴发出的声音的音调变低，可以采取的方法是（　　） A．拉紧弦线 B．增加发声部分弦的长度 C．缩短发声部分弦的长度 D．用更大的力弹拨弦线 【答案】B 【解析】通过改变琴弦的松紧可以改变琴弦振动的快慢，所以要使小提琴发出的声音的音调变低，可以将琴弦变松弛一些，也可以改变增加琴弦发声部分长度，这样可以让琴弦振动减慢，音调就会变低。 故选B。 探究二、弦乐器音调的影响因素 【情境思考】二胡、吉他等弦乐器，不用更换琴弦就能演奏出不同音调的乐曲，它们是如何改变音调的？ 【实验探究】探究影响弦乐器音调的因素 实验操作：固定琴弦的粗细、张紧程度，改变弦的长度，弹拨琴弦听音调变化；固定长度和张紧程度，换用粗细不同的弦对比；固定长度和粗细，改变钩码数量改变张紧程度对比。 实验结论：在其他条件相同时，弦越短，音调越高；弦越细，音调越高；弦越紧，音调越高。 【方法点拨】实验中每次只改变一个因素，控制其他因素不变，来研究该因素对音调的影响，这种方法叫做控制变量法。 【讨论交流】 1．演奏小提琴时，演奏者的手指在琴弦上不断移动位置，这样做的目的是什么？ 手指在琴弦上移动位置，是通过改变琴弦振动部分的长度来改变振动频率，从而改变音调。手指按压的位置越靠近琴头，振动的弦长越短，振动频率越高，音调就越高。 2．吉他调音时，拧紧或拧松琴弦的旋钮，是在改变什么因素来调节音调？ 拧紧或拧松琴弦旋钮，是通过改变琴弦的张紧程度来调节音调。拧紧琴弦时，弦变紧，振动频率升高，音调变高；拧松琴弦时，弦变松，振动频率降低，音调变低。 【例题2】中阮是中华民族传统弹拨乐器，也是古琵琶的一种，已有两千多年的历史。如图是重庆鲁能巴蜀中学文明礼仪主题活动中的中阮表演，演奏的声音是琴玹的 产生的，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。 【答案】 振动 音调 【解析】[1]一切声音都是由于物体振动产生的，演奏的声音是琴玹的振动产生的。 [2]弦的音调与弦的长短、粗细、松紧有关，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的音调。 探究三、频率范围与生活中的音调现象 【核心梳理】 1．人和动物的发声与听觉频率范围 人的发声频率范围：约 85~1100 Hz；人的听觉频率范围：约 20~20000 Hz。 不同动物的发声和听觉频率范围差异很大，例如蝙蝠、海豚可以发出和听到频率很高的超声波。 2．常见现象解释： 蝴蝶飞行时翅膀振动频率低于 20 Hz，不在人的听觉范围内，因此人听不到蝴蝶飞行的声音； 蚊子飞行时翅膀振动频率在人的听觉范围内，因此能听到 “嗡嗡” 声。 【拓展活动】水瓶琴的原理 用相同的玻璃杯装入不同量的水，敲击杯子时，杯子和水共同振动发声；水越多，杯子振动越慢，频率越低，音调越低；水越少，音调越高。 【讨论交流】 1．为什么人耳听不到蝙蝠发出的全部声音？ 人耳的听觉频率范围是 20\20000 Hz，而蝙蝠的发声频率范围约为 10000\120000 Hz，其中大部分高于 20000 Hz（属于超声波），超出了人耳的听觉范围，因此人耳听不到蝙蝠发出的全部声音。 2．向保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断水位的高低，这是为什么？ 向保温瓶灌开水时，发声体是瓶内的空气柱。随着水位升高，瓶内空气柱的长度逐渐变短，空气柱的振动频率逐渐升高，音调也随之逐渐变高。因此我们可以通过音调的变化，判断瓶内水位的高低。 【例题3】蝴蝶的翅膀在10s内振动了60次，其振动频率是6Hz，蚊子的翅膀在2s内做了1200次振动，其振动频率是 Hz。当蚊子和蝴蝶飞到你身边，闭上眼的你不能听到的是 （选填“蝴蝶”或“蚊子”）翅膀振动发出的声音。 【答案】 600 蝴蝶 【解析】[1][2]蚊子的翅膀在2s内振动了1200次，则蚊子的频率为 人类能听到的频率范围是20Hz～20000Hz，人耳听不到蝴蝶飞行时的声音。 【归纳整理】 2.2 音调 【课堂练习】 1．如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（　　） A．发声的响度一定较大 B．发声的音调一定较低 C．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高 【答案】B 【解析】D．频率是物体在单位时间内振动的次数，根据题意知道，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，说明甲鼓振动的频率比乙鼓小，故D错误； B．