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第2节 声音的特性
八年级
初中物理
第二章 声现象
1.了解声音的特性。
3.通过探究“音调与频率的关系” 和“响度与振幅的关系”的实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。
学习目标
2.知道声音的音调跟发声体的频率有关，响度跟发声体的振幅有关，不同发声体发出声音的音色不同。
音调
知识点一
声音的高低叫音调。
1.音调的概念
2.实验探究：影响音调高低的因素
（1）如图所示，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。
钢尺振动
（2）改变钢尺伸出桌边的长度再做两次实验，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。
注意：三次实验要用相同大小的力。
实验结论
比较三种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调高低，发现钢尺伸出桌边的长度越长，振动得越慢，钢尺发声的音调越低，由此可知，物体振动得快，发声的音调就高；振动得慢，发声的音调就低。
（1）概念：物体每秒内振动的次数叫频率。
3.频率
（3）物理意义：描述物体振动快慢的物理量。
（2）单位：赫兹，简称赫，符号为Hz。
音调的高低是由声源的振动频率所决定的。发声体振动的频率越高，发出声音的音调就越高；反之，音调越低。
4.影响音调高低的因素
我们平时生活中常说的“女高音”“男低音”中“高”“低”指的都是音调;一般来说，儿童发声的音调比成人高，女声比男声音调高。
5.生活实例
（1）超声波
人们把高于20 000 Hz的声叫超声波，它们超过了人类听觉的上限。
6.超声波和次声波
（2）次声波
人们把低于20 Hz的声叫次声波，它们低于人类听觉的下限。
注意：大多数人能够听到的声音的频率范围是 20 ~20 000 Hz。动物的听觉范围通常与人的不同。
典例1
在使用小提琴前， 乐师常旋动琴弦轴以调节琴弦的松紧，俗称“定弦”，这主要是为了改变声音的（ ）
A. 响度 B. 音调 C． 音色 D． 振幅
B
解析：弦的松紧程度不同，振动时的频率不同。 频率的改变会引起声音音调的改变，所以调节琴弦的松紧程度，是为了改变声音的音调。
答案：B
物理学中，声音的强弱叫响度。
响度
知识点二
1.响度的概念
2.演示：决定响度的因素
（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。
现象：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;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。
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。
（1）物体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫振幅。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。
3.振幅
（3）振幅与波形图
振幅____，响度____
振幅____，响度____
小
小
大
大
4.影响人听到的声音是否响亮的因素
人听到的声音是否响亮，除与响度的大小有关外，还与距声源的距离和声音分散的范围有关。响度越小、距声源越远、声音越分散，声音越小。
典例2
C
A.“引吭高歌”中的“高”指的是音调高
B.“轻声细语”中的“细”指的是音调低
C.“尖声细嗓”中的“尖”指的是音调高
D.“起音太高唱不上去”中的“高”指的是响度大
下列说法正确的是 （ ）
解析：“引吭高歌”中的“高”是指声音大，即响度大，A错误；“轻声细语”说明声音的振幅较小，故发出声音的响度也会小，B 错误；“尖声细嗓”中的“尖”指声带振动得快，发出声音的音调较高，C 正确；“起音太高唱不上去”中的“高”指的是音调高，D错误。
答案：C
音色
1.概念：我们能分辨出相同音调和响度的不同声音，依靠的就是音色。
知识点三
小白兔能分辨门外说话
的是妈妈还是大灰狼，
靠的就是音色。
2.音色的决定因素：音色是由发声体的材料和结构决定的。
3.声音波形图
观察声音的波形图，从波形的疏密程度来认识音调的高低，从波形的高低来认识响度的大小，从波形的形状来认识音色。
由图可知，甲、乙、丙三图的音调、响度相同，音色不同。
4.声音三特性的比较
项目 含义 决定因素 听感表现
音调 声音的高低 发声体振动的频率 音调高：清脆、尖细
音调低：粗犷、低沉
响度 声音的强弱
（大小） 发声体振动的幅度 响度大：震耳欲聋
响度小：轻声耳语
音色 声音的特色 发声体本身的材料、
结构 分辨不同发声体发出的声音的重要特征
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
“ 小明，上学去啦!”， 正在看书的小明听到声音就知道是好朋友小超在叫他，小明判断的主要依据是声音的（ ）
典例3
C
解析：因为每个人的声带结构不同，所以每个人发出声音的音色就会不同，则小明判断的主要依据是声音的音色。
答案：C
声音的特性
音调
音色
响度
定义：声音的高低
影响因素：频率
超声波、次声波
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
分类
课堂小结
1. 晚上，爸爸对小明说：“请把声音调小一些，不要影响邻居休息。”这里“调小”指的是声音的（ ）
C
A．音色 B．音调 C．响度 D．速度
随堂练习
2. 关于音调，下列说法正确的是 ( )
D
A. 音调的高低只与发声体的长度有关
B. “闻其声便知其人”判断的依据就是音调
C. 音调的高低与发声体无关
D. 音调的高低由发声体振动的频率决定
3. 牛“哞哞”的叫声和蚊子“嗡嗡”的声音相比较，______的声音音调高，______的声音响度大。用小提琴和二胡同时演奏《二泉映月》，能分辨出小提琴声，是因为二者的______不同。
蚊子
牛
音色课题 第二章 第2节 声音的特性 1课时
授课教师 授课类型 新授课
