三、声音的特性

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1、【教学目标】【教学目标】 1 1知道音调跟发声体的振动频率有关；知道音调跟发声体的振动频率有关； 2 2知道响度跟发声体的振幅有关；知道响度跟发声体的振幅有关； 3 3知道不同的发声体，音色不同。知道不同的发声体，音色不同。引引 入入 我们知道，振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振我们知道，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？动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？ 掌声令人激动，可你想过没有，同样是鼓掌，为什么用力鼓掌声令人激动，可你想过没有，同样是鼓掌，为什么用力鼓掌比轻轻拍掌发出的声音大？掌比轻轻拍掌发出的声音大？ 要知道上面这些问题的答案，就

2、需要研究声音的特性。要知道上面这些问题的答案，就需要研究声音的特性。对小孩和老人的声音，你是根据什么来分辨吗？对小孩和老人的声音，你是根据什么来分辨吗？小孩的声音要小孩的声音要“尖细尖细”一点；一点；老人的声音要老人的声音要“粗犷粗犷”一点。一点。一、音调一、音调声音的高低声音的高低 那为什么有的声音听起来高，有的听起来低呢？是什么因那为什么有的声音听起来高，有的听起来低呢？是什么因素决定音调的高低呢？素决定音调的高低呢？一、音调一、音调声音的高低声音的高低探究音调和频率的关系探究音调和频率的关系演演 示示提出问题提出问题：是什么因素决定音调的高低？是什么因素决定音调的高低？ 自己动手自己动手

3、 将一把钢尺紧按在桌将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动时发出的声音，同时注意钢尺它振动时发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。振动的快慢。 改变钢尺伸出桌边的长度，再次改变钢尺伸出桌边的长度，再次用相同的力拨动钢尺。听它振动时发出的声音。用相同的力拨动钢尺。听它振动时发出的声音。比较两种情况下钢尺比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调振动的快慢和发声的音调。 结论结论：发声的物体振动越快，音调越高。发声的物体振动越快，音调越高。一、音调一、音调声音的高低声音的高低音调音调高高音调音调低低 从上面的演示实验中可见，发声体振动的快慢是一个很重要

4、的物从上面的演示实验中可见，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。理量，它决定着音调的高低。 物体振动物体振动快快音调音调高高物体振动物体振动慢慢音调音调低低 1 1频率的定义频率的定义 物理学中，把频率作为描述物体振动快慢的物理量。把物体物理学中，把频率作为描述物体振动快慢的物理量。把物体在在每秒内振动的次数叫做每秒内振动的次数叫做频率频率。频率低频率低频率高频率高频率的单位：频率的单位： 在国际单位制中，频率的基本单位是赫兹（在国际单位制中，频率的基本单位是赫兹（ Hz Hz ） 1000Hz1000Hz的含义：的含义： 物体在1s内振动了1000次。 一、音调一、音调

5、声音的高低声音的高低2.2.用示波器观察不同音调的波形用示波器观察不同音调的波形 演示演示 如图，将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，如图，将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。们的波形有何不同。 一、音调一、音调声音的高低声音的高低2.2.用示波器观察不同音调的波形用示波器观察不同音调的波形 演示演示 如图，将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，如图，将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它观察声音的

6、波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。们的波形有何不同。 一、音调一、音调声音的高低声音的高低2.2.用示波器观察不同音调的波形用示波器观察不同音调的波形 演示演示 如图，将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，如图，将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。们的波形有何不同。 三种不同频率声音的波形三种不同频率声音的波形500HZ500HZ1000HZ1000HZ1500HZ1500HZ 通过观察示波器中的波形，我们可以清楚地看到，高音调的

7、通过观察示波器中的波形，我们可以清楚地看到，高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。 一、音调一、音调声音的高低声音的高低人能感受的声音频率有一定的范围。人能感受的声音频率有一定的范围。 20Hz20000Hz正常人耳能听到的声音频率范围正常人耳能听到的声音频率范围次声波次声波超声波超声波 超声波超声波频率高于频率高于20000Hz20000Hz的声，的声， 次声波次声波频率低于频率低于20Hz20Hz的声，的声， 超过人类听觉的上限；超过人类听觉的上限； 低于人类听觉的下限。低于人类听觉的下限。 大多数人能够听到的频

