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第二章 声音与环境
2.3 我们怎样区分声音（续）
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从身边的问题出发：
我们的民族乐器不仅品种多，且发出的声音优美动听, 各具特色。如果用如图的古筝与洞箫合奏一曲，你能分出洞箫声和古筝声吗？人们是根据什么辨别声音的呢？
课时导入
建构模型
振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。它是指振动物体离开平衡位置的最大距离。如图MN 为物体不振动时的原位置即平衡位置，OP为振动物体离开平衡位置的最大距离，就是振幅。
知识点
声音的强弱——响度
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1
响度 物理学中，把声音的 叫做响度，又叫音量。就是我们日常生活中所说的声音大小。
探究决定声音响度的因素
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实验装置
实验过程 先轻敲音叉后接触悬挂着的乒乓球，听音叉声音响度，观察乒乓球被弹开的距离；再重敲音叉后接触悬挂着的乒乓球，听音叉声音响度，观察乒乓球被弹开的距离 什么时候会有海市蜃楼在鼓面上撒些小纸屑，先轻轻敲鼓，听鼓声响度，观察小纸屑的跳动幅度；然后用力敲鼓，听鼓声响度，观察小纸屑的跳动幅度 用大小不同的力度弹拨琴弦，听一听哪种情况声音响度大，看一看，什么时候琴弦的振动幅度大
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实验现象 观察发现：音叉声音响度小时，乒乓球被弹开的距离近；音叉声音响度大时，乒乓球被弹开的距离远 观察发现：鼓声响度小时，小纸屑跳动得低；鼓声响度大时，小纸屑跳动得高 观察发现：用力度大的力拨时，声音响度大，琴弦的振动幅度大；用力度小的力拨
时，声音响度小，琴弦的振动幅度小
分析归纳以上现象，可说明：声源振幅越大，产生声音的响度也越大。
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深度探究
敲击音叉 距离音叉1 m 距离音叉10 m
听到的声音大 听到的声音小
喊远处同学 用手围成喇叭状 直接喊
同学听到的声音大 同学听到的声音小
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归纳：声音的响度还与距离发声体的远近、声音的分散程度有关。在声源振动幅度相同情况下，离声源距离越远 ，声音的分散程度越大 ，响度越小。
音调与距离发声体的远近无关。
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思想方法
转换法：对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。比如，敲击音叉、鼓面使其发声，音叉、鼓面振动的幅度太小，不易观察，把音叉的微小振动转换成乒乓球的反复弹开；把鼓面的微小振动转换成小纸屑的上下跳动。
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控制变量法：影响响度的因素有振幅、距离声源的远近和声音的分散程度。在探究声音的分散程度对响度的影响时，应只改变声音的分散程度，保持声源振动幅度相同，并且保持在同一位置( 控制传播距离相同) 听两次声音的不同。
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例 1
如图所示，在探究响度与什么因素有关时，小红做了以下实验，但忘了记录，请你帮她把记录填写完整：
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(1)使音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度是不同的，说明响度与音叉的________有关；
(2)用同样的力度敲击音叉，使音叉发出相同的声音，距离不同时，听到音叉发出声音的响度不同，说明响度与
_______________有关；
(3)使用听诊器和不用听诊器在同样远处听小红的心脏跳动
声，发现听到声音的响度不同，说明响度与声音的________有关。
振幅
距声源的距离
分散程度
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思路导引：运用转换法，通过乒乓球的弹开幅度大小体现音叉的振动幅度大小；采用控制变量法，只改变距声源的距离，听到的声音不同，探究响度跟距声源的距离的关系；同理，听诊器的使用可以减小声音在空气中传播时的分散程度，改变响度。
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审清题意， 理清关系，明确方法
响度
影响因素 振幅 距声源的距离 分散程度
关系 振幅越大，
响度越大 距声源的距离
越近，响度越大 分散程度越小，
响度越大
研究方法 控制变量法、转换法、比较法
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明确方法，分析现象，得出结论
研究振幅对响度的影响时，因为有些物体的振幅比较小，所以通常要采用转换法。
例如：鼓面的振动幅度→沙子的跳动高度
叉股的振动幅度→乒乓球被弹开的幅度
扬声器纸盆的振动幅度→泡沫小球的跳动高度
不明显的现象→明显的现象
转换
转换
转换
转换
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1. 如图 所示，小明同学有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的“咚咚”声。
(1)向鼓面撒些小纸片，观察发现小纸片在鼓面上跳动，此现象表明_____________________________。
(2)用力敲击鼓面，听到的声音变大，小纸片
跳动的幅度_________ (填“变大”“变
小”或“不变”)，表明声音的响度与
_______有关。
声音是由物体的振动产生的
变大
振幅
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(3)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。