音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低；由于甲鼓振动的频率比乙鼓小，所以甲鼓发声的音调一定较低，故B正确； AC．响度是由发声体振动的幅度决定的，振幅越大、响度越大，根据题意，不能判断两鼓的振幅，故不能判断响度，故AC不符合题意。 故选B。 2．如图所示，同学们自制了一件乐器水瓶琴，在8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水，下列说法错误的是（　　） A．用敲击的办法使其发出乐音，是因为瓶子和里面的水柱振动引起的 B．用同样大小的力从左到右敲击，音调依次升高 C．用吹气的办法使其发出乐音，是因为里面的空气柱振动引起的 D．用同样大小的力从左到右吹气，音调依次升高 【答案】B 【解析】A．用敲击的方法使玻璃瓶发出乐音，是因为瓶子和里面的水柱振动引起的，故A正确，不符合题意； B．用同样大小的力从左到右敲击时，瓶内的水越多，振动越慢，频率越小，音调越低，所以音调依次降低，故B错误，符合题意； C．向瓶子里吹气时，瓶子里的空气柱振动发声，故C正确，不符合题意； D．向瓶子里吹气时，瓶子里的空气柱越短，越容易振动，频率越大，音调越高，故从左到右音调依次升高，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．童谣《小蜜蜂》的歌词与乐谱如图所示，当唱到“大家一起”这四个字，声音的音调逐渐升高，主要是因为（　　） A．声波的频率逐渐变高 B．声波的振幅逐渐变大 C．声音的响度逐渐变大 D．声音的音色逐渐变好 【答案】A 【解析】音调是由频率决定的，当唱到“大家一起”这四个字时，声音振动的频率逐渐变大，所以声音的音调逐渐升高。 故选A。 4．如图所示，有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒（如图所示）。各量筒内装有水，小红猜想气柱发声的音调可能与：①气柱的长短有关；②气柱的横截面积有关；③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表，用同样大小的力在量筒口上吹气，并记录声音的频率，如右表： 量筒 a b c d e 频率/Hz 400 352 274 274 （1）量筒a气柱振动100次，需要 秒，音调最高的是量筒 （填字母代号）； （2）若探究猜想①，应选量筒 ，本实验所用到的探究方法是 ； （3）若选择的是量筒b、c，则探究的猜想是 （选填“②”或“③”）； （4）若选择的是量筒 ，小红用同样大小的力在它们口上吹气，所发出的声音音调 （选填“相同”或“不同”），从而得出结论：气柱发声的音调与水柱的长度 （选填“有关”或“无关”）。 （5）如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声， 所发出的声音音调较高。 （6）在量筒e口上吹气，所发出声音的频率可能是 Hz（选填“380”“300”或“240”）。 【答案】 0.25 a ab 控制变量法 ② cd 相同 无关 c 300 【解析】（1）[1]量筒a振动100次需要的时间为 [2]发声体振动频率越高，所发声音的音调越高，故a的音调最高。 （2）[3][4]若探究猜想①，所选量筒应该是：横截面积相同，但水面上方气柱长度不同。故应选择a、b。在探究多个因素影响一个结果的问题时，每次只改变一个因素进行实验，这是控制变量法。 （3）[5]这两个量筒水柱长度、气柱长度均相同，只是横截面积不同，这是探究猜想②。 （4）[6][7][8]探究音调与水柱长度的关系，两个量筒的横截面积应相同，水面上方气柱长度应相同，应该选择c、d。实验发现所发声音的频率相同，说明所发声音的音调相同，即音调与水柱长度无关。 （5）[9]量筒c质量小，振动时频率高，音调高。 （6）[10]与d比，气柱的横截面积小，其音调应该高于d；与b比，气柱的横截面积大，其音调应该低于b。即其音调介于274Hz~352Hz之间，故选300Hz。 5．