2.2声音的特性课件 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期

该初中物理课件聚焦声音的特性，通过蚊子与蝴蝶振翅发声的生活问题导入，结合钢尺振动实验、音叉弹乒乓球演示及示波器波形观察，引导学生从振动快慢、幅度、发声体差异理解音调、响度、音色，构建现象到本质的学习支架。 其特色在于以实验探究为核心，通过钢尺振动等“想想做做”活动培养科学探究能力，利用波形图可视化分析频率与音调关系渗透科学思维，结合乐器分类、自制乐器练习强化物理观念的实际应用。学生能提升探究与联系生活的能力，教师可获得结构化的教学资源支持。

人教版 八年级上册 物理 第二章 声现象 第2节 声音的特性 内容来源：课本 P37 1.7.2013 本节学习声音的三个特性：音调、响度、音色。 先由蚊子与蝴蝶振翅的问题引入新课。 全部内容严格依据课本 P37，不引申、不添加。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P37 问 题 蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动（图2.2-1），为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音？ 图2.2-1 蝴蝶振翅 1.7.2013 提出问题：蚊子和蝴蝶振翅，为什么一个听得到、一个听不到。 引导学生思考声音的特性差异。 图2.2-1 为课本 P37 蝴蝶振翅图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P37-43 学习目标 1、我能通过钢尺实验和观察声音波形，知道音调由振动频率决定，能说出频率的单位，能区分超声波与次声波。 2、我能通过观察音叉发声时乒乓球被弹起的实验，知道响度由振幅决定，且响度与距离发声体的远近有关。 3、我能通过比较不同乐器发出同一音调的波形，知道音色由发声体的材料和结构决定，能区分音调、响度、音色。 整 1.7.2013 本节课学习目标有三条：第一条通过钢尺实验和观察波形认识音调，知道频率决定音调及频率单位，并区分超声波与次声波；第二条通过乒乓球实验认识响度，知道振幅决定响度、响度还与距离远近有关；第三条通过比较乐器波形认识音色，知道音色由发声体材料和结构决定。请学生带着这三个目标学习本节课内容。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P37 问题1 什么是音调？ 我们接触的各种声音，有的听起来音调（pitch） 高，有的听起来音调低。声音为什么会有音调高低的不 同？什么因素决定音调的高低？ 分1 1.7.2013 组织学生按课本想想做做进行钢尺振动实验。 第一步先观察钢尺振动的快慢与伸出长度的关系。 第二步听音调变化，分析音调与振动快慢的关系。 图2.2-2 为课本 P37 钢尺振动示意图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P37 想想做做 如图2.2-2所示，将一把钢尺紧按在桌面上，使伸出桌边的部分较长。拨动钢尺，观察它的振动情况。逐渐缩短钢尺伸出的长度，重复前面的操作与观察。分析钢尺振动的快慢与它伸出的长度之间的关系。 分1 1.7.2013 组织学生按课本想想做做进行钢尺振动实验。 第一步先观察钢尺振动的快慢与伸出长度的关系。 第二步听音调变化，分析音调与振动快慢的关系。 图2.2-2 为课本 P37 钢尺振动示意图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P37 想想做做 当伸出的长度减小到一定程度时，拨动钢尺就能听到较为清楚的声音，注意听它的音调。继续缩短钢尺伸出的长度并拨动钢尺，注意音调的变化。分析钢尺发出声音的音调与它振动的快慢之间的关系。 视频： 分1 1.7.2013 组织学生按课本想想做做进行钢尺振动实验。 第一步先观察钢尺振动的快慢与伸出长度的关系。 第二步听音调变化，分析音调与振动快慢的关系。 图2.2-2 为课本 P37 钢尺振动示意图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P38 音调 物体振动得快，发出声音的音调就高；振动得慢，发出声音的音调就低。可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。 物理学中用物体振动的次数与所用时间之比——频率（frequency）来描述物体振动的快慢。频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低。 频率的单位为赫兹（hertz），简称赫，符号为 Hz。如果一个物体在 1 s 内振动 100 次，它的频率就是 100 Hz。 分1 1.7.2013 由钢尺实验得出：振动快音调高，振动慢音调低。 引出频率概念：物体振动的次数与所用时间之比。 强调频率决定音调，频率的单位为赫兹，符号 Hz。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P38 演 示 观察声音的波形 为了直观地了解物体振动发声的情况，我们可以将声音的波形用示波器、计算机或手机等展现出来。 把音叉发出的声音信号输入示波器、计算机或手机（图2.2-3），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。 图2.2-3 声音的波形 分1 1.7.2013 演示实验：把音叉声音输入示波器、计算机或手机观察波形。 换不同频率的音叉，边听边比较波形。 甲为音叉-麦克风-示波器装置，乙为手机显示波形。 图2.2-3 为课本 P38 图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P38 演 示 观察声音的波形 分1 256Hz 512Hz 1.7.2013 演示实验：把音叉声音输入示波器、计算机或手机观察波形。 换不同频率的音叉，边听边比较波形。 