導(dǎo)學(xué)案：2.2 聲音的特性【原卷版】

學(xué)而優(yōu)教有方人教版八年級（上冊）第二章《聲現(xiàn)象》第2節(jié)聲音的特性（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解聲音的特性。知道聲音的音調(diào)跟發(fā)聲體的頻率有關(guān)。知道聲音的響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)。知道不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。2.通過實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)研究物理學(xué)問題的方法。3.通過研究現(xiàn)實(shí)世界中豐富多彩的發(fā)聲現(xiàn)象，使學(xué)生更加熱愛科學(xué)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】聲音的三種特性及其影響因素?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】音調(diào)和響度的區(qū)別?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1.聲音的稱為音調(diào)。音調(diào)與物體振動的有關(guān)，物體振動得頻率越快，發(fā)出的音調(diào)就越；物體振動得越慢，發(fā)出的音調(diào)就越低。2．頻率是表示物體的物理量，它的單位是，符號為。大多數(shù)人能夠聽到的聲音的頻率范圍是到，高于這個(gè)范圍的聲叫做，低于這個(gè)范圍的聲叫做。3.聲音的叫響度。物體的越大，產(chǎn)生聲音的響度越大。響度除跟發(fā)聲體發(fā)聲時(shí)的振幅有關(guān)外，還跟有關(guān)系。4.音色是指聲音的特色、品質(zhì)。不同發(fā)聲體的音色是不同的，音色取決于發(fā)聲體本身的、等因素。我們能區(qū)分不同的人或物體發(fā)出的聲音，就是因?yàn)樗鼈兊挠胁顒e。【合作探究】探究一：音調(diào)【做一做】進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)聽兩次的聲音有什么不同？如圖1所示，拿一張硬紙片在梳子上劃過，一次快劃，一次慢劃。圖圖1當(dāng)劃過時(shí)，發(fā)出的聲音尖細(xì)；劃過時(shí)，發(fā)出的聲音低沉；快速撥梳齒，梳齒振動快，慢速撥梳齒，梳齒振動慢。1.音調(diào)：聲音的高低叫音調(diào)。通常女生比男生的音調(diào)高。女高音、男低音就是指音調(diào)的高低?！鞠胍幌搿恳粽{(diào)的高低與什么因素有關(guān)？【探究實(shí)驗(yàn)】探究音調(diào)和頻率的關(guān)系。（1）猜想和假設(shè)：音調(diào)可能和振動的快慢有關(guān)，可能和振動的幅度有關(guān)。（2）探究目的：鋼尺振動發(fā)聲的音調(diào)和什么因素有關(guān)。（3）控制變量法：控制鋼尺的不變，只改變鋼尺伸出的。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖2所示，將一把鋼尺按緊在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時(shí)觀察振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動。