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(共35张PPT)
2.2 声音的特性
一、课程导入：声音的 “千差万别”
（一）情境体验
音频 / 视频素材：播放三段不同的声音 ——①钢琴弹奏的高音阶与低音阶；②轻声说话与大声呼喊；③钢琴声与小提琴声（演奏同一旋律）。
提问引导：
“钢琴的高音和低音听起来有什么不同？为什么会有这种‘高低’差异？”
“轻声说话和大声呼喊，除了‘大小’不同，还有其他区别吗？这种‘大小’由什么决定？”
“钢琴和小提琴演奏同一首曲子，即使音调、大小相同，我们也能轻松区分，这是为什么？”
（二）导入目标
通过对比生活中不同声音的差异，引出声音的三大特性 —— 音调、响度、音色，激发学生对 “声音差异本质” 的探究兴趣，自然过渡到本节课核心内容。
二、知识点 1：音调 —— 声音的 “高低”
（一）实验探究：音调与什么因素有关？
1. 学生分组实验（探究音调与频率的关系）
实验名称
实验器材
实验步骤
实验现象
实验结论
钢尺振动的音调
钢尺、桌子
1. 将钢尺一端固定在桌沿，另一端伸出桌面 5cm，用相同力度拨动钢尺，听音调并观察振动快慢；2. 改变钢尺伸出长度（10cm、15cm），重复上述操作（保持拨动力度相同）
1. 伸出长度越短，钢尺振动越快，音调越高；2. 伸出长度越长，钢尺振动越慢，音调越低
音调与物体振动的快慢有关，振动越快，音调越高
梳子振动的音调
塑料梳子、硬纸片
1. 用硬纸片以较慢速度划过梳子齿，听音调；2. 逐渐加快划动速度，保持用力大小不变，听音调变化
划动速度越快（梳子齿振动越快），音调越高；划动速度越慢，音调越低
进一步验证：振动越快，音调越高
2. 教师演示实验（认识频率单位）
实验器材：频率计、音叉（不同频率：256Hz、512Hz）、小锤
实验步骤：
用小锤轻敲 256Hz 音叉，将音叉靠近频率计，观察频率计示数；
换用 512Hz 音叉，重复操作，对比两次频率计示数与听到的音调。
实验现象：256Hz 音叉对应的音调较低，512Hz 音叉对应的音调较高，频率计示数与音叉标注频率一致。
补充概念：
频率：物体每秒内振动的次数，单位是赫兹（Hz），符号为 Hz；
频率是描述物体振动快慢的物理量，频率越高，振动越快，音调越高。
（二）核心知识与生活应用
音调的决定因素：音调由物体振动的频率决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
常见物体的频率与音调：
儿童说话音调高于成年人（儿童声带振动频率更高）；
女高音歌唱家的声带振动频率可达 1000Hz 以上，音调极高；
蚊子飞行时翅膀振动频率约 500-600Hz，音调高，故能听到 “嗡嗡” 声；蝴蝶翅膀振动频率约 5-6Hz，音调极低，人耳听不见。
特殊应用：
超声波：频率高于 20000Hz 的声音（人耳听不见），用于 B 超检查、超声波清洗；
次声波：频率低于 20Hz 的声音（人耳听不见），火山爆发、地震会产生次声波，可用于灾害监测。
三、知识点 2：响度 —— 声音的 “大小”
（一）实验探究：响度与什么因素有关？
1. 学生分组实验（探究响度与振幅、距离的关系）
实验名称
实验器材
实验步骤
实验现象
实验结论
鼓面振动的响度
鼓、鼓槌、碎纸屑
1. 将碎纸屑撒在鼓面上，用较小力度敲鼓，观察纸屑跳起高度，听响度；2. 用较大力度敲鼓，重复操作
1. 力度小，纸屑跳起低，响度小；2. 力度大，纸屑跳起高，响度大
响度与物体振动的幅度有关，幅度越大，响度越大
距离与响度
手机（播放固定音调的音乐）、卷尺
1. 手机音量调至固定大小，在距离手机 1m 处听响度；2. 逐渐远离手机（2m、3m、5m），保持环境安静，听响度变化
距离越远，听到的响度越小；距离越近，响度越大
响度与发声体的距离有关，距离越近，响度越大
2. 概念梳理
振幅：物体振动时偏离原来位置的最大距离，是描述振动 “幅度” 的物理量；
响度由振幅和距离发声体的远近共同决定：振幅越大、距离越近，响度越大；反之则越小。
分贝（dB）：表示声音强弱的单位，0dB 是人们能听到的最微弱声音，30-40dB 是较理想的安静环境，超过 90dB 会影响听力。
（二）生活实例与应用
振幅影响响度：用力关门时，门振动振幅大，响度大；轻轻关门时，振幅小，响度小；
距离影响响度：在操场另一端听演讲，响度比在讲台旁小，故演讲者需用话筒（扩大声音振幅，增大响度）；
