2023八年级物理上册第二章声现象第2节声音的特征第一课时音调和频率课件新版新人教版

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第2节 声音的特性第1课时 音调和频率R·八年级物理上册学习目标1.知道声音的音调跟发声体的振动频率有关.2.了解超声波和次声波.1.声音的 称为音调.音调与物体振动的频率有关，物体振动得越快，发出的音调就越 ；物体振动得越慢，发出的音调就越 . 2.频率是指 的次数，它是用来描述物体 ，频率单位为 .大多数人能够听到声音的频率范围是从 到 ，把高于 的声叫超声波，把低于 的声叫次声波.高低高 低每秒内振动 振动的快慢 Hz20Hz20000Hz20000Hz20Hz 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？为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大？为什么我们接电话时，能通过对方的声音，知道对方是谁？ 要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性，声音的特性包括音调、响度、音色，这节课我们就一起来探究音调及其影响因素.音调和频率1.探究音调和频率的关系 把钢尺压在桌边，使一端伸出桌外，用手拨动尺的伸出端，尺振动发出声音. 下面请大家观察老师演示的实验，比较两种情况下钢尺发声时的振动情况和发声特点. （钢尺振动较快）（注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，此时钢尺振动较慢）演示1：使钢尺伸出桌面的长度短一些，并拨动钢尺.演示2：使钢尺伸出桌面的长度长一些，再次拨动. 当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动较快，发出的声音尖而细；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动较慢，发出的声音低而粗.思考：这两首歌的高低音一样吗？请欣赏得出结论：声音的高低叫音调。 同学们刚刚说的声音尖而细和低而粗就是指声音的音调. 那么，音调的高低与什么因素有关呢？ 音调的高低与物体振动的快慢有关，刚才的实验中，钢尺振动得快，音调就高，振动得慢，音调就低 . 在物理学中用每秒内振动的次数——“频率”来描述振动的快慢.知识点：1.物体在1s内振动的次数叫做频率，频率的单位为赫兹，符号为Hz.2.音调的高低取决于发声体振动的频率，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低.【例1】（2015•安徽）许多男生在变声期后，说话时声带振动的频率比以前低，因而声音的 会降低.音调解析：频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低.2.观察声波的波形图示波器的作用及用法： 示波器为什么可以显示声波的波形呢？实验1：通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别.实验2：通过示波器观察不同的男女学生发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同.结论2：男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些.结论1：两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些. 观察波形图时，波形越密，说明音调越高；波形越稀，说明音调越低.超声波和次声波请同学们阅读教材P33~P34内容，回答下面的思考题：（1）大多数人能够听到的频率范围是多少？（2）什么叫超声波？什么叫次声波？20Hz~20000Hz高于20000Hz的声叫超声波低于20Hz的声叫次声波 很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官. 例如蝙蝠在飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声呐”系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置.（3）生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的一些用处吗？ 下图是现代的无线电定位器——雷达，它是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的吗？ 的确是这样，这门新学科叫仿生学.另外，有些动物对高频声波反应灵敏（如猫、狗、海豚），而有些动物对低频声波有很好的反应（如大象可以用人类听不到的“声音”进行交流，实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波）.【例2】在四川雅安大地震救援中，采用了音频生命探测仪（如图），它的多个探头接触废墟，收集到废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等，探测仪将音频信号放大，救援人员就可以发现幸存者.下列说法错误的是（ ）A.探测仪收集声音信号时利用了固体可以传声B.幸存者发出的声音与外界声音的音调、音色不同C.幸存者能听见探测仪发出的超声波D.白天噪声较大，探测仪更适合在安静的夜晚使用C解析：超声波是频率高于20000Hz的声音，人耳对声音的听觉有一定的频率范围，振动频率低于20Hz的声音人耳听不见，频率高于20000Hz的声音人耳也听不见.所以若音频探测仪发出的是超声波，则人耳是无法听见的.1.某同学在探究音调和响度与什么因素有关时，做了以下实验：如图所示，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动得越 ，发出声音的音调越 ，这说明音调是由 决定的．解析：用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动得越快，振动频率越大，音调越高，说明音调是由频率决定的．快高频率（1）音调取决于发声体振动的频率：（2）人能听到和发声的频率范围：（3）超声波和次声波：频率越大，音调越高；频率越小，音调越低.20Hz~20000Hz高于20000Hz的声叫超声波低于20Hz的声叫次声波【教材P37“动手动脑学物理”】2.某种昆虫靠翅的振动发声.如果这种昆虫的翅在2s内做了700次振动，频率是多少？人类能听到吗？解：这种昆虫翅膀振动的频率是350Hz，由于人的听觉的频率范围是20～20000Hz，故人类能够听到这种声音.4.小小音乐会.试着制作一件小乐器，在班里举行的小型音乐会上用自己制作的乐器进行演奏，看看谁的乐器有新意，谁演奏得好，说说你的乐器的物理原理.看看以下制作方案能否给你启发.方案一：向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，i ”的声音来（如图甲）.方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞.用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管或竹管中.用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声.上下推拉“活塞”，音调就会改变（如图乙）.解：取长短不同的铜制空心管，将它们悬挂在木架上，敲击它们，选出其中能够发出“1，2，3，4，5，6，7，i”的声音的铜管，便可组成一件简单的乐器.只要学生开动脑筋、积极动手，充分利用所学知识，这次音乐会肯定能进一步提高大家学习物理的积极性.