圖2圖2（5）實(shí)驗(yàn)步驟：=1\*GB3①把鋼尺緊壓在桌上，使鋼尺的1/4伸出桌面外，用手向下壓伸出的鋼尺使其振動，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中；=2\*GB3②再分別把鋼尺的1/2、3/4伸出桌面外，仍用同樣大小的力向下壓伸出的鋼尺使其振動，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中；=3\*GB3③整理實(shí)驗(yàn)器材，分析表格，總結(jié)結(jié)論。探究音調(diào)的高低和振動快慢的現(xiàn)象記錄表：振動鋼尺長度振動鋼尺長度振動快慢聲音高低鋼尺長度的1/4鋼尺長度的1/2鋼尺長度的3/4（6）歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：音調(diào)跟發(fā)聲體振動的快慢有關(guān)：鋼尺伸出的越，振動越，音調(diào)越高；反之，振動越慢，音調(diào)越低。2.頻率：（1）物理意義：頻率是描述物體的物理量。（2）頻率的定義：每秒內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率。（3）頻率的單位：（Hz）。例如物體在1s內(nèi)振動了100次，則它的頻率為。【總結(jié)】影響音調(diào)高低的因素：音調(diào)由發(fā)聲體振動的音調(diào)由發(fā)聲體振動的決定，振動頻率越大，音調(diào)越，振動頻率越小，音調(diào)越低?！咀鲆蛔觥咳鐖D，將一把鋼尺緊按在桌面邊緣，一端伸出約為尺長的一半，撥動鋼尺，聽它發(fā)出的聲音，并觀察它的振動情況。然后減小鋼尺伸出長度約為尺長的1/4，再次實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)論是（）A.振動快慢不變B.振動變慢C.頻率變高D.頻率變低3.音調(diào)的波形將音叉發(fā)出的聲信號輸入計(jì)算機(jī)中，觀察聲音的波形。換一個(gè)不同頻率的音叉做實(shí)驗(yàn)，邊聽邊分析它們的波形有何不同。觀察兩種不同頻率聲音的波形有何不同？甲甲頻率低音調(diào)低乙頻率高音調(diào)高【總結(jié)】通過觀察示波器中的波形，我們可以清楚地看到，音調(diào)的高低與波形間的關(guān)系：高音調(diào)的聲音頻率高，波形高音調(diào)的聲音頻率高，波形；低音調(diào)的聲音頻率低，波形較。4.超聲波和次聲波①可聽聲：人耳感受的聲音頻率有一定的范圍，大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍從到。圖圖5②超聲波：頻率高于20000Hz的聲，超過人類聽覺的上限；

③次聲波：頻率低于的聲，低于人類聽覺的下限。觀看小資料——《人和一些動物的發(fā)聲和聽覺頻率范圍》【想想議議】請你解釋為什么人們聽不到蝴蝶飛過時(shí)翅膀振動發(fā)出的聲音而能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音？【解析】蝴蝶翅膀的振動頻率不超過10Hz，蚊子翅膀的振動頻率500~600Hz，由于蝴蝶的翅膀振動的頻率低于人耳能夠聽到的頻率范圍，所以人耳聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音。而蚊子翅膀的振動頻率在人耳的聽頻范圍內(nèi)，人耳就能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音。探究二：響度聲音有音調(diào)的不同，也有強(qiáng)弱的不同。1.響度：物理學(xué)中把聲音的叫響度，也就是聲音的?！鞠胍幌搿宽懚鹊拇笮∨c哪些因素有關(guān)?【實(shí)驗(yàn)】探究響度和振動幅度的關(guān)系。將系在細(xì)繩上的乒乓球輕觸正在發(fā)聲的音叉，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)。【實(shí)驗(yàn)步驟】①把系好乒乓球的細(xì)線拴在鐵架臺上，用正在發(fā)聲的音叉輕觸乒乓球，觀察乒乓球被彈開的幅度。