资源简介

(共41张PPT)
2.2声音的特性
第二章 声现象
人教版初中物理 八年级 上册
编钟是我国古代重要的打击乐器，历史久远。1978年湖北随县(今随州)出土的战国曾侯乙编钟，气势恢宏，体现了中国先秦礼乐文明和青铜器铸造技术的极高水平。
编钟、钢琴等乐器都能发出悦耳的声音，你知道声音是如何产生和传播的吗 这一章就让我们一起来探寻与声音有关的现象。
学习目标
1.了解声音的特性，能区分音调与响度的概念。
⒉通过实验探究，了解声音的音调跟发声体的频率有关，响度跟发声体的振幅有关，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。
3.知道不同发声体发出声音的音色不同。
导入新课
蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动（图2.2-1)，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。
我们平时生活中常说的“女高音” “男低音”中的“高” “低”指的都是音调；简谱中的1，2,3,…,专指音调。
一、音调
1.音调：物理学中， 叫作音调。
我们接触的各种声音，有的听起来音调 （尖锐刺耳），有的听起来音调 （低沉粗犷）。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
声音的高低
高
低
一、音调
只让伸出桌面部分的钢尺振动发声，而不是让钢尺拍打桌面发声。
运用控制变量法。实验中应用相同的力拨动伸出桌边的钢尺部分，控制钢尺振动的幅度大致相同。
即声音尖脆的程度。
一、音调
控制变量法：几个因素同时影响到探究结果时,要控制其他因素不变,每次只探究一个因素的影响，如在本实验中使钢尺每次振动的幅度大致相同,探究音调与振动快慢的关系，就用到了控制变量法。
一、音调
一、音调
钢尺伸出桌边的长度 振动快慢 声音音调的高低
钢尺长度的
钢尺长度的
钢尺长度的
实验记录：
慢
较快
快
低
较高
高
改变钢尺振动的快慢是通过改变钢尺伸出桌边的长度来实现的
一、音调
实验现象：
（1）钢尺伸出桌边的长度越长，振动越 ，发出的声音越 ，音调越 。
（2）钢尺伸出桌边的长度越短，振动越 ，发出的声音越 ，音调越 。
慢
沉闷
低
快
尖脆
高
实验结论：
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。
一、音调
3.频率
（1）定义：物理学中 叫作频率，用字母 表示。
（2）物理意义：描述物体 的物理量。
（3）单位： ，简称赫，符号为 。
如果一个物体在1 s 的时间内振动100次,它的频率就是 。
（4）音调与频率的关系：发声体振动频率越高，音调越 。发声体振动频率越低，音调越 。
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。
每秒振动的次数
f
振动快慢
赫兹
Hz
100 Hz
高
低
声音的频率与发声体振动的频率相同。
一、音调
一、音调
一、音调
4.音调与波形图
通过屏幕上的波形，我们可以发现：高音调的波形更 一些，说明声音的频率较 ；低音调的波形比较 ，说明声音的频率较 。
密集
高
稀疏
低
例题1．编钟是春秋战国时代的青铜乐器，用相同的力度敲击较大的编钟比敲击较小的编钟发出的声音的（　　）
A．音调低 B．音调高 C．响度小 D．响度大
A
【详解】编钟越大，振动频率越低，发出的声音音调越低，用相同的力度敲击较大的编钟比敲击较小的编钟发出的声音的音调低，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
一、音调
5.超声波与次声波：
（1）根据声的频率，可分为三类：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 Hz。人们把高于20 000 Hz的声波叫作 ，因为它们超过人类听觉频率的 ；把低于20 Hz的声波叫作 ，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 。
20~20 000
超声波
上限
次声波
声
声
超声波
声音
次声波
频率高于20 000 Hz的声波
频率低于20 Hz的声波
人类能听到的声，频率范围是20~20 000
人听不到
一、音调
①超声波和次声波也是由物体振动产生的。
②超声波和次声波的传播也需要介质。
③相同条件下,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
B超、声呐、汽车倒车雷达利用的是超声波
发生地震、海啸、火山喷发、台风等自然灾害时，会伴随有次声波。很多动物都能听到，如狗、大象等。
不同的人和动物的听觉频率范围各不相同。同一个人,在不同年龄听觉频率范围也不同,所以听觉频率范围20～20 000 Hz仅仅是理论上的。
