八年级物理上册第二章第2节声音的特性教案.docx

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八年级物理上册第二章第2节声音的特性教案

第2节　声音的特性

第1课时　音调

第2课时　响度和音色

知识与技能

1．了解声音的特性包括：

音调、响度和音色。

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．不同发声体发出声音的音色不同。

过程与方法

1．通过做“音频与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解、学习用科学探究的方法研究物理问题。

2．学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释具体问题。

3．培养学生合作的能力，初步的评估和听取反馈意见的意识。

情感、态度与价值观

1．乐于探索自然现象和身边的物理道理，乐于参与观察、实验、探究活动。

2．有主动与他人合作交流的愿望，敢于发表自己的见解。

3．体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，从而更加热爱世界，热爱科学。

重点

音调、响度、音色的概念及其相关因素。

难点

探究决定音调、响度的因素。

钢尺、示波器、音叉、小锤、乒乓球（系有细绳）、铁支架、话筒、多媒体课件。

一、创设情境，导入新知

生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别。

其中有许多声音让我们感到悦耳、动听。

例如：

音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，它们都是物体做规则振动时发出的声音，物理学中把这类声音叫做乐音。

有的声音听起来音调高，有的声音听起来音调低，声音为什么会有音调高低的不同呢？

让我们一起来做下面的探究活动。

二、自主合作，感受新知

回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《探究在线·高效课堂》相关作业部分。

三、师生互动，理解新知

（一）音调

同学们在讲话时，女同学的声音尖细，男同学的声音粗哑。

声音的这种差别物理中用音调高低来反映。

女同学的音调高，男同学的音调低。

乐器中小提琴的音调高，大提琴的音调低。

声音为什么会有音调高低的不同？

什么因素决定音调的高低？

提示：

声音是由物体振动产生的，音调的高低一定与发声体的振动有关。

大家先用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，注意听卡片发出的声音有什么不同？

哪一次卡片振动得快？

你认为声音的高低与声源振动的快慢有关吗？

有什么关系？

再用钢尺来探究这个问题。

把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音的高低，并注意观察它振动的快慢。

（1）钢尺伸出桌边的长度短一些，注意观察钢尺振动发声时振动的快慢及声音的特点。

（2）使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出声音的音调。

总结：

物体振动得快，发出的声音音调就高，振动得慢，发出的声音音调就低。

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。

请同学们阅读课本有关内容，回答下面的问题：

（1）频率的物理意义是什么？

什么叫频率？

（2）在国际单位制中，频率的单位是什么？

（3）物体振动的快慢、频率跟音调的关系是什么？

（4）大多教人能够听到的频率范围是多少？

（5）什么叫超声波？

什么叫次声波？

总结：

频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫频率。

在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。

实验表明，频率决定声音的音调。

物体振动得快，频率高，发出的声音音调高。

物体振动得慢，频率低，发出的声音音调低。

大多数人能够听到的频率范围是从20Hz到20000Hz。

其中20Hz是人类听觉的下限，20000Hz是人类听觉的上限。

频率高于20000Hz的声音叫做超声波。

频率低于20Hz的声音叫做次声波。

有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。

例如蝙蝠，飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物。

海豚也有完善的“声呐”系统，使它能在浑浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。

观察声波的波形。

提问：

（1）通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。

（两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些。

）

（2）通过示波器观察不同的男、女同学发出声音的波形，比较男、女学生声音的波形有什么不同。

（男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。

）

（3）轻敲和重敲同一个音叉（即频率相同的音叉），音叉发声的波形有什么不同？

（轻敲音叉时，波形的幅度小；重敲音叉时，波形的幅度大。

但两种情况下，波形的疏密程度相同。

）

思考：

振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？

请同学们分组讨论。

（蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500～600次，由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率下限，当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。

而蚊子翅膀的振动频率在人耳的听频范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音。

）

典例解读　

【例1】如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。

当齿轮旋转时，用纸片分别接触齿轮，使纸片发出声音的音调最高的是（填“上面”“中间”或“下面”）的齿轮。

【解析】影响音调的因素是发声体振动的频率，发声体振动越快，频率就越高，音调就越高。

用纸片接触齿轮时，由于下面的齿轮间隔最小，纸片振动次数最多，频率最高。

【答案】下面

（二）响度

声音有音调的不同，也有强弱的不同。

物理学中把声音的强弱叫做响度。

响度也就是我们平常所说的声音的大小。

怎样才能使物体振动发出的声音更响？

响度与什么因素有关呢？

同学们能设计一些实验来证实你们的猜想吗？

（1）用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。

轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。

（2）重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。

（3）比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。

（4）通过上面的探究活动，可以得出什么结论？

总结：

物体振动的幅度叫振幅。

物体的振幅越大，声音的响度就越大。

实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。

距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。

因为声音在传播过程中，越到远处越分散。

请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？

哪个响度大？

指出：

音调和响度是声音的两个不同的特征。

响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大。

音调和响度可以从三个方面区别：

定义方面，音调指声音的高低，即日常生活中所说的声音尖粗，声音尖的音调高，声音粗的音调低；决定因素方面，音调由声源振动频率决定，响度由振幅决定，还与距离声源的远近有关；波形方面，音调相同的不同乐器发出声音的波形总体上的疏密程度是相同的，响度相同的不同乐器发出声音波形的高低程度相同。

