资源简介

1.3 声音的特性与应用
八年级上册 · 浙教版 · 第1章 对环境的察觉
学习目标
1. 通过钢尺/音叉实验，认识声音的三个特性（音调、响度、音色），能说出各自的决定因素。
2. 能区分音调与响度，能用波形密度解释频率差异，能用 dB 描述声音强弱。
3. 了解超声波与次声波的应用（声呐、倒车雷达、超声检查、动物交流），认识回声定位原理。
4. 理解噪声的概念与危害，能从声源处、传播过程中、人耳处三方面提出控制噪声的措施。
学习重难点
学习重点：音调与频率的关系 响度与振幅/距离的关系 音色与发声体材料结构的关系 超声波与次声波的应用 噪声控制的三个途径
学习难点：波形密度判别频率高低 dB 是响度单位（不是音调） 音色辨人的原理 回声定位与声呐 控制噪声三环节辨析
一 课前预习
【知识梳理填空】
1. 声音的特性包括________、________和________，统称为声音的三要素。
2. 音调是指声音的________，它的高低与发声体振动的________有关；振动的________用频率表示，单位是________。
3. 响度是指声音的________，与声源振动的________和________声源的远近有关；响度的单位是________。
4. 音色反映了声音的________与特色，不同发声体的________、________不同，发出声音的音色就不同。
5. 多数人能够听到的声音频率范围为________Hz；高于________Hz 的声波叫超声波，低于________Hz 的声波叫次声波。
6. 噪声的三个控制途径：________噪声产生、________噪声传播、防止噪声________。
【学前引导】
1. 同样是口琴，为什么能吹出 do、re、mi 不同音符？________
2. 你在图书馆小声说话与在家大声说话，听到的“响度”相同吗？哪个特性不同？____________________________
3. 飞机起降时空乘让你嚼口香糖，与“耳的平衡”有关吗？____________________
二 课中探究
活动一 声音的特性-音调（课本第14-15页）
【观察·课本第14页 图1.3-1 钢尺的振动】
观察：课本第14页 钢尺的振动（伸出桌外越长，振动越慢，音调越低）
【观察·课本第15页 图1.3-2 音叉 + 图1.3-3 通过计算机观察声波】
观察：课本第15页 音叉 + 声波波形（频率高→波形密，频率低→波形疏）
【精研·课本第14-15页 第2-5段】
① 钢尺伸出桌外越________，振动越________，发出声音的音调越________；
② 频率是________，单位是________，符号是________；频率高则音调________，频率低则音调________；
③ 人的发声频率范围是________Hz 到________Hz；C 调“1”的频率是________Hz。
【任务1】请在下方记录钢尺实验的现象与结论：________
钢尺伸出长度 振动快慢 音调高低
短 快 高
中 中 中
长 慢 低
【任务2】从波形图看，频率越高的声音波形越________，频率越低的声音波形越________。____________________
【任务3】女同学说话音调比男同学高，是因为女同学声带振动的________比男同学高。____________________
活动二 声音的特性-响度（课本第16-17页）
【观察·课本第16页 图1.3-5 乒乓球被音叉弹起】
观察：课本第16页 乒乓球被音叉弹起（响度大→弹得远→振幅大）
【观察·课本第17页 图1.3-7 几种声源的分贝数】
观察：课本第17页 几种声源的分贝数（dB 是响度单位）
【精研·课本第16-18页 第2-3段】
① 响度是人们对声音________的主观感觉；
② 声源的________越大，响度越大；距离声源越________，听到的声音越________；
③ 计量声音强弱的单位是________，符号为________；0 dB 是________。
【任务1】击鼓时用力越大，鼓皮的________越大，鼓声的________越大。____________________
【任务2】在距离音叉较远处听到的响度比近处________（填“大”或“小”），这说明响度还与________有关。____________________
【任务3】为了保护听力，环境声音不能超过________dB；为了不影响工作和学习，不能超过________dB。____________________