8、率范围从大多数人能够听到的频率范围从20Hz20Hz到到20000Hz20000Hz。 注注意意 声音不同于声声音不同于声，振动一定发声，但却不一定是人能够振动一定发声，但却不一定是人能够听见的声音；听见的声音； 声音不同于声声音不同于声，振动一定发声，但却不一定是人能够振动一定发声，但却不一定是人能够听见的声音；听见的声音； 人最敏感的听觉频率是人最敏感的听觉频率是30003000赫兹。赫兹。人和一些动物的发声和听觉的频率范围 你知道我们为什么听不到蝴蝶飞过时翅膀振动发出的声音了吗？趣味物理：音调的学问 在一次表演中，训兽师向他带来的一条狗提问在一次表演中，训兽师向他带来的一条狗提问: 3:

9、 31 1？，？，听到提问后，狗立即叫了听到提问后，狗立即叫了4 4声，训兽师又报了几个其它的数字，狗声，训兽师又报了几个其它的数字，狗都能准确地叫出来，观众立刻为这条聪明的狗热烈鼓掌。都能准确地叫出来，观众立刻为这条聪明的狗热烈鼓掌。 请想一请想一想，训兽师的狗真有那么聪明吗？其中的奥秘又在哪里呢？想，训兽师的狗真有那么聪明吗？其中的奥秘又在哪里呢？ 嘿嘿！原来是训兽师的助手嘿嘿！原来是训兽师的助手用一种能发出特殊哨声的工具在用一种能发出特殊哨声的工具在台下操控，训兽师的助手发几下台下操控，训兽师的助手发几下哨声，狗就会叫几声。这种哨声哨声，狗就会叫几声。这种哨声属于超声波，不在人的听觉频率

10、属于超声波，不在人的听觉频率范围内，但狗是可以听见的！范围内，但狗是可以听见的！ 例例1 1. .生活处处有物理，细心观察皆学问。下图是某学校楼梯生活处处有物理，细心观察皆学问。下图是某学校楼梯中的一部分，从中的一部分，从 A到到 B是长短不同的铁护栏。在不损坏公物的是长短不同的铁护栏。在不损坏公物的前提下，一个同学用一根木棒迅速从前提下，一个同学用一根木棒迅速从B到到A逐一敲过铁护栏栏杆，逐一敲过铁护栏栏杆，此过程中，一定发生改变的是声音的（此过程中，一定发生改变的是声音的（ ） A.A.音调音调 B.B.音色音色 C.C.响度响度 D.D.音色和响度音色和响度 护栏的长短不同，其振护栏的长

11、短不同，其振动频率不同，振动产生的声动频率不同，振动产生的声音的音调也就不同。音的音调也就不同。温馨提示A一、音调一、音调声音的高低声音的高低二、响度二、响度声音的强弱声音的强弱1.1.响度的定义响度的定义 2.2.影响响度的因素影响响度的因素演演 示示 如图，使音叉发出不同响度的声音，然后将正在发声的如图，使音叉发出不同响度的声音，然后将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察球被弹开的幅度。音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察球被弹开的幅度。 声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中，声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中，声音的强声音的强弱叫做响度，又叫音量。弱叫做响度，又叫音量

12、。 二、响度二、响度声音的强弱声音的强弱1.1.响度的定义响度的定义 2.2.影响响度的因素影响响度的因素 声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中，声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中，声音的强声音的强弱叫做响度，又叫音量。弱叫做响度，又叫音量。 如果我们将音叉发出的声音，输入示波器，就可以观察到不同如果我们将音叉发出的声音，输入示波器，就可以观察到不同响度的声音的波形。响度的声音的波形。二、响度二、响度声音的强弱声音的强弱1.1.响度的定义响度的定义 2.2.影响响度的因素影响响度的因素 声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中，声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中

13、，声音的强声音的强弱叫做响度，又叫音量。弱叫做响度，又叫音量。 如果我们将音叉发出的声音，输入示波器，就可以观察到不同如果我们将音叉发出的声音，输入示波器，就可以观察到不同响度的声音的波形。响度的声音的波形。不同响度的波形不同响度的波形t tA A 物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大，物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大，产生声音的响度越大；产生声音的响度越大； 人听到的声音是否响亮，除跟发声体发声时的响度有人听到的声音是否响亮，除跟发声体发声时的响度有关外，还跟人距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八关外，还跟人距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四