典例解读　

【例2】下列说法正确的是（　　）

A．声源离我们越近，振幅越大，响度就越大

B．鼓面每秒振动的次数越多，音调就越高，响度也越大

C．棒击鼓面的力越大，鼓面振幅越大，音调越高，响度也越大

D．声源离我们越远，振幅越大，响度就越小

【解析】声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小。

物体振动频率的高低决定了声音音调的高低，声音的响度决定于物体振幅的大小，振幅与音调无关。

【答案】A

（三）音色

频率的高低决定声音的音调，但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。

这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。

物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。

播放录音（分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》）。

让学生分辨出哪一段是用小提琴演奏的，哪一段是用二胡演奏的。

找几名同学站在教室后面念一首诗，每人读一句，其他同学不许回头，能否判断出每一句分别是哪一位同学念的。

总结：

我们之所以能听出熟悉的人、熟悉的乐器的声音，是因为不同的人、不同的乐器发出的声音音色不同。

观察波形。

将话筒接在示波器的输入端，用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声音（都发C调的“1”），比较各波形有何异同。

实验结论：

音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同，但是波的形状不同，即音色不同。

典例解读

【例3】CCTV青年歌手大赛中有道题：

“先听音乐，后判断该音乐是用哪种乐器演奏的”。

歌手能判断出用哪种乐器演奏是根据声音的（　　）

A．音调　　　　　　　B．音色

C．响度D．三者均可

【解析】解答此题把握两点：

一是理解声音三特性本身的含义；二是弄清影响三特性的因素。

响度是主观上听到的声音大小，与振幅和距离发声体的远近有关；音调反映的是声音的高低，与发声体的频率有关；而音色是由于不同的发声体结构、材料、发声方式等不同，造成发出声音的音色不同，故可以通过音色判断乐器和人等发声体。

【答案】B

四、尝试练习，掌握新知

《探究在线·高效课堂》相关作业部分。

五、课堂小结，梳理新知

本节课我们学习了声音的特性包括：

音调、响度和音色；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；不同发声体发出声音的音色不同。

六、深化练习，巩固新知

《探究在线·高效课堂》相关作业部分。

2019-2020学年八上物理期末试卷

一、选择题

1．制造飞机时，通常选用密度较小的铝合金。

飞机设计师为减轻某一型号的飞机重量，将一钢质零件改为铝制零件，使其质量减少了52kg，已知ρ钢＝7.9×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3则所需铝的质量为

A．20kgB．27kgC．54kgD．108kg

2．丽丽新买来一瓶矿泉水，把它放在冰箱冷冻室中很长一段时间后，则这瓶矿泉水

A．质量减少了，密度不变B．质量不变，密度减小

C．质量、密度都减少了D．质量、密度都不变

3．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。

下列说法正确的是（　　）

A．凸透镜的焦距可能是10cm

B．此时成正立放大的实像，与投影仪原理相同

C．蜡烛燃烧段时间后。

光屏上的像会向下移

D．如果使蜡烛向左移动，光屏也需要向左移动才能接收到清晰的像

4．如图所示是一束光由空气进入某透明物质时，在界面上发生的反射和折射的光路，则下列判断正确的是

A．AO可能是入射光线B．OB可能是折射光线

C．OC必定是反射光线D．BO必定是入射光线

5．夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯反射的光，就能及时避让．如图中有关自行车尾灯的光路图正确的是

A．

B．

C．

D．

6．国庆假期，公园里游人如织．有来自外地的四位游客在同一地点，分别用不同型号的甲、乙、丙、丁相机（焦距f甲＞f丙＞f丁＞f乙），对同一景物﹣﹣“亭子”，各拍了一张照片，如图A、B、C、D所示．我们可以判定：

