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(共42张PPT)
第二章
声现象
建议2课时
课时2.2
声音的特性
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，声音的响度跟发声体的振幅有关，不同发声体发出的声音的音色不同。
通过实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。
1
2
观看视频
听音乐辩不同
新课导入
观察与思考
师生互动
整个演奏过程存在以下特点：
1.不同乐器发出的声音调门高低不同；
2.声音大小不同；
3.不同乐器发出的声音色质不同；
4.熟悉了听声音可以辨别是哪类乐器发出的；
这里所说的，声音调门的高低、声音的大小和声音的色质就是声音的特性
声音的特性
音调、响度和音色
新课导入
一、音调
物理学中把声音的高低，粗细叫做音调。
男同学声音要粗、要低，音调低。
女同学声音要细、要高，音调低。
那音调高低与什么有关呢？
定义：
男同学和女同学说话，他们的声音有什么不同？
新课讲解
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，再次拨动。（注意拨动钢尺的力度相同）
比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
实验探究：音调和频率的关系
新课讲解
钢尺伸出越长，振动越____，听到的声音音调越____；
钢尺伸出越短，振动越____，听到的声音音调越____。
实验现象：
通过刚才的实验，我们可以得出什么结论呢？
音调的高低与发声体振动的快慢有关。
振动越快，音调越____；振动越慢，音调越____。
慢
低
快
高
高
低
物理学中用每秒振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。
新课讲解
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。1Hz
=
1次/秒
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。
频率
新课讲解
编钟的钟体越大，音调越低；钟体越小，音调越高。
竖琴的琴弦越长越粗，音调越低；越短越细，音调越高。
长笛的空气柱越长，音调越低；空气柱越短，音调越高。
影响乐器音调的因素
新课讲解
探究波形图
将音叉发出的声音信号输入示波器后得到声音的波形。
从图中可以看出，高音调的波形更密集一些，声音频率高，低音调的波形比较稀疏，声音的频率低。
新课讲解
30次
30Hz
100次
100Hz
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。音调的高低决定于振动物体的振动频率。
频率越高，音调越高。
新课讲解
探究波形图
蛋蛋同学自制一件小乐器，在8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水，用同样大小的力度敲击8个玻璃瓶，会发出1，2，3，4，5，6，7，i八个不同音调的声音。现在问同学们，最右边发出的音最_____(填“高”或“低”）;若用同样大小的力依次吹瓶口，则最右边发出的音最_____（填“高”或“低”）。
频率越高，音调越高；频率越低，音调越低.
用同样大小的力敲击：
声音是瓶子振动产生
总质量最大
最难振动
频率最低
音调最低
低
典例分析
空气柱最短
最容易振动
频率越高
音调越高
蛋蛋同学自制一件小乐器，在8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水，用同样大小的力度敲击8个玻璃瓶，会发出1，2，3，4，5，6，7，i八个不同音调的声音。现在问同学们，最右边发出的音最_____(填“高”或“低”）;若用同样大小的力依次吹瓶口，则最右边发出的音最_____（填“高”或“低”）。
频率越高，音调越高；频率越低，音调越低.
低
用同样大小的力吹瓶口：
声音由瓶内空气柱振动产生
高
典例分析
音调：声音的高低
音调由物体振动频率决定
频率越高
音调越高
频率：物体在每秒内振动的次数
单位：赫兹
Hz
频率=30Hz
频率=100Hz
相同时间间隔
波形越密
频率越高
知识小结
声音是由物体振动产生的
为什么听不到蝴蝶翅膀振动的声音呢？
新课讲解
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。
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。
超声波和次声波
新课讲解
次声波
人能感受到的声音频率有一定的范围
声音
20Hz
~
20000Hz
人能够听到的
次声波
f
<
20Hz
超声波
>
20000Hz
听不到
听不到
<
20Hz
新课讲解
在空气中的传播速度为340m/s
次声波
<
20Hz
听不到
超声波
>
20000Hz
听不到
声音
20Hz
~
20000Hz
人能够听到的
声
相同的条件下
超声波和次声波的传播速度是相同的
都是由物体振动产生
传播需要介质
真空不能传播
新课讲解
狗不仅能听到次声波，也能听到超声波，所以有时候在我们人类认为很安静的时候，狗可能会表现的非常警觉。
蝙蝠可以听到并发出超声波，蝙蝠正是靠超声波回声定位在黑暗中捕食的。
新课讲解
[2021河北石家庄四十一中月考]某种昆虫靠翅膀的振动发声.如果这种昆虫的翅膀在2
s内振动600次,频率是　　　　Hz,人的听觉范围在　　　　Hz到　　　　Hz之间,人类　　　　(填“能”或“不能”)听到该种昆虫翅膀振动的声音.?
