二.声音的特性

各种各样的声音有什么不同？各种各样的声音有什么不同？播放音乐播放音乐 1.知识与技能知识与技能 了解声音的特性。了解声音的特性。知道声音的音调跟发声体的振动频率有关，响知道声音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关。度跟发声体的振幅有关。不同发声体发出声音的音色不同。不同发声体发出声音的音色不同。教学目标教学目标 2.过程与方法过程与方法 通过做通过做“音调与频率有关音调与频率有关”的实验和的实验和“响度与响度与 振幅有关振幅有关”的实验进一步了解和学习物理的实验进一步了解和学习物理 学研究问题的方法。学研究问题的方法。3.情感态度与价值观情感态度与价值观 体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界，热体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界，热爱科学。爱科学。听小孩和老人的声音，你听小孩和老人的声音，你听出了什么吗？听出了什么吗？小孩的声音小孩的声音要要“尖细、清脆尖细、清脆”一一点。点。老人的声音老人的声音要要“粗犷粗犷、低沉低沉”一一点。点。为什么有的声音听起来为什么有的声音听起来声音声音高，高，有的听起来有的听起来声音声音低呢？低呢？思考：思考：音乐中的音乐中的1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、音调越来越高、音调越来越高1.音调音调声音的高低叫做音调。声音的高低叫做音调。将一把钢尺紧按在将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边桌面上，一端伸出桌边1/3 1/3。拨动钢尺，听它振动发拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。让钢尺伸出桌边的长的快慢。让钢尺伸出桌边的长度为度为 1/21/2，再次拨动。，再次拨动。比较两种情况下钢尺比较两种情况下钢尺振动的振动的快慢快慢和和发声的音调发声的音调。提出问题：提出问题：音调音调与什么因素有关？与什么因素有关？什么因素决定音调的高低？什么因素决定音调的高低？钢尺伸出长度钢尺伸出长度振动快慢振动快慢声音高低声音高低伸出伸出1/3较快较快较高较高伸出伸出1/2慢慢最低最低有什么结论？有什么结论？音调的高低与发声体音调的高低与发声体振动的快慢振动的快慢有关。振动越有关。振动越快快，发出的声音音调越发出的声音音调越高高；振动越；振动越慢慢，音调越，音调越低低。音调的高低与发声物体的振动音调的高低与发声物体的振动频率频率有关。有关。振动振动频率频率越越大大，发出的声音音调越，发出的声音音调越高高；振动；振动频率频率越越小小，音调越，音调越低低。发声体振动快慢用频发声体振动快慢用频率来描述。率来描述。发声体发声体每秒内振动的次数每秒内振动的次数叫叫频率频率。频率的单位是频率的单位是赫兹赫兹，简称，简称赫赫，符号为，符号为Hz。如：物体在如：物体在1s内振动内振动1000次，频率为次，频率为1000Hz。结论结论3.在结构、形状材料相同的情况下在结构、形状材料相同的情况下,发声体发声体尺寸越大尺寸越大,发声的频率越低发声的频率越低,音调越低音调越低.对于片状物体对于片状物体,面积越大面积越大,厚度越厚厚度越厚,发声的音调越低发声的音调越低;对于细长物体对于细长物体,长度越长长度越长,直径越大直径越大,发声的音调越低发声的音调越低;20Hz20 000Hz正常人耳能听到的声音频率范围正常人耳能听到的声音频率范围次次 声声 超声波超声波 频率高于频率高于20 000Hz的声音的声音。它们已经它们已经超过超过人类听觉的上限。人类听觉的上限。次声波次声波 频率低于频率低于20Hz的声音。的声音。它们已经它们已经低于低于人类听觉的下限。人类听觉的下限。