甲为音叉-麦克风-示波器装置，乙为手机显示波形。 图2.2-3 为课本 P38 图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P39 波形与音调 通过屏幕上的波形，我们可以发现：高音调的波形更密集一些，说明声音的频率较高；低音调的波形比较稀疏，说明声音的频率较低。 方法点拨 在研究音调时，我们用视觉、听觉等不同感官来搜集信息，也就是在观察。科学研究中，观察要有明确的观察目的，要真实而准确地记录观察到的信息。 分1 1.7.2013 由波形图得出：高音调波形更密集、频率较高；低音调波形稀疏、频率较低。 方法点拨：用视觉、听觉等感官搜集信息，观察要有明确目的并真实记录。 本页内容来自课本 P39。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P39 声的分类 超声波与次声波 人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是 20~20 000 Hz。人们把高于 20 000 Hz 的声波叫作超声波，因为它们超过人类听觉频率的上限；把低于 20 Hz 的声波叫作次声波，因为它们低于人类听觉频率的下限。 声音、超声波、次声波统称声。 动物的听觉范围通常与人的不同：猫能听到的频率范围是 60~65000 Hz，狗能听到的频率范围是15~50000 Hz。 分1 1.7.2013 多数人的听觉频率范围是 20~20 000 Hz。 高于 20 000 Hz 为超声波，低于 20 Hz 为次声波，统称声。 猫和狗的听觉范围与人不同，狗能听到 15 Hz 以下的次声波。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P39 小资料 表2.2-1 人和一些动物的听觉频率范围（频率 / Hz） 1.7.2013 对照小资料表格，比较人与动物的听觉频率范围。 蝙蝠、海豚能听到超声波，狗、猫的听觉上限高于人。 表2.2-1 为课本 P39 小资料。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P40 问题2 什么是响度？ 声音有音调的不同，也有强弱的不同。例如，用力击鼓比轻轻击鼓产生的声音大。声音的强弱可以用响度（loudness）来衡量。声音的响度主要由什么因素决定呢？ 分2 1.7.2013 演示实验：音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 改变响度再做一次，比较弹开幅度，思考响度的决定因素。 图2.2-4 为课本 P40 实验图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P40 演 示 决定响度的因素 如图2.2-4所示，使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。 想一想：乒乓球弹开的幅度与音叉振动的幅度有什么关系？响度与什么因素有关？ 图2.2-4 乒乓球被音叉弹起 分2 1.7.2013 演示实验：音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 改变响度再做一次，比较弹开幅度，思考响度的决定因素。 图2.2-4 为课本 P40 实验图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P40 问题2 什么是响度？ 实验中，用橡皮锤使劲敲打音叉，声音的响度变大，乒乓球被弹开的幅度也增大，说明音叉振动的幅度增大。 物理学中用振幅（amplitude）来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大，产生声音的响度越大。 人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。因此，人距离发声体越远，听到的声音越小。 分2 振幅与响度 1.7.2013 敲打越使劲，响度越大，乒乓球弹开幅度越大，说明振动幅度增大。 引入振幅概念，振幅越大响度越大。 响度还与距离发声体的远近有关，越远越小。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P40-41 问题3 什么是音色？ 频率的高低决定声音的音调，振幅的大小影响声音的响度。但是，不同物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。 实际上声音还有一个十分重要的特性，它就是音色（tone quality）。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。 分3 1.7.2013 即便音调、响度相同，不同物体发出的声音仍能分辨，这就是音色。 不同发声体材料、结构不同，音色不同。 本页内容来自课本 P40-41。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P41 演 示 比较不同乐器发出声音的波形 下面分别是音叉、钢琴、长笛发出的 C 调 1（do）的波形图（图2.2-5）。用计算机或手机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。 分3 1.7.2013 演示实验：播放音叉、钢琴、长笛 C 调 1 的声音并比较波形。 结论：音调相同时频率相同，但波形形状不同，即音色不同。 图2.2-5 为课本 P41 波形图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P41 演 示 比较不同乐器发出声音的波形 图2.2-5 声音的波形 不同乐器发出音调相同的声音，波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。 分3 1.7.2013 演示实验：播放音叉、钢琴、长笛 C 调 1 的声音并比较波形。 结论：音调相同时频率相同，但波形形状不同，即音色不同。 