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(共52张PPT)
第二章 声现象
八年级
物 理
上
第二节 声音的特性
【2024新教材】
目录
01
学习目标
04
课堂总结
02
新知导入
05
板书设计
03
新知讲解
06
布置作业
01
学习目标
学习目标
1.物理观念
（1）了解声音的特性。
（2）知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关。
（3）不同发声体发出乐音的音色不同。
2.科学思维
通过实验探究活动，锻炼学生初步的观察、实验和思维能力。
学习目标
3.科学实验
通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解和学习物理学研究问题的方法。
4.科学态度与责任
（1）体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界，热爱科学。
（2）感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
学习目标
学习重点
声音特征的三个特性及其影响因素。
学习难点
响度与音调的区别。
02
新知导入
新知导入
我们收听音乐为什么能区分不同乐器的声音？
新知导入
问题
蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动(如图所示),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，就需要研究声音的特性。
03
新知讲解
新知讲解
一、音调
我们接触的各种声音，有的听起来音调( pitch )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
新知讲解
想想做做
如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，使伸出桌边的部分较长。拨动钢尺，观察它的振动情况。逐渐缩短钢尺伸出的长度，重复前面的操作与观察。分析钢尺振动的快慢与它伸出的长度之间的关系。
钢尺振动
新知讲解
想想做做
当伸出的长度减小到一定程度时，拨动钢尺就能听到较为清楚的声音，注意听它的音调。继续缩短钢尺伸出的长度并拨动钢尺，观察音调的变化。分析钢尺发出声音的音调与它振动的快慢之间的关系。
钢尺振动
新知讲解
点拨
在研究音调时，我们用视觉、听觉等不同感官来搜集信息，也就是在观察。科学研究中，观察要有明确的观察目的，要真实而准确地记录观察到的信息。
钢尺振动
新知讲解
想想做做
实验现象与推断
同一把钢尺，用同样大小的力拨动钢尺，
长度越长，振动越慢，音调越低；
长度越短，振动越快，音调越高。
钢尺振动
新知讲解
一、音调
物体振动得快，发出声音的音调就高;振动得慢，发出声音的音调就低。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。物理学中用每秒内振动的次数——频率 ( frequency )来描述物体振动的快慢。频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低。
新知讲解
一、音调
频率的单位为赫兹(hertz)， 简称赫，符号为Hz。如果一个物体在1 s内振动100次，它的频率就是100 Hz。
频率与音调的关系
新知讲解
一、音调
为了直观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、计算机或手机等展现出来。
新知讲解
演示 观察声波的波形
把音叉发出的声音信号输入示波器、计算机或手机(如图所示),观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边观察它们的波形有何不同。
新知讲解
演示 观察声波的波形
把音叉发出的声音信号输入示波器、计算机或手机(如图所示),观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边观察它们的波形有何不同。
新知讲解
结论：低音调的波形比较稀疏，频率较低；高音调的波形比较稠密，频率较高。
新知讲解
一、音调
通过屏幕上的波形，我们可以发现:高音调的波形更密集一些，说明声音的频率较高;低音调的波形比较稀疏，说明声音的频率较低。
新知讲解
一、音调
观察屏幕上的波形，我们可以清楚地看到，高音调的波形更密集一些，声音的频率较高；低音调高的波形比较稀疏，声音频率较低。
频率不同声音的波形
频率高，音调高
频率低，音调低
新知讲解
一、音调
人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20—20000Hz。人们把高于20000Hz的声波叫作超声波( supersonic wave),因为它们超过人类听觉频率的上限;把低于20 Hz的声波叫作次声波( infrasonic wave ),因为它们低于人类听觉频率的下限。声音、超声波、次声波统称声。
新知讲解
小资料
新知讲解
二、响度
声音有音调的不同，也有强弱的不同。例如，用力击鼓比轻轻击鼓产生的声音大。声音的强弱可以用响度( loudness )来衡量。声音的响度主要由什么因素决定呢
新知讲解
演示 决定响度的因素
如图所示，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幅度。
使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。
想一想：乒乓球弹开的幅度与音叉振动的幅度有什么关系 响度与什么因素有关
乒乓球被音叉弹起
新知讲解
实验现象与结论
将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球——放大音叉振动幅度。
