初中物理声音的特性精品ppt课件

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目录/CONTENTS
通过实验探究理解声音三要素（响度、音调、音色）的物理意义； 建立声速与介质关系的概念模型，能用波形图分析声音特性
运用控制变量法设计探究音调与频率关系的实验方案；通过对比不同乐器的频谱图，发展证据推理能力。
通过示波器观测声波波形，测量振幅与频率。
基于声纹识别技术的应用案例探讨技术伦理辩证思维的培育路径。
想一想这些声音有什么不同？怎样描述这些不同的声音？
点击图画中的播放标记，请同学们聆听一些声音。
比较牛与蚊子发出的声音有什么不同？
牛发出的声音低沉，蚊子发出的声音细高
比较两位歌唱家发出的声音有什么不同？
男低音发出的声音低沉浑厚，女高音发出的声音婉转高亢
1.音调（pitch）：声音的高低叫做音调。
比较几种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调，记录表中。
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 _______。
频率（frequency）
频率的单位：赫兹，符号是Hz。
物体在1s振动的次数叫频率。用符号“ f ”表示。
频率越高、音调越高；频率越低、音调越低。
可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。 物理学中用频率来描述物体振动的快慢。
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。
演示实验—《用示波器观察不同音调的波形》
高音调的波形比较密集一些，频率较高；低音调的波形比较稀疏一些，频率较低。
【例1】为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　）A．硬纸板接触齿数不同的齿轮B．改变钢尺伸出桌边的长度C．改变硬纸板划过梳子齿的速度D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅
提示： 发生的音叉放入水中，水花四溅，表明发声的物体正在振动。
（2）超声波 把高于20000Hz的声波叫作超声波，因为它们超过人类听觉的上限。（3）次声波 把低于20Hz的声波叫作次声波，因为它们低于人类听觉的下限。（4）声：声音、超声波、次声波统称声。
（1）可听声 多数人能够听到的声音频率范围为：20Hz～20000Hz。
注意：声与声音的区别（1）声音是指人耳能听的见的，可听声；（2）声包括可听声和不可听声。
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，例如：狗、猫、蝙蝠、海豚。有的动物能听到次声波，例如：狗、大象。
一只蚊子从你耳旁飞过，你能听到它翅膀振动所发出的声音。可是一只蝴蝶飞过你的耳旁时，你却听不见，这是为什么？
蝴蝶翅膀的振动频率小于10HZ，发出的是次声波，人听不见。
蚊子的翅膀振动频率为500—600HZ，发出的是可听声。
【例2】某种昆虫靠翅膀振动发声，如果它的翅膀在4分钟内振动了96000次，则它的振动频率是         Hz，人类          （选填“能”或“不能”）听到该频率的声音。
考点：频率的计算；人耳的听声频率范围
[2]人类能听到的频率范围是20Hz~20000Hz，400Hz在范围内，所以能听到。
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。
探究响度和振动的幅度的关系
1.响度（ludness）：声音的强弱叫做响度。
想一想：什么因素决定声音的响度呢？
结论：鼓面振动幅度越大，发出声音的响度越大。
声音有音调的不同，也有强弱的不同。
实验结论： 将正在发声的音叉轻触细绳上的乒乓球，响度越大，乒乓球被弹开的幅度也越大。
②响度的大小与人距发声体的远近有关
①响度的大小与振幅（amplitude）有关
发声体的振幅越大，产生声音的响度越大。
离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。
为了增大响度，可以减小声音的发散。医生检查疾病用的听诊器、喊话器都是应用了这个道理。
振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。 物体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫做振幅。
两手在嘴边做成“喇叭”状可减小声音的发散
听诊器的导音管能极大程度地减小声音的发散
利用管状物传递声波，可以增大声音的响度。
③用波形图表示响度的大小
比较甲、乙两个发声体声音的波形可知： 甲的振幅大，响度大；乙的振幅小，响度小。
视频演示——《用波形图表示响度的大小》
【例3】医生用听诊器检查病人心脏跳动主要是为了（　　） A．适当改变心脏跳动频率，使音调变高 B．减少声音的分散，增大声音的响度 C．缩短和病人之间的距离，增大声音的响度 D．可以增大心脏跳动振幅，使响度增大
【详解】心脏跳动频率和心脏跳动振幅是由心脏决定的，医生用听诊器检查病人心脏跳动时不能改变心脏跳动频率和心脏跳动振幅；医生用听诊器检查病人心脏跳动时，人耳和病人的心脏有适当的距离，也没有缩短人耳和病人之间的距离，而是使病人心跳的声音通过听诊器的橡胶管传入人耳，减少了声音的分散，使声音变得更集中，从而增大了声音的响度，故B符合题意，ACD不符合题意。