图2.2-5 为课本 P41 波形图。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P37-43 课堂小结 声音的特性 决定因素 要点 音调 频率（振动快慢） 频率高音调高；频率低音调低；单位 Hz 响度 振幅、距发声体远近 振幅越大响度越大；越远听到的声音越小 音色 发声体的材料、结构 波形形状不同，音色不同 人能听到的频率范围是 20~20 000 Hz；高于 20000 Hz 为超声波，低于20Hz 为次声波，它们统称声。 合 1.7.2013 小结：音调由频率决定，响度由振幅和距发声体远近决定，音色由发声体的材料、结构决定。 补充：人耳听觉范围 20~20 000 Hz，超出范围的为超声波或次声波。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P41-42 科学世界 乐音和乐器（一） 声音是多种多样的。许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉非常舒服，例如歌唱家的歌声、演奏家演奏的乐曲声。这类声音都是乐音。 从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规律的。 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。 图2.2-7 学生乐团表演 补 1.7.2013 科学世界：介绍乐音与乐器。 乐音是悠扬悦耳的声音，乐音的波形是有规律的。 所有乐器的物理原理相同：通过振动发出声音。 图2.2-7 为学生乐团表演，来自课本 P42。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P42 科学世界 乐音和乐器（二） 乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。 打击乐器：编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音。敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越大，鼓面的振动幅度就越大，声音就越响亮。 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。 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。在河南舞阳出土的 8 000 多年前的贾湖骨笛，是我国迄今发现的最早的管乐器（图2.2-6）。 图2.2-6 贾湖骨笛 补 1.7.2013 乐器分为打击乐器、弦乐器和管乐器三类。 打击乐器靠敲击振动发声；弦乐器靠弦振动发声，长粗弦音调低、短细弦音调高。 管乐器靠空气柱振动发声，按音孔改变空气柱长度改变音调。 贾湖骨笛是我国迄今发现的最早的管乐器。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P43 练习与应用 1 某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫的翅在 2 s 内振动了 700 次，频率是多少？人耳能听到吗？ 2 生活中经常用"高""低"来形容声音，如"女高音""男低音""引吭高歌""低声细语"。这 4 个词语中的"高""低"描述的各是声音的哪些特性？ 测 1.7.2013 练习第 1 题：昆虫翅 2 s 振动 700 次，频率为 350 Hz，在人耳听觉范围 20~20 000 Hz 内，能听到。 练习第 2 题："女高音""男低音"指音调；"引吭高歌""低声细语"指响度。 两道题均来自课本 P43 练习与应用。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P43 练习与应用 3 曲笛是一种竹笛，它的音域和二胡的相近。当曲笛和二胡轮奏某乐曲时，我们可以根据声音的哪个特性来区分这两种乐器？曲笛和二胡演奏同一个音高时，波形有什么相同和不同之处？ 4 观察一件乐器。它是由什么振动发出声音的？又是怎样改变音调和响度的？ 测 1.7.2013 练习第 3 题：区分曲笛和二胡用音色；同一音高时频率（波形疏密）相同，波形形状（音色）不同。 练习第 4 题：观察乐器，说出发声体和改变音调、响度的方法，为制作乐器活动做准备。 两道题均来自课本 P43 练习与应用。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P43 练习与应用 5 在班里举行的小型音乐会上，用自己制作的乐器进行演奏，看看谁的乐器有新意，谁演奏得好。写出你的制作过程，看看以下制作方案能否给你启发。 方案一 向 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（图2.2-8）。 测 1.7.2013 练习第 5 题：自制乐器并演奏，体会发声体的振动与音调、响度的改变。 方案一：敲击装水玻璃瓶发声，水位不同音调不同。 方案二：活塞吹管发声，推拉活塞改变空气柱长度改变音调。 图2.2-8、图2.2-9 均来自课本 P43。 ‹#› 第二章 声现象 内容来源：课本 P43 练习与应用 5 在班里举行的小型音乐会上，用自己制作的乐器进行演奏，看看谁的乐器有新意，谁演奏得好。写出你的制作过程，看看以下制作方案能否给你启发。 方案二 在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞。用水蘸湿棉花或碎布后从下端插入两端开口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉活塞，音调就会改变（图2.2-9）。 测 1.7.2013 练习第 5 题：自制乐器并演奏，体会发声体的振动与音调、响度的改变。 方案一：敲击装水玻璃瓶发声，水位不同音调不同。 方案二：活塞吹管发声，推拉活塞改变空气柱长度改变音调。 图2.2-8、图2.2-9 均来自课本 P43。 ‹#› $