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第3章 声现象 2.2 声音的特性 自习案
学习寄语:
分辨高低强弱，捕捉声音的“个性”；感受音调响度，解码声波的“密码”。愿你在声音的特性里，发现物理与生活的奇妙连接！
学习链接:
1.声音是由物体的________产生的。物体振动产生的声，人耳____________(不一定|一定)能听到。
2.打击乐器是靠_______________振动而发声；弦乐器通过________的振动发声；管乐器靠管内____________的振动发声。
3.在音乐中，音阶1、2、3、4、5、6、7、1，________逐渐升高。
4.“震耳欲聋”形容声音____________，“低声呢喃”形容声音____________。“闻其声，知其人”说明根据________能辨别不同的人。
学习情境:
蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动(图2.2-1),为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音 要知道这个问题的答案，就需要研究声音的________.
学习目标:
了解声音的特性。
知道声音的音调跟发声体的频率有关。知道响度跟发声体的振幅有关。
知道不同发声体发出声音的音色不同。
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。
学习过程:
任务一:ID音调
我们________的各种声音，有的听起来________高，有的听起来音调低.声音为什么会有音调高低的不同 什么因素决定音调的高低
想想做做——如图2.2-2所示，将一把钢尺紧按在桌面上，使________桌边的部分较长.拨动钢尺，观察它的振动情况.逐渐________钢尺伸出的长度，重复前面的操作与观察.分析钢尺振动的________与它伸出的________之间的关系.当伸出的长度________到一定程度时，拨动钢尺就能听到较为________的声音，注意听它的音调.继续________钢尺伸出的长度并拨动钢尺，注意音调的变化.分析钢尺发出声音的音调与它振动的快慢之间的关系:______________________________________________________.
物体振动得________，发出声音的音调就高；振动得________，发出声音的音调就低.可见发声体振动的________是一个很重要的物理量，它决定着音调的________.物理学中用物体振动的________与所用时间之比——____________来描述物体振动的快慢.频率决定声音的________，频率____则音调高，频率____则音调低.频率的单位为________,简称____，符号为____.如果一个物体在1s内振动100次，它的频率就是________.
为了________地了解物体振动发声的情况，我们可以将声音的波形用示波器、计算机或手机等________出来.把音叉发出的________信号输入示波器、计算机或手机(图2.2-3),观察声音的波形.换一个不同________的音叉做实验，边听边观察它们的波形有何不同.通过屏幕上的波形，我们可以发现：____音调的波形更________一些，说明声音的频率较高；____音调的波形比较________，说明声音的频率较低.
人能听到的声音频率有一定的________.多数人能够听到的频率范围是________________ Hz.人们把高于___________Hz的声波叫作____________,因为它们超过人类听觉频率的上限；把低于____ Hz的声波叫作____________,因为它们低于人类听觉频率的下限.________、____________、____________统称声.
动物的听觉范围通常与人的不同.一些动物对________声波反应灵敏.或许你曾经注意过，有时在你认为很静、没有任何声音时，猫或者狗却突然表现得非常警觉.一般情况下，猫能听到的频率范围是____________Hz,狗能听到的频率范围是____________Hz.如上图是人和一些动物的听觉频率范围（频率/Hz）
※超声波和次声波也是由物体的________产生的，只是振动________不同。超声波和次声波的传播也需要________，在________中不能传播。在相同条件下，超声波和次声波的传播速度与人耳能听到的声音的传播速度________(不同|相同)。
在研究音调时，我们用视觉、听觉等不同感官来搜集信息，也就是在________.科学研究中，________要有明确的观察________，要真实而准确地记录________到的信息.
任务二:ID响度
声音有音调的不同，也有________的不同.例如，用力击鼓比________击鼓产生的声音大.声音的强弱可以用____________来衡量.声音的响度主要由什么因素决定呢 如图2.2-4所示，使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的________.使音叉发出不同________的声音，重做上面的实验.实验中，用橡皮锤________敲打音叉，声音的响度变大，乒乓球被弹开的幅度也增大，说明音叉振动的幅度增大(此处把音叉振动的幅度____________乒乓球弹开的幅度).