噪声控制：城市道路旁的隔音板、耳机的降噪功能，本质是减少声音的振幅或阻断声音传播，降低响度，避免噪声干扰。
四、知识点 3：音色 —— 声音的 “特色”
（一）实验体验：区分不同声音的 “特色”
1. 学生体验活动
活动 1：蒙眼听声 —— 教师播放不同乐器（钢琴、小提琴、吉他）演奏同一音调的音频，学生闭眼判断乐器种类；
活动 2：熟人辨声 —— 播放提前录制的班级同学说话音频（隐藏身份），学生听声音判断是谁在说话。
2. 原理分析
音色的决定因素：音色由发声体的材料、结构和发声方式决定，不同物体的材料、结构不同，即使音调、响度相同，振动时产生的 “声音波形” 也不同，故音色不同；
例如：钢琴的发声体是钢丝，小提琴是琴弦 + 共鸣箱，材料与结构差异导致音色不同；不同人声带的厚度、形状不同，故说话音色不同（“闻其声知其人”）。
（二）生活应用
身份识别：声纹锁通过识别个人独特的音色，判断是否允许开锁；
乐器制作：小提琴制作时，选用不同木材（如云杉、枫木）、调整共鸣箱结构，以获得独特的音色；
故障判断：机械师通过听机器运转的音色，判断是否存在故障（如发动机 “异响”，说明内部结构异常）。
五、三大特性对比：避免混淆
特性
物理意义（声音的 “感觉”）
决定因素
生活实例
音调
声音的 “高低”（如高音、低音）
振动频率（Hz）
钢琴高音阶与低音阶、蚊子与蝴蝶的声音
响度
声音的 “大小”（如大声、小声）
振幅、距离发声体的远近
用力敲鼓与轻轻敲鼓、远处与近处听演讲
音色
声音的 “特色”（如钢琴声、小提琴声）
发声体的材料、结构、发声方式
“闻其声知其人”、区分不同乐器
易错提醒
音调高≠响度大：如蚊子 “嗡嗡” 声音调高，但响度小；大象 “低沉的叫声” 音调低，但响度大（远距离也能听到）；
同一物体的音调与响度可独立变化：如钢尺伸出长度不变（音调固定），用力拨动（增大振幅，响度变大）。
六、课堂小结
音调：由频率决定，频率越高，音调越高，单位赫兹（Hz），应用于超声波、次声波；
响度：由振幅和距离决定，振幅越大、距离越近，响度越大，单位分贝（dB），应用于噪声控制；
音色：由材料、结构决定，是声音的 “特色”，应用于声纹识别、乐器制作；
区分三大特性：音调看 “高低”，响度看 “大小”，音色看 “特色”。
七、课堂练习
（一）基础题
下列关于音调的说法中，正确的是（ ）
A. 音调由物体振动的振幅决定
B. 频率越高，音调越高
C. 距离越近，音调越高
D. 响度越大，音调越高
（答案：B，解析：音调由频率决定，排除 A、C、D；响度与音调无关）
“闻其声知其人”，主要是因为不同人说话的（ ）不同
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
（答案：C，解析：音色是声音的 “特色”，不同人音色不同，故能通过声音辨人）
（二）提升题
用相同力度拨动不同长度的琴弦，发现短琴弦发声的音调比长琴弦高，这说明音调与琴弦的（ ）有关（ ）
A. 材料 B. 长度（振动频率） C. 振幅 D. 结构
（答案：B，解析：相同力度下，短琴弦振动频率高，音调高，故与振动频率（由长度决定）有关）
为什么医生用听诊器听心脏跳动的声音，能听到更清晰的声音？（从响度的角度分析）
（答案：听诊器的橡胶管是密闭的，能减少声音的分散，增大声音的振幅，同时缩短声音传播的距离，从而增大响度，让医生更清晰地听到心脏跳动声）
八、课后作业
实践作业：
制作 “音调琴”：用 8 个相同的玻璃杯，装入不同高度的水（从少到多），用筷子轻敲杯壁，听音调变化，记录 “水位高度与音调” 的关系（提示：水位越高，杯子振动越慢，音调越低）；
调查生活中的 “音色应用”：记录 3 个利用音色区分物体的例子（如声纹锁、乐器辨别、机器故障判断），简要说明原理。
书面作业：完成课本对应练习题，重点练习 “音调、响度、音色的区分”“频率与振幅的应用” 相关题目，避免混淆三大特性。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
2.2声音的特性
第二章 声音的世界
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
你们认为声音有什么样的特性？
不同的声音是如何区分的？
女声
男声
1.使用频率不同的音叉演示声音的高低变化。
实验展示
2.不同声音的波形
思考：为什么我们能感受到音乐的立体感？
任务一：探究响度的影响因素
1.认识响度
轻敲和重敲，小鼓或音叉让其发出声音。
同学们听出声音有何不同？
轻敲的时候声音小，重敲的时候声音大。
