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第二章 声现象
第二节 声音的特性
复习提问
1、声音是如何产生的?
声音是由 产生的。
2、传播声音的介质包括哪三类?
3、 15 ℃时空气中的声速是多少?
固体、液体、气体
340m/s
物体的振动
高
低
高
低
1.音调
——声音的高低叫做音调。
将钢尺紧按在桌边,
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。
比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
演示
探究音调和频率的关系
结论:刚尺伸出桌面长,振动 (频率 ),音调 。
刚尺伸出桌面长,振动 (频率 ),音调 。
一、声音的音调
1、声音的______叫做音调。
高低
2、每秒钟振动的次数叫做频率。
频率的单位: Hz
3、声音的音调取决于声源的____,
_____越高,_____越高。
振动频率
频率
音调
你见过用烧杯做这样的演奏吗?
实验
用相同的力敲所有的烧杯,每个烧杯所发出的声音相同吗?有什么区别?
声音高低不同
听小孩和老人的声音,你听出了什么吗?
小孩的声音要“尖细”一点。
老人的声音要“粗犷”一点。
为什么有的声音听起来高,有的听起来低呢?
思考:
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
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。
核爆炸
导弹发射
次声
火山
地震
海啸
次声
台风
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,却能听到蜜蜂的声音?
蜜蜂和蚊子翅膀的振动频率在人的听觉范围内,而蝴蝶翅膀振动频率不在人的听觉范围内。提示:蝴蝶翅膀的振动频率小于10Hz,而蚊子的翅膀振动频率为500—600Hz。
想想议议的答案:
二、响度:是指声音的强弱
1、探究响度与什么因素有关
体验:用不同的力敲桌面,体会声音响度的不同.
演示:用不同的力敲音叉,观察乒乓球被弹起的幅度,听声音的大小
3、决定因素:
(1)响度与振幅有关,振幅越大,响度越大
2、物理学中用振幅描述物体振动的幅度。
重击
鼓声大
鼓面下凹幅度大
再来一个小实验——敲鼓
轻击
鼓声小
鼓面下凹幅度小
名词解释
振幅:物体振动的幅度。
下面两个图,哪个图中的小球振幅大?
振幅大
振幅小
(2)响度的大小还与距声源的距离有关,同一声音离声源越近,响度越大。
例2 千百年来,不论是在两军对垒的战场上,还是在艺术表演的舞台上,都离不开鼓。甚至在人们的日常生活中也离不开鼓。鼓,能振奋人的精神,激发人的斗志,鼓舞人们奋勇前进!你认为图中的鼓手们要提高击鼓声音的响度,应该采用的方法是( )
A.用更大的力击鼓,使鼓面振动振幅大些
B.改变频率高一些的鼓来敲击
C.离击鼓处远一些,听到的声音就会强些
D.击鼓击得快些
A
议一议
图中的两个情景有什么共同点呢?
4、喇叭的作用:减少声音的分散,增大声音的响度
你能举个生活中利用这个原理的工具吗?
听诊器
小游戏——“听音辨乐器”
“听声辨人”
不同乐器演奏同一首乐曲《梁祝》
乐器1
乐器2
这是用_______(乐器)演奏。
这是用_______(乐器)演奏。
笛子
二胡
这两个声音,你知道是谁的吗?
声音1
声音2
习近平
毛泽东
3.音色
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同。
观察波形
例如都发C调的1(do),比较各波形有何异同。
音调和响度相同、音色不同的声音,它们的波形有什么区别?
演示
不同乐器发声的波形图
甲 音叉
乙 钢琴
丙 长笛
含义 决定因素 听感表现 相关问题
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 频率:物体每秒内振动的次数。
单位:赫兹(Hz)
人听觉频率:
20 Hz~20000 Hz
超声波与次声波
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
振幅:物体振动的幅度。
响度跟发声体的振幅有关,还与距离的远近
有关。
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
音色是辨别不同发声体的依据。
小组讨论
1、用二胡演奏乐曲时,是怎样改变音调的?
通过改变琴弦的松紧、长短、粗细
2、吹奏笛子时,是怎样改变音调的?
通过改变空气柱的长度
结论:弦越短、越细、越紧,音调越高.
结论:空气柱的越长,音调越高.
1.“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”,这里的“高”“低”指的是______;而“引吭高歌”、“低声细语”里的“高”、“低”指的是______。
2.拿一张硬纸片,在木梳齿上划过,先快些,后慢些,划得快时,发出声音的音调______,这说明音调跟发声体的_____________有关。
3.男同学说话声音“低沉”,是指男同学声音的 _____低,这是因为男同学说话时,声
带_________的缘故。
音调
高
振动频率
响度
响度
振动幅度小
4.下列四例是形容声音的“高”:
(1)这首歌音太高,我唱不上去。
(2)引吭高歌
(3)她是女高音歌唱家
(4)请勿“高声喧哗”
指音调的有_____________,
指响度的有_______。
1 3
2 4
6、男低音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
7、老牛叫与蚊子叫, 叫声响度大,
叫声音调高。
5.用大小不同的力敲击同一鼓面,发出声音的不同之处是( )
A.声速 B.音调 C.响度 D.音色
8、 往保温瓶里灌开水的过程,听声音就能判断水是否快灌满了。其判断的依据:瓶里水位伸高,空气柱变短,振动____(加快或减慢),___逐渐升高。
9、 “男高音在引吭高歌”中第一个高指 ,第二个高指 。
11.大多数人能听到的声音的频率范围大约是20~20 000次每秒。人们把低于20次每秒的声叫次声,把高于20 000次每秒的声叫超声。大象进行交流的“声音”是一种次声波,人类听不到大象的“声音”,是因为( ) A. 大象发出的声音太小 B. 次声波无法传到人耳 C. 次声波的频率大于20 000次每秒 D. 次声波的频率小于20次每秒
10.夏天摇扇时,振幅比敲鼓大,但我们听不到摇扇的声音,原因是扇子振动的 太低.
