聲音的特性 課件 【基礎(chǔ)梳理+考點(diǎn)探究】人教版物理八年級(jí)上冊(cè)

第二章聲現(xiàn)象第2節(jié)

聲音的特性課題引入振動(dòng)會(huì)發(fā)出聲音，為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動(dòng)發(fā)出的聲音，卻能聽到討厭的蚊子聲？為什么用力鼓掌比輕輕拍掌發(fā)出的聲音大？要知道這些問題的答案，就需要研究聲音的特性。音調(diào)我們接觸到的各種聲音，有的聽起來音調(diào)（pitch）高，有的聽起來音調(diào)低。聲音為什么會(huì)有音調(diào)高低的不同？什么因素決定音調(diào)的高低？音調(diào)如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊。撥動(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，再次撥動(dòng)鋼尺。比較兩種情況下鋼尺振動(dòng)的快慢和發(fā)聲的音調(diào)。物體振動(dòng)得快，發(fā)出的音調(diào)就高，振動(dòng)得慢，發(fā)出的音調(diào)就低。因此音調(diào)的高低由發(fā)聲體的振動(dòng)快慢決定。音調(diào)物理學(xué)中用每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)——頻率（frequency）來描述物體振動(dòng)的快慢。頻率決定聲音的音調(diào)，頻率高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低。頻率的單位為赫茲（hertz），簡稱赫，符號(hào)為Hz。如果一個(gè)物體在1s的時(shí)間內(nèi)振動(dòng)100次，它的頻率就是100Hz。音調(diào)人耳能聽到聲音的頻率范圍是多少？什么叫超聲波和次聲波？音調(diào)人能感受的聲音頻率有一定的范圍。多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍大約從20Hz到20000Hz。人們把高于20000Hz的聲叫做超聲波，因?yàn)樗鼈兂^人類聽覺的上限；把低于20Hz的聲叫做次聲波，因?yàn)樗鼈兊陀谌祟惵犛X的下限。人類能聽到的聲叫聲音，聲音、超聲波、次聲波統(tǒng)稱聲。響度聲音有音調(diào)的不同，也有強(qiáng)弱的不同。例如，用力擊鼓比輕輕擊鼓產(chǎn)生的聲音大。物理學(xué)中，聲音的強(qiáng)弱叫做響度（loudness）。什么因素決定聲音的響度呢？響度如圖，將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細(xì)繩上的乒乓球，觀察乒乓球被彈開的幅度。使音叉發(fā)出不同響度的聲音，重做上面的實(shí)驗(yàn)。響度與什么因素有關(guān)？響度物理學(xué)中用振幅（amplitude）來描述物體振動(dòng)的幅度。物體的振幅越大，產(chǎn)生聲音的響度越大。人聽到聲音是否響亮，除跟發(fā)聲體發(fā)聲時(shí)的響度有關(guān)外，還跟人距離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)系。聲音是從發(fā)聲體向四面八方傳播的，越到遠(yuǎn)處越分散。所以距離發(fā)聲體越遠(yuǎn)，聽到的聲音越小。用喇叭可以減少聲音的分散，使聲音傳播得更遠(yuǎn)此。音色頻率的高低決定聲音的音調(diào)，振幅的大小影響聲音的響度。但是，不同的物體發(fā)出的聲音，即便音調(diào)和響度相同，我們還是能夠分辨出它們的不同。這表明在聲音的特性中還有一個(gè)特性是十分重要的，它就是音色（musicalquality）。不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同。音色下面分別是音叉、鋼琴與長笛發(fā)出的C調(diào)1（do）的波形圖，用計(jì)算機(jī)播放這幾個(gè)聲音片段，邊聽邊比較它們的波形有何異同。音色觀察上面的聲音波形可以知道，音調(diào)相同的不同樂器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的，即頻率相同；但是波的形狀不同，即音色不同。知識(shí)點(diǎn)1：音調(diào)1.樂音（1）定義：悅耳的聲音叫做樂音。（2）特征：音調(diào)、響度和音色是樂音的三個(gè)特征，由于聲音是由聲源的振動(dòng)發(fā)出的，所以樂音的特征與聲源的振動(dòng)情況有關(guān)。特別警示（1）音調(diào)表示聲音的高低，由聲源振動(dòng)的頻率決定。（2）通常所說的“男低音，女高音”這里的高、低指的是音調(diào)。課堂講解知識(shí)點(diǎn)1：音調(diào)2.音調(diào)（1）定義：音調(diào)是指音樂的高低。（2）頻率：物體單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率，用f表示，單位：赫茲（赫）（Hz），符號(hào)：Hz。例如：音叉每秒振動(dòng)1000次，可表示為f=1000Hz。課堂講解知識(shí)點(diǎn)1：音調(diào)（3）實(shí)驗(yàn)探究：決定音調(diào)高低的因素實(shí)驗(yàn)結(jié)論：聲源振動(dòng)越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高；聲源振動(dòng)越慢，發(fā)音的音調(diào)越低。3.頻率與音調(diào)的關(guān)系聲源振動(dòng)快，頻率高，音調(diào)高，聽起來聲音尖而細(xì)；聲源振動(dòng)慢，頻率低，音調(diào)低，聽起來聲音低而沉。課堂講解知識(shí)點(diǎn)1：音調(diào)4.聲音頻率范圍人耳聽不見的聲音——超聲波和次聲波。次聲波：頻率低于20Hz的聲波。特點(diǎn)：頻率低、波長長、穿透力極強(qiáng)，它可傳播至極遠(yuǎn)處而能量衰減很小，10Hz以下的次聲波可以跨山越洋，傳播數(shù)千千米遠(yuǎn)。課堂講解知識(shí)點(diǎn)1：音調(diào)4.聲音頻率范圍超聲波：頻率超過20000Hz的聲波。產(chǎn)生：以昆蟲為食的蝙蝠，視覺很差，飛行中不斷發(fā)出超聲波的脈沖，依靠昆蟲身體的反射波來發(fā)現(xiàn)食物。海豚也有完善的“聲吶”系統(tǒng)，使它能在混濁的水中準(zhǔn)確地確定遠(yuǎn)處小魚的位置。特點(diǎn)：能量大，沿直線傳播。課堂講解知識(shí)點(diǎn)1：音調(diào)4.聲音頻率范圍聲：包括聲音、超聲波、次聲波。能聽到的頻率范圍：課堂講解知識(shí)點(diǎn)1：音調(diào)

