苏科版八年级上册1.2 声音的特征学案

这是一份苏科版八年级上册1.2 声音的特征学案，共7页。学案主要包含了实验方法，案例分析等内容，欢迎下载使用。

1、了解声音的特性。
2、知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关。
3、不同发声体发出乐音的音色不同。二．知识梳理
1、乐音
声音能传递很多信息，在生活中，我们听到的音乐，它悦耳动听，令人愉快，被称为乐音。从物理学角度来看，乐音是指声源振动有规律、有周期性的声音。（如果歌声影响了人们的休息和生活就成为噪声）
我们欣赏音乐时，会感受到各种乐器的声音有所不同：比如笛子、钢琴、小号…他们声音的特点是不一样的，而且声音有高有低，有强有弱，那么，乐音有哪些基本特征呢？
2、响度与振幅
1、活动——探究影响声音强弱的因素
案例分析：（1）当我们听音乐时，把音量调高，就会感觉到声音听得很清楚，效果很好；
物体振动的幅度叫振幅，也是物体离开原来位置的最大距离。
（2）当你轻声叫某人的时候他可能没听到，此时你会怎么办让他听到？ 这说明声音有强弱的不同．物理学中把声音的强弱叫做响度．
那么，声音的响度是由什么决定的呢？ 实验探究：如图所示：
在一块木板上固定一个橡皮筋．两端用两支铅笔支起来
勾住橡皮筋的中间，将它向外拉开一定距离．松手、听一下橡皮筋发出的声音． (3)多次重复第二个步骤，每次将橡皮筋拉开相对于上次一个更大的距离，仔细比较
每次听到的声音强弱有什么不同．
实验结论：橡皮筋被拉开的距离越大，也就是振动的幅度越大，产生声音的响度就越大．
2、影响因素
响度与振幅的关系：发声体的振幅越大，产生声音的响度就越大．（重点掌握）
响度与距离的关系：响度还与听者距发声体的远近有关。离发声体越远，响度越小；
当然响度还与声音的发散程度和人的主观感受、传播途中是否遇到障碍有关。 3、认识振幅
3、音调与频率
Q：想想这首歌哪里最难唱？原因是什么？这里又暗含了什么物理原理？
1、活动——刻度尺中蕴含的物理道理
将刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，拔动刻度尺使其振动，听刻度尺发出的声音；
改变刻度尺伸出桌面的长度，再次拨动，你听到声音的高低有什么变化；
振动的快慢常用每秒钟振动的次数——频率来表示。频率的单位是赫兹，简称赫，符 号为 Hz，例如某人的脉搏是每分钟 72 次，合每秒 1.2 次，因此频率就是 1.2Hz
伸出桌面较长时，声音较高还是较低？此时刻度尺振动较快还是较慢？
2、（1）音调和影响音调高低的因素
声音的高低叫作音调。音调与声源振动的频率有关。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
（2）各种乐器的音调
打击乐器：鼓、锣等乐器受到打击时发生振动，发出声音。以鼓为例，鼓皮绷得越紧，音调越高。弦乐器：二胡、小提琴和琵琶等通过弦的振动发声。音调的高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。
一般情况下，弦越细、越紧、越短，振动频率越高，音调越高。
管乐器：长笛、箫、各种号等，音调的高低取决于所含空气柱的长短。一般来说，长空气柱的振动 产生的音调低，短空气柱的振动产生的音调高。
3、实验探究——影响声音高低的因素
【实验方法】控制变量法
为研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除这个因素以外的其他因素，人为控制起来，使其保持不变，再比较研究该物理量与该因素直接的关系得出结论，然后再综合起来得出规律的方法称为控制变量法。
【案例分析】在学习吉他演奏的过程中，小刚同学发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行探究．经过和同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关． 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长度有关．
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关．
编号
A
B
C
D
E
F
G
H
I
材料
铜
铜
铜
铜
铜
铜
钢
尼龙
尼龙
长度/cm
60
60
60
80
①
100
80
80
100
横截面积/mm2
0.7
6
0.8
9
1.0
2
0.76
②
0.7
6
1.0
2
1.02
1.02
为了验证猜想一，应选编号为 的琴弦进行实验．
为了验证猜想二，应选编号为 的琴弦进行实验．
表中有的材料规格没填全，为了验证猜想三，必须知道该项的内容，请在表中①、②的位置填上所缺 的数据．
这种研究物理问题的方法叫做 ．
