1.3 声音的特性与应用（1）课件 2026-2027学年浙教版八年级科学上册

该初中科学课件聚焦声音的特性，系统讲解音调、响度、音色及其影响因素。从生活中歌声与汽笛声的差异导入，通过钢尺振动实验探究音调与频率关系，结合音叉实验分析响度与振幅、距离的关联，借助波形图理解音色，构建连贯知识脉络。 其亮点在于强化探究实践与科学思维，如钢尺振动、音叉波形观察等实验活动，引导学生动手操作与分析。结合灌水判断水满、蜜蜂蝴蝶听觉范围等实例，培养科学观念。采用对比辨析（牛叫与蚊子叫）小结知识，提升学生探究能力，为教师提供丰富教学素材。

1.3 声音的特性与应用 第一章 “第1课时” 对环境的察觉 这些声音有什么不同?不同的声音为什么会对人产生不同的影响? 悠扬、悦耳的歌声，使人们感到心情愉悦。 尖锐的汽笛声，嘈杂的机器轰隆声，会让人焦躁不安。 人们听到的各种声音中，有的听起来（尖锐）调子高，有的听起来（低沉）调子低。 声音的高低叫做音调。 两位歌手，哪位是高音？哪位是低音？ 人们通常用“尖”“细” “粗”等浅显地描述音调。 女高音，男低音。 声音听起来“越尖”、“越细”，音调越高。 探索活动 将一把钢尺紧压在桌面上，用手拨动其伸出桌外的一端。改变钢尺伸出桌面的长度，重复上述实验。仔细观察钢尺的振动快慢，听听它发出的声音，你发现了什么？钢尺伸出不同的长度，发出的声音有什么不同？ 钢尺的振动 钢尺振动快，发出声音的音调高； 钢尺振动慢，发出声音的音调低。 可见，声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。 钢尺伸出桌面的长度短，钢尺振动得快，发出声音的音调高。 钢尺伸出桌面的长度长，钢尺振动得慢，发出声音的音调低。 声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。物体振动得越快，发出的音调就越高。 1.科学上是如何描述物体振动快慢的？ 物体振动的次数与所用时间之比叫作频率（f） 频率的单位是赫兹，简称赫，符号Hz。 频率是描述物体振动快慢的量。 物体1秒内振动50次，频率就是50Hz。 钢尺的振动 2.物体振动快慢、振动频率和音调之间有何关系? 思考与讨论 物体振动得越快，频率就越大，音调就越高。 物体振动得越慢，频率就越低，音调就越低。 物体的振动频率决定着声音音调的高低 钢尺伸出桌面的长度短，钢尺振动得快，振动频率大，声音的音调高。 1.取一套音叉。音叉上的数据表示该音叉所产生的声音的频率。敲击不同的音叉会产生不同频率的声音。听一听，音叉发出的声音音调的高低。 探索活动 2.把音又发出的声音信号输入计算机，观察声音的波形，比较不同音叉发出的声音的波形有什么不同。 频率越大，音调越高。 音叉 通过计算机观察声波 2、把音叉发出的声音信号输入计算机，观察波形。 声音的频率越高，波形就越密集； 声音的频率越低，波形就越稀疏。 生活实际： １、寒假里，大伟和同学一起去看望军属李大娘。他看到火炉上烧的水开了，就提着水壶往暖水瓶里灌水，正灌着，李大娘提醒他：“大伟，水快满了。小心别烫着。”他疑惑地问：“大娘，你没有看怎么知道水快满了。”大娘说：“我听出来的。”大伟还是不懂，你能回答他的疑惑吗？ （瓶内）空气柱振动 低音瓶水少、高音瓶水多 2、你能判断哪块音阶音调最高吗？ 唱歌或演奏乐器时，需要经常改变音调。 演奏乐器 唱歌 唱歌时，肺部的空气向上流过气管，使声带产生振动，形成声波，发出声音。 人唱歌时，C调“1(“do”)的频率是262Hz，D调“1”(“do”)的频率是294Hz。 当演唱不同的音符时，人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率，从而产生高低不同的音调。 一般来说，儿童说话的音调比成年人高，成年女性的音调比成年男性高。 人的发声频率大约在85Hz到1100Hz之间。 人的发声频率因性别、年龄和个体差异而有所不同。 成年男性的音调在85-180Hz，女性在165-255Hz，儿童则可能达到300Hz以上。 一只蜜蜂飞过耳边时，我们能听到它飞翔时所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过耳边时，我们却听不见。这是为什么 ? 蜜蜂振动频率300—400赫，在人的听觉范围内，所以能听到而蝴蝶振动频率5-6赫，不在人的听觉范范围内，所以听不到。 思考与讨论 蜜蜂与蝴蝶飞翔的声音 人对高音和低音的听觉是有一定限度的： 多数人能够听到的声音频率范围为 20~20000Hz 人对高音和低音的听觉是有一定限度的： 多数人能够听到的声音频率范围为 20~20000Hz 20Hz 20000Hz 正常人耳能够听到的 声音频率范围 超声波 次声波 一般人是听不到超声波和次声波的 动物的听觉范围通常与人很不相同 大多数哺乳动物能听到比人类高得多的频率的声音。 我们听到的声音有强有弱。 