物理学中用____________来描述物体振动的幅度.物体的____________越大，产生声音的响度越大.人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的________有关，还跟人距离发声体的________有关.声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越________.因此，人距离发声体越远，听到的声音越小.
※增大听到声音响度的一个办法是__________声音的分散，如在开阔的地方讲话时，用一个________形的传声筒，能传得更远;医生用的________器利用管状物传递声波，减少声音的分散，增强传声效果。
※在做拨动伸出桌面的________的实验时，将一把钢尺紧________桌面上，用手指拨动钢尺。当拨动________相同，而钢尺伸出桌面的________不同时，钢尺振动的快慢不同，发出声音的________也不相同。当钢尺伸出桌面的____________不变，拨动________不同时，钢尺振动的幅度不同，发出声音的________也不相同。本实验中，改变钢尺伸出桌面的长度，再次拔动时，应保证两次钢尺振动的________大致相同是________________法的具体体现。
任务三:ID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，____________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____________。实际上声音还有一个十分重要的____________，它就是____________。不同发声体的____________、____________不同，发出声音的音色也就不同。
下面分别是音叉、钢琴、长笛发出的C调1(do)的波形图(图2.2-5).用计算机或手机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同.观察下面声音的波形可以知道：不同乐器发出音调相同的声音，波形总体上的疏密程度是相同的，即________相同；但是波的形状不同，即_______不同.观察声音波形图,从波形的________程度来认识音调的高低，从波形的_______来认识响度的大小，从波形的________来认识音色。
乐音和乐器——声音是________________的.许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉非常舒服，例如歌唱家的歌声、演奏家演奏的乐曲声.这类声音都是乐音.从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规律的.千百年来世界各地的人民发明了形形色色的乐器.虽然各种乐器看上去千差万别，音色和演奏方式也不尽相同，但所有乐器的________原理都是一样的：通过________发出声音.
乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型.打击乐器 编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音.演奏编钟时，敲击________不同的钟能发出不同音调的声音.击鼓时的________越大，鼓面的振动幅度就越大，声音就越响亮.弦乐器 古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过________的振动发声.长而粗的弦发声的音调____________，________而________的弦发声的音调高.________的弦发声的音调高，________的弦发声的音调低.弦的振动幅度越大，声音就越响.弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更________.管乐器 箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时____________振动发声.手指按在不同的音孔上，就会改变空气柱的________，从而改变________.长的空气柱产生________音，短的空气柱产生________音.在河南舞阳出土的8000多年前的贾湖骨笛，可以吹奏出七声音阶，是我国迄今发现的最早的管乐器(图2.2-6).单簧管、双簧管和各种号也是常见的管乐器.