12、一个声源在振动,但是,人却听不到声音,下面说法正确的是:( )
A.一定是声源的振幅太小
B.一定是声音的频率过高或过低
C.一定是声源与人耳之间没有介质在传播声音
D.以上三种说法都有可能
13、有时在你认为很静时,没有任何声音时,狗却突然表现得非常警惕,这是因为:( )
A.狗的耳朵能转动,能准确确认声音的方向
B.狗的发声频率比人大
C.狗的听觉频率比人的范围大
D.同样的声音狗听起来响度大
14.人们常对一套音响设备评头论足,说它如何保持逼真的效果,这主要是指( ) A.音调和响度 B.响度与音色 C.音调和音色 D.音调、响度和音色
15.声音在传播过程中,下列说法正确的是( ) A.音色会逐渐改变
B.音调会逐渐降低 C.响度会逐渐降低
D.声音的音调、音色、响度都不会改变
16、 生活处处有物理,细心观察皆学问。如图是某学校楼梯中的一部分,从A到B是长短不同的铁护栏。在不损坏公物的前提下,一个同学用一根木棒迅速从B到A逐一敲过铁护栏栏杆,此过程中,一定发生改变的是声音的( )
A.音调 B.音色
C.响度 D.音色和响度
护栏的长短不同,其振动频率不同,音调也就不同。
温馨提示
A
17、 手机拜年是时下最“闪亮”的拜年方式,小强大年三十就收到了一个同学的祝福电话,他一听就知道是小伟打过来的,他感觉音量比较小,调节了一下音量大小,声音更加清晰了,这其中先后涉及的声音的特征是( )
A.音调和响度 B.音色和响度
C.音色和音调 D.音调和音色
温馨提示
调节音量大小实际就是调节声音的响度;而听出对方的声音依据的就是音色
B
18.在列车进站暂停时,列车的保养工常用榔头敲打机车的各有关部件,这是为什么?
解析:保养工在长期工作实践中,积累了丰富的工作经验,凭借听敲打机车发出声音的音调和音色是否有异常变化,就可以较快的发现列车是否存在故障.
19.马戏团的驯狗员,在舞台上用一种特殊信号驯狗,观众完全没有察觉,狗却准确听从信号做各种动作。试说这其中的奥妙。
解析:人对高音和低音的听觉有一定的限度,大多数人能够听到的声音的频率范围,大约是20次每秒到20 000次每秒。狗能听到的声音范围远比人耳听到的范围大,从15次每秒到50 000次每秒。它能听到人听不到的高频率的声音,驯狗员用的是超出人的听觉范围但在狗听觉范围内的信号。
20、 弦乐队在演奏前,演奏员都要调节自己的乐器-——拧紧或放松琴弦,这样做主要是改变乐器所发出声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 传播方向
解析:声音的特征主要有三个:音调、响度和音色。影响音调的因素是频率;影响音色的因素是发声体的材料种类和结构。调弦的松紧改变不了发声体的材料和结构,不会改变音色,只能影响振动频率,即影响了音调。而振幅的大小取决于拉弦的用力程度,因此与弦的松紧无关。
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?
用塑料管和竹管都可以,只要是能改变所吹管内空气柱的长度,就可以改变音调。
音调可变的哨子
1.声音有三个特征,它们是音调、______和_______。
2.女高音与男低音中的“高”与“低”是指声音的_____不一样,主要是由声源振动的______决定的;引吭高歌与低声细语中的“高”与“低”是指 声音的_____不一样,主要是由声源振动的______决定的。
3.钢琴、小提琴、二胡同时演奏同一支歌曲,人们可以分辨出它们的声音,主要是因为它们发出的声音的_____不同。
4.用一个橡胶锤以不同的力敲击一个音叉,所产生的声音将有不同的是( )
A.频率 B.音调
C.音色 D.响度
巩固练习
5.男低音独唱时由女高音轻声伴唱,下面对两人声音的描述正确的是 ( )
A.“男声”音调低,响度小;“女声”音调高,响度大
B.“男声”音调高,响度大;“女声”音调低,响度小
C.“男声”音调低,响度大;“女声”音调高,响度小
D.“男声”音调高,响度小;“女声”音调低,响度大
6.如雷贯耳说明声音的 ,尖锐刺耳说明声
音的 。
7.楼道里挂牌常写着“慢步轻声”,“轻声”是指减小声带振动的_______
8.比较牛和蚊子的叫声,_________的叫声响度大,___________的叫声音调高。
(1)将直尺一端紧压在课桌边缘,另一端伸出桌面并保持不动,分别用大小不同的力拨动直尺,观察直尺振动发出的声音和振动的幅度。
(2)将直尺一端紧压在课桌边缘,另一端伸出桌面较长的距离拨动直尺,再将直尺伸出桌面较短的距离,用同样大的力拨动直尺,观察两次直尺振动的声音有何不同,有没有其他不同之处?
9、做一做
声音的特征
听听下面各种各样的声音,你能分辨出是什么发出的声音吗?