超超 声声人人狗狗猫猫蝙蝠蝙蝠海豚海豚20Hz20 000Hz15Hz50 000Hz60Hz65 000Hz1000Hz120 000Hz150Hz150 000Hz 发生次声波的现象还有：发生次声波的现象还有：地震、火山喷发、台风、海啸等，以地震、火山喷发、台风、海啸等，以及某些机器工作及某些机器工作 还记得吗？在本章开始时还记得吗？在本章开始时“大象可大象可 以用人类听不到的以用人类听不到的声音声音进行交流进行交流”？这是因为，大象的语言对人类来这是因为，大象的语言对人类来说是一种说是一种次声波次声波。核爆炸核爆炸导弹发射导弹发射次声次声火山火山地震地震海海啸啸次声次声台台风风 振动会发出声音，为什么我们听不振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到蜜蜂的声音？到蜜蜂的声音？蝴蝶蝴蝶蜜蜂蜜蜂 蜜蜂和蚊子翅膀的振动频率在人的听觉范蜜蜂和蚊子翅膀的振动频率在人的听觉范围内，而蝴蝶翅膀振动频率不在人的听觉范围内。围内，而蝴蝶翅膀振动频率不在人的听觉范围内。提示：蝴蝶翅膀的振动频率小于提示：蝴蝶翅膀的振动频率小于10Hz，而蚊子，而蚊子的翅膀振动频率为的翅膀振动频率为500600Hz。分别用大小分别用大小不同的力不同的力敲敲音叉音叉，音叉音叉发出的声音有发出的声音有什么不同？同时观察什么不同？同时观察乒乓球乒乓球 被弹开幅度有什么不同？被弹开幅度有什么不同？2.响度响度声音的强弱叫做响度。声音的强弱叫做响度。实验实验 提出问题提出问题 响度与什么因素有关？响度与什么因素有关？重击重击鼓声大鼓声大鼓面下凹幅度大鼓面下凹幅度大再来一个小实验再来一个小实验敲鼓敲鼓轻击轻击鼓声小鼓声小鼓面下凹幅度小鼓面下凹幅度小名词解释名词解释振幅：振幅：物体振动的幅度。物体振动的幅度。下面两个图，哪个图中的小球振幅大？下面两个图，哪个图中的小球振幅大？振幅大振幅大振幅小振幅小 发声体的发声体的振幅越大振幅越大，产生声音的，产生声音的响度越大响度越大。由此可见：响度与发声体的由此可见：响度与发声体的振幅有关振幅有关、结论结论响度与响度与距离距离发声体发声体的远近的远近有关有关。3.音色音色声音的品质声音的品质 不同发声体的不同发声体的材料材料、结构结构不同，发出不同，发出声音的音色就不同。声音的音色就不同。观察波形观察波形例如都发例如都发C调的调的1（do），比较各波形有何异同。），比较各波形有何异同。音调和响度相同、音色不同的声音，它们音调和响度相同、音色不同的声音，它们的波形有什么区别？的波形有什么区别？不同乐器发声的波形图不同乐器发声的波形图甲甲 音叉音叉乙乙 钢琴钢琴丙丙 长笛长笛 用录音机录下一段自己朗读课文的声音，和用录音机录下一段自己朗读课文的声音，和同学一起听听这段录音。你认为放出来的声音和同学一起听听这段录音。你认为放出来的声音和自己的声音一样吗？别的同学认为一样吗？想想自己的声音一样吗？别的同学认为一样吗？想想看，这是为什么？看，这是为什么？这是因为录音机录下的是说话人通过空气传这是因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音，别人平日直接听到的说话人的声音也来的声音，别人平日直接听到的说话人的声音也是通过空气传来的，所以别人认为像说话人的声是通过空气传来的，所以别人认为像说话人的声音。而我们听自己发出的声音，主要是通过音。而我们听自己发出的声音，主要是通过“骨骨传导传导”的方式来传递的，由于空气和骨头是不同的方式来传递的，由于空气和骨头是不同的介质，两种声音的音色不同，听起来感觉也就的介质，两种声音的音色不同，听起来感觉也就不一样了。不一样了。含义含义决定因素决定因素听感表现听感表现相关问题相关问题音调音调声音的声音的高低高低发声体振动发声体振动的的频率频率音调高：音调高：清脆、尖细清脆、尖细音调低：音调低：粗犷、低沉粗犷、低沉频率：频率：物体每秒内振动物体每秒内振动的次数。的次数。单位：单位：赫兹（赫兹（Hz）人听觉频率：人听觉频率：20 Hz20000 Hz超声波与次声波超声波与次声波响度响度声音的声音的强弱强弱（大小）（大小）发声体振动发声体振动的的幅度幅度响度大：响度大：震耳欲聋震耳欲聋响度小：响度小：轻声耳语轻声耳语振幅：振幅：物体振动的幅度。