※在大型乐团演出时，我们经常能够见到上面介绍的一些乐器(图2.2-7).弦乐器音调的高低取决于弦的_________、_________和_________，弦越细、越紧、越短，音调越______。管乐器音调的高低取决于所含空气柱的_________，______空气柱的振动产生的音调低，_______空气柱的振动产生的音调高。打击乐器以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得_______越快，音调就越_______。
夯实练习
1.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.改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力度再次拨动钢尺.这是在探究声音与什么的关系？（ ）
A.响度与频率 B.音调与频率
C.响度与振幅 D.音调与振幅
2.狗与我们很友善，很多人都喜欢养狗.狗的听觉频率在15Hz到50000Hz.很多时候我们会看到：狗突然竖起耳朵，并叫起来，似乎有什么声音传来，而我们却没有任何感觉.这主要是由于（ ）
A.狗的耳朵能听到比人更小的声音 B.狗能听到人耳不能听到的频率的声音
C.狗耳能放大声音 D.狗为了引起主人的注意
3.大家现在都爱玩抖音，抖音上面有许多才艺展示，比如各种乐器的演奏.张凤听到李凰在玩抖音，他对李凰说：这古筝演奏得太好了！李凰问他：你咋知道是古筝在演奏？张凤判断声音是来自古筝的演奏是根据声音的什么来判断的？（ ）
A.声音的响度 B.声音的音调 C.声音的音色 D.声音的大小
3.如图所示为甲乙两种不同乐器发出的声音的波形图，下列关于它们的说法中错误的是（ ）
A.二者音色相同 B.二者响度相同
C.二者音调相同 D.二者的声音都是振动产生的
4．下图中响度最小的是（ ）
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.下列说法中正确的是（ ）
A.电视机中的音量开关是调节音调的 B.成年人的音色一般不会改变
C.声音的传播速度是不变的 D.相同的乐器发出的声音的音色不同
6.牛和蚊子发出的声音不同，这不仅与它们的音色不同，还与它们发声的响度L和频率f不同.关于它们L和f的大小关系的比较中正确的是（ ）
A.L牛＞L蚊子；f牛＜f 蚊子 B. L牛＞L蚊子；f牛＞f 蚊子
C. L牛＜L蚊子；f牛＜f 蚊子 D. L牛＜L蚊子；f牛＞f 蚊子
7.下图是四种不同声音输入同一示波器中产生的波形，下列判断正确的是（ ）
A.甲的响度最大 B.甲乙音调相同
C.丙声音在空气中传播最快 D.丁不可能是噪声
8. 在唱歌时，演员发出的每个音的音调不同，这是因为发音时声带振动的（ ）
A．频率不同 B．振幅不同
C．频率和振幅都不同 D．响度不同
9. 对于乐音的特性，下面说法正确的是（ ）
A．音调高的，响度一定大 B．响度大的，振动幅度大
C．响度小的，频率一定低 D．音调、响度同，音色一定同
10.“暴风骤雨，雷声大作”，这里的“雷声大作”指的是声音特性中的（ ）
A．回声 B．音色 C．音调 D．响度
11.演员弹奏钢琴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
12. 声纹锁能够根据主人说出的事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开．这种声纹锁辨别声音的主要依据是（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．声速
13.下列几种说法中正确的是（ ）
A．声音可以在真空中传播 B．“低声细语”是指声音的响度小
C．只要物体振动，人就能听到声音 D．声音只能传播信息，不能传播能量
14.如果一个物体在1min内振动了120次，则它的频率是____________Hz.
15.吹笛子时，手指按压不同的小孔，可以改变笛子发声的________；为了保护听力，声音不能超过________dB.
16.音调、响度、音色是声音的三个主要特征.演奏二胡时，手指上下移动按压琴弦的不同位置，可改变二胡发声的____特征；其下方有一个共鸣箱，可用来增大二胡发声的__________特征.
17. 温度一定时，声波在不同的介质中的传播速度是____________ 的（选填“相同”或“不同”）.蒙住双眼的张凤能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的不同，同时还可以根据声音的____________ 来大致判断周围同学离他的远近（均选填“响度”、“音调”、“音色”）.
18.日常生活中，声音的“高低”与物理学中所指的声音高低，有的相同，有的不同.如：一名男低音歌手正在放声高歌.这里的“低”指；_____________；“高”指_______________.
19.如图是用一个纸盒和两根铅笔和不同宽度的橡皮筋做成的“橡皮筋吉他”.用同样大小的力拨动四根橡皮筋中的__时产生的音调最高，用大小不同的力拨动c时，它发声的________不同.
20. 下列四例形容声音“高”指音调的有___________，指响度的有___________.
A．这首歌音太高，我唱不上去 B．引吭高歌
C．她是女高音歌唱家 D．请勿“高声喧哗”
答案
1.B.2.B.3.C.3.A.4．D.5.B.6.A.7.B.8. A.9. B.10.D.11.C.12.C.13.B.
14.【答案】2
15.【答案】音调；90
16.【答案】音调；响度
17. 【答案】不同音色；响度
18.【答案】音调；响度
19.【答案】a；响度
20.AC；BD

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