2.2 音调
学习目标 1. 知道音调与声源振动频率有关，不同动物发出声波和接收声波的频率范围不同。 2. 会用实验的方法探究影响音调的因素，了解调节弦乐器的音调的方法。 3. 通过经历探究影响音调的因素和调节弦乐器的音调，学习并培养从物理现象中归纳简单科学规律的方法。 4. 培养利用手边的学习工具或生活用品进行简单物理实验的习惯和探究物理问题的能力。
任务一 探究影响声音高低的因素
活动1：提出问题
声音的音调高低和什么因素有关？
活动2：设计实验
控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短(改变钢尺振动的频率)。
如图所示，将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌面的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。
活动3：实验步骤
(1)把钢尺一端紧压在桌面上，使钢尺的伸出桌面，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；
(2)再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。
活动4：分析数据
钢尺伸出桌面的长度 振动的快慢 声音音调的高低
快 高
较慢 较低
慢 低
活动5：实验结论
钢尺振动越快，发出的声音越 高 ；钢尺振动越慢，声音越 低 。
1. 音调：物理学中，把声音的高低叫做音调。
2. 频率
(1)定义：声源振动次数和所用时间之比称为频率，用符号f表示。
(2)单位：赫兹，符号是Hz。
如物体1 s内振动了1次，则这个物体振动的频率f＝1 Hz。
(3)物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；物体振动慢，则频率低。
3. 音调和频率的关系
声音的高低与声源振动的频率有关：声源振动的频率越高，音调越高；声源振动的频率越低，音调越低。
【应用1】如图所示，小嘉用一张硬卡片，先后快拨和慢拨木梳齿，听到声音发生变化，这个现象可探究( A )
A. 音调与振动快慢的关系
B. 音调与振动幅度的关系
C. 声波传播的快慢
D. 音调是否与发声体的材料、结构有关
特别提醒：本题主要考查了声音的特性，物理学中把声音的高低称为音调，音调的高低与声源振动的快慢有关，声源振动越快，音调越高。
任务二 用波形比较频率
(一)利用波形图探究声音音调的高低
如图甲、乙所示是两个声音在同一示波器上显示出来的波形，仔细观察，回答下列问题。
问题1：甲、乙两个波形图，上下振动的幅度 相同 ，但在相同的时间内，出现的波数 不相同 。(均选填“相同”或“不相同”)
问题2：甲出现的波数 少 ，甲的振动频率 低 ，乙出现的波数 多 ，乙的振动频率 高 ，所以甲的音调 低 ，乙的音调 高 。
(二)探究影响弦乐器音调的因素
活动1：提出问题
弦乐器的音调高低和什么因素有关？
活动2：设计实验
控制变量法：(1)研究与弦的长度关系时，控制弦的粗细、张紧程度不变，改变弦的长度；(2)研究与弦的粗细关系时，控制弦的长度、张紧程度不变，改变弦的粗细；(3)研究与弦的张紧程度关系时，控制弦的长度、粗细不变，改变弦的张紧程度。
活动3：实验步骤
(1)准备两根粗细不同的琴弦(或尼龙丝、细钢丝)。如图所示，将弦的一端绕在桌子的腿上并打结，另一端绕过桌边的小滑轮，并挂上几个钩码，使琴弦在桌面上张紧。再用两个三角形柱状小木块将弦支起，用塑料尺弹拨弦的中部，就可看见弦的振动，并听见它发出的声音。
(2)在分别改变弦的 长度 、 粗细 、 张紧程度 等不同情况下，听弦发出声音的音调有什么变化。
活动4：实验结论
(1)弦长度、张紧程度相同时，弦越细，音调越 高 ；
(2)弦粗细、张紧程度相同时，弦越短，音调越 高 ；
(3)弦粗细、长度相同时，弦越紧，音调越 高 。
1. (1)相同时间内，波的个数少，频率低，音调低。
(2)相同时间内，波的个数多，频率高，音调高。
2. 实验表明，弦越短、越细、越紧，它发出的声音音调越高。
【应用2】如图所示，关于敲瓶子和吹瓶口所发出声音的音调的说法正确的是( B )
A. 用木棒敲击瓶子时，从左到右音调变高
B. 用嘴向瓶口吹气时，最左边的瓶子音调最低
C. 用嘴向瓶口吹气时，从左到右音调变低
D. 用木棒敲击瓶子时，最右边的瓶子音调最高
特别提醒：本题特别要注意的是在敲击瓶子和吹瓶口的时候，发声体是不同的。
(1)敲击瓶子时，是瓶子与水柱振动发声，水柱越高，越难振动；
(2)吹瓶口时，是空气柱振动发声，空气柱越短，音调越高。
任务三 人和动物的发声与听声频率范围
阅读课本P35信息浏览，回答下列问题。
问题1：人的发声频率范围与听觉频率范围相同吗？
答：人的发声频率范围与听觉频率范围不相同。人的发声频率范围为85～1 100 Hz，人听到声音的频率范围为20～20 000 Hz。
问题2：为什么有时候在人没有任何感觉时，狗却能觉察出异常情况？
