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【知识精讲】声音的特性
初二 物理
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在筷子上捆一些棉花(或碎布),做成一个活塞。用水沾湿棉花后插入两端开口的塑料管中。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。你能试着做出这样一只口哨吗?
想一想:口哨声是什么物体振动发声的?上下推拉活塞改变的是发声的什么?
口哨声是由空气柱的振动发声的。上下推拉活塞是为了改变空气柱的长度。
用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿。
(1)卡片发出的声音有什么不同?
(2)哪一次梳齿振动得快?
(3)你认为声音的高低与声源振动得快慢有关吗?有什么关系?
快拨梳子时,发出的声音比较清脆,慢拨时,发出的声音比较低沉。
快拨时,卡片振动的快。
声源振动的越快,声音越高。
音调:指声音的高低,生活中指声音的尖粗。
为什么声音会有高低的区别呢?
什么因素决定音调的高低?
(1)钢尺伸出桌边的长度短一些,注意观察钢尺振动发声时振动的快慢及声音的特点。
(2) 使钢尺伸出桌边的长度较长一些,再次拨动,注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同,比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出的音调。
什么因素决定音调的高低?
钢尺 伸出长度 振动快慢 声音
高低
伸出1/5 最快 最高
伸出1/3 较快 较高
伸出1/2 慢 最低
——有什么结论?
结论:物体振动越快,音调越高;振动越慢,音调越低。
发声体每秒内振动的次数叫频率。频率描述发声体振动快慢。
音调的高低与发声物体的振动频率有关。振动频率越大,发出的声音音调越高;振动频率越小,音调越低。
频率的单位是赫兹,简称赫,符号为Hz。
如:物体在1s内振动1000次,频率为1000Hz。
音调不同的声音的波形有什么区别?
20Hz
20 000Hz
正常人耳能听到的声音频率范围
次 声
超声波—— 频率高于20 000Hz的声音。它们已经超过人类听觉的上限。
次声波—— 频率低于20Hz的声音。它们已经低于人类听觉的下限。
超 声
人
狗
猫
蝙蝠
海豚
20Hz
20 000Hz
15Hz
50 000Hz
60Hz
65 000Hz
1000Hz
120 000Hz
150Hz
150 000Hz
人和一些动物的听觉范围
发生次声波的现象还有:
地震、火山喷发、台风、海啸等,以及某些机器工作……
还记得吗?在本章开始时“大象可 以用人类听不到的‘声音’进行交流”?
这是因为,大象的语言对人类来说是一种次声波。
一只蚊子从你耳旁飞过,你能听到它翅膀振动
所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过你的耳旁时,
你却听不见,这是为什么?
蝴蝶翅膀的振动频率小于10HZ,发出的是次声波,人听不见;而蚊子的翅膀振动频率为500—600HZ,发出的是可听声。
课堂练习
物理学中把声音的强弱叫做响度。
响度也就是我们平常所说的音量的大小。
怎样才能使物体振动发出的声音更响?
响度与什么因素有关呢?
二、响度
二.响度
1.响度:声音的强弱
2.响度与振幅有关,振幅越大,响度越大.
体验:用不同的力敲桌面,体会声音响度的不同.
演示:
用不同力敲音叉,观察乒乓球弹起的距离和声音的大小.
俗语:响鼓需要重锤敲
3.响度是由发声体振动的振幅决定的.
响度还与到声源的距离有关,距离越大,响度越小.
与声音分散的范围有关,越分散,响度越小.
三.音色
是由于发声体的材料、结构不同等方面引起的,发出的声音音色不同.
即声音的特色.
例:不同的人说话的声音不同,就是音色不同
不同的乐器演奏相同的曲子,我们却可以分辩出来;
音色是我们分辨出各种声音的重要特征.
这是因为不同的发声体发出的音色不同.不同的人、不同的乐器,既使他们(它们)的音调、响度都相同,我们仍然能够把它们分辨出来,就是因为每一个人和各种乐器都有它独特的音色.
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定义 决定因素 听感表现
音调 声音的高低 由声源的振动频率决定;频率大,音调高;频率小,音调低 音调高:声音清脆、尖细;音调低:声音粗犷、低沉
响度 声音的强弱 由声源的振动幅度决定;振动幅度越大,响度越大 响度大:震耳欲聋;响度小:轻声耳语
音色 对声音音质的感觉 不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同 分辨不同发声体发出的声音的重要特征
声音的三大特征
婷婷自制了一个叫做“水瓶琴”的乐器,如图2-2-2所示,它是通过在8个相同的水瓶中装入不同高度的水制作而成.让水面高度不同,主要是为了在敲击不同水瓶时改变发出声音的( )
A. 音调
B. 音色
C. 响度
D. 传播速度
答案:A
解析:
瓶内水越多,瓶子越重,敲击振动越慢,发出声音音调越低;瓶内水越少,瓶越轻,敲击时振动越快,发出声音音调越高,故应选A.
如图所示,甲、乙、丙、丁是不同的声音输入到示波器上时所显示的波形图.则下面说法中不正确的是( )
A.甲和乙声音的音调相同
B.丙声音在空气中传播速度最快
C.甲声音的响度最小
D.丁声音属于噪声
答案:B
A、从图中可以看出,相同时间内,甲和乙振动的频率相同,丙振动频率大,丁振动频率更大,所以音调相同的是甲和乙.故A正确,但不符合题意;
B、声音在空气中的传播速度是相同的,故B错误;符合题意;
C、甲振幅最小,丁的振幅较大,乙和丙振幅相同,故乙丙响度相同,甲的响度最小.故C正确,但不符合题意;
D、丁图是无规则的振动,所以丁图属于噪音.故D正确,但不符合题意;