距声源的距离
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知识点
用波形图比较响度
2
观察波形图，分析比较
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从图中看出，甲音叉的振动幅度较小，产生的声波经示波器显示出来的振幅较小，响度也较小；乙音叉的振动幅度较大，产生的声波经示波器显示出来的振幅较大，响度也较大。
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2. 分贝 计量声音强弱的单位，符号是dB。把人耳能听见的最弱声音的强度定为0 dB, 这是听觉的下限。分贝数越大，表示声音越强。
指刚有听觉，不是指没有声音。
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建构模型
图像法—— 波形图：声音的响度在波形图中可以通过图像显示的振幅( 振动物体偏离平衡位置的最大距离) 来反映。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。
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例2
[中考·北京] 古诗《春夜洛阳城闻笛》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，是依据声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
C
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思路导引：诗人辨别出是玉笛的声音，是依据声音的音色不同。A、B、D 错误，C 正确。
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1. [中考·白银] 智能手机有一个功能叫“智慧语音”，它可以通过识别声音实现对手机解锁，该系统主要是根据声音的 ________( 填“音调”“音色”或“响度”)这一特征来工作的。
音色
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对比法区分乐音的特征
1. 响度与声源的振幅有关；
2. 音调与声源的频率有关；
3. 音色由发声体的材料、结构及发声方式等来决定。
对比可知：(1) 响度和音调与发声体的材料无关；
(2) 歌手唱歌时声带没有改变, 所以歌手音色没有改变。
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知识点
声音的品质——音色
3
1. 音色 也叫音品。反映了声音的特色与品质。不同物体所发出的声音的音色是不同的。
知识拓展
乐器的音色不同的原因：每种乐器弹奏同一个音，都会有一个基本音，同时也会有许多泛音。乐器的音色主要是看泛音。不同乐器演奏出同一个音，基本音基本相同，而之后的泛音差异很大，这就导致了不同乐器有不同的音色。也就是说我们听到的一个音，不是单一的一个音，其实是很多分音的混合。
知3－讲
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2. 影响音色的因素 发声体的______、______及________等。
3. 音色与波形图
在波形图上，音色的不同表现为波形不同。
材料
结构
发声方式
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4. 我们闭上眼睛也能听出来是哪种乐器在演奏，依据的就是这些乐器发出的声音的音色不同。我们能够听声辨人也是根据音色来判断的。
知识小结：音调、响度、音色是乐音的三个特征，人们就是根据它们来区分声音的。
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方法技巧
巧记音色
同一音调乐器多，
想要区分靠音色。
只闻其声知其人，
音色不同传信息。
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例 3
[中考·绵阳] 如图所示是某型号的钢琴与长笛发出的C 调
1(do)的波形图。根据该波形图，下列说法正确的是( )
A. 钢琴与长笛的音调不同，音色相同
B. 钢琴与长笛的音调相同，音色不同
C. 钢琴与长笛的响度相同，音色相同
D. 钢琴与长笛的响度不同，音色不同
B
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思路导引：由波形图可知，两幅图中钢琴、长笛的振动快慢相同，即振动频率相同，因此音调相同；振幅相同，响度相同；而钢琴与长笛的结构和制作材料不同，声波的形状不同，则音色不同。
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用波形图区分声音的特性，建立解题模型
波形图直观显示声音的三特性：
知3－讲
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解题模型如下：
1. 波的幅度表示振幅：振幅越大，响度越大；对比甲和乙：甲比乙的响度大。
2. 波的疏密表示音调：波越密，频率越高，音调越高。对比丙和丁：丁比丙的音调高。
3. 波的形状表示音色：波形不同音色不同。对比戊和甲、乙、丙、丁：戊与甲、乙、丙、丁音色不同。
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1.如图所示是用示波器显示的不同乐器发出不同声波的波形图，其中频率最高的是( )
B
课堂小结
我们怎样区分声音（续）
1. 音调、响度和音色的对比：
含义 示例 影响因素
音调 音高 飙高音 发声体的振动频率
响度 音量 大点声 发声体的振幅、与发声体的距离
音色 音品 真动听 发声体的材料和结构
课堂小结
我们怎样区分声音（续）
2. 声音特性中的波形图：对于乐音的波形图，图线上某个最低点到下一个最低点，表示发声体振动了一次，判断音调高低，可数相同时间内最低点的个数，或者观察图线的疏密程度，越密说明发声体振动频率越高，音调越高；图线上最高点(或最低点)离横轴的竖直距离越大，说明发声体振幅越大，响度越大；波的形状表示音色，即使波形图中振动频率和振幅相同，波的形状不同，音色也就不同。

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