【解题思路】　频率指声音每秒振动的次数,这种昆虫的翅膀在2
s内振动600次,频率是300
Hz.人的听觉范围在20
Hz~20
000
Hz之间.该种昆虫的翅膀振动频率在人的听觉范围之内,人类能听到该种昆虫翅膀振动的声音.
300
20
2000
能
典例分析
响度:
声音的强弱
(大小)
声音大的响度高，声音小的响度低。
二、响度
新课讲解
单位：分贝
符号：dB
响度与什么因素有关
新课讲解
振幅：物体振动时偏离
原来位置的最大距离。
振动幅度越大
→
声音的响度越大
鼓声：由鼓面振动产生
轻轻敲击
→
振动幅度小
→
声音小
用力敲击
→
振动幅度大
→
声音大
结论：响度与物体的振动幅度有关
新课讲解
响度:
声音的强弱
(大小)
振幅越大
→
响度越大
甲
振幅越小
→
响度越小
乙
振幅图和响度的关系
新课讲解
更大声的喊
→
增大发声的响度
越远越分散
人耳听到声音的响度：
1.发声体的振幅
2.人距离发声体的远近
增大听到声音的响度
喇叭
→
减少声音的分散
新课讲解
如图，编钟是我国春秋战国时代的乐器。如果用相同的力敲击大小不同的编钟，所发出声音的______不同；但如果用大小不同的力敲击同一个编钟，所发出声音的______不同．
大小不同的编钟
→
质量和体积不同
用相同的力敲击
→
频率不同
频率高低
→
音调高低
用相同的力敲击大小不同的编钟
用大小不同的力敲击同一个编钟
力越大
→
振幅越大
力越小
→
振幅越小
振幅大小
→
响度大小
音调
响度
典例分析
响度与物体的振幅有关
响度:
声音的强弱
(大小)
振幅：振动物体离开原来位置的最大距离
振幅越小
→
响度越小
振幅越大
→
响度越大
人耳听到声音的响度：
1.发声体的振幅
2.人距离发声体的远近
知识小结
同学们听听下面的音乐声是由什么乐器发出的
我们为什么能听出发出声音的是哪种乐器呢？
不同乐器发出声音的特色（音色）不同
新课讲解
音色
指的是声音的色质。音色反映了声源个性品质，它是由声源的材料、结构和振动方式决定的。是声源本身的一种声音特性。
听音色可以辨识声源。
和音色有关的词语
优美的旋律、
悠扬的歌声、
声音甜美等。
三、音色
新课讲解
新课讲解
比较不同音色声音的波形
发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同，因此音色的影响因素是发声体本身。
古筝
明亮典雅
余音缭绕
小提琴
含蓄秀丽
刚柔兼济
不同的发声体，由于材料和结构的不同，发出的音色不同
频率的高低
→
音调的高低
振幅的大小
→
响度的大小
新课讲解
响度相同
音调相同
波形的形状
→
音色
不同
不同
不同音色声音的波形图
新课讲解
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不相同，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。
3.
音色不同，声波的波形不同。
4.
音色差异的利用
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。
新课讲解
(2021·青海省中考)在庆祝建党100周年歌咏比赛中，能辨别出二重唱男声和女声的依据是（
)
A.
音调
B.
响度
C.
音色
D.
频率
【解析】解：每个发声体发出声音的音色是不同的，我们能很容易辨别出二重唱的男声和女声，是因为虽然他们的音调、响度可能相同，但音色不同。故选：C。
声音的感觉特性叫音色。音调的高低决定于发声体振动的频率，响度的大小决定于发声体振动的振幅，但不同的发声体由于材料、结构不同，发出声音的音色也就不同，这样我们就可以通过音色的不同去分辨不同的发声体。
此题考查的是声音的特性，属于声现象中的重要内容，但难度不大，容易解答。
C
典例分析
新课讲解
?
