1.3 声音的特性与应用 导学案 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

该初中科学导学案聚焦声音的特性与应用，涵盖音调、响度、音色三要素，超声波与次声波应用，回声定位及噪声控制。通过蜜蜂与蝴蝶声音差异等生活实例导入，衔接声音产生与传播知识，搭建从现象到本质的学习支架。 资料以表格对比三要素、典型例题解析易错点、课后实践（如制作水瓶乐器）为特色，帮助学生构建科学观念，通过模型建构与推理论证培养科学思维，结合探究实践提升解决实际问题的能力，适合课堂教学与自主学习。

第3节 声音的特性与应用 浙教版 科学 八年级上册 第一章 对环境的察觉 · 导学案 一、学习目标 1. 理解声音的三要素：音调、响度和音色，知道它们分别与什么因素有关。 2. 了解频率的概念及单位，知道人的听觉频率范围（20~20000 Hz）。 3. 了解超声波和次声波的概念及应用。 4. 了解回声定位的原理及应用。 5. 了解噪声的危害及控制噪声的三种方法。 二、知识梳理 （一）声音的特性——声音的三要素 1. 音调 音调是指声音的高低。音调的高低与发声物体振动的快慢有关。物体振动越快，音调越高；振动越慢，音调越低。 图1 音调与频率的关系 【重点】频率：物体振动的次数与所用时间之比，单位是赫兹（Hz）。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 人的听觉频率范围：20~20000 Hz。高于20000 Hz的声波叫超声波，低于20 Hz的声波叫次声波。一般人听不到超声波和次声波。 【易错点】音调是指声音的"高低"（尖锐或低沉），不是声音的"大小"（强弱）。音调高不等于声音响，例如蚊子嗡嗡声音调高但响度小。 2. 响度 响度是指声音的强弱。响度与声源的振动幅度有关，振幅越大，响度越大。响度还与人距离声源的远近有关，距离越远，声音越分散，响度越小。 图2 响度与振幅的关系 【重点】响度 = 振幅 + 距离。振幅越大→响度越大；距离越远→响度越小。声音强弱用分贝（dB）计量。 为保护听力，声音不能超过90 dB；为不影响工作和学习，声音不能超过70 dB；为保证休息和睡眠，声音不能超过50 dB。 3. 音色 音色反映声音的品质与特色。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。即使音调和响度相同，也能通过音色区分不同的发声体。 图3 不同乐器的音色波形对比 特性 含义 决定因素 单位/说明 音调 声音的高低 频率（振动快慢） Hz 响度 声音的强弱 振幅 + 距离 dB 音色 声音的品质与特色 发声体的材料、结构 — （二）声的利用 声音在传播过程中遇到障碍物会被反射。当障碍物离人较远（回声时间大于0.1 s）时，人能区分回声和原声。 图4 蝙蝠利用回声定位捕食 【重点】回声定位：蝙蝠发出超声波，根据回声传来的方位和时间确定猎物的位置。人类利用此原理发明了声呐（测海深、找鱼群）、倒车雷达等。 超声波的应用：B超检查（医学成像）、超声波清洗器、超声波洗牙等。 次声波的应用：大象用次声波交流；地震、火山喷发、海啸、台风等自然灾害都伴有次声波产生，可用于监测预警。 （三）噪声及其控制 从环境保护角度，凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。噪声被列为国际公害。 图5 控制噪声的三个方面 【重点】控制噪声的三个方面：①在声源处减弱（控制噪声产生）；②在传播过程中减弱（阻断噪声传播）；③在人耳处减弱（防止噪声入耳）。 