活动三 声音的特性-音色（课本第18页）
【精研·课本第18页 第1-2段】
① 音色反映声音的________与特色；
② 不同发声体的________、________不同，发出声音的________就不同；
③ 即使音调和响度相同，仅凭听觉也能区分出________（如不同乐器/人声）。
【任务1】在嘈杂教室中老师未露面，你仍能认出老师的声音，依据是声音的________。____________________
【任务2】钢琴和小提琴演奏同一首歌，仍能区分两者，依据是________。____________________
【任务3】乐器的音调原理：弦乐器通过________振动发声，管乐器通过________振动发声。____________________
活动四 声音的应用-回声与声波（课本第19-20页）
【观察·课本第19页 图1.3-11 蝙蝠利用超声波捕食】
观察：课本第19页 蝙蝠利用超声波捕食（回声定位原理）
【精研·课本第19-20页 二·声的利用】
① 声音在传播中遇到障碍物会被________；
② 当障碍物离人较远时（回声与原声时差大于________s），能区分回声和原声；
③ 蝙蝠在夜间利用________定位；科学家据此发明了________，可测海洋深度、绘海底地形；
④ 超声波可用于：检查胎儿、________、________等；
⑤ 大象通过________进行交流；地震、火山喷发、海啸都伴有________。
【任务1】倒车雷达的原理与蝙蝠捕食相似，都是利用了________。____________________
【任务2】超声波________（填“能”或“不能”）在真空中传播。____________________
【任务3】地震发生前人们通常无法感知，但一些动物会异常活跃，原因是________。____________________
活动五 噪声及其控制（课本第21-22页）
【精研·课本第21-22页 三·噪声及其控制】
① 乐音与噪声的区分：使人感觉________的声音叫乐音；使人________的声音叫噪声；
② 从环保角度看，凡影响________的声音都是噪声；
③ 我国规定：学校、住宅区白天噪声不能超过________dB，夜间不能超过________dB；
④ 控制噪声三途径：________噪声产生、________噪声传播、防止噪声________。
【任务1】禁鸣喇叭属于在________处减弱噪声；安装隔音板属于在________过程中减弱噪声；戴耳罩属于在________处减弱噪声。____________________
【任务2】你家周围的噪声来源有：①________②________，控制措施：________。____________________
三 达标检测
1.【新情境·民族曲艺】(2024杭州西湖模拟)如图是我国最早的乐器之一——埙,吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音,相当于现在的do、re、mi、sol、la。五音是指声音的( )
埙（我国最早的乐器之一）
A.响度　　　B.音调　　　C.音色　　　D.速度
2.(2024宁波海曙期中)某学校走廊贴有“轻声慢步”的文明提示语,这里的“轻声”描述的是声音的 ( )
A.音调　　　B.响度　　　C.音色　　　D.速度
3.(2024杭州滨江期末)现在很多智能设备都有声纹解锁功能,只有设置者才能用自己的声音打开设备,这种科技的使用提高了设备的安全性和隐私性。如图所示是设备正在进行声纹验证的情境,这种声纹锁辨别声音的主要依据是 ( )
声纹验证（声音识别）
A.响度　　　B.音色　　　C.音调　　　D.声速
4.(2024温州苍南期中)如图所示为“探究影响音调高低的因素”的实验装置,下列说法中错误的是( )
钢尺振动实验装置（改变伸出长度）
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺的振动频率
B.多次实验中,保持钢尺的振动幅度相同,运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面的长度越长,振动得越快
D.物体振动得快,发出声音的音调高
5.(2024宁波江北期末)随着城市的发展,噪声对人体健康的危害也在逐渐加大。下列控制噪声途径的说法正确的是 ( )