14、面八方传播的，越远越分散，听到的声音就越小。方传播的，越远越分散，听到的声音就越小。 振振 幅幅 距声源的距离远近距声源的距离远近 二、响度二、响度声音的强弱声音的强弱1.1.响度的定义响度的定义 2.2.影响响度的因素影响响度的因素 声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中，声音有音调的不同，也有强弱的不同。在物理学中，声音的强声音的强弱叫做响度，又叫音量。弱叫做响度，又叫音量。 振振 幅幅 距声源的距离远近距声源的距离远近 3.3.增大响度的方法增大响度的方法 增大振幅增大振幅 减少声音分散减少声音分散 二、响度二、响度声音的强弱声音的强弱 练一练练一练 根据声音的响度与振幅关系，回答

15、下列问题。根据声音的响度与振幅关系，回答下列问题。 写出一种能够显示鼓面振动幅度大小的办法。写出一种能够显示鼓面振动幅度大小的办法。 探究过程中，你是通过什么方法改变声源的振幅的？探究过程中，你是通过什么方法改变声源的振幅的？ 通过探究可知，声源的振幅与响度的关系是什么？通过探究可知，声源的振幅与响度的关系是什么？ 在鼓面上放一些豆粒，鼓发在鼓面上放一些豆粒，鼓发声时豆粒跳得越高，则鼓面振动声时豆粒跳得越高，则鼓面振动的幅度越大；的幅度越大； 改变敲鼓时用力的大小；改变敲鼓时用力的大小； 发声体的振幅越大，产生声发声体的振幅越大，产生声音的响度越大。音的响度越大。 频率的高低决定声音的音调，振

16、幅的大小影响声音的响度。但是不频率的高低决定声音的音调，振幅的大小影响声音的响度。但是不同发声体发出声音的声音，即使音调、和响度相同，我们还是能够分辨同发声体发出声音的声音，即使音调、和响度相同，我们还是能够分辨他们的不同。我们靠什么来分辨他们呢？他们的不同。我们靠什么来分辨他们呢？ 三、音色三、音色 1.1.音色的定义音色的定义 音色又叫音品，它是指声音的品质与特征。音色又叫音品，它是指声音的品质与特征。音色音色 “四大名著四大名著”之一之一红楼梦中的王熙凤是出红楼梦中的王熙凤是出了名的了名的“凤辣子凤辣子”。红楼梦红楼梦第三回中有这第三回中有这样的描述：黛玉刚进贾府，正和贾母等谈论着样的描

17、述：黛玉刚进贾府，正和贾母等谈论着自己的体弱多病和吃药等事，一语未了，只听自己的体弱多病和吃药等事，一语未了，只听后院中有人笑声后院中有人笑声, ,说：说：“我来迟了我来迟了, ,不曾迎接远不曾迎接远客客!”!”黛玉纳罕道黛玉纳罕道:“:“这些人个个皆敛声屏气，这些人个个皆敛声屏气，恭肃严整如此恭肃严整如此, ,这来者系谁这来者系谁, ,这样放诞无礼这样放诞无礼?”?” 想一想，贾府中的下人靠什么知道是他们想一想，贾府中的下人靠什么知道是他们惧怕的惧怕的“凤辣子凤辣子”来了？来了？ 频率的高低决定声音的音调，振幅的大小影响声音的响度。但是不频率的高低决定声音的音调，振幅的大小影响声音的响度。但

18、是不同发声体发出声音的声音，即使音调、和响度相同，我们还是能够分辨同发声体发出声音的声音，即使音调、和响度相同，我们还是能够分辨他们的不同。我们靠什么来分辨他们呢？他们的不同。我们靠什么来分辨他们呢？ 三、音色三、音色 1.1.音色的定义音色的定义 2.2.影响声色的因素影响声色的因素 音色又叫音品，它是指声音的品质与特征。音色又叫音品，它是指声音的品质与特征。音色音色发声体的材料、结构发声体的材料、结构不同，发出声音的不同，发出声音的音色音色就不同。就不同。三、音色三、音色 1.1.音色的定义音色的定义 2.2.影响声色的因素影响声色的因素 指声音的品质与特征指声音的品质与特征发声体的材料、

19、结构发声体的材料、结构 3. 3.不同乐器发声的波形图不同乐器发声的波形图 演示演示下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C C调调1 1（dodo）的波形图，用）的波形图，用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。 三、音色三、音色 1.1.音色的定义音色的定义 2.2.影响声色的因素影响声色的因素 指声音的品质与特征指声音的品质与特征发声体的材料、结构发声体的材料、结构 3. 3.不同乐器发声的波形图不同乐器发声的波形图 演示演示下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的