②用大小不同的力敲擊音叉，使音叉發(fā)出響度不同的聲音，重做上面的實(shí)驗(yàn)，觀察乒乓球被彈開的幅度。將觀察到的現(xiàn)象記入表格中。乒乓球被彈開幅度乒乓球被彈開幅度振幅大小響度大小大大小小實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：音叉發(fā)出聲音的響度小，乒乓球被彈開的幅度小，音叉振動的幅度?。灰舨姘l(fā)出聲音的響度大，乒乓球被彈開的幅度大，音叉振動的幅度大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：響度跟發(fā)聲體有關(guān)。2.響度的波形圖：將音叉發(fā)出的聲信號輸入計(jì)算機(jī)中，觀察聲音的波形。換一個(gè)響度不同的音叉做實(shí)驗(yàn)，邊聽邊分析它們的波形有何不同。圖圖5比較甲、乙兩個(gè)發(fā)聲體聲音的波形可知：甲的振幅，響度；乙的振幅小，響度小?！鞠胂胱h議】響度還與其它因素有關(guān)嗎？請列舉一些事例說明。用手機(jī)通話時(shí)，離耳朵近可以清楚地聽見聲音，離得遠(yuǎn)幾乎聽不見。表明：響度還跟離有關(guān)。距離越遠(yuǎn)，聲音越分散，響度越小。減小聲音的，可增大響度。生活中的喊話器、醫(yī)生用的聽診器都利用了這個(gè)道理。聽診器聽診器喊話器【總結(jié)】影響響度大小的因素：物體的越大，產(chǎn)生的聲音響度越大。響度還跟離有關(guān)。距離越遠(yuǎn)，聲音越分散，響度越小。3.區(qū)分音調(diào)與響度音調(diào)和響度是聲音兩個(gè)不同的特性。響度大的聲音，音調(diào)不一定高；音調(diào)高的聲音，響度不一定大?！鞠胂胱h議】蚊子的叫聲與黃牛的叫聲相比，哪個(gè)音調(diào)高？哪個(gè)響度大？蚊子的叫聲音調(diào)；黃牛的叫聲響度。【做一做】男低音獨(dú)唱時(shí)由女高音輕聲伴唱，對二人聲音的描述正確的是（）A.男低音比女高音音調(diào)低、響度大B.男低音比女高音音調(diào)低、響度小C.男低音比女高音音調(diào)高、響度大D.男低音比女高音音調(diào)高、響度小探究三：音色【做一做】找?guī)酌瑢W(xué)站在你看不見處念一首詩，每人讀一句，你能否判斷出每一句分別是哪一位同學(xué)念的。為什么？我們之所以能聽出熟悉的人，熟悉的樂器的聲音，是因?yàn)椴煌娜耍煌臉菲靼l(fā)出的聲音音色不同。1.音色：不同的物體發(fā)出的聲音具有不同的特色叫音色。2.音色與發(fā)生體的、有關(guān)。3.音色的波形圖?！鞠胂胱h議】觀察音叉、鋼琴、長笛的波形圖，這三種樂器的頻率、響度相同嗎？為什么波形不同？音叉鋼琴長笛觀察上面的波形可知，這三種樂器發(fā)出的波形，總體上的疏密程度是相同的，即相同；振動幅度相同（振幅相同），相同；但是波的形狀不同，即它們的不同?！咀鲆蛔觥繛楣膭羁箵粜鹿诜窝滓咔榈男判模?020年央視春晚，由6位央視主持人共同表演的情景報(bào)告《愛是橋梁》作為春晚臨時(shí)增加節(jié)目，引起人們的強(qiáng)烈關(guān)注和高度好評。下列說法正確的是（）A．表演者發(fā)出的聲音是由空氣振動產(chǎn)生的 B．表演者的聲音可以在固體、液體和真空中傳播 C．后排觀眾聽到的聲音比前排小，是因?yàn)樗麄兟牭降穆曇粢粽{(diào)低 D．觀眾能依據(jù)音色的不同分辨出是哪位主持人在朗誦探究四：樂音和樂器閱讀《科學(xué)世界》，完成下列問題：①什么是樂音？②常見的樂器：打擊樂器、弦樂器、管樂器靠什么發(fā)聲？音調(diào)的高低與什么有關(guān)？樂器樂器打擊樂器（鼓）弦樂器管樂器發(fā)聲器件（鼓皮）音調(diào)的高低鼓皮越，音調(diào)越弦越、越、越，音調(diào)越空氣柱越，音調(diào)越【總結(jié)】1.樂音：悠揚(yáng)、悅耳，聽起來很舒服的聲音叫樂音。