初中物理北师大版（2024）八年级上册（2024）声音的特性教学演示课件ppt

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音调响度音色声音的三个特性与乐器
1. 探究声音高低和声源振动频率的关系实验设计 如图1所示，将钢片的一端紧压在桌面边沿，另一端伸出桌面，拨动钢片末端使其振动。改变钢片伸出桌面的长度，进行对比实验。观察钢片振动的快慢和倾听声音的高低。
实验现象 钢片伸出桌面的长度越短，钢片振动越快，听到的声音越高。实验结论 声音高低与声源振动快慢有关，振动越快，声音越高。
实验要点把钢片紧压在桌面边沿，使伸出桌面的钢片振动发声，而不是钢片拍打桌面发声。
2. 频率(1)含义：物体振动的快慢用振动的次数与所用时间之比表示，这个物理量叫作频率，用符号f表示。(2)单位：赫兹，简称赫，用符号Hz 表示。若每秒振动5次，则其振动频率为5 Hz。
3. 声音的音调(1)音调表示声音的高低。(2)音调是由发声物体振动的频率决定的。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。(3)音调的高低跟发声物体的形状、尺寸和所用材料的性质等多种因素都有关系。
感觉器官判断音调的思路：音调高的声音尖细；音调低的声音低沉。
深度思考 不同音调的声音在空气中的传播速度相同吗？声音传播得越远，音调越低吗？
深度理解不同音调的声音在空气中的传播速度相同，且音调不会随声音传播距离的改变而改变。
知识拓展以儿歌《两只老虎》为例来理解音调：不同的人演唱如图2 所示的部分乐谱，都是“快” 的音调最高。
4. 波形图波形图的疏密程度反映了声音的音调(如图3)。
5. 超声波和次声波(如图4)
如图5所示，将硬纸片放在转动的齿轮边可以发声。
(1)问题与证据 用此装置可以完成的实验是：验证物体振动发出声音的音调与_______的关系。
解题秘方：明确音调的高低与发声物体的振动频率有关，频率越大，音调就越高。
解析：当纸片与齿轮接触时，齿数不同的齿轮可以使纸片在相同时间内振动次数不同，故用此装置可以验证物体振动发出声音的音调与频率的关系。
(2)若轴的转速不变，则当硬纸片放在_______(填“A”“B”或“C”)齿轮边上时，齿轮发声的音调最低。
解题秘方：分析齿轮A、B、C的齿数不同所带来的影响。
解析：当纸片与齿轮接触时，齿数越多的可以使纸片在相同时间内振动次数越多，纸片发声的音调就会越高；由图可知，最上面的齿数最少，因此在相同的时间内使纸片振动次数最少，音调最低。
1. [中考·河南]箫是我国的一种传统乐器，如图所示，演奏者吹箫时，发出的声音是由于空气柱的_______而产生的，演奏者用手指按压不同位置的气孔，是为了改变声音的________。
1. 探究声音响亮程度和声源振幅的关系实验设计 在鼓面上撒些纸屑，击鼓时先轻敲后重敲，使鼓发出的声音由弱到强，观察纸屑的跳动情况与听到的鼓声大小的关系，如图6 所示。
实验思考 纸屑在实验中的作用是什么？
思考结果通过纸屑将鼓面的微小振动转换为纸屑的明显跳动，将鼓面的振动放大，这种放大法是转换法的一种。
实验现象 敲鼓的力越大，鼓发出的声音越强，纸屑跳动得越高。实验结论 声音响亮程度与声源振动的幅度有关，振动的幅度越大，声音越强。
2. 声音的响度 物理学中用响度表示声音的响亮程度。声音的响度与声源振动的幅度有关，振动的幅度越大，响度越大。
3. 影响响度的其他因素 (1)响度和距离声源的远近有关，距离声源越远，听到的声音越弱，响度越小。(2)响度和声音的分散程度有关，声音越分散，听到的声音响度越小。如图7 所示，用喇叭喊话，可以提高听到声音的响度，奥秘在于喇叭使声音集中传向前方，减小了声音的分散。
知识拓展人听到声音的响度决定于声能的大小。声音传播得越远，声能的损耗越多，到达人耳的声能越小，听到的声音响度越小。声音越分散，到达人耳的声能也越小，听到的声音响度也越小。
方法点拨辨别音调和响度的四种方法：1. 根据概念判断。2. 根据影响因素判断。3. 根据波形图判断。4. 根据生活经验(人耳对声音的感受)判断。
4. 波形图 波形图的高度反映声音的响度(如图8)。
