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1.3声音的特性与应用1
悠扬、悦耳的歌声，使人们感到心情愉悦。尖锐的汽笛声、噌杂的机器轰隆声，会让人焦躁不安。
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？
一、声音的特性
声音的三要素：
音调、响度、音色
1、音调
a、概念：
声音的高低
.塑料尺在木梳上划过，改变划过速度的快慢，听它们发出声音的差别
当划过速度快时，声音的音调高
当划过速度慢时，声音的音调低
、直尺振动实验。钢尺紧紧压在桌面上，分别将钢尺的1/4、1/2、3/4长伸出桌面边缘，拨动钢尺伸出部分使其振动，观察钢尺振动的快慢，听听它发出的声音，你发现了什么？
伸出短，振动快，声音的音调高；
伸出长，振动慢，声音的音调低。
物体在1秒内振动的次数叫做频率。
频率的单位是赫兹，简称赫
（Hz）
频率是描述物体振动快慢的量。
（频率小）
（频率大）
可见，声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。
b、音调与频率的关系
物体振动越快，频率越大，音调越高
儿童说话的音调一般比成年人高，
女人的音调一般比男人高。
音调
反映
声音的
高低
决定于
物体的
振动频率
长、粗、厚、松→音调
短、细、薄、紧→音调
低
高
256Hz
512Hz
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。
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。
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。
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。
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。
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。
蜜蜂与蝴蝶飞翔的声音
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。
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
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。
2、响度
A、声音的强弱叫做响度
音叉的响度
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。
距离声源越近，声音的响度越大。
音叉发声时，乒乓球被弹开，且声音越响时乒乓球被弹开幅度越大。
响度与振动幅度有关，振动幅度越大，响度越大。
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
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。
B、振动幅度越大，距离声源越近，响度越大
声音的图像
响度小
响度大
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。
振幅小
振幅大
C、单位：分贝，符号：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。
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。
牛叫声响亮，响度大，蚊子的声音弱，响度小
音调高的声音不一定响度大。
响度大的不一定音调高。
2、男低音放声高歌，女高音小声伴唱，哪个响度大？哪个音调高？
男低音响度大而女高音响度小；
女高音音调高，男低音音调低。
1、比较牛叫声和蚊子的声音，请大家区分哪个响度高？哪个音调大？
牛叫声低沉，音调低；蚊子的声音尖锐，音调高
声音的品质与特色
1、概念：
2、影响音色的因素：
发声体的材料、结构，以及发声方式等因素决定的。
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。
我们闭上双眼，能听出谁在说话，为什么？
猜猜，我是谁？
听出来了，是二姨！
3、音色
从波形图判断：
音调
响度
音色
波的个数
相同
声音的音色不同
振幅
形状
相同
不相同
如图所示分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调1（do）的声音的图像，比较它们的波形有何异同。
人们常常将响度、音调和音色叫做声音的三要素。
时间
振幅
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。
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。
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。
音调低
总质量最大
最难振动
频率最低
音调最低
空气柱最短
最容易振动
频率越高
音调越高
音调高
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
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
5、如图所示，8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度，敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，1”的声音来；而用嘴吹每个瓶子的上端，可以发出哨声。下列说法正确的是(　 　)
A．敲击瓶子时，声音只是由瓶本身的振动产生的
B．敲击瓶子时，声音只是由瓶中水柱的振动产生的
C．用嘴吹气时，哨声是由瓶中空气柱振动产生的
D．用嘴吹气时，哨声是由瓶中水柱的振动产生的
C
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