答：人与狗的听觉频率范围不相同。狗听到声音的频率范围为15～50 000 Hz，高于人听到声音的频率范围。
7/72.2 音调
学习目标 1. 知道音调与声源振动频率有关，不同动物发出声波和接收声波的频率范围不同。 2. 会用实验的方法探究影响音调的因素，了解调节弦乐器的音调的方法。 3. 通过经历探究影响音调的因素和调节弦乐器的音调，学习并培养从物理现象中归纳简单科学规律的方法。 4. 培养利用手边的学习工具或生活用品进行简单物理实验的习惯和探究物理问题的能力。
任务一 探究影响声音高低的因素
活动1：提出问题
声音的音调高低和什么因素有关？
活动2：设计实验
控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短(改变钢尺振动的频率)。
如图所示，将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌面的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。
活动3：实验步骤
(1)把钢尺一端紧压在桌面上，使钢尺的伸出桌面，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；
(2)再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。
活动4：分析数据
钢尺伸出桌面的长度 振动的快慢 声音音调的高低
快 高
较慢 较低
慢 低
活动5：实验结论
钢尺振动越快，发出的声音越 ；钢尺振动越慢，声音越 。
1. 音调：物理学中，把声音的高低叫做音调。
2. 频率
(1)定义：声源振动次数和所用时间之比称为频率，用符号f表示。
(2)单位：赫兹，符号是Hz。
如物体1 s内振动了1次，则这个物体振动的频率f＝1 Hz。
(3)物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；物体振动慢，则频率低。
3. 音调和频率的关系
声音的高低与声源振动的频率有关：声源振动的频率越高，音调越高；声源振动的频率越低，音调越低。
【应用1】如图所示，小嘉用一张硬卡片，先后快拨和慢拨木梳齿，听到声音发生变化，这个现象可探究( )
A. 音调与振动快慢的关系
B. 音调与振动幅度的关系
C. 声波传播的快慢
D. 音调是否与发声体的材料、结构有关
特别提醒：本题主要考查了声音的特性，物理学中把声音的高低称为音调，音调的高低与声源振动的快慢有关，声源振动越快，音调越高。
任务二 用波形比较频率
(一)利用波形图探究声音音调的高低
如图甲、乙所示是两个声音在同一示波器上显示出来的波形，仔细观察，回答下列问题。
问题1：甲、乙两个波形图，上下振动的幅度 ，但在相同的时间内，出现的波数 。(均选填“相同”或“不相同”)
问题2：甲出现的波数 ，甲的振动频率 ，乙出现的波数 ，乙的振动频率 ，所以甲的音调 ，乙的音调 。
(二)探究影响弦乐器音调的因素
活动1：提出问题
弦乐器的音调高低和什么因素有关？
活动2：设计实验
控制变量法：(1)研究与弦的长度关系时，控制弦的粗细、张紧程度不变，改变弦的长度；(2)研究与弦的粗细关系时，控制弦的长度、张紧程度不变，改变弦的粗细；(3)研究与弦的张紧程度关系时，控制弦的长度、粗细不变，改变弦的张紧程度。
活动3：实验步骤
(1)准备两根粗细不同的琴弦(或尼龙丝、细钢丝)。如图所示，将弦的一端绕在桌子的腿上并打结，另一端绕过桌边的小滑轮，并挂上几个钩码，使琴弦在桌面上张紧。再用两个三角形柱状小木块将弦支起，用塑料尺弹拨弦的中部，就可看见弦的振动，并听见它发出的声音。
(2)在分别改变弦的 、 、 等不同情况下，听弦发出声音的音调有什么变化。
活动4：实验结论
(1)弦长度、张紧程度相同时，弦越细，音调越 ；
(2)弦粗细、张紧程度相同时，弦越短，音调越 ；
(3)弦粗细、长度相同时，弦越紧，音调越 。
1. (1)相同时间内，波的个数少，频率低，音调低。
(2)相同时间内，波的个数多，频率高，音调高。
2. 实验表明，弦越短、越细、越紧，它发出的声音音调越高。
【应用2】如图所示，关于敲瓶子和吹瓶口所发出声音的音调的说法正确的是( )
A. 用木棒敲击瓶子时，从左到右音调变高
B. 用嘴向瓶口吹气时，最左边的瓶子音调最低
C. 用嘴向瓶口吹气时，从左到右音调变低
D. 用木棒敲击瓶子时，最右边的瓶子音调最高
特别提醒：本题特别要注意的是在敲击瓶子和吹瓶口的时候，发声体是不同的。
(1)敲击瓶子时，是瓶子与水柱振动发声，水柱越高，越难振动；
(2)吹瓶口时，是空气柱振动发声，空气柱越短，音调越高。
任务三 人和动物的发声与听声频率范围
阅读课本P35信息浏览，回答下列问题。
问题1：人的发声频率范围与听觉频率范围相同吗？
问题2：为什么有时候在人没有任何感觉时，狗却能觉察出异常情况？
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