物理学中，把声音的强弱叫做响度。
2．探究响度与振幅的关系
将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。比较不同响度的情况下乒乓球弹开的幅度。
音叉的响度越大，乒乓球被弹开的幅度越大；音叉的响度越小，乒乓球被弹开的幅度越小。
探究实验
任务一：探究响度的影响因素
2．探究响度与振幅的关系
在喇叭的纸盆上撒一些纸屑，改变音量大小。
总结：响度一般与声源振动的幅度有关。(物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体振动幅度越大，产生声音的响度越大)
演示实验1
用不同力度敲击音叉，将盛在盘内的水溅出。
演示实验2
任务一：探究响度的影响因素
3．探究响度与距离发声体的远近的关系
(1)听喇叭广播时，距离喇叭远近不同，听别的声音大小不同，思考响度可能还与哪些因素有关？
(2)教师演示实验：拿出闹钟让同学们听。前排同学可以清晰地听见闹钟滴答的声音，后面几排的同学几乎听不见闹钟滴答的声音。
总结：实验现象表明响度还跟距离发声体的远近有关。此外，响度还与分散程度有关。
任务一：探究响度的影响因素
1．思考音调的影响因素
思考：刚刚听到的音符，有的音高，有的音低，我们把声音的高低叫做音调。音调为什么有高低呢？它的高低又是由什么决定的呢？
声音是由物体振动产生的，音调的差别必然跟物体的振动情况有关。
任务二：探究音调的影响因素
2．探究音调的影响因素
用自己手边的器具设计实验和进行实验：将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它发出的的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺。注意使钢尺的振动幅度大小相同。
比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
钢尺振动得越快，发出声音的音调越高；
钢尺振动得越慢，发出的音调越低。
任务二：探究音调的影响因素
观察在同一轴上的几个齿轮的齿数，转动齿轮，用塑料硬片接触齿轮的齿，使塑料硬片振动发声。
提问：硬片接触不同齿数的齿轮时，发出的声音的高低有何不同？哪个高？哪个低？
塑料硬片接触齿数多的齿轮时，硬片振动快，发出声音的音调高；接触齿数少的齿轮时，硬片振动慢，发出声音的音调低。
任务二：探究音调的影响因素
结论：
发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。
任务二：探究音调的影响因素
频率的概念及单位：
物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。
频率的单位为赫兹，简称赫，符号为“Hz”。
音调由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低。
任务二：探究音调的影响因素
学以致用
向暖瓶中灌水时，听声音就能知道水是否将要灌满，这是什么缘故？
答案：随着水位的上升，暖瓶内的空气柱长度越来越短，音调越来越高。
找四个同学在教室后面分别念一首诗，其他同学辨别四位同学的声音。
用不同乐器(如电子琴、吉他、音叉等)发出同音调的声音(或播放不同乐器演奏的同一首音乐)。请同学们闭上眼睛，看能否辨别出是什么乐器。
活动1
活动2
除以上音调、响度外，音色也是乐音的一个特征。
任务三：了解音色
从波形图上观察声音的音调、响度、音色等信息，对观察的信息进行总结。
任务三：了解音色
随讲随练
闻其声而知其人是根据声音的________来判断的。
音色
任务三：了解音色
知识点1 响度
1．[2025·三明模拟改编]AI智能音箱已经广泛应用于新能源汽车，用户能以语音对话的交互方式实现多项功能操作，当对AI智能音箱发出调小声音的指令时，音箱就自动改变声音的强弱，即声音的________(填声音的特性)。为了保护听力，声音强弱等级不能超过90________(填写单位)。
响度
1星题 知识过关
dB
2．如图所示，小明有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的“咚咚”声。
(1)用力敲击鼓面，听到的声音变大，鼓面振动的幅度________(填“变大”“变小”或“不变”)，
表明声音的响度与________有关；
(2)生活中，站在距离声源远处听到的声音较小，近处听到的声音较大，表明传到耳朵里的声音的强弱不仅与声源发出声音的响度有关，还与______________有关。