一、音调
（2）人和一些动物的听觉频率范围。
例题2．如图所示为狗和大象的发声和听觉频率范围。某种蝴蝶飞行时在1min内翅膀振动480次。蝴蝶发出的声音能被 （选填“狗”或“大象”）听到。这种声音属于 （选填“超声波”或“次声波”）。
大象
次声波
【详解】[1]某种蝴蝶飞行时在1min内翅膀振动480次。则蝴蝶翅膀的振动频率为
蝴蝶发出的声音能被大象听到。
[2]次声波的振动频率低于20Hz，所以，这种声音属于次声波。
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。
1.响度：物理学中，声音的 叫做响度。
声音的响度主要由什么因素决定呢
强弱
也指声音的大小
日常用语中的“高”与“低”
日常用语中声音的“高”“低”有时指的是音调,有时指的是响度。如“女高音”“男低音”中的“高"“低”指的是音调，“高声喧哗"“低声细语”中的“高””低”指的是响度.
二、响度
二、响度
二、响度
实验现象：
用较大的力敲击音叉时，音叉发出的声音响度 ，乒乓球被弹开的幅度 ；用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音响度 ，乒乓球被弹开的幅度 。
大
大
小
小
以此反应音叉振动幅度的大小，运用了转换法。
二、响度
3.振幅：物理学中用 来描述物体振动的幅度。
上述实验结论可表述为：物体的 越大，产生声音的响度越 ；物体的振幅越小，产生声音的响度越小。
振幅
振幅
大
实验结论：
声音的响度与物体 有关，物休振动的幅度越大，产生声音的响度越 。
振动的幅度
大
物体振动时偏离原位置的最大距离。
二、响度
4.振幅与波形图：
振幅小，响度小
振幅大，响度大
二、响度
5.影响人听到的声音是否响亮的因素：
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 有关。人距离发声体越远，听到的声音就越 。
6.增大听到声音响度的方法
（1）增大发声体的 。
（2）减小人耳与发声体间的 。
（3）减小声音的 。（例如用喇叭形的传声筒喊话、医生用听诊器诊断病情等。）
远近
小
振动幅度
距离
分散
用喇叭状或管状物传递声音时,没有增大发声体所发出声音的响度,只是减少了声音的分散,从而增强了传声效果。
例题3．如图所示是在河南博物院中展览的编钟，编钟是我国古老的打击乐器，多由青铜铸成，大小不同的编钟按照次序排列起来，并悬挂在一个巨大的钟架上。敲打编钟，编钟会因 而发声。当敲打同一个编钟的力度增加时，发出声音的 （填“音调”“响度”或“音色”）变大。
响度
振动
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，用钟锤敲击编钟时发出的声音是由于编钟振动产生的。
[2]当敲打同一个编钟的力度增加时，编钟振动的幅度不同，产生的响度不同，轻敲，响度小，重敲，响度大。
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 。
1.音色：又叫 ，反映了声音的 。
⒉影响音色的因素：音色与发声体的 、 等因素有关，不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就 。
音色
音品
品质与特色
材料
结构
不同
三、音色
从波形图看，音调的高低、响度的大小相同，不同之处是波的形状，对应着音色不同。
三、音色
例题4．2023年11月17号，2023中国国际旅游交易会在昆明滇池国际会展中心开幕，人们听到喇叭不断传出声音，声音是从 传入人耳，我们能分辨出不同人的讲话声是通过 分辨出来的。
音色
空气
【详解】[1]声音的传播需要介质，喇叭中的声通过空气传入现场观众耳朵中。
[2]人们能区分出不同人的讲话，是因为不同人发出的音色不相同，故可用音色来辨别。
例题5．如图所示为不同的声音信号输入示波器时显示的波形图，下列说法正确的是（　　）
A．乙、丙的响度相同 B．丙、丁的响度相同
C．甲、丙的音色相同 D．甲、乙的音调相同
A
【详解】AB．响度指声音的大小，与振动幅度有关，由图可知，甲、乙、丙三图中声波的振幅相同，丁图声波振幅小一些，响度弱一些，因此甲、乙、丙中声波的响度相同，故A正确，B错误；
C．声音的波形图中，波的形状代表声音的音色，乙、丙、丁波形都是平滑的，所以音色相同，甲波形带锯齿所以与其他三个音色不同；因此甲、丙的音色不同，故C错误；
D．音调指声音的高低，音调与声音的振动频率有关。由图象可知，相同时间内，甲、丙、丁振动的次数相同，乙振动的次数最少；即甲、丙、丁振动的频率相同，所以音调相同的是甲、丙、丁，故D错误。
故选A。
科学世界——乐音和乐器
科学世界——乐音和乐器
科学世界——乐音和乐器
科学世界——乐音和乐器
课堂小结

展开更多......

收起↑