物体振动的幅度。响度跟发声体的振幅有响度跟发声体的振幅有关，还与距离的远近关，还与距离的远近有关。有关。音色音色声音的声音的特色特色发声体本身发声体本身的的材料、结材料、结构构分辨不同发声分辨不同发声体发出的声音体发出的声音的重要特征的重要特征音色是辨别不同发声体音色是辨别不同发声体的依据。的依据。小小 结结在青年歌手大奖赛上，一男青年歌手正在放在青年歌手大奖赛上，一男青年歌手正在放声歌唱，另一女青年歌手轻声为他伴唱，谁的音声歌唱，另一女青年歌手轻声为他伴唱，谁的音调高？谁的响度大？调高？谁的响度大？答案：答案：女歌手的音调高，男歌手的响度大。女歌手的音调高，男歌手的响度大。巩固练习巩固练习 1.“那么高的音我唱不上去那么高的音我唱不上去”或或“那么低的音那么低的音我唱不出来我唱不出来”，这里的，这里的“高高”“”“低低”指的是指的是_；而；而“引吭高歌引吭高歌”、“低声细语低声细语”里的里的“高高”、“低低”指的是指的是_。2.拿一张硬纸片，在木梳齿上划过，先快些，拿一张硬纸片，在木梳齿上划过，先快些，后慢些，划得快时，发出声音的音调后慢些，划得快时，发出声音的音调_，这，这说明音调跟发声体的说明音调跟发声体的_有关。有关。3.男同学说话声音男同学说话声音“低沉低沉”，是指男同学声，是指男同学声音的音的 低，这是因为男同学说话时，声低，这是因为男同学说话时，声 带的缘故。带的缘故。音调音调高高振动频率振动频率响度响度响度响度振动幅度小振动幅度小 4.大多数人能听到的声音的频率范围大约大多数人能听到的声音的频率范围大约是是2020 000次每秒。人们把低于次每秒。人们把低于20次每秒的次每秒的声叫次声，把高于声叫次声，把高于20 000次每秒的声叫超声。次每秒的声叫超声。大象进行交流的大象进行交流的“声音声音”是一种次声波，人是一种次声波，人类听不到大象的类听不到大象的“声音声音”，是因为（，是因为（）A.大象发出的声音太小大象发出的声音太小 B.次声波无法传到人耳次声波无法传到人耳 C.次声波的频率大于次声波的频率大于20 000次每秒次每秒 D.次声波的频率小于次声波的频率小于20次每秒次每秒D 5.马戏团的驯狗员，在舞台上用一种特殊马戏团的驯狗员，在舞台上用一种特殊信号驯狗，观众完全没有察觉，狗却准确听信号驯狗，观众完全没有察觉，狗却准确听从信号做各种动作。试说这其中的奥妙。从信号做各种动作。试说这其中的奥妙。解析：人对高音和低音的听觉有一定的解析：人对高音和低音的听觉有一定的限度，大多数人能够听到的声音的频率范围，限度，大多数人能够听到的声音的频率范围，大约是大约是20次每秒到次每秒到20 000次每秒。狗能听到的次每秒。狗能听到的声音范围远比人耳听到的范围大声音范围远比人耳听到的范围大,从从15次每秒次每秒到到50 000次每秒。它能听到人听不到的高频率次每秒。它能听到人听不到的高频率的声音，驯狗员用的是超出人的听觉范围但的声音，驯狗员用的是超出人的听觉范围但在狗听觉范围内的信号。在狗听觉范围内的信号。在筷子上捆一些棉花在筷子上捆一些棉花（或碎布），做成一个活（或碎布），做成一个活塞。塞。用水沾湿棉花后插入用水沾湿棉花后插入两端开口的塑料管中。两端开口的塑料管中。用嘴吹管的上端可以用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。发出悦耳的哨音。上下推拉活塞音调就上下推拉活塞音调就会改变。你能试着做出这会改变。你能试着做出这样一只口哨吗？样一只口哨吗？用塑料管和竹管都可以，用塑料管和竹管都可以，只要是能改变所吹管内空气只要是能改变所吹管内空气柱的长度，就可以改变音调。柱的长度，就可以改变音调。音调可变的哨子音调可变的哨子 3.频率频率=700次次/2s=350Hz。因为因为20Hz350Hz20 000Hz，所以人类，所以人类能够听到昆虫翅膀的振动。能够听到昆虫翅膀的振动。4.“小小音乐会小小音乐会”由于瓶中的空气柱振动由于瓶中的空气柱振动而发声，空气柱越短，声音的音调越高。而发声，空气柱越短，声音的音调越高。