用力敲击音叉，乒乓球振动幅度大，音叉响度大。
轻轻敲击音叉，兵乒球振动幅度小，音叉响度小。
乒乓球被音叉弹起
新知讲解
演示 决定响度的因素
实验中，用橡胶锤使劲敲打音叉，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。
物理学中用振幅( amplitude )来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大，产生声音的响度越大。
乒乓球被音叉弹起
新知讲解
观察屏幕上的波形，我们可以清楚地看到，振幅大的波形幅度大一些，声音的响度大；振幅小的波形幅度小，声音响度小。
振幅不同声音的波形
振幅大，响度大
振幅小，响度小
新知讲解
二、响度
人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。因此，人距离发声体越远，听到的声音越小。
新知讲解
三、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，不同物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。实际上声音还有一个十分重要的特性，它就是音色( tone quality)。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。
新知讲解
演示 比较不同乐器发出声音的波形
下面分别是音叉、钢琴、长笛发出的C调1(do)的波形图(如图所示)。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。
声音波形图
新知讲解
演示 比较不同乐器发出声音的波形
观察上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，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。
声音波形图
新知讲解
科学世界 乐音和乐器
声音是多种多样的。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，但所有乐器的物理原理都是一样的：通过振动发出声音。
新知讲解
科学世界 乐音和乐器
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，敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越大，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弦的振动发声。
新知讲解
科学世界 乐音和乐器
长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。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洪亮。管乐器箫和笛等乐器， 包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
新知讲解
科学世界 乐音和乐器
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( 如图所示)。单簧管、双簧管和各种号也是常见的管乐器。
贾湖骨笛
新知讲解
科学世界 乐音和乐器
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。
达标练习
1.下列说法正确的是（ ）
A.物体的振动越快，发出的音调就低
B.物体的振动快， 声音的频率高
C.琴弦越长，振动越快，频率越高
D.频率越高，声音响度越大
B
达标练习
2.课堂上老师叫后排座位的李明同学回答问题，叫他声音再大一点是指声音的（ ）
A.音调
B.响度
C.音色
D.音调和音色
B
达标练习
3.程莹在二胡演奏时，通过用手指按压二胡弦来改变声音的（ ）
A.响度
B.音色
C.音调
D.音色和音调
C
达标练习
4.下列说法不正确的是（ ）
A.人听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz
B.高于20000Hz的声叫超声
C.人类能听到的声叫做声音
D.超声波、次声波统称为声
D
达标练习
5.关于如图所示声波，说法正确的是（ ）
频率相同，振幅相同，波形不同，音色不同
B.频率相同，振幅相同，波形不同，音调不同
C.频率相同，振幅相同，波形不同，响度不同
D.频率不同，振幅不同，波形不同，音色不同
A
04
课堂总结
课堂总结
1. 声音的三特性是音调、响度、音色。物理学中用每秒内振动次数——频率来描述物体振动快慢。频率决定音调，频率高音调高。频率单位是Hz。人能听到20Hz到20000Hz的声叫做声音。声音、超声、次声统称为声。
2.物理学中用振幅来描述物体的振动幅度。振幅决定响度。物体的振幅大，产生声音的响度大。人听到声音是否响亮，跟发声体的响度有关，跟人距离发声体的远近有关。
3.不同发声体的材料、结构不同，发出的声音的音色也不同。
05
板书设计
板书设计
1. 声音的三特性是音调、响度、音色。物理学中用每秒内振动次数——频率来描述物体振动快慢。频率决定音调，频率高音调高。频率单位是Hz。人能听到20Hz到20000Hz的声叫做声音。声音、超声、次声统称为声。
2.物理学中用振幅来描述物体的振动幅度。振幅决定响度。物体的振幅大，产生声音的响度大。人听到声音是否响亮，跟发声体的响度有关，跟人距离发声体的远近有关。
3.不同发声体的材料、结构不同，发出的声音的音色也不同。
06
布置作业
作业布置
P45T2
课外作业P45T1、T3、T4、T5。
阅读P44 科学世界 乐音与乐器
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