2.2声音的特性 2022-2023学年人教版物理八年级上册(共37张PPT)

(共37张PPT)
第二章 声现象
第2节 声音的特性
振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？
新课引入
为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大？要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性。
新课引入
讲授新课
男同学和女同学说话，他们的声音有什么不同？
男同学声音要粗、要低，音调低。
女同学声音要细、要高，音调低。
1.定义：物理学中把声音的高低叫做音调。
音调
一
我们平时生活中常说的“女高音”“男低音”中的“高”“低”指的都是音调，
新知探究
2. 实验探究：影响音调高低的因素
将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边 ，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺。
注意：三次实验要用相同大小的力
控制变量法
钢尺露出桌面的长度 振动快慢 声音音调的高低
高
较低
更低
快
较快
慢
短
较长
长
物体振动得快，发声的音调就高；
振动得慢，发声的音调就低。
实验结论
齿轮的齿数越多，频率越大，纸片发出的声音的音调越高。
划过的速度越快，频率越大，梳子发出的声音的音调越高。
讲授新课
物理意义：描述物体振动快慢的物理量
物体每秒振动的次数；
单位：赫兹，简称赫，符号：Hz.
若物体每秒振动20次，则其振动频率为20Hz.
讲授新课
3、频率 f
音调的高低与物体振动的快慢有关。
振动得越快，则频率越大，音调越高；
振动得越快，则频率越小，音调越低。
讲授新课
新知探究
4、演示实验：音调与波形的关系。
新知探究
波形密集 → 频率高 → 音调高
波形稀疏 → 频率低 → 音调低
1.声波的频率范围：在10-4Hz到1012Hz之间，人耳能听到频率范围在20Hz——20000Hz之间的声音。
2.超声波：频率高于20000Hz的声波
3.次声波：频率低于20Hz的声波
讲授新课
6、超声波与次声波
20Hz
20000Hz
正常人耳能听到的声音的频率范围
超 声
次 声
讲授新课
人类能听到的声叫声音，声音、超声波、次声波统称声。
你知道蝙蝠是怎样判断目标的位置的吗？
蝙蝠是通过发出超声波，然后接收回声来导航的。
讲授新课
火山
地震
风暴与海啸
次声
讲授新课
1. 超声波和次声波也是由物体振动产生的。
2. 超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播。
3. 在相同条件下，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。即在同一种介质中，不同频率的声音传播速度相同。
4. 发生地震、海啸、火山喷发、台风时会伴有次声波产生，很多动物都能听到这些声音，例如狗、大象等；有些动物可以发出超声波，例如海豚、蝙蝠等；有些动物可以发出次声波，例如大象。
注意
1.小明的二胡断了一根细琴弦，他用一根粗弦代替后，则发出的声音的音调（ ）
A.保持不变 B.变高
C.变低 D.无法确定
C
随堂训练
2. 春天里，经常会看到蝴蝶在花丛中飞行，如果其中某只蝴蝶的翅膀在5s内振动了30次，则其振动的频率是_______Hz，人类_________(选填“能”或“不能”)听到这种声音。
6
不能
C
3.下表是人和几种动物的发声频率和听觉范围从表中可以看出，可以发出次声的是（　　）
A．人 B．蝙蝠 C．大象 D．狗
新知探究
声音有音调的不同，也有强弱的不同。
知识点 响度
2
1. 响度：物理学中声音的强弱叫做响度，俗称音量。
例如：用力击鼓比轻轻击鼓产生的声音大，即响度大。
平常我们说的“高声喧哗”“低声细语” 都是指响度
2. 实验探究：响度与什么因素有关
（1）把系好乒乓球的细线拴在铁架台上，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）用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察乒乓球被弹开的幅度。
新知探究
新知探究
现象：用较大力敲击音叉时，音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大；用较小力敲击音叉时，音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小
实验结论：
声音的响度与发声体振动的幅度有关，发声体振动的幅度越大，产生声音的响度越大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。
3. 振幅
（1）定义：物体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫做振幅。物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
（2）响度与振幅的关系：
响度决定于振幅。
振幅越大，响度越大。
新知探究
新知探究
4. 振幅与波形图
结论：响度与物体的振动幅度有关
振幅（ 振动物体离开原来
位置的最大距离 ）
振幅越大 → 响度越大
甲
振幅越小 → 响度越小
乙
发声体所发出声音的大小
更大声的喊 → 增大发声的响度
越远越分散
人耳听到声音的响度：
1.发声体的振幅
2.人距离发声体的远近
增大听到声音的响度
喇叭 → 减少声音的分散
听诊器
1.在鼓面上撒一些细沙，敲鼓时会发现越使劲敲鼓，听到的声音与细沙的情况是（ ）
A.声音越响，振动得越快 B.声音越响，振动得越高
C.声音越响，振动得越慢 D.声音越响，振动得越低
讲授新课
B
练一练
2.医生用听诊器听病人的心、肺发出的声音进行诊病，听诊器能（ ）
A. 改变发声体振动的频率,使声音的音调变高
B. 改变发声体振动的振幅，使声音的响度增大
C. 减少声音的分散，使传入人耳的声音响度增大
D. 缩短医生与声源的距离，使传入人耳的声音音调变高
C
如图所示的是几种声音输入到示波器上显示的波形，其中音调相同的是 ；响度相同的是 。
甲
乙
丙
甲、乙
甲、丙
讲授新课
练一练
1.定义：反映声音的品质与特色。
讲授新课
音色
三
（1）根据音色可以分辨出不同乐器和不同人的声音，在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出声音的音色不同。
(2)同一发声体如果其结构发生变化，音色也将变化，因此，可以根据音色来辨别瓷器内部是否有裂纹、机器运转是否正常等。
2.音色差异的利用
讲授新课
响度相同
音调相同
波形的形状 → 音色
不同 不同
发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同，因此音色的影响因素是发声体本身。
观察声音波形可以知道，波的形状不同，即音色不同。
讲授新课
小结
乐器可以分为三种主要的类型：打击乐器、弦乐器和管乐器。虽然各种乐器看上去千差万别，音色和演奏方式也各不相同，但所有乐器的物理原理都是一样的：通过振动发出声音。
振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸和材料有关。
①弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧。一般来说，弦乐器的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。
②管乐器音调的高低取决于所含空气柱的长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调较低，短空气柱振动发声的音调较高。
③打击乐器以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。
声音的特性
音调
音色
响度
定义：声音的高低
影响因素：频率
次声波、超声波
定义：声音的强弱
影响因素：发声体的振幅、距离声源的远近
定义: 声音的品质
影响因素：发声体的材料和结构
课堂总结
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 由声源的振幅决定；振幅越大，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
课堂小结
例：重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的___________有关。
振幅
1.男低音高声独唱时由女高音轻声伴唱，则男低音比女高音( )
A、音调低，响度大 B、音调低，响度小
C、音调高，响度大 D、音调高，响度小
随堂训练
A
2.弹奏前调整琴弦的松紧程度，可以改变琴声的__________，根据乐器发声的___________，可以听出是什么乐器在演奏(选填“响度”“音调”或“音色”)。
音色
音调
3.下列关于声音的说法中不正确的是 ( )
A、“震耳欲聋”主要说明声音的音调高
B、“隔墙有耳”说明固体也能传声
C、“闻其声而知其人”主要是根据音色来判断的
D、“轻声细语”主要说明声音的响度小
A
随堂训练