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第3节 声音的特性与应用
（第1课时）
浙教版 八年级上
创设情境
这些声音有什么不同 不同的声音为什么会对人产生不同的影响
悠扬、悦耳的歌声，使人们感到心情愉悦。
尖锐的汽笛声，嘈杂的机器轰隆声，会让人焦躁不安。
探究实践
人们听到的各种声音中，有的听起来调子高，有的听起来调子低。
声音的高低叫做音调。
两位歌手，哪位是高音？哪位是低音？
人们通常用“尖”“细”
“粗”等浅显地描述音调。
女高音，男低音。
声音听起来“越尖”、“越细”，音调越高。
探究实践
探索活动
将一把钢尺压紧在桌面上，用手拨动其伸出桌外的一端。改变钢尺伸出桌面的长度，重复上述实验。仔细观察钢尺的振动快慢，听听它发出的声音，你发现了什么？钢尺伸出不同的长度，发出的声音有什么不同？
钢尺的振动
钢尺振动快，发出声音的音调高；
钢尺振动慢，发出声音的音调低。
可见，声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。
钢尺伸出桌面的长度短，钢尺振动得快，发出声音的音调高。
钢尺伸出桌面的长度长，钢尺振动得慢，发出声音的音调低。
探究实践
1.科学上是如何描述物体振动快慢的？
物体每秒内振动的次数叫做频率。
频率的单位是赫兹，简称赫，符号Hz。
频率是描述物体振动快慢的量。
物体每秒钟振动50次，频率是50赫兹。
钢尺的振动
2.物体振动快慢、振动频率和音调之间有何关系
思考与讨论
物体振动得越快，频率就越大，音调就越高。
物体振动得越慢，频率就越低，音调就越低。
物体的振动频率决定着声音音调的高低。
钢尺伸出桌面的长度短，钢尺振动得快，振动频率大，声音的音调高。
探究实践
1.取一套音叉。音叉上的数据表示该音叉所产生的声音的频率。敲击不同的音叉会产生不同频率的声音。听一听，音叉发出的声音音调的高低。
探索活动
2.把音又发出的声音信号输入计算机，观察声音的波形，比较不同音叉发出的声音的波形有什么不同。
频率越大，音调越高。
音叉
声音的频率越高，
波形就越密集。
声音的频率越低，波形就越稀疏。
通过计算机观察声波
探究实践
唱歌或演奏乐器时，需要经常改变音调。
演奏乐器
唱歌
唱歌时，肺部的空气向上流过气管，使声带产生振动，形成声波，发出声音。
人唱歌时，C调“1“do”)的频率是262Hz，D调“1”(“do”)的频率是294Hz。
当演唱不同的音符时，人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率，从而产生高低不同的音调。
探究实践
一般来说，儿童说话的音调比成年人高，成年女性的音调比成年男性高。
人的发声频率大约在85Hz到1100Hz之间。
人的发声频率因性别、年龄和个体差异而有所不同。
成年男性的音调在85-180Hz，女性在165255Hz，儿童则可能达到300Hz以上。
探究实践
一只蜜蜂飞过耳边时，我们能听到它飞翔时所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过耳边时，我们却听不见。这是为什么
思考与讨论
蜜蜂与蝴蝶飞翔的声音
蜜蜂振动频率在人的听觉范围内，而蝴蝶振动频率不在人的听觉范围内。
探究实践
人对高音和低音的听觉是有一定限度的：
蜜蜂与蝴蝶飞翔的声音
多数人能够听到的声音频率范围为 20~20000Hz。
蜜蜂翅膀振动频率为约300～400Hz，在人的听力范围内，所以能听到；
蝴蝶翅膀振动频率为约5～6Hz，不在人的听力范围内，所以听不到。
20Hz 20000Hz
正常人耳能够听到的
声音频率范围
超声波
次声波
一般人是听不到超声波和次声波的。
探究实践
动物的听觉范围通常与人很不相同。
大多数哺乳动物能听到比人类高得多的频率的声音。
探究实践
我们听到的声音有强有弱。
震耳欲聋 轻声细语
引吭高歌 声如洪钟
声音的强弱
叫做响度。
响度是人们对声音强弱的主观感觉。
击鼓越用力，听到的鼓音越响亮，响度就越大。
调音器调节音响、喇叭、手机等的声音响度。
决定声音响度的因素是什么呢？
探究实践
1.如图 1.3-5 所示，将乒乓球用细线悬吊起来，用正在发声的音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。
2.再敲击音叉使其发出不同响度的声音，重做上面的实验。从观察到的现象，能否发现响度与什么因素有关？
3.在距离音叉较近处与较远处听音叉发出声音，听到的声音强弱有什么不同？能发现响度与什么因素有关
探索活动
音叉的响度
对于同一声源发出的声音，其响度与声源的振动幅度有关，
声源的振动幅度越大，响度越大。
距离音叉较近处，听到的声音响度大；
距离音叉较远处，听到的声音响度小。
响度与人距离声源的远近有关。距离声源越远，声音的响度越小。
探究实践
为什么距离声源越远，声音的响度也就越小？
声波散播开来，
声音就越分散。
思考与讨论
离声源不同距离的声波强度
当声音在空气中传播时，能量会逐渐扩散，单位面积上接收到的能量减少，振幅逐渐减小，从而使得响度降低。
探究实践
科学上，人们通常用分贝来计量声音的强弱。
分贝的符号为 dB。
0dB 是人刚能听到的最微弱的声音。
30dB~40dB 是较为理想的安静环境。
70dB 会干扰人们谈话、影响工作效率。
长时间处于大于100dB 的环境中对耳的听力会造成损伤。
大于 120 dB 的声音则会导致耳疼痛、失聪。
分贝数越大，表示声音响度越大。
探究实践
保证休息、学习、工作和生活的声音响度：
为了保证休息和睡眠，声音不能超过50dB。
为了保证工作和学习，声音不能超过70dB。
为了保护人们的听力，声音不能超过90dB。
在嘈杂的环境中工作的人们，应戴上听力防护设备。
探究实践
不同的乐器同时演奏时，仅凭听觉我们也可以把它们区分开来。
声音还有一个十分重要的特征，那就是音色。
音色反映了声音的品质与特色。
我们闭上双眼，能听出谁在说话，为什么？
不同物体所发出的声音，音色是不同的。
音色是由发声体的材料、结构，以及发声方式等因素决定的。
探究实践
借助示波器，可以观察到音色不同的声音的波形。
不同乐器发出的音调相同的声音的波形，比较各个波形有何异同。
音叉 钢琴 长笛
音调相同
相同：
频率相同
相同时间内
振动次数相同
不同：
振动幅度不同
波的形状不同
音色不同
人们常常将响度、音调和音色叫做声音的三要素。
探究实践
乐器的音调
各种乐器看上去千差万别，演奏方式也各不相同，但它们的工作原理都是一样的：通过振动发出声音。乐器可以分为三种主要的类型：弦乐器、管乐器和打击乐器。
科学阅读
弦乐器：像吉他、二胡、小提琴等弦乐器都是通过弦的振动而发声的。短而细的弦振动的频率高，发出声音的音调就高；长而粗的弦振动的频率低，发出声音的音调就低。演奏者演奏时，通过手指在弦上不同位置的按压来改变弦振动的频率，从而改变音调高低。弦的振动幅度越大，发出的声音越响。
探究实践
管乐器：有铜管乐器和木管乐器之分。如小号和长号等铜管乐器，演奏者对着乐器的吹口吹气，使乐器内空气柱振动，通过按压活瓣或移动拉管来调整空气柱的长度，从而改变乐器发出声音的音调。长笛等木管乐器，演奏时管中的空气柱会发生振动而发声，演奏者通过堵住和放开特定的音孔改变空气柱的长度，从而使长笛产生不同的音调。空气柱越长，音调就越低。
打击乐器：如鼓、锣等打击乐器受到打击时发生振动而产生声音。鼓皮张得越紧，鼓面会振动得越快，音调就越高。击鼓的力量越大，鼓皮振动的幅度就越大，声音就越响亮。
科学阅读
探究实践
制作打击乐器和管乐器。在相同的瓶子中装不同量的水，分别敲打瓶子和向瓶中吹气，音调分别如何变化？
敲打瓶子时，水量越多，音调越低。
向瓶中吹气时，水量越多，音调越高。
请回家自己实验，并将结果与同学交流。
实践活动
迁移应用
1.“女高音”“男低音”中的“高”“低”，描述的是声音的 (　　)
A．音调 B．响度 C．音色 D．速度
A
2.会场里的扩音设备是用来( )
A. 增大声音的响度 B. 提高声音的音调
C. 改变声音的音色 D. 加快声音的速度
A
3．一种新型保险柜安装有声纹锁，只有主人说出事先设定的暗语才能打开，别人即使说出暗语也打不开锁。这种声纹锁能辨别主人的声音，是根据声音的 (　　)
A．音调 B．音色 C．响度 D．声速
B
迁移应用
4.如图，用小锤敲击音叉，音叉振动发出声音。
（1）用大小不同的力敲击音叉，音叉发出声音的响度 (选填“相同”或“不同”)，声音的响度越大，乒乓球被弹开的幅度越 (选填“大”或“小”)。
（2）实验中通过观察乒乓球被弹开的幅度来显示 (选填“乒乓球”或“音叉”)振动幅度的大小,这种研究问题的方法称为 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
（3）得出结论：响度与发声体振动的幅度
(选填“有关”或“无关”),振幅越大,响度越 (选填“大”或“小”)。