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的， 他决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm²） 编号 材料 长度（cm） 横截面积（m²） A 铜 60 0.76 E 铜 80 1.02 B 铜 60 0.89 F 铜 100 0.76 C 铜 60 1.02 G 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 H 尼龙 100 1.02 （1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系； （2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 三根琴弦； （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 cm、横截面积为 mm²； （4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土电话”； ①他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在 中传播； ②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题： ； ③如果使用“土电话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学 （选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。 【答案】 琴弦的长短 A、B、C 80 1.02 固体 传声效果与传声介质有什么关系？ 不能 【解析】（1）[1] A、D、F三根琴弦只有长度不同，根据控制变量法，是为了研究音调的高低与琴弦的长短的关系。 （2）[2] 要验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，根据控制变量法，应选择只有横截面积不同的A、B、C三根琴弦。 （3）[3][4] 验证音调的高低与琴弦的材料的关系，应该选用只有材料不同的三根琴弦，所以添加的钢琴弦I应长度应该为80cm、横截面积为1.02mm²，这样就与琴弦E、G只有材料不同。 （4）[5] 用“土电话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在固体中传播。 [6] 相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，传声的介质不同，效果不同，可以探究：传声效果与传声介质有什么关系？ [7] 声音是由物体振动产生的，如果使用“土电话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，琴弦停止振动，则听的那一位同学不能听到对方的说话声。 6．小明在观察图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如丙表所示。 实验次数 1 2 3 4 钢丝 粗 细 AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数 3 3 4 3 （1）实验中，在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的 ； （2）第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 关系。拨动后发现第1次实验发声音调低，则小明可得出结论： ； （3）为了探究其余猜想，关于第3、4两次钢丝的粗细选择，一定要满足 ； A．3粗4细       B．4粗3细        C．粗细相同       D．粗细均可 （4）探究结束反思实验时，小明认为可以将钢丝换成易于拉长和缩短的橡皮筋更方便探究音调与弦的长度关系。你认为可行吗？为什么？ ； （5）二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律。图丁中小明两手指按压的是音符“3、4”位置，为发出“3”音符，他此时最简单合理的操作是： 。 【答案】 松紧 粗细 当长度、松紧相同时，弦越粗（细）音调越低（高） D 不可行，无法在改变橡皮筋长度时控制粗细、松紧不变 松开中指 【解析】（1）[1]实验中，钢丝末端悬挂钩码，钢丝受到拉力的作用，钩码个数不同，钢丝受到的拉力也不同，则钢丝的松紧程度也不同。所以挂个数不同的钩码是为了改变钢丝的松紧程度。 （2）[2]由表格数据知，1、2两次实验中，钢丝在AB间的长度相同，所挂钩码个数相同，即钢丝的松紧程度相同，但粗细不同，所以是为了探究音调与弦的粗线的关系。 [3]其余因素相同、粗细不同的钢丝，拨动时，粗钢丝发音音调低，这说明：长度、松紧程度相同时，弦越粗，音调越低。 （3）[4]第3次实验中，所挂钩码个数与1、2两次不同，即松紧程度不同，而AB间距离相同，即长度相同，通过1和3或2和3可探究音调与松紧程度的关系，则3的粗细可与1的相同，粗钢丝，或与2的相同，细钢丝。