乙相机拍摄的照片是（）

A．

B．

C．

D．

7．日常生活中常使用水银体温计，对于它的认识及使用，正确的是

A．50℃以下的温水可以用体温计测量温度

B．体温计的分度值是1℃

C．使用前要甩几下，否则可能测不准

D．任何角度都可以看清读数

8．已知水银、煤油、酒精的熔点分别为-39℃、-30℃、-117℃，要测量零下80摄氏度的温度，应该选用的温度计是

A．煤油温度计B．酒精温度计

C．水银温度计D．煤油温度计或水银温度计

9．学校运动会100m比赛时一般都是起点处的裁判员法令后开始比赛，终点处的裁判员通过停表计时，为了准确计时，终点处的裁判员应该

A．看到冒烟开始计时，因为烟雾容易看清

B．看到冒烟开始计时，因为光速比声速快

C．听到声音开始计时，因为声音容易听清

D．听到声音开始计时，因为声速比光速快

10．下面关于声现象的说法正确的是

A．1分钟内振动了600次的物体，能发出人耳容易听到的声音

B．人们用分贝（dB）为单位来表示声音的音调

C．同一个发声体发出90dB的声音比50dB的声音振幅大

D．在教室内安装噪声监测装置是从声源处降低噪声

二、填空题

11．水的密度是_____kg/m3，其物理意义是_____，冰在熔化成水的过程中，它的质量_____，体积_____（填“变小”、“变大”或“不变”）。

12．如图所示，将焦距为10厘米的凸透镜置于光具座的C点处，蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在_______高度，以保证烛焰的像能成在光屏________。

将蜡烛置于A点，应在_________间移动光屏找像（选填“CD”、“DE”或“EF”），直至光屏上的像最清晰；将蜡烛移至B点，移动光屏找像，光屏上的像将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

13．小红站在学校大厅衣冠镜前2m的地方，像到小红的距离为_____m；小红发现衣领处有一点污渍，便走近镜子，镜中的像将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；由于大厅内光线较暗，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向_______（选填“衣领”或“平面镜”）

14．有一支温度计，刻度均匀但不准确，将它放入冰水混合物中，温度应该是________℃，但它示数是6℃，放入1标准大气压下的沸水中，温度应该是100℃，但它的示数是96℃，若它的示数是42℃时，实际温度是________℃。

15．小明正在家里学习，窗外传来吉他声，他关上窗户，这是在___________控制噪声；吉他声是通过_________传入小明耳朵的。

16．如图所示，用照相机所拍摄的气泡从充满油的玻璃管底端向上运动的一张频闪照片，气泡从点A开始运动，频闪点B、C、D是每隔2秒拍摄的气泡位置，分析照片可知：

（1）气泡在AD段做______（选填“匀速”或“变速”）直线运动；其理由是______。

（2）气泡在BD段运动的平均速度为______

。

（3）该气泡在______两点间的平均速度最大。

（4）如图中四个速度随时间的关系图象，能反映出该气泡运动情况的是______。

（选填图中的选项字母）

三、计算题

17．质量为232g的铜铝合金球，其中含铝54g，铜的密度为8.9g/cm3，铝的密度为2.7g/cm3求：

（1）其中所含铜的体积

（2）合金球的密度

18．图是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降时的情景。

图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象。

求：

（1）长方体A的高度；

（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力;

（3）长方体A的密度。

四、实验题

19．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中：

（1）将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向____调，使天平横梁平衡．

（2）用天平测出空烧杯的质量为30g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是_____g．再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为________kg/m3．

（3）小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量m1，倒入盐水后测出其总质量m2．在将盐水倒入量筒的过程中，发现由于盐水较多，无法全部倒完，他及时停止了操作．同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V，又加了一个步骤，顺利得出了盐水的密度．你认为增加的步骤是：

__________________________，请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ=________________．

20．小华在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：

（1）如图甲所示，让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有会聚作用，该凸透镜的焦距是________ cm．

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因________．

（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、________的实像（填写像的性质）；________（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．

（4）如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．

21．小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。

（1）实验时，先让光屏EF位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束。

小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上________（选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光和入射光_______（选填“在”或“不在”）同一平面内。

（2）保持入射点O不变，多次改变入射光AO与ON的夹角进行实验，他测量记录了如下表所示的数据。

分析这些数据得出的结论是____________。

（写出一条即可）

入射角α

30°

45°

60°

折射角β

22°

32°

41°

（3）小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是__________。

22．某小组在“观察水的沸腾”实验中：

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

……

温度/℃

90

92

94

96

98

99

99

99

99

……

（1）图（a）中甲、乙、丙三种读温度计的方式正确的是____；

（2）图（b）安装实验器材时，应按照_____（自上而下/自下而上）的顺序进行；

（3）从实验数据可以看出，水的沸点是____，由此可以判断此时大气压____（小于/大于）一个标准大气压。

为说明水沸腾过程中是否需要吸热，应_____，观察水是否继续沸腾；

（4）小明和小红分别按图（b）装置同时进行实验，正确操作，却得出了如图（c）所示的两个不同的图线，原因可能是①_____②_____。

23．小虎用甲、乙两图中的装置研究声现象：

（1）甲图实验可以说明声音是由物体_____产生的,当用更大的力敲击音又时,音叉发声的______（填“音调”、“响度”或“音色”）变大,同时可看到泡沫小球弹起一个较大的幅度。