例1：下面做法用來改變音調(diào)的是（

）A.老師用擴(kuò)音器講課

B.摩托車上裝消音器

C.用大小不同的力敲擊同一個(gè)音叉

D.依次敲擊裝有不同高度水的瓶子D課堂講解課堂講解例2：下列事例中，沒有利用超聲波的是（

）DA.蝙蝠利用聲波導(dǎo)航

B.用聲吶探測(cè)海深

C.用B超做體檢

D.用聽診器檢查身體【解析】A、B、C都應(yīng)用了超聲波，而D中的用聽診器檢查身體是利用聽診器能減少聲音的分散而工作的，并沒有用到超聲波，故D是正確的。課堂講解例3：如圖所示，在兩個(gè)完全相同的高腳玻璃杯內(nèi)裝有相同深度的水，當(dāng)用筷子輕輕敲擊杯子時(shí)，兩個(gè)杯子就會(huì)發(fā)出相同的聲音。那么下列說法中正確的是（

）BA.當(dāng)用筷子敲擊甲杯，讓其發(fā)聲，發(fā)聲后用手捏住杯邊，此時(shí)乙杯不能發(fā)出聲音B.當(dāng)用筷子敲擊甲杯，讓其發(fā)聲，發(fā)聲后用手捏住杯邊，此時(shí)乙杯能發(fā)出聲音，產(chǎn)生了共鳴C.當(dāng)用筷子敲擊杯子時(shí)，甲的音調(diào)較低

D.當(dāng)用筷子敲擊杯子時(shí)，乙的音調(diào)較低課堂講解B例3：【解析】解決此題的關(guān)鍵是要知道聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，振動(dòng)的頻率越高，音調(diào)越高，當(dāng)兩個(gè)發(fā)聲頻率相同的物體，彼此相隔不遠(yuǎn)時(shí)，如果其中一個(gè)物體發(fā)聲，另一個(gè)也有可能跟著振動(dòng)，這種現(xiàn)象，就叫做“共鳴”。知識(shí)點(diǎn)2：響度1.響度（1）定義：人耳能感覺到的聲音的大小叫做響度（音量）。（2）實(shí)驗(yàn)探究：響度與哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：聲音的響度與聲源振動(dòng)的幅度有關(guān)，震動(dòng)幅度越大，響度越大。特別警示

聲音表示聲音的強(qiáng)弱，與振幅和距發(fā)生體的遠(yuǎn)近有關(guān)。課堂講解知識(shí)點(diǎn)2：響度1.振幅（1）定義：用來描述物體振動(dòng)的幅度叫做振幅，即振動(dòng)物體偏離平衡位置的最大距離叫振幅。（2）物理意義：振幅描述了物體振動(dòng)幅度的大小和振動(dòng)的強(qiáng)弱。（3）與響度的關(guān)系：振幅大，響度大；振幅小，響度小。因此響度由振幅決定。課堂講解知識(shí)點(diǎn)2：響度