不同
大
音叉
转换法
有关
大
板书设计
第3节 声音的特性与应用（第1课时）
声音的三个要素
音调：指声音的高低。
←物体振动频率←物体振动快慢
响度：指声音的强弱。
←振动幅度、声源距离、不同的人
音色
←发声体的性质、形状、发声的方法
超声波:频率>20000Hz
次声波:频率<20Hz
（分贝）
谢谢
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第3节 声音的特性与应用（第1课时）
核心概念聚焦
1.有经验的养蜂人听声音就可以判断出，蜜蜂是刚出去要采蜜，还是采完蜜回来了，这是因
为带花蜜的蜜蜂比不带花蜜的蜜蜂(　　)
A.翅膀振动发出声音的音调高 B.翅膀振动发出声音的音调低
C.翅膀振动发出声音的响度大 D.翅膀振动发出声音的响度小
2.关于超声和次声，下列说法正确的是( )
A.超声就是频率小于20000Hz的声波 B.超声在水中比空气中传得快、传得远
C.次声就是没有传声介质，使人听不到的声音 D.超声可以越过一定厚度的真空向前传播
3.如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置．下列说法不正确的是（　　）
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率
B.多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面越长，振动越快
D.物体振动的快、频率高，发出的声音音调高
4.在公共场所“轻声”说话是文明的表现，在课堂上“大声”回答问题才能让老师和同学们
都能听清楚。这里的“轻声”和“大声”是指声音的(　　)
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
5.如图,在探究响度与振幅关系的实验中，小明将一端系有乒乓球的细绳栓在横杆上，当鼓
槌敲击鼓面时的力度越大时，乒乓球跳动高度越高，该实验中使用乒乓球的目的是( )
A.研究乒乓球的发声是由于乒乓球的跳动产生
B.研究乒乓球发声的响度与其跳动高度的关系
C.研究乒乓球的跳动高度与敲击鼓面力度大小关系
D.显示鼓面振动幅度
6.如图所示，分别是音叉和钢琴发出的两列声波在同一示波器上显示的
波形，则这两列声波（ ）
A.音调不同 B.响度不同
C.音色不同 D.音调、响度、音色均不同
7.有一种新型锁——声纹锁，只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出暗
语也打不开。这种声纹锁辨别声音的主要依据是（ ）
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
8.往保温瓶里灌开水时，听声音就能判断壶里的水位高低，因为（ ）
A.随着水位升高，音调升高 B.随着水位升高，音调逐渐降低
C.灌水过程中音调保持不变，响度增大 D.灌水过程中音调保持不变，响度减小
9.人凭听觉能发现飞行的蜜蜂，而不能发现飞行的蝴蝶，是因为它们飞行时发出的声音( )
A.振幅不同 B.音色不同 C.响度不同 D.频率不同
10.相对于同一个声源不同距离的人，听到声音的( ）
A.音色不同 B.音调不同 C.响度不同 D.音调、响度和音色都不同
11.吉他演奏中，乐手一会儿轻抚琴弦，一会儿用力弹拨，这样做主要是为了改变声音的（ ）
A.响度 B.音调 C.音色 D.频率
创新素养提升
12.如图所，是示医生为病人诊病所使用的听诊器，医生用听诊器诊病是因为（ ）
A.听诊器能使振动的幅度增大，是响度增大
B.听诊器能改变发声体的频率，是音调变高
C.听诊器能减小声音的分散，使传入人耳的响度更大些
D.听诊器能缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些
13.如图所示，相同的水下录音装置A、B录下在海里同一位置的鲸发出的同一段声音。A录
到的有高、低音，B 录到的只有低音，由此可以推测：在海洋中能传播较远距离的声音
是( 　)
A.频率较低的 B.音调较高的
C.能量较小的 D.响度较小的
14.如图所示，你认为不能够探究影响音调高低的实验是（ ）
A.图①，硬纸板接触齿数不同的齿轮 B.图②，改变钢尺伸出桌边的长度
C.图③，改变薄塑料尺滑过梳子的速度 D.图④，改变吹笔帽的力度
