(共43张PPT)
第2章
第2节
声音的特性
学习目标
1.通过了解声音的特性，掌握响度跟发声体的振幅有关；音调跟发声体的频率有关；不同发声体发出声音的音色不同。
2.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。
【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。
学习目标
学习目标
知识回顾
1.
声音向远处传播的条件是什么？
声音的传播需要介质，传声的介质既可以是气体、固体，也可以是液体；真空不能传声。
2.
影响声速的因素
声速与介质种类和介质温度有关系。
3.
回声测距原理
声源到障碍物距离：
s=(1/2)vt=v(t/2)
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
新知探究
知识点
音调
1
1.
音调
简谱中的1、
、3、4、5、6……
表示的就是音调。
帕瓦罗蒂是世界著名三大男高音之一，被誉为”高音C之王“
3
3
5
6
6
5
5
6
5
好
一朵
美
丽
的
茉
莉
花
新知探究
声音的高低叫做音调，日常生活中的声音有高有低，有的听起来尖脆，音调高；有的听起来低沉，音调低。
新知探究
生活中的声音
声音的特点
口哨声
尖脆、刺耳
军号声
尖脆、嘹亮
小鸟的叫声
尖细、婉转
牛的叫声
低沉、粗壮
跑车发动机的声音
低沉、震耳
海浪的声音
低沉、震撼
音调高
音调低
新知探究
新知探究
2.
实验探究：影响音调高低的因素
（1）将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边约
，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。
探究音调和频率的关系
新知探究
钢尺露出桌面的长度
振动快慢
声音音调的高低
新知探究
注意：三次实验要用相同大小的力
（2）改变钢尺伸出桌边的长度，分别约为
和
，再次拨动，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢，并填入表格中
高
较低
更低
快
慢
更慢
新知探究
新知探究
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，因而可知，物体振动得快，发声的音调就高；振动得慢，发声的音调就低。
新知探究
新知探究
（1）物体每秒内振动的次数叫做频率,用字母
f
表示。
（2）频率的单位为：赫兹，简称赫，符号为Hz。
如果一个物体在1s的时间内振动100次，它的频率就是100Hz。
（3）物理意义：描述物体振动快慢的物理量。
（4）频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低。
3.
频率
新知探究
新知探究
如图所示，拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，发生明显变化的声音的特征量是________，这说明该特征量跟发声体振动的________有关。
频率
音调
针对练习
新知探究
（5）演示实验：音调与波形的关系。
通过屏幕上的波形，我们可以清楚地看到，高音调的波形更密集一些，声音的频率较高；低音调的波形比较稀疏，声音的频率较低。
新知探究
新知探究
（1）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，
一般来说，儿童发声的音调比成人高，女声比男声音调高。
（2）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。
（3）在同一种介质中，不同频率的声音传播速度相同。
特别提醒
新知探究
（1）人能感受的声音频率有一定的范围
多数人能够听到的频率范围大约为20Hz到20000Hz。
（2）超声波
人们把高于20000Hz的声叫做超声波，因为它们超过人类听觉的上限。
4.
超声波和次声波
新知探究
新知探究
（3）次声波：人们把低于20Hz的声叫做次声波，因为它们低于人类听觉
的下限。
（4）人类能听到的声叫声音，声音、超声波、次声波统称声。
动物的听觉范围通常与人的不同，有些动物对高频声波或低频声波反应灵敏。
有时在你认为很安静、没有任何声音时，猫或者狗却突然表现得非常警觉。
新知探究
新知探究
海豚能听到声的上限是150000Hz
猫能够听到的频率范围是60-65000Hz
狗能够听到的频率范围是15-50000Hz
新知探究
新知探究
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。
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。
拓展延伸
新知探究
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。
解析：蝴蝶的翅膀在5s内振动了30次，则其振动的频率为：30次/5s=6Hz。人类的听觉频率范围是20~20000Hz，6Hz不在人类的听觉频率范围内，所以人类不能听到蝴蝶振翅的声音。
典型例题
不能
6
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
新知探究
新知探究
2.
实验探究：响度与什么因素有关
实验演示1：
（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
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
新知探究
实验结论
新知探究
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。
新知探究
在该实验中，我们用不同的力敲击音叉，使音叉振动幅度不同，然后通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小，这种方法是放大法，放大法是转换法中的一种重要方法。
拓展延伸
新知探究
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
新知探究
4.
振幅与波形图
观察比较两个波形图发现:左边的振幅_____，响度____，右边的振幅_____，响度_____。
o
振幅
振幅
时间
时间
o
小
小
大
大
新知探究
新知探究
5.
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
看图讨论，生活中喇叭为什么可以增大声音的响度？
声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。所以距离发声体越远，听到的声音越小。用喇叭可以减少声音的分散，使声音传播得更远些。
用喇叭或者管状物传递声音，没有增大声音的响度，只是减少了声音的散失，从而增强传声效果。
特别提醒
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
典型例题
C
解析：听诊器是利用声音在管内集中传播，减小声音的分散，提高传入人耳的声音的响度的原理工作的，听诊器可使医生听到更清楚的声音，然后根据经验判断病人是否有病症。
1.
音色反映了物体发出声音的品质与特色。
不同的发声体即使发出声音的音调与响度都相同，它们的声波也有所区别，这是由于不同发声体发出声音的音色不同。
2.
决定音色的因素
发声体的材料、结构等自身因素。
例如：不同的人说话的声音不同，就是音色不同。
知识点
音色
3
新知探究
3.
音色不同，声波的波形不同
下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调l(
do)的波形图。
音叉
钢琴
长笛
观察声音波形可以知道，音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。
新知探究
4.
音色差异的利用
(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。
新知探究
5.
声音的三特性
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
新知探究
(云南中考)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”)。
音调
典型例题
音色
解析：物体振动的快慢由物体的材料、长度、橫截面积和张紧程度决定的，故调整琴弦的松紧程度，可以调节琴弦的振动频率，从而调整音调，不同的乐器发声的音色不同，可以根据音色判断乐器。
乐音和乐器
许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉非常舒服，人们把这类声音叫做乐音。
敲击大小不同的钟能发出音调不同的声音
编钟是我国春秋战国时代的乐器。
编钟
科学世界
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—样的：通过振动发出声音。
新知探究
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
课堂作业
1.
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
课堂作业
2.
“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（
）
A．音调
B．响度
C．音色
D．频率
C
课堂作业
课堂作业
3.（2019·天津）演员弹奏钢琴时，使用相同的力量弹不同的键，这主要是为了改变乐音的（ ）
A．音色
B．响度
C．音调
D．振幅
C
课堂作业
课堂作业
4.
（2018·山东淄博）2018年平昌冬奥会上，智能机器人Troika可以用简单语言与人类交流。关于机器人的声音（
）
A.
机器人的声音不是由振动产生的
B.
机器人的声音可以在真空中传播
C.
机器人的声音与运动员的声音音色不同
D.
机器人的声音在空气中的传播速度约3×108
m/s
C
课堂作业
课堂作业
5.
关于音调，下列说法正确的是
(
)
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
D
课堂作业
课堂练习
6.
某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2s内做了700次振动，频率是多少？人类能听到吗？
解析：这种昆虫的翅膀在2s内做了700次振动，所以它1s内振动了350次，即频率为350Hz。而人耳能听到的声音的频率范围为20~20000Hz，所以人能听到。
答：
350Hz
；
能
课堂作业