從音叉、鋼琴和長笛的波形圖中可以看出，樂音的波形（是/不是）有規(guī)則的。【精講點(diǎn)撥】1.區(qū)分音調(diào)與響度：音調(diào)與響度都是聲音的特性。音調(diào)是指聲音的高低，與物體振動的頻率有關(guān)，用高、低來描述；響度是指聲音的大小，與物體的振幅有關(guān)，用大、小來描述；音調(diào)高的聲音不一定響度大，響度大的聲音也不一定音調(diào)高。2.音色是發(fā)聲體的第三個(gè)特性，音色與發(fā)生體的材料、結(jié)構(gòu)有關(guān)，與音調(diào)、響度無關(guān)。發(fā)聲體不同，產(chǎn)生的聲音音調(diào)、響度可能相同，但音色一般不同?？梢酝ㄟ^音色的不同來區(qū)分不同的樂器、不同的人。3．注意生活中描述音調(diào)、響度的語言。物理中的“高”、“低”只用來描述音調(diào)，而聲音的“大”、“小”則用來描述響度。而在日常生活中的“高”、“低”有時(shí)指音調(diào)，有時(shí)指響度，如“這個(gè)聲音很高，我唱不上去”這里的“高”指的是音調(diào)；“引吭高歌”“低聲細(xì)語”，這里的“高”、“低”指的是響度，注意區(qū)分?！練w納整理】第2節(jié)聲音的特性音調(diào)音調(diào)響度音色定義指聲音的高低（聲音的粗細(xì)）指聲音的強(qiáng)弱（聲音的大?。┲嘎曇舻奶厣?、品質(zhì)影響因素音調(diào)由發(fā)聲體振動的頻率決定。振動頻率越高,音調(diào)越高，頻率低則音調(diào)低。響度由發(fā)聲體振動的振幅和聽者距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近決定。振幅越大，響度越大；離發(fā)聲體越遠(yuǎn)，響度越小。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。相關(guān)知識頻率：物體1s內(nèi)振動的次數(shù)。單位：Hz振幅：物體振動的幅度與振動的幅度、音調(diào)無關(guān)【課堂練習(xí)】1.我們平時(shí)所說的“女高音”“男低音”，這里的“高”“低”指的是（）A.音調(diào)B.音色C.響度D.速度2.在公共場所“輕聲”說話是文明的表現(xiàn)，在課堂上“大聲”回答問題才能讓老師和同學(xué)們都能聽清楚。這里的“輕聲”和“大聲”是指聲音的。3.甲音叉發(fā)聲時(shí)每秒振動256次，乙音又發(fā)聲時(shí)振動頻率為512Hz，相比于乙音叉，甲音叉（）A.發(fā)聲時(shí)振幅一定更小B.發(fā)聲時(shí)振動頻率一定更高C.發(fā)出聲音的音調(diào)一定更低D.發(fā)出聲音的響度一定更大4.一臺好的音響設(shè)備，不僅要起到“擴(kuò)音”的作用，而且應(yīng)有較高的“保真度”，從聲學(xué)上講，“擴(kuò)音”是使聲音的_______變大，較高的“保真度”是要求能較好地保持原聲的_______；聲音在傳播過程中，響度_______（選填“變大”，“變小”或“不變”）。5.小紅同學(xué)喜歡利用復(fù)讀機(jī)進(jìn)行英語聽力訓(xùn)練，在音量不變的情況下，如果讓復(fù)讀機(jī)先正常播放一段錄音，然后再快速播放同一段錄音，則發(fā)出的聲音（）A.響度增大，音調(diào)不變B.響度減小，音調(diào)不變C.響度不變，音調(diào)升高D.響度不變，音調(diào)降低6.如圖所示分別是音叉、鋼琴、長笛發(fā)出的聲音在示波器上顯示的波形，下面關(guān)于三者發(fā)出聲音的特征描述正確的是（）音叉音叉鋼琴長笛A.音調(diào)不同B.響度不同C.音色不同D.都不相同7．如圖3所示的有關(guān)聲現(xiàn)象中，能改變響度是（）圖圖38.醫(yī)生用聽診器診病是因?yàn)椋ǎ〢．聽診器能使振動的振幅增加，響度增大B．聽診器能提高發(fā)聲體