教学目标 1.了解声音的特性。 2.知道声音的音调跟发声体的频率有关，响度跟发声体的振幅有关，不同发声体发出声音的音色不同。3.通过探究“音调与频率的关系” 和“响度与振幅的关系”的实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。
教学重点、教学难点 重点：音调、响度、音色的概念及其相关因素。难点：探究决定音调、响度的因素。
教学方法 重视与日常生活相联系。在探究“什么因素决定音调高低”时,实验器材使用学生身边的钢尺,使学生真切地感到物理就在身边；利用人和一些动物的发声和听觉的频率范围来解释大象可以用人类听不到的“声音”进行交流,以及地震、火山喷发等产生次声波的现象,使学生认识到物理学与我们息息相关。重视学生探究能力的培养。“什么因素决定音调高低”“响度与什么因素有关”两个探究实验,相应提出了探究过程中“提出问题”“设计实验和进行实验”“分析论证”的要素，让学生逐步熟悉探究过程。
教学准备 鼓、齿轮、梳子、纸片、水杯、钢尺、音叉、乒乓球、铜锣、木鱼、响铃、多媒体课件等。
教学过程 一、新课引入生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别。其中有许多声音让我们感到悦耳、动听。如人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等。有的声音听起来音调高，有的声音听起来音调低，声音为什么会有音调高低的不同呢？ 二、讲授新课知识点一 音调实验探究：音调和频率的关系把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。如果钢尺伸出桌边的长度短一些， 观察钢尺振动发声时振动快慢及声音的特点？此时，钢尺振动得较快，声音尖而细。如果使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次用同样大小力拨动，比较两种情况下钢尺振动的快慢和声音的音调。结论：当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。学生阅读教材内容，并分组讨论下列问题。（1）频率的物理意义是什么？什么叫频率？（2）在国际单位制中，频率的单位是什么？（3）物体振动的快慢、频率跟音调的关系是什么？（4）大多数人能够听到的频率范围是什么？（5）什么叫超声波？什么叫次声波？（6）生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的一些用处吗？教师总结：频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫频率。在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。大多数人能够听到的频率范围从20 Hz到20000 Hz。其中20 Hz是人类听觉的下限，20000 Hz是人类听觉的上限。频率高于20000Hz的声音叫超声波。频率低于20 Hz的声音叫次声波。知识点二 响度思考：轻敲和重敲同一个音叉（即频率相同的音叉），音叉发声的波形有什么不同？轻敲音叉时，波形的幅度小；重敲音叉时，波形的幅度大。但两种情况下，波形的疏密程度相同。声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫响度。活动：响度跟什么因素有关？（1）用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。（2）重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。（3）比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。（4）通过上面的探究活动，可以得出什么结论？结论：音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。根据实验结果知道：响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。教师总结：物体振动的幅度叫振幅。物体的振幅越大，声音的响度就越大。那么振幅是确定响度的惟一因素吗？实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大。在同一首歌曲中，音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。练习：请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？（蚊子的叫声音调高；黄牛的叫声响度大）知识点三 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，不同的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。这表明在声音的特性中还有一个特性是十分重要的，它就是音色。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。观察声音的波形图，从波形的疏密程度来认识音调的高低，从波形的高低来认识响度的大小，从波形的形状来认识音色。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第2节 声音的特性一、音调1.声音音调的高低取决于声源振动的频率。2.声源振动的频率越大,声音的音调越高。声源振动的频率越小,声音的音调越低。二、响度物理学中,声音的强弱叫响度。影响因素:（1）振幅,振幅越大(小),响度越大(小);（2）距离发声体的远近,距离发声体越近(远),响度越大(小)。三、音色与发声体的材料、结构有关。
教学设计反思 这节课是本章的重点内容，在设计时我们突出了以学生为主的方法，增加了不少学生的活动，对一些学生不易观察的现象我们进行了录像、放慢等措施，增加了学生对细微变化的观察。在典型声音的素材搜集上，我们还需要些努力，在声音的对比音效上，在学生不易认识到的特殊声音上，我们还要进一步通过采集利用起来。
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