小刚练习时还发现旋动调音钮进行“调音”时，琴弦发出声音的音调高低也不同．你猜想：琴弦发出 声音的音调高低，可能与琴弦的 有关．
说明：（1）一般来说，儿童说话的音调比成年人高，女子的音调比男子高。
（2）由弦振动发出的声音的音调与弦的长度有关．一般来说，在同样松紧的状态下，短弦比长弦振动得要怏，产生的音调要高．如钢琴键盘上最左端的键遘接着最长的弦，其振动频率大约为 27 Hz，它发出的声音是所有键中音调最低的．而最右端的键发出的是最高音调的声音，它连接着最短的弦，这根弦的振动频率约为 4 186 Hz．
4、声音的音色
听到熟悉的人讲话，即使未见到人，通常也能判断讲话的人是谁．乐队演奏时，凭音乐声就能听出有哪些乐器在演奏．我们是根据什么来判断的呢?原来我们能分辨出不同的声音，除了由于响度、音调引起的 不同体验外，还与声音的音色有关．
音色与发声体的本身特征有关，不同发声体的材料、结构不同，声音的音色也就不同．
【说明】音色不同的声音，声波的波形是不同的。胡琴、钢琴、二胡等乐器演奏时它们声音的响度、音调 可以相同，音色肯定不同．模仿某个人的声音，实质上就是模仿这个声音的音色。
5、判断民谚、俗语中声学知识的方法
震耳欲聋：指声音的响度大。·引吭高歌：指声音的响度大。·低声细语：指声音的响度小。
余音未止：其中的原因是虽然停止敲击物体，但物体依然还在振动，还在产生声音。
隔墙有耳：说明固体可以传播声音。
长啸一声，山鸣谷应。人在崇山峻岭中大喊一声，声音通过多次反射，可以形成回声，经久不息，似乎山在狂呼，谷在回音。
余音绕梁，三日不绝。声音遇到物体会反射回来形成回声。
闻其声知其人。不同发声体发出声音的音色不同，根据声音的音色就能分辨出熟悉的人。
但闻其声，不见其人。声波在传播的过程中遇到障碍物，当波长大于障碍物的尺寸时，声波可以绕过障碍物，并且固体还可以传声，因此能听见声音；而光在空气中是沿直线传播的，视线极易被障碍物挡住， 故看不见人。
姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。从中我们可以获知，钟声通过空气传到客船，根据声音的音色 辨别出传来的是钟声。
不敢高声语，恐惊天上人。这里的“高”指的是声音的音调高。不过天宫里人不会听到你说话的声 音，因为真空不能传声。
风声、雨声、读书声，声声入耳。表明声音可以在空气和水中传播。
三．课堂精讲 1、声音的响度
例 1．看电视时，我们调节电视机的音量按键能改变电视机声音的()． A．音色B．响度
C．音调D)．传播速度
例 2．“……驻足倾听，隐隐传来‘威风锣鼓’的节奏，渐渐地鼓声、锣声变得雄壮、喧腾起来，汇成一片欢乐的海洋……”对文中“隐隐传来”的理解，不正确的是( )．
A．空气可以传声 B．锣鼓声响度很小
C．观察者离声源很远 D．锣鼓声传播速度很小2、声音的音调
例 3．在图 1—2—4 所示的实验中，李明发现：硬纸片在木梳的齿上划得快时音调高， 划得慢时音调低．这表明： ．
例 4．蜜蜂载着花蜜飞行的时候，它的翅膀平均每秒钟振动 300 次左右，不载花蜜飞行时平
均每秒钟振动 450 次左右，有经验的养蜂人能辨别出蜜蜂是飞出采蜜，还是采了蜜飞回家，养蜂人主要是根据什么来辨别的( )．
A．声音的音调不同 B．声音的响度不同 C．观察蜜蜂翅膀振动的快慢 D．飞行高低不同3、声音的音色
例 5．有种新型锁——声纹锁．只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开．这种声纹锁辨别声音的主要依据是( )．
A．音调 B．响度 c．音色 D．声速
例 6．在 2008 年春节联欢晚会上，伴口技的手影节目《逗趣》，通过演员的双手和口技表演生动地演绎了两只鸟从相恋到生育、养子的全过程．观众听到的口技演员的声音是靠 传播的；观众从演员的口技表演巾听着像址黄鹂鸟的叫声，是因为演员模仿了黄鹂鸟叫声的 ．
综合问题思路剖析
例 7．2001 年 6 月，世界三大男高音歌唱家在紫禁城为支持北京申奥而举行了演唱会，这里的“高”指的是 ；他们演唱时都用了麦克风，目的是为了增大声音的 ；三人虽然演唱了同一首歌，但听众还是能区别出谁在演唱，这是因为三人声音的 不同．
中考题型参考
例 8．(沈阳中考)学习了声现象后，爱动脑筋的小明将喝饮料的吸管剪成不同的长度，并用胶带将吸管底部密封，然后排在一起，如图 1—2—5 所示．对着管口吹气，由于空气柱的 就会产生声音．管的长短不同，发出声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)就不同，这样就做成了一个小吸管乐器．
例 9．(恩施中考)当我们向暖水壶内倒开水时，能听到从壶内发出的声音，天翔同学对此作了专门的探究． (1)刚开始时，壶内传出低沉的轰鸣声，随着水越来越多，声音逐渐变得尖厉．请你用专业的物理语言
来描述这种现象：随着壶内水的增多，声音的 ．
(2)天翔想：这个声音是什么物体振动发出来的呢?他猜想，可能是水从高处落下时冲击壶内水引起振动而产生的，也可能是水的振动引起壶内空气柱振动产生的．你认为还有其他的可能吗?请把你认为可能的 原因填在后面的空格处 (只填一种可能)．
四.巩固训练
“……驻足倾听,隐隐传来‘威风锣鼓’的节奏,渐渐地鼓声﹑锣声变得雄壮﹑喧腾起来,汇成一片欢乐的海洋……”对文中“隐隐传来”的理解,不正确的是()
A．空气可以传声B．锣鼓声音响度很小
C．观察者离声源很远D．锣鼓声音传播速度很小
下列有关声现象的说法中，正确的是()
A．声波能传递信息，也能传递能量B．“禁止高声喧哗”中的“高”是指声音的音调高C．只要物体在振动，我们就一定能听到声音D．两名宇航员在太空中能直接对话
小何自制了一个哨子，如图所示，在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞，用水蘸湿棉花后插入两端开口 的塑料管中，用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声，关于哨子，下列说法下正确的是（）
A．哨声是由于空气柱振动而发出的声音B．在月球上也能听到该哨声C．吹哨时，上下推拉活塞的目的是改变哨声的响度
D．活塞不动，用更大的力吹哨子，哨声的音调会更高
声音从声源发出在空气中的传播过程与实际情况符合的是(假设空气是均匀的) ()
琴轴
琴枕
A．声音传播速度不断减小B．声音的频率不断减小C．声音的振幅不断减小D．声音的音调不断降低
5、如图所示，琴师在使用二胡前会对二胡进行调音．以下对调音时采用的做法 的解释正确的是（）．
A．旋转弦轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音色B．旋转弦轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音调C．将琴枕上移一些，是为了改变音色
D．换一根更细一些的琴弦，是为了改变响度
6、小华到医院就诊，医生用听诊器听他的心脏搏动情况（如图）．听诊器的主要作用是
（）．
A．增大响度B．提高频率C．减小响度D．改变音色
女同学说话的声音“尖细”，是指女同学的 高，这是因为女同学说话时声带振动比较 的缘故。
声音是由于发声体的 而产生的，钢琴、吉他、笛子等乐器发出的声音，即使
音调、响度都相同，也可以从它们的 来分辨。学习了声现象后，爱动脑筋的小明将喝饮料的吸管剪成不同的长度，并用胶带将吸管底部密封，然后排在一起。对着管口吹气，由于空气柱的 _就会产生声音。管的长短不同，发出声音的 （填“音调、响度、音色”）就不同。
六月的瘦西湖,到处是莺歌燕舞,鸟语花香.我们能听见小鸟的叫声,说明声音可以在 中传播;我们还能分辨出黄鹂的歌声这主要是因为不同种类小鸟发出声音的 (选填“响度” 、“音调” 、 “音色”)不同.
ABCD
许多电视台经常播出模仿秀节目,其中模仿秀模仿的是声音的 ;他的声音是通过 传播到现场观众的耳朵中的.
如图所示,四个相同的瓶子里面装水,水面高度不同,用笔杆能敲出 1、2、3、4 四个音,则四个对应瓶子的顺序是 ;若用嘴吹,则对应的顺序应为
.
小兰在观察提琴、吉它、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度
相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是好想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是好在实验时控制的琴弦条件。
如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用编号为 _的琴弦（只填字母代号）;如果小兰想探究弦发声的音调与弦的长度的关系，你认为她应该选用编号为 的琴弦.
若小兰选择 A 和 B 两根弦进行研究,则她研究的是音调与 的关系.
探究过程通常采用下列一些步骤：A 实验研究 B 分析归纳 C 提出问题（或猜想）D 得出结论等，你认为小兰要完成本探究的会过程，所采用的合理顺序应该是： (只填写数字代号)
13、学习《声音的特征》之后，王刚和他的同学们为研究声音的特征而设计了以下几个探究实验：
吹笛子时，用手按住不同的孔便会发出不同的声音；
用大小不同的力敲鼓，鼓面振动幅度越大，发出的声音越大；
用二胡和小提琴演奏《二泉映月》；
放在玻璃罩内的闹钟正在响铃，把玻璃罩内的空气抽出一些后，铃声明显减小；
使正在发生的音叉接触水面时，水面溅起水花．
你认为能够探究影响声音特征的因素的实验是哪几个？各探究了哪种特征？
；
其他实验虽然不能探究影响声音特征的因素，但它们也具有一定的探究性，它们分别说明了什么？
．