变大
振幅
距声源的距离
3.(跨学科·语文)下列词语，形容声音响度小的是(　　)
A．震耳欲聋 B．声如洪钟
C．轻声细语 D．鼾声如雷
C
知识点2 音调
4．如图，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动得越________(填“快”或“慢”)，频率越______(填“高”或“低”)，发出声音的音调越______(填“高”或“低”)，这说明音调是由________决定的。
快
高
高
频率
5．[2025年1月三门峡期末]将材料大小相同、齿数不同的发音齿轮分别装在玩具电动机上。当齿轮以相同的转速匀速转动时，将一张硬纸片(如图)分别接触不同的齿轮，使硬纸片发出声音的音调最高的是(　　)
D
知识点3 音色
6．[2025年1月福州期末]声音的音色主要取决于发声体的(　　)
A．振动频率 B．振动幅度
C．振动时间 D．材料、结构
D
7.(立德树人·传统文化)(2025·北京模拟)如图所示，曲笛和二胡是两种民族乐器。当用曲笛和二胡轮奏乐曲时，听众可以根据声音的哪个特性来区分这两种乐器(　　)
A．响度 B．音量 C．音色 D．音调
C
8.(易错题)如图所示的是汽车发动机气缸异响听诊器，把听诊器连接的金属杆接触汽车发动机特定位置，就可了解气缸内部运转是否正常。用汽车听诊器能够清楚地听到异响，是因为该听诊器可以(　　)
A．提高声音的音调
B．提高振幅
C．增强音色
D．减少声音的分散，提高响度
D
2星题 情境应用
9．绷紧在纸盒上的两条橡皮筋粗细不同，用手拨动橡皮筋可发出声音。下列说法正确的是(　　)
A．手拨动越快，橡皮筋发出的声音传播越快
B．拨动细橡皮筋的力度越大，声音的音调越高
C．拨动两条橡皮筋，发出声音的响度一定不同
D．用同样的力拨动不同橡皮筋，可探究音调与振动频率的关系
D
10.(新考法)(2025年1月郑州期末)钢琴在使用过程中琴弦容易松弛，会影响音准，因此每隔一段时间就需要调音，小刚利用声音监测装置，测得某根琴弦在校准前后发出声音的部分特性如表所示，下列说法中正确的是(　　)
A.校准前比校准后发出声音的响度大
B．校准前比校准后发出声音的音调低
C．校准后比校准前琴弦振动的幅度小
D．校准后比校准前琴弦振动得慢些
B
声音 强弱/dB 频率/Hz
校准前 45 1 000
校准后 55 1 100
11．[2025·漳州模拟]国庆假期的一天，小琼在爸妈的陪同下漫步在湿地公园，湖岸边花红柳绿、鸟鸣花香，鸟是靠鸣膜________发声的。回家后，爱动脑的小琼用吸管和棉签模拟制作了“鸟鸣器”(如图所示)，从管口吹气，能发出类似鸟鸣的声音，通过拉动棉签可以改变声音的________。
振动
音调
12.(科学思维)用物理学的准确用语来“翻译”生活用语，有利于我们把握事物的本质。下列4个句子或词语：①这首歌调太高；②引吭高歌；③她是唱高音的；④请勿高声喧哗；其中“高”字指响度大的是________，指音调高的是________。
②④
①③
13．用大小相同的力分别敲击频率为256 Hz和768 Hz的音叉得到的波形图如图所示，
(1)它们的音色________(填“相同”或
“不同”)，其中图________(填“甲”
或“乙”)是敲击频率为768 Hz的音叉得到的波形。
(2)音叉的频率________(填“会”或“不会”)随着敲击音叉轻重程度的改变而改变。
相同
乙
不会
14．如图所示，在8个相同的水瓶中灌入体积不等的水，水面高度不同。
(1)若用相同的力依次敲击水瓶，发出声音的音调不同，此时声源是________(填“空气柱”或“瓶和水”)，瓶中盛水越多，敲击时发出声音的音调就越________(填“高”或“低”)。
瓶和水
3星题 思维提升
低
(2)若用嘴依次吹水瓶瓶口，发出声音的音调也不同，此时声源是________(填“空气柱”或“瓶和水”)，瓶中盛水越多，吹瓶口发出声音的音调就越__________(填“高”或“低”)。
空气柱
高
音色
声音的品质和特色，与发声体材料、结构有关
声音的特性
响度
音调
声音的强弱，与物体振动的幅度、声音的传播距离和分散程度有关
声音的高低，取决于振动频率（单位：赫兹）
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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