【易错点】从物理学角度看，乐音是有规则的振动产生的，噪声是无规则的振动产生的。但从环保角度看，即使是优美的音乐，如果影响了人们的工作和休息，也是噪声。 三、典型例题 【例1】 蜜蜂飞过耳边时，我们能听到它飞翔时发出的声音。可是蝴蝶飞过耳边时，我们却听不见。这是因为（ ）。 A. 蝴蝶翅膀振动的幅度太小 B. 蝴蝶翅膀振动的频率太低，低于人耳的听觉范围 C. 蝴蝶翅膀振动的频率太高，高于人耳的听觉范围 D. 蝴蝶飞翔时翅膀不振动 【解析】人耳能听到的声音频率范围为20~20000 Hz。蜜蜂翅膀振动频率在几百Hz左右，在人耳听觉范围内，所以能听到。蝴蝶翅膀振动频率很低，约5~10 Hz，低于20 Hz，属于次声波，人耳听不到。 【答案】B 【例2】 会场里的扩音设备是增大声音三要素中的哪个要素？ 【解析】声音的三要素是音调、响度和音色。扩音设备的作用是增大声音的强弱，即增大响度。它不改变声音的音调（频率不变），也不改变音色（发声体材料结构不变）。 【答案】扩音设备增大的是响度。 【例3】 如果小号和单簧管发出的声音音调和响度都相同，那么你能通过声音的什么特性来区分它们？ 【解析】音调和响度相同，但不同乐器的材料、结构不同，发出声音的音色不同。因此可以通过音色来区分小号和单簧管的声音。 【答案】通过音色来区分。 四、课堂检测 1. 声音的三要素是（ ）。 A. 音调、响度、音色 B. 频率、振幅、波形 C. 音调、音量、节奏 D. 高低、大小、好坏 【答案】A 2. 音调的高低决定于（ ）。 A. 振幅 B. 频率 C. 距离 D. 介质 【答案】B 3. 下列关于超声波的说法中，正确的是（ ）。 A. 超声波是人耳能听到的声音 B. 超声波的频率低于20 Hz C. 超声波的频率高于20000 Hz D. 超声波不能在水中传播 【答案】C 4. 控制噪声的三种方法中，"高架路上安装隔声屏"属于（ ）。 A. 在声源处减弱 B. 在传播过程中减弱 C. 在人耳处减弱 D. 以上都不是 【答案】B 5. 调查校园或你家周围的噪声情况，分析受噪声影响的程度，并提出应该采取什么样的控制措施。 【答案】示例：校园周围主要噪声源为交通噪声（汽车鸣笛、发动机声）和施工噪声。受影响程度：上课时注意力被干扰、课间休息质量下降。控制措施：①在声源处减弱——建议周边道路限速、禁止鸣笛；②在传播过程中减弱——在校园围墙边种植隔音林带、安装隔声屏；③在人耳处减弱——在噪声较大时佩戴耳塞。（合理即可） 五、课后提升 1. 一把钢尺紧压在桌面上，拨动伸出桌外的一端。改变钢尺伸出桌面的长度，发出的声音有什么不同？为什么？ 【答案】钢尺伸出桌面越长，振动越慢，频率越低，音调越低；伸出越短，振动越快，频率越高，音调越高。这是因为钢尺伸出部分越长，振动部分的质量越大，振动越慢，频率越低。 2. 渔船上的声呐系统是利用什么原理工作的？它有哪些用途？ 【答案】声呐系统利用回声定位原理工作。它向水中发射超声波，接收反射回来的回声，根据超声波往返时间和水中声速计算距离或探测目标。用途包括：测量海水深度、探测鱼群位置和数量、寻找水下障碍物、导航等。 3. 制作一件乐器（如在8只相同的空瓶子里倒入不同量的水），思考：如何调节瓶中水量来改变音调？为什么？ 【答案】瓶中水越多，空气柱越短，振动越快，频率越高，音调越高；水越少，空气柱越长，振动越慢，频率越低，音调越低。因此，往瓶中加水可以提高音调，减少水量可以降低音调。敲击或吹气使瓶中空气柱振动发声，调节水量即可改变音调，从而演奏出不同音调的乐曲。 学科网（北京）股份有限公司 $