（2）如图乙,敲击右边音叉,左边完全相同的音叉将球弹起,这个实验现象说明声音可以传递______；若在月球上做这个实验,左边的音叉_____（填“会”或“不会”）发声。

24．为了探究小球沿斜面下滑的速度是否变化？

如何变化？

小明按图完成了如下实验．

（1）按照实验过程，请补全数据记录及处理．（提醒：

刻度尺的分度值为1cm，表格中要填数据哟）

路段

距离（cm）

运动时间（s）

平均速度（cm/s）

AB

40.0

2

_____

BC

______

AC

90.0

3

______

（2）由上述实验数据分析可知，小球沿斜面下滑的速度____________．（填越来越快或者越来越慢）该实验的原理是_______________

（3）斜面底部用金属片挡住，其设置的目的是___________________________

（4）斜面选择的斜度不能过大，以免___________，也不能过小，以免_________．

【参考答案】

一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

B

D

D

A

B

C

B

B

C

二、填空题

11．0×103一立方米水的质量是1.0×103千克不变变小

12．同一；中央；DE；变大．

13．不变衣领

14．40

15．传播过程中空气

16．变速在相等的时间内气泡通过的路程越来越大0.125CDC

三、计算题

17．20cm35.8g/cm3

18．

（1）1.5m.

（2）2×104N.（3）1.5×103kg∕m3.

四、实验题

19．右321.07×103用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m3ρ=（m2-m3）/V

20．会聚11烛焰凸透镜光屏三者中心严重不在同一高度，像无法成在光屏上缩小照相机靠近

21．不能在折射角随入射角的增大而增大可逆的

22．乙自下而上99小于停止加热（或移走酒精灯）火焰大小不同（热源不同）水质量不同

23．振动响度能量不会

24．路段

距离（cm）

运动时间（s）

平均速度（cm/s）

AB

40.0

2

20

BC

50

1

50

AC

90．0

3

30

越来越快.

（2）V=S/t

（3）便于测量时间、（4）坡度太大时时间太短，不好测量、坡度太缓下车可能滑不动

2019-2020学年八上物理期末试卷

一、选择题

1．如图是在探究甲、乙两种物质质量跟体积关系时作出的图像。

则以下分析正确的是

A．ρ甲>ρ乙B．ρ甲<ρ乙

C．V甲>V乙D．m甲=m乙

2．两个完全相同的空烧杯中分别放入质量相等的实心铜块和实心铝块（ρ铜＞ρ铝）后，（铜块和铝块高度均小于烧杯高度），缓慢向两烧杯中倒满水，且水没有溢出，下列判断中正确的是（　　）

A．放铝块的烧杯倒入水较多

B．放铜块的烧杯倒入水较多

C．两烧杯倒入水一样多

D．无法判断

3．截面为正方形，中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示，则这个玻璃体

A．可以看做两块凹透镜

B．可以看做一块凸透镜

C．对图示光束具有会聚作用

D．穿过玻璃杯的光线传播方向不变

4．小刚和小红一同完成了如下实验：

把一枚硬币放在一个没有盛水的杯子底部，然后把杯子放在水平桌面上，小刚注视着硬币慢慢向远处移动，到眼睛刚好看不到硬币时停止移动。

小刚保持头部不动，此时小红缓缓地向杯中倒水，倒着、倒着，小刚又重新看到杯底的硬币。

要用作图的方法来解释这个实验现象，图中的4幅光路图中，能对上述实验现象做出正确解释的是

A．

B．

C．

D．

5．如图是小明用凸透镜观察课本上的鹦鹉图片的情景，左图是书上鹦鹉图片，右边四个图是他看到的鹦鹉的像．开始将凸透镜紧靠课本观察，然后逐渐增大凸透镜到课本的距离，则他先后看到的像应是

A．②④③①B．②③①④C．④②③①D．④③②①

6．下列现象属于光的直线传播的是

A．日食B．猴子捞月C．海市蜃楼D．天空的彩虹

7．中央二台“真假实验室”探究，刚从冰箱冷冻室拿出冰棍贴紧舌头，舌头会被“冻”在冰棍上，这时舌头的水发生了某种物态变化，与其对应的图像是

A．

B．

C．

D．

8．夏天我们在吃冰棍儿时，会发现从冰棍儿上冒出“白汽”，而在冬天我们哈气时，一样也可以看到这种白汽，关于这两种白汽的形成过程的分析中正确的是

A．都是液化现象

B．都是汽化现象

C．夏天的“白汽”是液化现象