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第2节 音调
第二章 声音与环境
新课导入
我们周围的声音千差万别，有的高昂，有的低沉；有的强，有的弱。声音为什么会有这些差别？我们应该怎样科学地区分他们呢？
新课学习
知识点一：声音的高低——音调
定义：物理学中把声音的高低，粗细叫做音调。
1.音调
男同学和女同学说话，他们的声音有什么不同？
音调高的声音，听起来尖细；音调低的声音，听起来低沉。
男同学声音要粗、要低，音调低；
女同学声音要细、要高，音调高。
活动1
探究影响声音高低的因素
如图所示，将一把钢尺紧压在桌面上，尺的一端伸出桌面，用手拨动使其上下振动，发出声音。
改变钢尺伸出桌面的长度，重复上述操作。仔细观察，钢尺振动的快慢是否改变？倾听并辨别钢尺振动时发出的声音的高低有无变化。
这个实验表明，声音的高低跟物体振动的快慢存在怎样的关系？
钢尺的振动
振动部分长度 振动快慢 音调高低
3/4钢尺长
2/4钢尺长
1/4钢尺长
慢
低
快
高
更快
更高
实验记录
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____。
慢
低
快
高
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，音调越高。
2.频率
频率：声源振动次数和所用时间之比；
单位：赫兹，简称赫，符号：Hz.
若物体每秒振动20次，则其振动频率为20Hz.
音调的高低与物体振动的快慢有关。
振动得越快，则频率越大，音调越高；
振动得越快，则频率越小，音调越低。
可见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。物理学中用频率来描述物体振动的快慢。
知识点二：用波形比较频率
我们如何知道一个声音的频率是多少呢？
我们可以用示波器或用电脑配合相应软件来测量声音的频率。
观察甲、乙音叉发声时在示波器上显示的波形图，哪个音叉的音调高？
由图可知，相同时间内甲振动了3次，乙振动了9次，所以乙振动的频率大，音调高。
高音调的波形比较密集一些，声音的频率较高；
低音调的波形比较稀疏一些，声音的频率较低。
注意
（1）声音在介质中的传播速度与声音的频率无关，同一介质中，不同频率的声音传播速度都相同。
（2）频率的高低与发声体的形状、尺寸和所用材料有关。一般发声体越小、细、短、轻、紧，一般振动越快，频率越高；发声体越大、粗、长、重、松，一般振动越慢，频率越低。
（3）一般来说，儿童说话的音调比成年人高，女人说话的音调比男人高。“女高音”“男低音”中“高”“低”都是指音调。
人的发声频率范围大约是85～1 100 Hz。通常，儿童说话的音调比成年人高，女孩的音调比男孩高。
琴键上的音调和频率
在音乐中，中音C调“1”（“do”）的频率是262 Hz，D调“1”（“do”）的频率是294 Hz。
二胡、琵琶是我国特有的弦乐器，它们的音调和什么有关呢？
探究影响弦乐器音调的因素
猜想与假设
①可能与弦的粗细有关？
②可能与弦的长短有关？
③可能与弦的松紧程度有关？
设计实验与制定计划
实验器材：
实验方法：
控制变量法
活动2
①保证长短、松紧相同，改变粗细；
②保证粗细、松紧相同，改变长短；
③保证粗细、长短相同，改变松紧程度。
实验步骤：
实验序号
1
2
3
进行实验与收集证据
①当长短、松紧相同时，弦线越细，音调越高；
②当粗细、松紧相同时，弦线越短，音调越高；
③当粗细、长短相同时，弦线越紧，音调越高。
实验结论
人和动物的发声频率范围各不相同，他们能接收到的声音的频率范围也不相同。
动物 频率f/Hz
人 85~1100
猫 760~1500
狗 452~1800
蝙蝠 10000~120000
动物 频率f/Hz
海豚 7000~120000
青蛙 50~5000
知更鸟 2000~13000
蚱蜢 7000~100000
人和一些动物发出声音的频率范围
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动物 频率f/Hz
海豚 150~150000
青蛙 50~8000
知更鸟 250~21000
蛾 3000~150000
动物 频率f/Hz
人 20~20000
猫 60~65000
狗 15~50000
蝙蝠 1000~120000
人和一些动物“听到”声音的频率范围
信息浏览
当堂检测
1.“滥竽充数”出自《韩非子·内储说上》，说的是不会吹竽的人混在吹竽的队伍里充数。竽是我国古代的一种吹奏乐器，由竹管刮制排插而成，如图所示。吹奏时，竹管内空气柱由于______而发声；相同条件下，吹奏长竹管时所发出声音的音调较______（选填“高”或“低”）。
振动
低
2.男低音高声独唱时由女高音轻声伴唱，则男低音比女高音( )
A、音调低，响度大
B、音调低，响度小
C、音调高，响度大
D、音调高，响度小
A
3.如图是八个相同的玻璃瓶，装有高度不同的水.用筷子分别敲击瓶口，下列说法正确的是（　　）
A．声音主要是由瓶内空气振动产生的
B．声音主要是由玻璃瓶振动产生的
C．a瓶的音调最低
D．d瓶的音调最低
B

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