震耳欲聋 轻声细语 引吭高歌 声如洪钟 声音的强弱 叫做响度。 响度是人们对声音强弱的主观感觉 击鼓越用力，听到的鼓音越响亮，响度就越大。 调音器调节音响、喇叭、手机等的声音响度。 决定声音响度的因素是什么呢？ 1.如图 1.3-5 所示，将乒乓球用细线悬吊起来，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.再敲击音叉使其发出不同响度的声音，重做上面的实验。从观察到的现象，能否发现响度与什么因素有关？ 3.在距离音叉较近处与较远处听音叉发出声音，听到的声音强弱有什么不同？能发现响度与什么因素有关? 探索活动 音叉的响度 对于同一声源发出的声音，其响度与声源的振动幅度有关 声源的振动幅度越大，响度越大。 距离音叉较近处，听到的声音响度大； 距离音叉较远处，听到的声音响度小。 响度与人距离声源的远近有关。距离声源越远，声音的响度越小。 为什么距离声源越远，声音的响度也就越小？ 声波散播开来， 声音就越分散。 思考与讨论 离声源不同距离的声波强度 当声音在空气中传播时，能量会逐渐扩散，单位面积上接收到的能量减少，振幅逐渐减小，从而使得响度降低。 科学上，人们通常用分贝来计量声音的强弱。 分贝的符号为 dB 0dB 是人刚能听到的最微弱的声音。 30dB~40dB 是较为理想的安静环境。 70dB 会干扰人们谈话、影响工作效率。 长时间处于大于100dB 的环境中对耳的听力会造成损伤。 大于 120 dB 的声音则会导致耳疼痛、失聪。 分贝数越大，表示声音响度越大。 保证休息、学习、工作和生活的声音响度： 为了保证休息和睡眠，声音不能超过50dB。 为了保证工作和学习，声音不能超过70dB。 为了保护人们的听力，声音不能超过90dB。 在嘈杂的环境中工作的人们，应戴上听力防护设备。 牛叫声响亮，响度大，蚊子的声音弱，响度小 牛叫声低沉，音调低；蚊子的声音尖锐，音调高 音调高的声音不一定响度大。 响度大的不一定音调高。 2、男中音放声高歌，女高音小声伴唱，哪个 响度大？哪个音调高？ 男中音响度大而女高音响度小； 女高音音调高，男中音音调低。 1、比较牛叫声和蚊子的声音，请大家区分哪个音调高？哪个响度大？ 不同的乐器同时演奏时，仅凭听觉我们也可以把它们区分开来。 声音还有一个十分重要的特征，那就是音色。 音色反映了声音的品质与特色 我们闭上双眼，能听出谁在说话，为什么？ 不同物体所发出的声音，音色是不同的。 音色是由发声体的材料、结构，以及发声方式等因素决定的。 借助示波器，可以观察到音色不同的声音的波形。 不同乐器发出的音调相同的声音的波形，比较各个波形有何异同。 音叉 音调相同 相同： 频率相同 相同时间内 振动次数相同 不同： 振动幅度不同 波的形状不同 音色不同 人们常常将响度、音调和音色叫做声音的三要素。 长笛 钢琴 波形图 相同时间内看波峰（或波谷）出现的次数（频率） 波峰（波谷）出现次数越多，频率越高，音调越高。 2、音调看频率 看波峰与波谷之间的距离（振幅）距离（振幅）越大，响度越大。 3、响度看振幅 1、音色看形状 乐器的音调 各种乐器看上去千差万别，演奏方式也各不相同，但它们的工作原理都是一样的：通过振动发出声音。乐器可以分为三种主要的类型：弦乐器、管乐器和打击乐器。 科学阅读 弦乐器：像吉他、二胡、小提琴等弦乐器都是通过弦的振动而发声的。短而细的弦振动的频率高，发出声音的音调就高；长而粗的弦振动的频率低，发出声音的音调就低。演奏者演奏时，通过手指在弦上不同位置的按压来改变弦振动的频率，从而改变音调高低。弦的振动幅度越大，发出的声音越响。 管乐器：有铜管乐器和木管乐器之分。如小号和长号等铜管乐器，演奏者对着乐器的吹口吹气，使乐器内空气柱振动，通过按压活瓣或移动拉管来调整空气柱的长度，从而改变乐器发出声音的音调。长笛等木管乐器，演奏时管中的空气柱会发生振动而发声，演奏者通过堵住和放开特定的音孔改变空气柱的长度，从而使长笛产生不同的音调。空气柱越长，音调就越低。 打击乐器：如鼓、锣等打击乐器受到打击时发生振动而产生声音。鼓皮张得越紧，鼓面会振动得越快，音调就越高。击鼓的力量越大，鼓皮振动的幅度就越大，声音就越响亮。 科学阅读 思考：吉他手演奏吉他时，他是如何改变吉他发出的音调的？ 吉他弦振动部分的长度来改变吉他发出的音调。弦乐器中弦越长、越粗、越松音调越低；弦越短越细越紧音调越高。 长短、粗细、松紧 制作打击乐器和管乐器。在相同的瓶子中装不同量的水，分别敲打瓶子和向瓶中吹气，音调分别如何变化？ 敲打瓶子时，水量越多，音调越低。 向瓶中吹气时，水量越多，音调越高。 请回家自己实验，并将结果与同学交流。 实践活动 com.apple.VoiceMemos (iPhone Version 18.5 (Build 22F76)) Lavf57.71.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $