(共24张PPT)
1.3 声音的特性与应用
浙教版七年级下册
第1课时
新知导入
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。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？
新知讲解
声音的特性
一、音调：声音的高低
人们听到的各种声音，有的听起来声音尖锐，即调子高，有的听起来声音低沉，即调子低。
思考：音调的高低与什么因素有关呢？
探索活动
将一把钢尺压紧在桌面上，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？
现象：钢尺伸出桌面的长度越长，钢尺振动的越慢，钢尺发出声音的音调越低。
结论：声音音调的高低与发声体振动的快慢有关，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。
在本实验中使钢尺每次振动的幅度大致相同，探究音调与物体振动快慢的关系，就用到了控制变量法。
频率：物体每秒振动的次数。（物体振动的次数与所用时间之比）
频率用来描述物体振动的快慢。
物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。
单位：赫兹，简称赫，符号是Hz。物体在1s内振动50次，其频率为50Hz。
物体振动频率决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
探索活动
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高低。
2.把音叉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。
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。
唱歌或演奏乐器时，需要经常改变音调。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。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。
人唱歌时，C调“1”（“do”）的频率是262Hz，D调“1”（“do”）的频率是294Hz。
思考与讨论
一只蜜蜂飞过耳边时，我们能听到它飞翔时所发出的声音。课时一只蝴蝶飞过耳边时，我们却听不见。这是为什么？
蝴蝶飞行时每秒振翅五、六次，振动频率低于20Hz，所以我们听不见；而蜜蜂飞行时每秒振翅三四百次，其振动频率在20~20000Hz，所以我们能够听见。
人对高音和低音的听觉有一定的限度。多数人能够听到的声音频率范围为20~20000Hz。因此，把高于20000Hz的声波叫作超声波，低于20Hz的声波叫作次声波。一般人是听不到超声波和次声波。
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很多的频率的声音。
蝙蝠利用超声波捕食
大象用次声波交流
响度：声音的强弱。
击鼓越用力，听到的鼓音越响亮，响度就越大。
响度是人们对声音强弱的主观感觉。
思考：决定响度的因素是什么呢？
探索活动
1.如图所示，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？
现象：用力小，乒乓球被弹开的幅度小，声音弱；用力大，乒乓球被弹开的幅度大，声音强。人离音叉越远，听到的声音越弱。
结论：同一声源发出的声音，响度与声源的振动幅度（振幅）、人与声源的距离有关。声源的振动幅度越大，响度越大；距离声源越远，声音越分散，声音的响度越小。
实验中用不同的力敲击音叉，使音叉的振幅不同。振幅的大小通过乒乓球被弹开的幅度反映出来，这利用了转换法（或放大法）。
科学上，人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱。
分贝的符号为dB。
0dB 是人刚能听到的最微弱的声音
30~40dB较为理想的安静环境
70dB会干扰人们人们谈话、影响工作效率
长时间处于大于100dB的环境中对听力会造成损伤
大于120dB的声音则会导致耳朵疼痛，甚至会造成永久性听觉障碍而听不到任何声音
为了保护人们的听力，声音不能超过90dB；为了保证工作和学习，声音不能超过70dB;为了保证休息和睡眠，声音不能超过50dB。在嘈杂的环境中工作的人们，应戴上听力防护设备。
“不见其人，先闻其声。”
不同的乐器同时演奏时，即使它们发出的响度与音调相同，仅凭听觉我们也可以把它们区分开来。
音色：反映了声音的品质与特色。
不同发声体的材料、结构不同，发出的音色就不痛，人听到这些声音的感觉也就不一样。如图发出C调的“1”（dou）的不同乐器。
声音的三要素：音调、响度、音色。
科学阅读
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。
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出振动而发声，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。
种类 打击乐器 弦乐器 管乐器
示例 鼓、锣 二胡、小提琴 长笛、箫
声源 鼓面、锣面 弦 空气柱
改变音调的方法 鼓皮的松紧程度、鼓面和锣面的大小。鼓皮张得越紧，鼓面（或锣面）越小，振动得越快，音调就越高。 弦的长短、粗细和松紧程度。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，松弛的弦发声的音调低。 空气柱的长度。吹奏时空气柱振动发声，抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱发声的音调低，短的空气柱发声的音调高。
改变响度的方法 改变力度 课堂总结
声音的特性与应用（一）
项目 音调 响度 音色
定义 声音的高低 （声音的粗细） 声音的强弱 （声音的大小） 声音的品质、特色
决定因素 频率 振幅和距声源的远近 材料、结构
波形图 音调看疏密 响度看高低 音色看形状
课堂练习
1.两列声波在同一示波器上显示的波形如图甲、乙所示，则这两列声波( )
A．音调不同 B．响度不同
C．音色不同 D．音调、响度和音色均不同
C
2.会场里的扩音设备是增大声音三要素中的哪个要素？
响度
3.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？
往暖水瓶里灌水，瓶中发出的声音是由瓶内空气的振动产生。因为随着瓶里水的增多，瓶里的空气柱越来越短，空气柱的振动频率越来越高，所发出的声音的音调也越来越高。所以李大娘能根据瓶中发出的声音音调的高低判断水水是否快灌满了。
4.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？
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
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