A.在道路两旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声
B.汽车排气管上安装消声器是在传播过程中减弱噪声
C.安装噪声检测器可以减弱噪声的传播
D.机场跑道工作人员使用隔音耳罩是在传播过程中减弱噪声
6.【跨语文·古诗词】(2024杭州期中)中华文化博大精深,很多诗句中蕴含着科学知识。下列分析中正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指声音的音调高
B.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”——人们是通过音调辨别出钟声的
C.“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”——琵琶声是由于空气振动产生的
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”——声音可以通过空气传播
7.(2024宁波宁海期末,★☆☆)如表为我国生态环境部公布的《声环境质量标准》的环境噪声限值(单位:dB)。下列说法错误的是 ( )
（表：声环境质量标准）“, size=Pt(10), color=”#666666“, font=”宋体
区域 6点到22点 22点到次日6点
康复疗养区 50 40
居民住宅区、医疗卫生区等 55 45
集市贸易区域 60 50
工业生产区域 65 55
高速公路区域 70 55
铁路干线两侧区域 70 60
A.不同区域的声音标准不同
B.不同时间段的声音标准相同
C.dB是声音的响度单位
D.超过标准值的声音可视为噪声
8.【新情境·航空航天】(2023绍兴上虞期末改编,★☆☆)航天员王亚平曾在空间站弹奏悠扬的《茉莉花》为全国人民送上祝福。关于琴声说法正确的是 ( )
王亚平在空间站弹奏古筝
A.悦耳的琴声是由琴弦振动产生的
B.琴声通过超声波从空间站传回地面
C.用力拨动琴弦,琴声的音调变高了
D.琴声在空间站里的传播速度是3×10 m/s
9.【新中考·创新实验】(2024金华东阳月考,★☆☆)小丽用两把伞做了一个“聚音伞”的实验,如图所示。在右边伞柄的A点挂一块手表,当她的耳朵位于B点时听不到表声,把另一把伞放在图示位置后,在B点听到了手表的嘀嗒声,“聚音伞”增大了人听到声音的_______,手表声在两伞之间传播依靠的介质是_______。
聚音伞实验（两伞中间的手表声被反射聚焦）
10.(2024温州乐清期中,★☆☆)学习科学要学会利用书籍的信息进行反思,并从中获取新的信息。
(1) 关于声音的速度,课本上表明:15 ℃时,声音在空气中的传播速度是340 m/s。从描述中反思,我们可以知道声音的传播速度与介质的种类和_______有关。
(2) 现代城市主要街道上都会设置噪声监测设备。如图是一款电子噪声检测器,上面的数据单位是“分贝”,某时刻该装置的显示屏显示如图,这个数字表示的是当时环境声音的_______(选填“音调”“响度”或“音色”)。
电子噪声检测器（显示屏示数 64.5 dB）
11.(2024宁波江北模拟)小宁在拆开口琴进行清洗时,观察到琴芯的结构如图所示:在琴芯侧面分布着很多长短不同、下端固定的铜片,当气流从气孔出入时铜片发生振动,从而吹出不同的声音。
口琴琴芯结构（铜片长短不同）
(1) 在图中,C区是______(选填“高”“中”或“低”)音区。
(2) 停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是_______在继续振动。
(3) 为进一步探究不同材料的隔音效果,小宁用不同材料制成相同大小和厚度的耳罩,用相同的口琴声音进行探究,得到的实验结果如表:
材料：棉花、泡沫塑料、报纸、羽绒服
听不到声音的距离：棉花(40 cm) / 泡沫塑料(35 cm) / 报纸(30 cm) / 羽绒服(25 cm)
由此可知,隔声性能最好的材料是上述材料中的哪一个 并说明理由。
四 课后提升
【教材思考与讨论·逐字照录】
1.【思考与讨论·课本第15页】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？
答：________________________________
2.【思考与讨论·课本第22页】举例说明日常生活和生产劳动中控制噪声的措施。
答：________________________________
【课后练习·逐字照录】