第4次实验中，所挂钩码个数相同，即松紧程度相同，AB间距不同，即长度不同，通过1和4或2和4可探究音调与长度的关系，则4的粗细可与1的相同，粗钢丝，或与2的相同，细钢丝。所以3、4次钢丝的粗细可为粗钢丝，也可为细钢丝。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （4）[5]用橡皮筋替代钢丝不可行，因为在改变橡皮筋的长度时，橡皮筋容易发生形变，则粗细及松紧也随着变化。 （5）[6]图示中，按压食指时，弦线长度较长，拨动弦振动较慢，发出的声音音调较低，按压中指时，弦线较短，拨动弦振动较快，发出声音的音调较高。而音符3的音调比4的低，所以最简单合理的操作是松开中指。 7．人耳听到声音必须具备的条件： （1）发声体振动，而且必须是每秒振动 次； （2）一定要有传播声音的 ； （3）要有正常良好的接收声音的 。这三个条件缺一不可。 【答案】 20~20000 介质 器官 【解析】（1）[1]人耳的听觉频率范围是20～20000Hz，所以人耳要听到声音，发声体必须振动，而且必须是每秒振动20~20000次。 （2）[2]声音的传播需要介质，要听到声音，声音必须通过介质传入耳朵。 （3）[3]声音传入耳朵，引起鼓膜的振动，经听觉神经传入大脑，人才能听到声音。 8．根据图中所给信息，下列说法错误的是（　　）    A．蝙蝠可以发出频率为10000Hz的声音 B．人能听到蝙蝠发出的部分频率的声音 C．人的听觉频率范围比人的发声频率范围大 D．15Hz的声音只要响度足够大，人耳是能听到的 【答案】D 【解析】A．由图可知，蝙蝠的发声频率范围是10000Hz~120000Hz，所以蝙蝠可以发出频率为10000Hz，故A正确，不符合题意； B．人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，蝙蝠的发声频率范围是10000Hz~120000Hz，所以人能听到蝙蝠发出的部分频率的声音，故B正确，不符合题意； C．人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，人的发声频率范围是85~1100Hz，所以人的听觉频率范围比人的发声频率范围大，故C正确，不符合题意； D．人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，15Hz的声音人耳是不能听到的，故D错误，符合题意。 故选D。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 音调 （导学案） 【学习目标】 1．通过实验探究，理解音调的概念，知道音调由声源振动的频率决定，掌握频率的定义、单位及物理意义。 2．掌握弦乐器音调高低的影响因素，能运用控制变量法分析弦的长短、粗细、松紧对音调的影响。 3．了解人和不同动物的发声频率范围与听觉频率范围，能解释生活中常见的音调相关现象。 4．能通过声波波形图判断频率高低与音调高低，体会控制变量法在物理探究中的应用，提升实验观察与分析归纳能力。 【学习重点】1．音调与声源振动频率的关系；2．频率的概念、单位及物理意义；3．弦乐器音调的影响因素。 【学习难点】1．频率概念的理解与波形图分析；2．用控制变量法探究弦乐器音调的影响因素；3．利用音调与频率的关系解释生活现象。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．物理学中，把声音的高低叫做______；声音的高低与声源振动的______有关。 2．声源振动次数和所用时间之比称为______，用字母表示；其单位是______，简称赫，符号为。 3．声源振动的频率越______，音调越高；声源振动的频率越______，音调越低。 4．从声波波形图来看，相同时间内振动次数越多，说明频率越______，音调越______。 5．弦乐器是通过______的振动发声的；弦的______、______、____________都会影响弦发声的音调高低。 6．弦越短、越细、越紧，它发出声音的音调越______；弦越长、越粗、越松，音调越______。 7．人的发声频率范围约为Hz；人的听觉频率范围约为Hz。 8．拉二胡时，手指在琴弦上上下移动，是通过改变__________________来改变音调的高低。 【课堂探究】 探究一、音调与频率的关系 【情境引入】同样是发声，有的声音尖细高昂，有的声音低沉浑厚，这种声音高低的差异，就是音调的不同。 【实验探究】探究影响声音高低的因素 实验操作：将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，用大小相同的力拨动钢尺，观察振动快慢，辨别声音高低；改变钢尺伸出桌面的长度，重复实验。 