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第一章 声现象
第2节 声音的特性
科学探究
提出问题
我们欣赏交响乐时，会感到各种乐器的声音有所不同：小号声清脆嘹亮，小提琴声悠扬柔和，大提琴声深沉浑厚，双簧管声甜美圆润，箫声则低沉飘逸……它们有强有弱，有高有低，有的浑厚，有的清脆。
声音有哪些基本特性 这些特性又与什么因素有关
1.知道声音的响度及其影响因素。
2.知道声音的音调及其影响因素。
3.知道声音的音色及其影响因素。
想一想：敲鼓时，要使鼓声更响，你会怎样做 鼓声的强弱与鼓面振动的幅度是否有关
做一做：如图所示，在鼓面上撒一些红豆。敲鼓时，你观察到什么现象？分别轻敲、重敲鼓面，你观察到的现象有什么不同 这说明什么问题
2. 探究响度与声源振动的关系
知识点一：响度
敲击鼓面，在听到鼓声时，还可看见鼓面上红豆在跳动，说明鼓声是由于鼓面的振动产生的；轻敲鼓面时，红豆振动的幅度小，声音小；反之重敲鼓面时，红豆振动的幅度大，声音大。
说明：鼓声的强弱与鼓面振动的幅度有关。
1. 响度：物理学中，把人耳感觉到的声音的强弱叫作响度。
物理学中用振幅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。
3.振幅
4.用波形图表示响度的大小
物体的振幅越大，响度越大；反之，振幅越小，响度越小。
5. 影响响度大小的因素
（1）响度的大小与振幅有关：发声体的振幅越大，产生声音的响度越大。
（2）响度的大小与人距发声体的远近有关：离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。
为了增大响度，可以减小声音的发散。医生检查疾病用的听诊器、喊话器都是应用了这个道理。
喊话器
听诊器
知识点二：音调
1. 音调：物理学中，将声音的高低叫作音调。
分析与结论：卡片从梳齿上划过，梳齿拨动卡片使其振动。快划时，卡片振动快，音调高；慢划时，卡片振动慢，音调低。该实验说明，卡片发出声音的音调与卡片振动的快慢有关。
如图所示，用一张硬卡片先后两次从梳齿上划过，一次快，一次慢，你听到卡片发出声音的音调有什么不同
2. 探究音调与声源振动的关系
（1）物理意义
用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。
（2）定义：物体1s振动的次数叫频率。用符号 f 表示.
（3）单位：赫兹，符号是Hz.
如物体1s内振动了50次，则这个物体振动的频率f=50Hz.
（4）音调和频率的关系
音调与声源振动的频率有关。频率越高、音调越高；频率越低、音调越低。
3. 频率
将音叉发出的声信号输入示波器、计算机或手机中，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。
演示实验:
《观察声音的波形》
4. 音调的波形图
频率为128赫兹
通过屏幕上的波形，我们看到：
音调高的波形比较密集一些；音调低的波形比较稀疏一些。
频率为440赫兹
钢琴中使用了大量木材。木材受空气湿度、温度等环境因素的影响会发生形变，固定在它上面的弦的松紧就会改变，因而影响钢琴发出的声音。为了保持琴音的准确性，需要对钢琴进行定期检查和适当调整。从事这项工作的人被称为钢琴调律师。
钢琴调音
一架钢琴有200多根弦，其中2~3根组成一组同音弦。钢琴调律师首先用音锤敲击音叉，让它发出具有固定频率的纯音，以此作为标准音来判断被调试弦发出的音是否准确；然后使用一种专用工具改变弦的松紧程度，使音调升高或降低，直至达到标准音。
一位优秀的钢琴律师需要具备很高的音乐素养、敏捷的听觉和精准调节技术。
这是不同的乐器演奏同一首乐曲。在音调和响度差不多相同时，你会发现声音还是不同的，你能够分辨出它们是哪种乐器发出的吗？
请欣赏古典音乐《梁祝》
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知识点三：音色
将音叉、钢琴与长笛发出的声音分别输送到计算机（或示波器）中，观察声音的波形图，比较他们的波形有何异同。
1. 探究不同发声体的音色
根据观察到的声音波形可以知道：
（1）音叉、钢琴、长笛发出的声音波形，总体上的疏密程度是相同的，即频率相同，音调相同.
（2）振动幅度相同（振幅相同），响度相同.
（3）波的形状不同，即音色不同.
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，不同的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出他们的不同。这表明在声音的特性中还有一个特性是十分重要的，它就是音色。
声音的品质叫作音色，它反映了每个物体发出的声音特有的品质。
2.音色
3. 音色的决定因素
音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。
“闻其声而知其人”就是利用每个人发出声音的音色不同来辨别的。
4. 声音的三要素
响度、音调和音色可以描述声音的特性，通常称为声音的三要素。
如图所示是湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟，距今已有2400多年，是世界上现存规模最大、最完整的编钟。这套编钟共65件，依大小次序分成3层8组，悬挂在钟架上。迄今为止，人们用这套编钟还能演奏古今乐曲，且音域宽广、音色优美。
曾侯乙编钟
曾侯乙编钟
声音的特性
音调
①响度：声音的强弱叫作响度
②影响因素：与振幅、传播距离和分散程度有关
③波形图：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小
①声音的高低叫作音调
②影响因素：频率决定声音的音调
③波形图：音调高的波形比较密集一些
①声音的品质叫做音色.
②影响因素：由发声体的材料、结构等因素决定的
响度
音色
1 ．在操场上体育课，体育老师发出的口令，近处的学生听到了，而远处的学生没有听清楚 其原因是 ( )
A ．远处学生听到的声音响度小
B ．老师发出的声音音色不好
C ．老师发出的声音频率低
D ．远处学生听到的声音振动幅度大
A
2 ．音乐会上男低音独唱时由女高音轻声伴唱，下面说法正确的是 ( )
A ．“男声”音调高，响度大；“女声”音调低，响度小
B ．“男声”音调低，响度大；“女声”音调高，响度小 C ．“男声”音调低，响度小；“女声”音调高，响度大 D ．“男声”音调高，响度小；“女声”音调低，响度大
B
3.如图，古琴演奏家正在演奏名曲《高山流水》，下列说法正确的是 ( )
A ．琴声响度越大，它在空气中传播的速度越大
B ．琴声是由琴弦振动产生的
C ．拨动不同的琴弦，主要引起琴声响度不同
D ．用大小不同的力拨动同一根琴弦，琴声音调不同
B
4 ．如图甲所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音；如图乙所示，将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。关于两图，下列说法正确的是 ( )
A ． 甲图中改变尺子的长度，声音响度增大
B ．乙图中改变敲击音叉力度，声音音调变高
C ．用甲图实验器材不能说明响度与振幅有关
D ．乙图更换不同的音叉可以说明音调与频率的关系
D
5．下列有关声音的特性，说法正确的是 ( )
A ． 甲图中钢尺伸出桌面长度越长，拨动它时发出的声音的音调越高
B ．乙图中用相同大小的力敲击不同水量的瓶子，发出声音的音调相同
C ．丙图中改变吸管中的空气柱的长度可以改变声音的音色
D ．丁图中改变用力的大小敲击鼓面可改变声音的响度
D

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