3.【练习与应用·课本第23页 第1题】会场里的扩音设备是增大声音三要素中的哪个要素？
答：______________________________
4.【练习与应用·课本第23页 第2题】如果小号和单簧管发出的声音音调和响度都相同,那么你能通过声音的什么特性来区分它们？
答：______________________________
5.【练习与应用·课本第23页 第3题】调查校园或你家周围的噪声情况,分析受噪声影响的程度,并提出应该采取什么样的控制措施。写一份调查报告,并和同学进行交流。
提示：可按以下步骤进行调查：____
① 确定调查对象（校园/家周围 1 km 范围）
② 记录噪声来源（交通/施工/娱乐/其他）
③ 评估影响程度（轻度/中度/重度，依据分贝等级）
④ 提出控制措施（声源/传播/人耳三方面）
6.【练习与应用·课本第23页 第4题】制作一件乐器（如在8只相同的空瓶子里倒入不同量的水）,带到班里进行演奏,看谁制作的乐器好,谁演奏得好,并选出两件作品,完成下表。
乐器名称 制作材料 发音部件 响度调节方法 音调调节方法
　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
★ 参考答案
【达标检测】
第1题：B
解析：宫、商、角、徵、羽是中国古乐的五个基本音阶,每个音阶对应的振动频率逐渐增大,频率越高,音调越高,五音是指声音的音调。
第2题：B
解析：“轻声”指声音的大小,即声音特性中的响度。
第3题：B
解析：声纹锁辨别声音的主要依据是每个人的音色不同。
第4题：C
解析：钢尺伸出桌面长度越长,振动越慢,C错误。
第5题：A
解析：道路两旁安装隔音板属于在传播过程中减弱噪声,A正确。汽车排气管上安装消声器是在声源处减弱噪声,B错误。安装噪声检测器不能减弱噪声,C错误。机场跑道工作人员戴隔音耳罩是在人耳处减弱噪声,D错误。
第6题：D
解析：“高声”的“高”是指响度大,A错误。不同发声体音色不同,人们通过音色辨别钟声,B错误。琵琶声是由于弦的振动产生的,C错误。声音可在空气中传播,D正确。
第7题：B
解析：不同区域、不同时间段声音标准不同,A正确B错误。dB是声音的响度单位,C正确。超过标准值可视为噪声,D正确。
第8题：A
解析：声音由物体振动产生,A正确。声音不能在真空中传播,B错误。用力拨动琴弦振幅变大,响度变大,不是音调变高,C错误。声音在空气中传播速度约 340 m/s,D错误。
第9题：响度 / 空气
解析：声音遇障碍物会被反射,在反射时会聚使能量集中,在能量集中处听到的响度变大。A、B间只有空气,所以手表声在两伞之间传播依靠空气。
第10题：(1) 温度 / (2) 响度
解析：(1) 声音的传播速度与介质的种类和温度有关。(2) 噪声检测器检测的是当时环境声音的响度。
第11题：(1) 高 / (2) 铜片 / (3) 羽绒服；理由：由表中数据可知,用羽绒服做隔音材料时,听不到声音的距离最小,因此羽绒服的隔音性能最好
解析：(1) C 区铜片较短,振动快,发出的音调高,因此是高音区。(2) 声音由发声体振动产生,停止吹气后,口琴仍“余音未绝”是因为铜片在继续振动。(3) 羽绒服。
【课后提升】
第1题：蜜蜂飞行时翅膀振动的频率在人耳听觉范围（20～20000 Hz）内,所以人能听到;蝴蝶飞行时翅膀振动频率低于 20 Hz（次声波）,人耳听不到。
第2题：（示例）①控制噪声产生：道路两旁禁鸣喇叭、汽车装消声器；②阻断噪声传播：高速公路两旁安装隔声屏、绿化带；③防止噪声入耳：机场跑道工作人员戴耳罩、防噪耳塞。
第3题：扩音设备是把声音的响度增大,让会场后面的人也能听清发言。
第4题：音色。小号和单簧管发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,因此可通过音色来区分。
第5题：调查报告应包括：调查时间地点、噪声主要来源（交通/施工/娱乐等）、各时段噪声等级（用 dB 估计）、受噪声影响程度（轻度/中度/重度）、控制措施建议。控制措施可从声源处（降低噪声产生）、传播过程中（隔声/吸声）、人耳处（戴耳罩）三方面提出。
第6题：（示例：水瓶琴）乐器名称：8 瓶水琴；制作材料：8 只相同玻璃瓶、水；发音部件：瓶内空气柱和水柱；响度调节方法：改变吹气力度（力度大→振幅大→响度大）；音调调节方法：改变瓶内水量（水多→空气柱短→频率高→音调高）。

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