2024年秋季新人教版八年级上册物理课件 2.2声音的特性

第二章

声现象八上物理RJ2.2声音的特性1.掌握音调跟发声体的频率有关；响度跟发声体的振幅有关；不同发声体发出声音的音色不同。学习目标2.通过探究“音调与频率的关系”和“响度与振幅的关系”的实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。课堂导入请同学们回忆生活中的一些现象：当蚊子、蝴蝶从耳边飞过时……你能听到它们的声音吗？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？却能听到讨厌的蚊子声。要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性。①比较牛与蚊子发出的声音有什么不同？②比较两位歌唱家发出的声音有什么不同？点击播放点击播放（1）探究声音的特点新知探究知识点1音调声音声音的特点探究归纳低沉浑厚男低音女高音婉转高亢尖细、刺耳低沉、粗壮音调高音调高音调低音调低我们听到的声音，有的听起来尖细，声音高，音调高；有的听起来低沉，声音低，音调低。③探究总结（2）音调：声音的高低叫做音调。新知探究知识点1音调牛叫蚊子【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关？【设计方案】控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短。（3）实验探究：决定音调高低的因素如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。新知探究知识点1音调【实验步骤】①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的1/4伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；②再分别把钢尺的2/4、3/4伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。振动部分长度振动快慢音调高低3/4钢尺长2/4钢尺长1/4钢尺长新知探究知识点1音调音调的高低与发声物体的____________有关。振动得越快，发出的声音音调______；振动得越慢，声音音调_______。振动部分长度振动快慢音调高低3/4钢尺长2/4钢尺长1/4钢尺长慢低快高振动快慢越高越低更快更高【实验记录】【实验结论】新知探究知识点1音调（4）频率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：物体振动的次数与所用时间之比叫频率。用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.（5）音调和频率的关系频率决定声音的音调。频率越高、音调越高；频率越低、音调越低。新知探究知识点1音调（6）音调不同的声音的波形图

将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。用计算机观察不同音调的波形新知探究知识点1音调频率为128赫兹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赫兹新知探究知识点1音调②超声波

把高于20000Hz的声叫超声波，因为它们超过人类听觉的上限。①可听声

多数人能够听到的声音频率范围为：20～20000Hz。③次声波

把低于20Hz的声叫次声波，因为它们低于人类听觉的下限。新知探究知识点1音调（7）声的分类动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波，有的动物能听到次声波。有些动物既能听到超声波也能发出超声波，如蝙蝠、海豚等。④一些动物的发声和听觉频率范围发生地震、海啸、火山喷发、台风时会伴有次声波产生。有些动物可以发出次声波，例如大象。新知探究知识点1音调声音有音调的不同，也有强弱的不同。

（2）探究响度和什么因素有关（1）响度

声音的强弱叫做响度。【设计实验】将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。新知探究知识点2响度【进行实验】①把系好乒乓球的细线拴在铁架台上，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用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察乒乓球被弹开的幅度。新知探究知识点2响度声音的响度与发声体振动的幅度有关，发声体振动的幅度越大，产生声音的响度越大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。现象：用较小力敲击音叉时，音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小;用较大力敲击音叉时，音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大。新知探究知识点2响度【实验结论】甲乙（3）振幅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。（4）用波形图表示响度的大小振幅大，响度大振幅小，响度小新知探究知识点2响度（5）影响响度大小的其他因素响度的大小还与人距发声体的远近有关；人离发声体距离越远，声音越分散，听到的响度越小。喊话器新知探究知识点2响度为了增大响度，可以减少声音的分散。医生检查疾病用的听诊器、喊话器都是应用了这个道理。用不同的乐器演奏同一首乐曲。在音调和响度相同时，会发现声音是不同的，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》点击播放暂停新知探究知识点3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，比较它们的波形有何异同。（1）探究不同发声体的音色新知探究知识点3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.新知探究知识点3音色

音色反映了物体发出声音的品质与特色。

不同的发声体即使发出声音的音调与响度都相同，声波的形状也有所区别，这是由于不同发声体发出声音的音色不同。决定音色的因素

发声体的材料、结构等自身因素。

例如：不同的人说话的声音不同，就是音色不同。新知探究知识点3音色（1）发声体规则振动发出的声音叫做乐音，乐音悠扬、悦耳，听起来很舒服。编钟是我国春秋战国时代的乐器，敲击大小不同的钟，能发出不同的音调。大型乐队新知探究知识点4乐音与乐器鼓（2）乐器

分为三种主要类型.①打击乐器：锣、鼓等收受到打击时产生声音。以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。击鼓的力量越大，鼓皮的振动幅度就越大，声音就越响亮。锣新知探究知识点4乐音与乐器②弦乐器：二胡、小提琴和钢琴等通过弦的振动发声。弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧。一般来说，弦乐器的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。新知探究知识点4乐音与乐器抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。③管乐器：长笛、箫等乐器，吹奏时空气柱振动发声。新知探究知识点4乐音与乐器课堂小结声音的特性音调音色响度定义：声音的高低影响因素：频率可听声、次声波、超声波定义：声音的强弱影响因素：发声体的振幅、距离声源的远近定义:声音的品质影响因素：发声体的材料和结构分类随堂练习1.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2s内做了700次振动，频率是多少？人类能听到吗？答：

350Hz人能听到这种昆虫的翅膀在2s内做了700次振动，所以它1s内振动了350次，即频率为350Hz。而人耳能听到的声音的频率范围为20~20000Hz，所以人能听到。2.生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”“男低音”“引吭高歌”“低声细语”。其中的“高”“低”描述的各是声音的哪些特性?“女高音”的“高”指音调高；“男低音”的“低”指音调低；“引吭高歌”的“高”指响度大；“低声细语”的“低”指响度小。随堂练习3.如图小明自己制作了一个哨子。在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞，用水蘸湿棉花后塞入两端开口的塑料管。吹管的上端，可以发出悦耳的哨声。上下推拉活塞，可以改变声音的_____，用大小不同的力吹，可以改变声音的______。（选填“音调”“响度”或“音色”），活塞越向下拉，发出声音的音调越_____。音调响度低随堂练习当推拉活塞时，空气柱长度会发生变化，振动快慢会发生改变，会发出不同音调的声音。

用大小不同的力吹，那么声音的振幅不同，改变的是声音的响度。活塞越向下拉，上面的气体体积变大，振动越慢，音调变低。4.如图所示是人和一些动物的发声和听觉的频率范围，下列说法正确的是（）A．地震前会发出次声波，人和狗肯定听不到，但大象能够听到B．大象用次声波“交谈”时，人类听不见但大象能听见C．院子里的小狗听不见家里人的悄悄话，是因为悄悄话的频率太低D．大象和狗的发声频率无重叠区，所以狗叫声大象永远听不见BA．地震前会发出次声波，由图可知，人类听不到次声波，狗和大象能够听到，故A错误；B．大象的发声频率为14Hz~2