2.2声音的特性 课件2021——2022学年 人教版八年级物理上册（34张）

2.2 声音的特性
第二章 声现象
【学习目标】
1.了解声音的特性：音调、响度、音色；
2.掌握影响乐音音调、响度的主要因素并能用实验验证。
3.了解乐音和乐器。
【课前预习】
1．编钟是我国春秋战国时代的乐器，用大小不同的力敲击同一个钟，用力越大时（　　）
A．音调越高 B．音调越低 C．响度越大 D．响度越小
2．在复习声现象时，同学们举出了一些实例：①放在钟罩内的闹钟正在响铃，在抽取钟罩内空气的过程中，铃声逐渐减小②正在发声的音叉插入水里，看到水花四溅③用手按住正在发声的琴弦时，琴声会消失④吹笛子时，手按住不同的孔便会发出不同的声音；其中能说明声音产生原因的是（　　）
A．① B．②③ C．③④ D．①②④
3．小锐同学用复读机播放英语磁带学习英语，他想让播放的速度慢一点，便按下慢速的按键，听到复读机传出老师朗读的声音由“女声”变成了“男声”，导致声音发生变化的主要原因可能是（　　）
A．响度不同 B．音调不同 C．音色不同 D．振幅不同
4．下列关于声音的说法，不正确的是（　　）
A．“口技”表演，模仿的是人的音色 B．“震耳欲聋”，说明声音的响度大C．“不敢高声语，恐惊天上人”，指声音音调太高D．“隔墙有耳”，说明固体能传声
5．优美的乐曲《高山流水》，既能用小提琴演奏，又能用钢琴演奏。我们能够区别钢琴和小提琴的声音，主要是依据声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
【课前预习】答案
1．C
2．B
3．B
4．C
5．C
分别让一名男同学和一名女同学大声朗读本课的课题“声音的特性”，让同学们说出他们的声音有什么不同。
男生声音粗，洪亮──音调、响度与女生不同
导入新课
女生声音尖，偏小──音调、响度与男生不同
音调
1
1. 音调
简谱中的1、 、3、4、5、6…… 表示的就是音调。
3 3
5 6
6
5 5 6 5
好 一朵 美 丽 的 茉 莉 花
学习探究
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。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
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
钢尺露出桌面的长度
振动快慢
声音音调的高低
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
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。
讨论
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多少？
5．什么叫超声波？什么叫次声波？
1．频率：是用来描述物体振动快慢的物理量。（意义）
物理学中，把物体在每秒内振动的次数叫做频率。（定义）
2．在国际单位制中，频率的单位是赫兹，符号：Hz
3．实验表明：频率决定声音的音调：物体振动快──频率高──音调高；
物体振动慢──频率低──音调低。
4．大多数人能听到的频率范围：20赫兹～20000赫兹（其中最敏感的频率是3000赫兹；老年人的听觉会衰退；20赫兹是听觉下限～20000赫兹是听觉上限）
5．超声波：高于20000赫兹的声。次声波：低于20赫兹的声。（这两种声，人是听不到的）
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
（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
（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
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
声音有音调的不同，也有强弱的不同。
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
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
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
实验结论
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。
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
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。
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
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
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。
音色
3
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。
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。
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
声音是多种多样的，听到时感觉非常舒服的这一类声音叫做乐音，乐音的波形图是规则的。各种乐音都是通过乐器演奏出来的，各种类型的乐器具有不同的特点，下表列出了三种类型的乐器的发声情况。
乐器类型
打击乐器
弦乐器
管乐器
改变音调的方法
名称
发声原理
鼓
鼓面振动
改变鼓面的松紧度来改变鼓面振动的快慢（频率）
二胡
弦振动
改变弦的粗细和长短、调节琴弦的松紧（调弦）来改变弦的振动频率
箫
空气柱振动
改变空气柱的长度来改变空气柱的振动频率
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
【课后练习】
1．钢琴演奏时，用大小不同的力弹奏同一琴键，可以改变声音的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．传播速度
2．生活中有“闻其声如见其人”的现象。根据声音可以判定是谁在说话，这是利用了声音的（　　）
A．传播速度 B．响度 C．音调 D．音色
3．为迎接建党一百周年，师生们高唱《没有共产党就没有新中国》，以抒发浓浓的爱党爱国之情。“高唱”中的“高”形容的是声音的（ ）
A．响度 B．音调 C．音色 D．速度
4．海洋生物学家研究发现，生活在澳大利亚海岸附近的长鳍领航鲸能模仿对手虎鲸发出的声音，有些声音人耳听起来竟然不能分辨出是长鳍领航鲸发出的，这表明它能模仿对手声音的（　　）
A．音色 B．响度 C．声速 D．音调
5．学校艺术节的合唱比赛中，同学们在乐队的伴奏下放声高歌，下列说法正确的是（　）
A．同学们的歌声是由振动产生的 B．现场观众听到的歌声可以在真空传播C．“放声高歌”中的“高”是指声音的音调高 D．观众能辨别不同的乐器声，是因为它们的响度不同
6．中国兄弟南卫东和南卫平近几年尝试用蔬菜来演奏乐曲，利用红薯做陶笛，利用竹笋做长笛，红萝卜做成了排笛，各种笛子发出的声音是______的振动产生的；蔬菜挖的孔深浅度不一样，用相同的力吹发出的声音的______不同。
7．日常用语中声音的“高”与“低”，有时指音调，有时指响度，含义不是唯一的，例如“一名男低音歌手正在放声高歌”，这里的“低”是指______，现在晚间的广场舞已经成为有争议的行为，小明晚间在家里复习时，听到嘈杂的音乐声是通过______传入他耳朵的，所以有关部门建议跳广场舞只允许带小录音机而不许用大音响，这种方法属于减小声音的______。
8．在外地读大学的小王每逢周末都用手机往家里打电话，他听出是妈妈在接电话，主要是依据声音的___________不同来判断的。某汽车以10m/s的速度匀速驶向一座陡峭的高山，司机按了一下喇叭，经4s钟听到回声，听到回声时，车与前面高山的距离是___________m。（在空气中声速为340m/s）
9．某公司开发一款智能语音控制程序，可以区分机主和其它人的声音，这是根据他们的______（选填“音调”或“音色”）不同；该程序还可以把文字内容通过语音合成读出来，它的声音是通过________传入人耳的；手机充电时手机电池相当于________。
10．动画片配音通过“慢录快放”，将成年人声音变成小孩声音，从而使声音__（选填“音调”、“音色”或“响度”）变__（选填“大”、“小”、“高”或“低”）。
【课后练习】答案
1．A 2．D 3．A 4．A 5．A
6．空气柱 音调
7．音调低 空气 响度
8．音色 660
9．音色 空气 用电器
10．音调 高