例1：為了探究音調(diào)與什么因素有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖所示，你認(rèn)為不能夠完成探究目的是（

）A.硬紙板接觸齒數(shù)不同的齒輪B.改變鋼尺伸出桌邊的長度

C.改變薄塑料尺劃過梳子的速度D.改變吹筆帽的力度D課堂講解課堂講解例1：【解析】音調(diào)的高低與發(fā)聲體振動(dòng)快慢有關(guān)，物體振動(dòng)越快，音調(diào)就越高，物體振動(dòng)越慢，音調(diào)就越低。A中當(dāng)紙片與齒輪接觸時(shí)，齒輪越多的可以使紙片在相同時(shí)間內(nèi)振動(dòng)次數(shù)越多，即紙片的振動(dòng)頻率越大，此時(shí)發(fā)聲的音調(diào)就會(huì)越高，所以音調(diào)的高低與聲源振動(dòng)的頻率有關(guān)；B中當(dāng)尺子伸出桌面的長度越長時(shí)，振動(dòng)越慢，發(fā)出聲音的音調(diào)越低；當(dāng)尺子伸出桌面的長度越短時(shí)，振動(dòng)越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高；C中硬紙片在木梳上劃得快時(shí)，木梳振動(dòng)得越快，木梳振動(dòng)的頻率就越高，木梳的音調(diào)越高，所以，頻率越高聲音的音調(diào)越高；D中同學(xué)在改變吹筆的力度，這可以改變聲音的響度，故選D。課堂講解例2：如圖所示，用木槌敲擊同一個(gè)音叉，第一次輕敲，第二次重敲。兩次比較（

）BA.重敲，音叉振動(dòng)頻率高，音調(diào)高

B.重敲，音叉振幅大，響度大

C.輕敲，音叉振動(dòng)頻率高，音調(diào)高

D.輕敲，音叉振幅大，響度大課堂講解例2：【解析】聲音響度跟振幅有關(guān)；振幅越大，響度越大。大小不同的力先后兩次敲擊同一個(gè)音叉時(shí)，音叉振幅不同，所以發(fā)出聲音的響度就不同；重敲，音叉振幅大，響度大，與其他因素?zé)o關(guān)。知識(shí)點(diǎn)3：音色1.定義聲源發(fā)出的聲音特色（也叫做音質(zhì)或音品），是對(duì)聲音的區(qū)別。2.影響因素聲音的音色取決于聲源本身，即由聲源的材料、結(jié)構(gòu)和振動(dòng)方式等因素決定的。不同的發(fā)聲體，其具體的振動(dòng)的情況不一樣，音色就不同。課堂講解知識(shí)點(diǎn)3：音色

例1：有一種新型鎖——聲紋鎖，只要主人說出事先設(shè)定的暗語就能把鎖打開，別人即使說出暗語也打不開，這種聲紋鎖辨別聲音的主要依據(jù)是（

）C課堂講解A.音調(diào)B.響度

C.音色

D.聲速【解析】因?yàn)槊總€(gè)人的發(fā)聲音色不同，而聲紋鎖是依據(jù)音色來進(jìn)行判斷的，只能按照設(shè)定的音色打開。課堂講解例2：關(guān)于聲現(xiàn)象，下列說法正確的是（

）DA.物體只要振動(dòng)，人們就能聽到聲音

B.發(fā)聲體的振幅越大，音調(diào)越高

C.聲音在真空中的傳播速度為340m/s

D.人們能辨別不同樂器發(fā)出的聲音，是因?yàn)樗鼈兊囊羯煌n堂講解例3：下面是一些關(guān)于聲現(xiàn)象的句子，其中說法正確的是（

）DA.“聞其聲而知其人”是根據(jù)聲音的響度來判斷的

B.“不敢高聲語，恐驚天上人”中的“高”是指聲音的音調(diào)高

C.“長嘯一聲，山鳴谷應(yīng)”是指次聲波傳播很遠(yuǎn)

D.“隔墻有耳”說明固體能傳聲課堂講解例3：【解析】A中我們能“聞其聲而知其人”，主要是因?yàn)椴煌娜寺曇舻囊羯煌蔄錯(cuò)誤；B中“不敢高聲語，恐驚天上人”中的“高”是指聲音響度的大小，故B錯(cuò)誤；C中次聲波是我們的耳朵所聽不到的聲音，故C錯(cuò)誤；D中“隔墻有耳”說明固體可