实验现象：钢尺伸出桌面越短，振动越快，发出的声音越高；伸出越长，振动越慢，声音越低。 【核心概念梳理】 1．音调：声音的高低叫做音调，是声音的基本特性之一。 2．频率： 定义：声源振动次数与所用时间的比值，描述物体振动的快慢。 单位：赫兹，简称赫，符号 Hz。1 Hz 表示物体每秒振动 1 次。 3．实验结论：声音的高低与声源振动的频率有关。声源振动的频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 4．波形图分析：相同时间内，波形越密集，说明振动次数越多，频率越高，音调越高；波形越稀疏，频率越低，音调越低。 【讨论交流】 1．实验中拨动钢尺时，为什么要保持每次拨动的力度大致相同？这用到了什么研究方法？ 2．为什么通常儿童说话的音调比成年人高，女孩的音调比男孩高？ 【例题1】要使小提琴发出的声音的音调变低，可以采取的方法是（　　） A．拉紧弦线 B．增加发声部分弦的长度 C．缩短发声部分弦的长度 D．用更大的力弹拨弦线 探究二、弦乐器音调的影响因素 【情境思考】二胡、吉他等弦乐器，不用更换琴弦就能演奏出不同音调的乐曲，它们是如何改变音调的？ 【实验探究】探究影响弦乐器音调的因素 实验操作：固定琴弦的粗细、张紧程度，改变弦的长度，弹拨琴弦听音调变化；固定长度和张紧程度，换用粗细不同的弦对比；固定长度和粗细，改变钩码数量改变张紧程度对比。 实验结论：在其他条件相同时，弦越短，音调越高；弦越细，音调越高；弦越紧，音调越高。 【方法点拨】实验中每次只改变一个因素，控制其他因素不变，来研究该因素对音调的影响，这种方法叫做控制变量法。 【讨论交流】 1．演奏小提琴时，演奏者的手指在琴弦上不断移动位置，这样做的目的是什么？ 2．吉他调音时，拧紧或拧松琴弦的旋钮，是在改变什么因素来调节音调？ 【例题2】中阮是中华民族传统弹拨乐器，也是古琵琶的一种，已有两千多年的历史。如图是重庆鲁能巴蜀中学文明礼仪主题活动中的中阮表演，演奏的声音是琴玹的 产生的，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。 探究三、频率范围与生活中的音调现象 【核心梳理】 1．人和动物的发声与听觉频率范围 人的发声频率范围：约 85~1100 Hz；人的听觉频率范围：约 20~20000 Hz。 不同动物的发声和听觉频率范围差异很大，例如蝙蝠、海豚可以发出和听到频率很高的超声波。 2．常见现象解释： 蝴蝶飞行时翅膀振动频率低于 20 Hz，不在人的听觉范围内，因此人听不到蝴蝶飞行的声音； 蚊子飞行时翅膀振动频率在人的听觉范围内，因此能听到 “嗡嗡” 声。 【拓展活动】水瓶琴的原理 用相同的玻璃杯装入不同量的水，敲击杯子时，杯子和水共同振动发声；水越多，杯子振动越慢，频率越低，音调越低；水越少，音调越高。 【讨论交流】 1．为什么人耳听不到蝙蝠发出的全部声音？ 2．向保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断水位的高低，这是为什么？ 【例题3】蝴蝶的翅膀在10s内振动了60次，其振动频率是6Hz，蚊子的翅膀在2s内做了1200次振动，其振动频率是 Hz。当蚊子和蝴蝶飞到你身边，闭上眼的你不能听到的是 （选填“蝴蝶”或“蚊子”）翅膀振动发出的声音。 【归纳整理】 2.2 音调 【课堂练习】 1．如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（　　） A．发声的响度一定较大 B．发声的音调一定较低 C．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高 2．如图所示，同学们自制了一件乐器水瓶琴，在8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水，下列说法错误的是（　　） A．用敲击的办法使其发出乐音，是因为瓶子和里面的水柱振动引起的 B．用同样大小的力从左到右敲击，音调依次升高 C．用吹气的办法使其发出乐音，是因为里面的空气柱振动引起的 D．用同样大小的力从左到右吹气，音调依次升高 3．童谣《小蜜蜂》的歌词与乐谱如图所示，当唱到“大家一起”这四个字，声音的音调逐渐升高，主要是因为（　　） A．声波的频率逐渐变高 B．声波的振幅逐渐变大 C．声音的响度逐渐变大 D．声音的音色逐渐变好 4．如图所示，有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒（如图所示）。