15.海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，即响度较 ，音调较 。甲、乙两
曲线为科考船声呐系统收录的500kg的海豚和100t的蓝鲸叫声
的波形 (填“甲”或“乙”)是蓝鲸发出的。
16.小丽同学“探究声音的产生”的实验装置如图甲所示，将系在
细线上的乒乓球靠近音叉。
（1）当小丽用锤敲击音叉的时候，既听到音叉发出的
声音，又观察到乒乓球会弹开。通过这个实验可
以得出的结论是 。
（2）乒乓球将音叉的振动放大或将音叉微小的振动显示
出来，这种研究方法叫做 。
（3）用小锤敲击音叉的叉股，第一次轻敲,第二次重敲，分别用悬挂着的乒乓球去接触
正在发声的音叉时，观察前后两次敲击后，乒乓球弹开的高度不同。这是用来探究
。
（4）如将上述装置右侧再放一个音叉，组成乙图的装置，并由宇航员带到月球表面做实
验，则敲击右侧的音叉时，会看到乒乓球不动，这说明了 。
创新素养应用
17.如图所示，四个相同玻璃瓶里装水，水面高度不同，能演奏出音调高低。
（1）如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气，音调最
高的是 。由图可知音调的高低与空气柱长
度的关系是 。
（2）若用相同的力敲击，则音调最高的是 。
参考答案
核心概念聚焦
1.B 2.B 3.C 4.B 5.D 6.A 7.C 8.A 9.D 10.C 11.A
核心素养提升
12.C 13.A 14.D
15.大 低 甲
16.（1）声音是由物体振动产生的 （2）转换法 （3）响度是否与振幅有挂 （4）真空不能传声
创新素养应用
17.（1）丁；在其他条件相同时空气柱越短，音调越高；（2）丙
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第3节 声音的特性与应用（第1课时）
【核心概念】
3.物质的运动与相互作用
【学习内容与要求】
3.3 声音与光的传播。
知道响度、音调与声源振动的关系。
【教学目标】
1.科学观念：了解声音的特性及影响因素;知道音调与频率关系。
2.科学思维：分析声波的波形反映的声音的特性。
3.探究实践：通过小实验进一步了解和学习研究物理学问题的方法。
4.态度责任：激发学习的热情和兴趣，初步形成学以致用、联系实际的良好学习品质。
【教材分析】本节课主要介绍声音的三个特性，在对声音的特性有一定了解的基础上，进一步列举关于声音三个特性的例子，创设情境激发学生讨论交流的热情和学习兴趣，同时让学生自己去体验知识在实践中的运用，培养学生的探究能力和分析能力，引导学生在探究过程中寻求答案、获得知识。。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 悠扬、悦耳的歌声，使人们感到心情愉悦。尖锐的汽笛声，嘈杂的机器轰隆声，会让人焦躁不安。 视频和音频 这些声音有什么不同 不同的声音为什么会对人产生不同的影响 引入课题
声音的音调 引入问题：人们听到的各种声音中，有的听起来调子高，有的听起来调子低。两位歌手，哪位是高音？哪位是低音？什么是音调？ 观看视频： 思考讨论： 归纳提升：声音的高低叫做音调。人们通常用“尖”“细” “粗”等浅显地描述音调。声音听起来“越尖”、“越细”，音调越高。 探索活动 将一把钢尺压紧在桌面上，用手拨动其伸出桌外的一端。改变钢尺伸出桌面的长度，重复上述实验。仔细观察钢尺的振动快慢，听听它发出的声音，你发现了什么？钢尺伸出不同的长度，发出的声音有什么不同？ 问题回答： 钢尺振动快，发出声音的音调高；钢尺振动慢，发出声音的音调低。 钢尺伸出桌面的长度短，钢尺振动得快，发出声音的音调高。钢尺伸出桌面的长度长，钢尺振动得慢，发出声音的音调低。 归纳提升：声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。 思考与讨论 1.科学上是如何描述物体振动快慢的？ 频率是描述物体振动快慢的量。物体每秒内振动的次数叫做频率。 频率的单位是赫兹，简称赫，符号Hz。 2.物体振动快慢、振动频率和音调之间有何关系 物体振动得越快，频率就越大，音调就越高。物体振动得越慢，频率就越低，音调就越低。 物体的振动频率决定着声音音调的高低。 探索活动 1.取一套音叉。音叉上的数据表示该音叉所产生的声音的频率。敲击不同的音叉会产生不同频率的声音。听一听，音叉发出的声音音调的高低。 