这是不同的乐器演奏同一首乐曲。在音调和响度差不多相同时，你会发现声音还是不同的，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》
音色：又称音质或音品，它指声音的特色。
视频演示的分别是音叉、钢琴与长笛发出声音的波形图。请大家看视频，比较他们的波形有何异同。
视频演示—《音色的波形图》
从波形可知：三者的波形整体上疏密程度相同，即音调相同，振幅也相同，即响度相同，但波的形状不相同，即音色不同。
（2）音色是由发声体本身决定的，发声体有变化，音色也将变化。例如，有经验的铁路工人师傅，可以通过用铁锤敲击钢轨发出的声音的音色而得知钢轨上的螺丝是否松动。
（1）音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。“闻其声而知其人”就是利用每个人发出声音的音色不同来辨别的。
考点：波形图辨别声音的基本特征
提示：甲、丙、丁波形图相同，故音色相同；甲乙丙振幅相同，故响度相同
【例4】如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（　　）A．甲、乙的音色、响度相同，音调不同 B．甲、丙的音色、音调相同，响度不同C．乙、丁的音色，音调，响度都不同 D．丙、丁的音色相同，音调和响度不相同
许多声音悠扬、悦耳，听到时感觉非常舒服，例如歌唱家的歌声、演奏家演奏的乐曲声。这类声音都是乐音。
【钢琴和长笛的波形图】
乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。（1）打击乐器编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音。演奏编钟时，敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越大，鼓面的振动幅度就越大，声音就越响亮。
（2）弦乐器 古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越大，声音就越响。弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更洪亮。
（3）管乐器 箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上，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。
在河南舞阳出土的8 000多年前的贾湖骨笛，可以吹奏出七声音阶，是我国迄今发现的最早的管乐器。单簧管、双簧管和各种号也是常见的管乐器。
【例5】CCTV推出一档大型文博探索节目《国家宝藏》，小琳特别关注了“贾湖骨笛”和“曾侯乙编钟”两件国宝，下面说法错误的是（　　）A．敲击编钟，编钟因振动而发出声音B．轻敲或重敲编钟同一位置，编钟发出声音的响度不同C．吹奏骨笛时，按压骨笛不同位置的气孔，发出声音的音色不同D．悦耳的骨笛声是通过空气传入人耳中的
考点：乐器发声方式；音调、音色和响度的区分
提示：改变按孔的位置，是改变了其音调
①响度：声音的强弱叫作响度.②影响因素：与振幅、传播距离和分散程度有关.③波形图：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。①声音的高低叫作音调.②影响因素：频率决定声音的音调.③波形图：音调高的波形比较密集一些.①声音的品质叫做音色.②影响因素：由发声体的材料、结构等因素决定的.
声音的特性——音调、响度、音色
1. 码头上轮船的汽笛声传得很远，是因为汽笛声（　　）A．频率高B．音调低C．响度大D．传播得快
【详解】声音的振幅大响度越大传播得越远，汽笛声传得很远，是因为汽笛声响度大，故C符合题意，ABD不符合题意。
【详解】往保温瓶里灌开水的过程中，保温瓶里发出的声音是上方空气柱的振动产生的，保温瓶内的水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，频率越大，音调越高，故A符合题意，BCD不符合题意。
2．往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断保温瓶里水位的高低，这是因为随着水位升高（　　）A．音调逐渐升高B．音调逐渐降低C．音调保持不变，响度越来越大D．音调保持不变，响度越来越小
提示：弦乐器靠弦的振动发声，调节弦的粗细和松紧是改变其音调；管乐器靠空气柱发声。改变用力的大小是改变其响度。
3．泰兴黄桥古镇被称为“提琴之乡”，关于琴声说法正确的是（　　）A．演奏小提琴时，声音是通过空气的振动而产生的B．琴弦的粗细不同，琴弓拨动琴弦时发出声音的音色不同C．用同样的力带动琴弓拨动琴弦，粗弦比细弦音调高D．拨动同一琴弦的力度越大，发出声音的响度越大
提示：弦乐器靠弦的振动发声，调节弦的粗细和松紧是改变其音调；
4．“五一”联欢会期间，小王在演出前调节了二胡弦的松紧程度。他是在调（　　）A．音调B．响度 C．音色D．振幅
5．能区分男高音和男低音的主要依据是（　　）A．响度B．音色C．频率D．幅度
【详解】女中音音带的振动频率小，但振动幅度大，所以其声音的响度大但音调低；男高音音带的振动频率大，但振动幅度小，所以其声音的音调高但响度小，故A正确，BCD错误。
6．音乐会上，女中音放声独唱，男高音轻声伴唱。下列关于两人声音的描述，正确的是（　　）A．女中音比男高音音调低，响度大 B．女中音比男高音音调低，响度小C．女中音比男高音音调高，响度大 D．女中音比男高音音调高，响度小