各量筒内装有水，小红猜想气柱发声的音调可能与：①气柱的长短有关；②气柱的横截面积有关；③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表，用同样大小的力在量筒口上吹气，并记录声音的频率，如右表： 量筒 a b c d e 频率/Hz 400 352 274 274 （1）量筒a气柱振动100次，需要 秒，音调最高的是量筒 （填字母代号）； （2）若探究猜想①，应选量筒 ，本实验所用到的探究方法是 ； （3）若选择的是量筒b、c，则探究的猜想是 （选填“②”或“③”）； （4）若选择的是量筒 ，小红用同样大小的力在它们口上吹气，所发出的声音音调 （选填“相同”或“不同”），从而得出结论：气柱发声的音调与水柱的长度 （选填“有关”或“无关”）。 （5）如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声， 所发出的声音音调较高。 （6）在量筒e口上吹气，所发出声音的频率可能是 Hz（选填“380”“300”或“240”）。 5．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的， 他决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm²） 编号 材料 长度（cm） 横截面积（m²） A 铜 60 0.76 E 铜 80 1.02 B 铜 60 0.89 F 铜 100 0.76 C 铜 60 1.02 G 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 H 尼龙 100 1.02 （1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系； （2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 三根琴弦； （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 cm、横截面积为 mm²； （4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土电话”； ①他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在 中传播； ②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题： ； ③如果使用“土电话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学 （选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。 6．小明在观察图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如丙表所示。 实验次数 1 2 3 4 钢丝 粗 细 AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数 3 3 4 3 （1）实验中，在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的 ； （2）第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 关系。拨动后发现第1次实验发声音调低，则小明可得出结论： ； （3）为了探究其余猜想，关于第3、4两次钢丝的粗细选择，一定要满足 ； A．3粗4细       B．4粗3细        C．粗细相同       D．粗细均可 （4）探究结束反思实验时，小明认为可以将钢丝换成易于拉长和缩短的橡皮筋更方便探究音调与弦的长度关系。你认为可行吗？为什么？ ； （5）二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律。图丁中小明两手指按压的是音符“3、4”位置，为发出“3”音符，他此时最简单合理的操作是： 。 7．人耳听到声音必须具备的条件： （1）发声体振动，而且必须是每秒振动 次； （2）一定要有传播声音的 ； （3）要有正常良好的接收声音的 。这三个条件缺一不可。 8．根据图中所给信息，下列说法错误的是（　　）    A．蝙蝠可以发出频率为10000Hz的声音 B．人能听到蝙蝠发出的部分频率的声音 C．人的听觉频率范围比人的发声频率范围大 D．15Hz的声音只要响度足够大，人耳是能听到的 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $