八年级物理上册 22 声音的特性学案2 新版新人教版.docx
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八年级物理上册22声音的特性学案2新版新人教版
八年级物理上册2.2声音的特性学案2(新版)新人教版
【学习目标】
1、知道声音的三个特性,音调、响度和音色;
2、通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关;
3、会用物理知识解释生活中与声音特性有关的现象。
【要点梳理】
要点
一、音调的高低频率
1、音调:
声音的高低叫音调。
2、
【高清课堂:
《声音的特性》】
频率:
(1)物理意义:
频率是描述物体的振动快慢的物理量。
(2)定义:
每秒内振动的次数叫频率。
(3)单位:
赫兹(Hz)
3、探究影响发声体振动频率的因素:
(1)提出问题:
发声体振动的快慢与哪些因素有关?
(2)猜想和假设:
发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。
(3)实验过程:
如图所示,将一把钢尺按紧在桌面上,一端伸出桌边。
拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢。
改变钢尺伸出桌边的长度,使钢尺两次振动的幅度大致相同,再次拨动。
(4)结论:
钢尺伸出的越短,振动的越快,频率越高音调就越高。
4、超声波和次声波一般人的听力范围:
20Hz—响度
1、响度:
物理学中,声音的强弱叫做响度。
2、振幅:
物体振动的幅度。
3、影响响度的因素:
(1)振幅;
(2)人耳离发声体的距离。
要点诠释:
1、实验证明发声体的振幅越大,声音的响度越大,例如,用力地敲鼓,鼓面振幅变大,声音的响度增大。
2、声音在介质中传播能量会衰减,传播距离越远,声音的能量减小得越多,响度越小。
但是,需要注意的是声音的音调并不改变,也就是说介质不会改变声音的频率,不能说距离远了,听不清楚了,是因为音调变低了。
要点
三、音色
1、声音的特色叫音色,不同物体发出的声音,即使音调和响度相同,我们也能分辨它们。
主要是不同的发声体音色不同。
2、音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。
发声体有变化,音色也将变化。
如:
有经验的工人师傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。
就是利用了不同的发声体音色不同。
要点
四、乐音和乐器
1、乐音的波形是规则的。
2、乐器可分为三类:
(1)打击乐器:
以鼓为例鼓皮绷得越紧,振动越快,音调越高。
击鼓力量越大,鼓皮的振幅越大,响度越大。
(2)弦乐器:
如二胡、小提琴、钢琴等。
长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。
绷紧的弦音调高。
(3)管乐器:
长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。
要点诠释:
1、要注意区别发声体的振动快慢(频率)与振动幅度(振幅)的区别。
音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、“沉”、“闷”、“亮”等来描述,响度有时也用“高”、“低”来描述,如“高声喧哗”、“低声细语”等,要注意区别。
2、一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的,从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。
如图所示,不同乐器奏出相同音调的声音,从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同,但小的附加振动不一样,所以音色不同。
音叉
钢琴
长笛
【典型例题】
类型
一、声音的特性
1、一般来说老虎和小鸟的叫声都不同,其中的叫声音调高,说明了它的声带振动的比较大;而的叫声响度大,说明了它的声带振动的比较大;另外,老虎和小鸟的叫声的也不同。
【思路点拨】
音调指声音的高低,由振动的频率决定,频率越高,音调越高;响度指声音的大小、强弱,由振幅决定,振幅越大,响度越大;不同的物体振动发声时,音色一般不同。
【答案】
小鸟;频率;老虎;振幅;音色
【解析】
小鸟的鸣叫声比较尖、细、脆,是由于小鸟的声带振动频率快,音调高;老虎的叫声比较雄厚、低沉,声响比较大,是由于老虎的声带振动的振幅大,声音的响度大;不同的发声体音色不同。
【总结升华】
题目考查了音调、响度、音色。
音调是声音的高低,由振动的频率决定,频率越高,音调越高;响度是声音的大小、强弱,由振幅决定,振幅越大,响度越大;不同的物体振动发声时,音色一般不同。
举一反三:
【变式1】
手机在现代社会被普遍使用。
当我们接听电话时,能分辨出不同人的声音是依靠声音的,我们还可以通过音量开关改变声音的(前两空填“音调”、“音色”或“响度”)。
【答案】
音色;响度
【变式2】
【高清课堂:
《声音的特性》例4】
当火车进站时,工人师傅总是用铁锤敲打火车轮上的部件,听了发出的声音,便分辨出部件间是否有松动,他主要是依据声音的()
A、响度
B、音色
C、音调
D、频率
【答案】
B
2、扩音机的作用,下列叙述正确的是(
)
A、改变音调
B、改变音色
C、改变响度
D、改变频率
【答案】
C
【解析】
使用扩音机的目的是为了增大声音,使我们听得更加清楚,所以扩音机增大了声音的响度。
【总结升华】
题目考查了响度在生活中的应用,响度是指声音的强弱,响度的大小和声音的振幅有关。
音量大小的调节,就是改变声音的响度。
举一反三:
【变式】
下列说法正确的是()
A、收音机的音量开关是调节音调的
B、收音机的音量开关是调节响度的
C、一个人音色是不会改变的
D、声音在空气中的速度是不会变的
【答案】
B类型
二、综合应用和实验探究
3、(xx达州)为隆重庆祝中国共产党成立90周年,达州市委宣传部、文广局、市电视台主办了“红歌连连唱”。
小琴踊跃报名参加了比赛,有关她的歌声下列说法错误的是(
)
A、我们听到她的歌声是靠空气传到人耳的
B、小琴同学发出的歌声是她的舌头振动产生的
C、小琴同学在台上“引吭高歌”说明她的声音响度大
D、我们在幕后能听出是小琴的歌声是根据音色判断的
【答案】
B
【解析】
小琴的歌声是通过空气传递到人的耳朵里的,说法正确,不符合题意;歌声是靠声带的振动产生的,不是舌头振动产生的,B说法错误,符合题意;“引吭高歌”说明她的声音响度大,选项说法正确,不符合题意;因为每个人的发声结构不同,所以发出声音的音色不同,故可以通过音色辨别是谁,选项说法正确,不符合题意。
【总结升华】
题目需要区分声音的三个特性,音调、响度、音色。
知道声音的产生需要振动,声音的传播需要介质。
举一反三:
【变式】
如图所示的实验,目的是探究声音的音调高低由什么因素决定。
下列关于该实验的现象和结论的说法中,不正确的是(
)
A、塑料尺伸出桌面的长度越短,振动越快,听到的音调越高
B、塑料尺伸出桌面的长度越长,塑料尺振动时发出的音调越低
C、塑料尺振动幅度越大,听到的音调越高
D、声音的高低是由塑料尺单位时间内振动的次数决定的
【答案】
C
4、聂利同学在一个养蜂场看到许多蜜蜂聚集在蜂箱上,双翅没有振动,仍嗡嗡地叫个不停。
她对《万个为什么》中“蜜蜂发声是不断振动双翅产生的”这一结论产生怀疑。
蜜蜂的发声部位到底在哪里?
下面是聂利同学的主要探索过程:
①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上,蜜蜂仍然发声。
②剪去多只蜜蜂的双翅,蜜蜂仍然发声。
③在蜜蜂的翅根旁发现两粒小“黑点”,蜜蜂发声时,黑点上下鼓动。
④用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点,蜜蜂不发声。
请回答:
(1)聂利同学在实验时,采用多只蜜蜂的目的是。
(2)从实验①和②可得出的结论是蜜蜂发声不是。
(3)“用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点”基于的假设是。
【答案】
(1)避免实验的偶然性;
(2)蜜蜂发声不是由双翅振动产生的;(3)蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的。
【解析】
采用多只蜜蜂做实验,可以避免实验的偶然性;①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上,蜜蜂仍然发声;②剪去多只蜜蜂的双翅,蜜蜂仍然发声;说明蜜蜂发声不是由双翅振动产生的;蜜蜂发声时,黑点上下鼓动,所以猜测蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的,因此用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点。
【总结升华】
解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的,蜜蜂能够发声,肯定是什么在振动,可以逐一排查。
5、(xx常州)在学习演奏小提琴的过程中,小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:
琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;猜想二:
琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;猜想三:
琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如下表:
(1)为了验证猜想一,应选用编号为的琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,应选用编号为的琴弦进行实验。
(3)为了验证猜想三,小明选用编号为①、②的琴弦进行实验,则表中缺少的数据应为。
【思路点拨】
琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,物理学中对于多因素的问题,常常采用控制变量的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
【答案】
(1)③⑤
(2)④⑤(3)20;0、5
【解析】
探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时,应该控制琴弦的长度和横截面积相同,改变材料,即选择③⑤;探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时,应该控制琴弦的材料和横截面积相同,改变长度,即选择④⑤;探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时,应该控制琴弦的材料和长度相同,改变横截面积,即缺少的数据中长度应该是20cm,横截面积应该是0、5mm2。
【总结升华】
题由探究影响音调与各因素的关系,考查对控制变量法的理解与应用。
举一反三:
【变式】
音乐会上各种乐器为我们奏出了美妙的音乐。
回来之后,小超和小菲都知道了,乐器改变发出声音音调的方法,可是,究竟是什么因素造成了它们发出声音的音调发生了改变?
请你就图中老师提出的问题做一个猜测。
小超的做法是:
首先拿一把吉他,观察吉他上的各琴弦有什么不同。
他发现各琴弦的粗细不同,当他拨动粗细不同的琴弦后,发现声音的音调不同。
然后,他又转动吉他上的旋钮,拧紧或放松琴弦,结果,他发现同一根琴弦发出声音的音调也不同。
最后,小超又用手指按在同一根琴弦上的不同位置,以改变琴弦振动部位的长短,结果,他发现吉他发出声音的音调又改变了。
分析与论证:
弦乐器的音调高低与弦的、、和有关。
小菲的做法是:
找音乐老师借了一支笛子,经过反复实验后,她发现笛子是靠管内空气柱的振动发声的,当用手指按住笛子上不同位置的孔,就能改变管内空气柱的长度,从而改变发出声音的音调。
请你也动手进行实验探究,然后回答:
(1)在弦的粗细、松紧相同时,弦越,音调越高;在弦的粗细、长短相同时,弦越,音调越高;在弦的松紧、长短相同时,弦越,音调越高。
(2)在吹响笛子时,其管内空气柱的长度越长,它发出声音的音调就越(选填“高”或“低”)。
【答案】
弦乐器的音调可能与弦的材料有关?
长短、粗细、松紧;短,紧,细;低。
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