频率越大，音调越高。 2.把音又发出的声音信号输入计算机，观察声音的波形，比较不同音叉发出的声音的波形有什么不同。 唱歌或演奏乐器时，需要经常改变音调。 唱歌时，当演唱不同的音符时，人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率，从而产生高低不同的音调。 引入问题：人的发生频率跟哪些因素有关？ 思考讨论： 归纳提升：人的发声频率因性别、年龄和个体差异而有所不同。 一般来说，儿童说话的音调比成年人高，成年女性的音调比成年男性高。 成年男性的音调在85-180Hz，女性在165255Hz，儿童则可能达到300Hz以上。人的发声频率大约在85Hz到1100Hz之间。 思考与讨论 一只蜜蜂飞过耳边时，我们能听到它飞翔时所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过耳边时，我们却听不见。这是为什么 参考：蜜蜂振动频率在人的听觉范围内，而蝴蝶振动频率不在人的听觉范围内。 引出问题：人的听觉频率的范围是多少？ 思考讨论： 归纳提升：人对高音和低音的听觉是有一定限度的：多数人能够听到的声音频率范围为 20~20000Hz。 一般人是听不到超声波和次声波的。 引出问题：动物的听觉范围通常与人相同吗。 读表回答： 归纳提升：动物的听觉范围通常与人很不相同。多数哺乳动物能听到比人类高得多的频率的声音。 在视觉上激发动手探索的欲望。 运用实验的方法，有利于学生认识频率与音调的关系。 体会不同音调的声 音有什么不同。 结合实验看声波的波形 通过“思考与讨论”引出听觉频率。
响度 音色 引入问题：我们人听到的声音有强弱，是如何描述的？ 响度是人们对声音强弱的主观感觉。 引出问题：决定声音响度的因素是什么呢？ 探索活动 1.如图 1.3-5 所示，将乒乓球用细线悬吊起来，用正在发声的音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 2.再敲击音叉使其发出不同响度的声音，重做上面的实验。从观察到的现象，能否发现响度与什么因素有关？ 对于同一声源发出的声音，其响度与声源的振动幅度有关，声源的振动幅度越大，响度越大。 3.在距离音叉较近处与较远处听音叉发出声音，听到的声音强弱有什么不同？能发现响度与什么因素有关 距离音叉较近处，听到的声音响度大；距离音叉较远处，听到的声音响度小。 响度与人距离声源的远近有关。距离声源越远，声音的响度越小。 思考与讨论 为什么距离声源越远，声音的响度也就越小？ 声波散播开来，声音就越分散。当声音在空气中传播时，能量会逐渐扩散，单位面积上接收到的能量减少，导致振幅逐渐减小，从而使得响度降低。 问题引入：科学上如何来计量声音的响度？响度对学习、休息、工作、生活有哪些影响？ 思考讨论： 归纳提升：科学上，人们通常用分贝来计量声音的强弱。分贝的符号为 dB。分贝数越大，表示声音响度越大。 问题引入：我们闭上双眼，能听出谁在说话，为什么？不同的乐器同时演奏时，仅凭听觉我们也可以把它们区分开来。 观看视频： 思考讨论： 归纳提升：声音还有一个十分重要的特征，那就是音色。音色反映了声音的品质与特色。不同物体所发出的声音，音色是不同的。音色是由发声体的材料、结构，以及发声方式等因素决定的。 借助示波器，可以观察到音色不同的声音的波形。 问题引入：不同乐器发出的音调相同的声音的波形，比较各个波形有何异同。 思考讨论： 归纳提升： 人们常常将响度、音调和音色叫做声音的三要素。 科学阅读：乐器的音调 弦乐器：短而细的弦振动的频率高，发出声音的音调就高；长而粗的弦振动的频率低，发出声音的音调就低。演奏者演奏时，通过手指在弦上不同位置的按压来改变弦振动的频率，从而改变音调高低。弦的振动幅度越大，发出的声音越响。 管乐器：通过按压活瓣或移动拉管来调整空气柱的长度，从而改变乐器发出声音的音调。空气柱越长，音调就越低。 打击乐器：鼓皮张得越紧，鼓面会振动得越快，音调就越高。 实践活动 制作打击乐器和管乐器。在相同的瓶子中装不同量的水，分别敲打瓶子和向瓶中吹气，音调分别如何变化？ 敲打瓶子时，水量越多，音调越低。向瓶中吹气时，水量越多，音调越高。 结合实际，如一些成语、击鼓、调音量等。 可以联系声波具有能量，传播过程中能量分散。 请回家自己实验，并将结果与同学交流。培养动手能力，学以致用。
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