[中考·天津改编]如图9所示，将正在发声的音叉，轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开。弹开的幅度越大，音叉发出声音的(　　)A. 音调越高 B. 响度越大C. 频率越高 D. 速度越大
解题秘方：弄清音调与响度的含义以及影响因素是解题的关键。
解析：音调是指声音的高低，振动频率越高，其音调越高；响度是指声音的响亮程度，振幅越大，其响度越大；题中乒乓球被弹开的幅度越大，说明音叉振动幅度越大，其发出声音的响度也越大；音调、响度不同的声音，在空气中的传播速度相同，故B 符合题意。
2. [中考·徐州] 唱歌、鼓掌、踏步、牙齿相叩，身体的不同部位可以发出各种声音。鼓掌声是由于空气_______产生的；鼓掌声比牙齿相叩的声音传得更远，是因为鼓掌声的______更大。
1. 音色也叫音品，它反映了每个物体发出的声音特有的 品质。2. 音色的影响因素 发声体的材料、结构和振动方式。3. 音色的应用 (1)根据音色识别乐器；(2)根据音色辨人；(3)根据音色检查机器故障等。
深度思考 是否任何情况下都可以运用音色辨人或辨乐器？对陌生人如何根据声音来辨识男性和女性？
深度理解对熟悉的人或乐器可以根据音色来辨识，对陌生的人或乐器不能根据音色进行判断。对陌生人可以根据音调大致判断是男性还是女性，因为女性的音调一般比男性高。
4. 波形图 波形图的形状反映了声音的音色(如图10)。
[中考·连云港]我们能辨别出熟悉同学的声音，从物理学角度讲，这主要是因为他们声音的(　　)A. 响度不同 B. 音调不同 C. 频率不同 D. 音色不同
解题秘方：发声体不同，声音的音色一般不同。
解析：我们能辨别出熟悉同学的声音，从物理学角度讲，这主要是因为他们声音的音色不同。
3. [中考·南通] 初夏的傍晚，鸟鸣悠扬，蛙声一片，分辨鸟鸣和蛙声的主要依据是声音具有不同的(　　)A. 音色 B. 音调C. 频率 D. 响度
[模拟·威海]如图11是两列声波在同一示波器上显示的波形，则这两列声波( )A. 音调不同 B. 响度不同C. 音色不同 D. 音调、响度、音色均不同
解题秘方：掌握音调、响度、音色不同的声音的波形特征。
解析：由图可知，两幅图中声音振动的快慢相同，因此音调相同；振动幅度相同，因此响度相同；它们的波形不同，所以音色不同。
4. 海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，即响度较_______，音调较______。如图所示，甲、乙两曲线为科考船声呐系统收录的500 kg的海豚和10 t的蓝鲸叫声的波形图，其中____(填“甲”或“乙”)是蓝鲸发出的。
1. 声音的三个特性辨别
知识链接1. 对于打击乐器鼓来说，其鼓皮绷得越紧，发声音调越高。2. 对于弦乐器二胡来说，弦越短、弦越细、弦越紧，发声音调越高。3. 对于管乐器笛子来说，空气柱越短，发声音调越高。
[中考·河南]小利在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，制成了一个水瓶琴，如图12所示。
对着瓶口吹气，发出的声音是由瓶中_______振动产生的。依次吹每个瓶的瓶口，发出声音的音调不同，越靠近______(填“左”或“右”)端音调越高。用大小相同的力从左向右敲击水瓶琴，其发出声音的音调将_______(填“升高”或“降低”)。
解题秘方：对装水的瓶子而言，吹气是瓶内空气柱的振动发声，空气柱越长音调越低；敲击是瓶子和水振动发声，水量越多，音调越低。
解析：对着瓶口吹气，瓶内的空气柱振动发声，从左往右瓶内水的质量逐渐增大，空气柱的高度减小，依次吹每个瓶的瓶口，瓶子内空气柱振动越来越快(即振动频率越来越高)，所以声音的音调会越来越高。用大小相同的力敲击瓶子，声音是由瓶子和瓶内的水振动发出的，水越少，振动越快，音调越高，即从左向右敲击水瓶琴时，其发出声音的音调将降低。
5. 小莉在学校举行的“2024 年元旦晚会”上，用古筝弹奏《茉莉花》，赢得了全校师生的赞赏。下列说法中正确的是(　　)A．琴弦的长短不同，发出声音的音色不同B．演奏古筝时通过弦的振动发声C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的响度大D．拨动同一琴弦的力越大，发声的音调越高