定义
决定因素
听感表现
音调
声音的高低
由声源的振动频率决定；频率大，音调高；频率小，音调低
音调高：声音清脆、尖细;音调低：声音粗犷、低沉
响度
声音的强弱
由声源的振幅决定；振幅越大，响度越大
响度大：震耳欲聋;响度小：轻声耳语
音色
对声音音质的感觉
不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同
分辨不同发声体发出的声音的重要特征
音调
响度
音色区别联系
课堂总结
1.[2021辽宁丹东元宝区期末]为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下面几个实验,如图所示,你认为不能够完成探究目的的是(　　)
【解题思路】　A项中硬纸板接触齿数不同的齿轮,振动的频率不同,发出声音的音调不同;B项改变钢尺伸出桌边的长度,振动的频率不同,发出声音的音调不同;C项用硬纸板在梳子齿上以不同速度划动时,梳子齿振动的频率不同,发出声音的音调不同;D项用发声的音叉接触水面,水花四溅,说明声音是由物体的振动产生的.故选D.
D
课堂练习
2.[2021河北保定曲阳期中]古诗《春夜洛城闻笛》中有“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”,诗人辨别出是玉笛的声音,依据的是声音的(　　)
A.音调
B.响度
C.音色
D.频率
【解题思路】　声音的三个特性分别是音调、响度、音色,音调指声音的高低,响度指声音的强弱,音色是由发声体本身决定的,辨别乐器是依据声音的音色不同,故A、B、D均不符合题意,C符合题意.故选C.
C
课堂练习
3.[2020湖南师大附中期中]诗句“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”,从物理角度分析是指声音(　　)
A.频率高
B.音色好
C.响度大
D.速度快
【解题思路】　题中的“高声语”是指大声说话,即响度大.
C
课堂练习
4.[2021河南漯河郾城区期中]如图是用一个纸盒、两支笔和四根宽窄不同的橡皮筋制作的“橡皮筋吉他”.拨动四根橡皮筋,　　　　(填写字母代号)的音调最高.用大小不同的力拨动同一根橡皮筋,橡皮筋发声的　　　　不同.?
【解题思路】　四根橡皮筋的长度相同,a橡皮筋最细,越细的橡皮筋振动频率越大,音调越高,所以a橡皮筋的音调最高;拨动同一根橡皮筋时,用力越大,橡皮筋的振幅就会越大,发出声音的响度就越大.
.
a
响度
课堂练习
5.(2021·黑龙江省鹤岗市中考)下列为录制合成的声音波形图，由图可知，
甲和丙的______
相同，甲和丁的______
相同选填“音调”、“响度”。
【解析】解：由图可知，甲和丙的振幅相同，波形相同，响度和音色相同；甲和丁的波形相同，音色相同，振动的频率相同，音调相同。故答案为：响度；音调。
声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定，从波形上看，越密集则音调越高；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关，从波形上看，偏离平衡位置的幅度越大，响度越大；音色是由发声体本身决定的一个特性，从波形上看，波的形状越复杂，音色越动听。
从波形中观察出声音振动的频率和幅度，以及波的形状，再联系声音的三个特征，即可解答此题。
音调
响度
6.(2021·江西省中考)为了庆祝建党100周年，学校在演播厅举办文艺汇报演出。小明同学在演播厅外一听就知道是女生在演唱，这主要是根据声音的______
选填“音调”、“响度”或“音色”来判断的，听到的歌声是通过______
传入人耳的。
【解析】解：小明同学在演播厅外一听就知道是女生在演唱，这主要是根据声音的音色判断的；小明听到的声音是通过空气传入人耳的。故答案为：音色；空气。
（1）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关，调节音量是改变响度；音色是由发声体本身决定的一个特性，音色可以用来区别不同的发声体；
（2）声音的传播需要介质，传声的介质可以是固体、气体和液体。
本题考查了与声现象有关的多个知识点，熟知相关知识并能与生活中的现象相结合，是正确解答的关键。
音色
空气
课堂练习

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