20、C C调调1 1（dodo）的波形图，用）的波形图，用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。 三、音色三、音色 1.1.音色的定义音色的定义 2.2.影响声色的因素影响声色的因素 指声音的品质与特征指声音的品质与特征发声体的材料、结构发声体的材料、结构 3. 3.不同乐器发声的波形图不同乐器发声的波形图 演示演示下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C C调调1 1（dodo）的波形图，用）的波形图，用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。计算机播放这几个声音片段，边听边比较它

21、们的波形有何异同。 音叉音叉钢琴钢琴长笛长笛观察上面的三种观察上面的三种C C调调1(do)1(do)的波形可知，音调相同的不同乐器发出的波形可知，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，波的形状不同，即它们的音色不同。即它们的音色不同。 总总 结结一、音调一、音调声音的高低声音的高低物体在每秒内（单位时间内）振动的次数物体在每秒内（单位时间内）振动的次数 2.2.用示波器观察不同音调的波形用示波器观察不同音调的波形 1.1.频率的定义频率的定义 高音调的声音频率高、波形密集；低音调的声音频率低，波形稀

22、疏。高音调的声音频率高、波形密集；低音调的声音频率低，波形稀疏。3.3.超声波与次声波超声波与次声波次声波次声波： 低于低于20Hz 20Hz 超声波超声波： 高于高于20000Hz 20000Hz 二、响度二、响度声音的强弱声音的强弱1.1.响度的定义响度的定义 声音的强弱声音的强弱2.2.影响响度的因素影响响度的因素 振振 幅幅 距声源的距离远近距声源的距离远近 3.3.增大响度的方法增大响度的方法 增大振幅增大振幅 减少声音分散减少声音分散 三、音色三、音色 声音的品质与特征声音的品质与特征 影响声色的因素影响声色的因素： 发声体的材料、结构发声体的材料、结构 课堂练习课堂练习 1. 1

23、. 在练歌时，我们常听见有人说，在练歌时，我们常听见有人说，“那么高的音我可唱不上那么高的音我可唱不上去去”或或“那么低的音我可唱不出来那么低的音我可唱不出来”，这里，这里“高高”“”“低低”指的是指的是_的高低；而在我们熟悉的成语的高低；而在我们熟悉的成语“引吭高歌引吭高歌”和和“低声细低声细语语”中，中，“高高”、“低低”指的是指的是_的高低。的高低。 音调音调响度响度 2. 2. 拿一张硬纸片，在木梳齿上划过，先快速划过，再慢速划拿一张硬纸片，在木梳齿上划过，先快速划过，再慢速划过。当划得快时，发出声音的音调过。当划得快时，发出声音的音调_，当划得慢时，发出声，当划得慢时，发出声音的音调

24、音的音调_，这说明音调跟发声体的，这说明音调跟发声体的_有关。有关。高高低低振动频率振动频率 3. 3. 节日晚会上，口技演员惟妙惟肖地模仿了一些动物和乐器节日晚会上，口技演员惟妙惟肖地模仿了一些动物和乐器的声音，他主要是模仿声音的的声音，他主要是模仿声音的_ _ 。音色音色 4. 4. 比较蚊子和老牛发出的声音，你会发现，比较蚊子和老牛发出的声音，你会发现， 的音调的音调高高, , 的声音响度大。的声音响度大。蚊子蚊子老牛老牛课堂练习课堂练习 5.5.下列三段声波在示波器中的波形图中，响度最大的下列三段声波在示波器中的波形图中，响度最大的是（是（ ）, ,音调最高的是（音调最高的是（ ）ABC A（振幅）（振幅）t/st/sAC科学世界科学世界 乐音和乐器乐音和乐器 优美动听，令人愉快的声音叫做优美动听，令人愉快的声音叫做乐音。乐音。 答：答：弦乐器的音调跟弦乐器的音调跟弦的粗细、长短和松紧弦的粗细、长短和松紧有关；有关；2 2. .弦乐器、管乐器弦乐器、管乐器的音调分别跟什么因素有关？的音调分别跟什么因素有关？ 1.1.什么叫乐音？什么叫乐音？ 阅读书后科学世界阅读书后科学世界乐音和乐器乐音和乐器后，回答下面的问题。后，回答下面的问题。管乐器的音调跟管乐器的音调跟空气柱的长短空气柱的长短有关。有关。再 见