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1、第三第三节声音的特征声音的特征乌鲁木齐市乌鲁木齐市106中学物理组中学物理组 刘开文刘开文第1页，共30页，编辑于2022年，星期二创设问题的情境，引入新课创设问题的情境，引入新课师师生活中我们接触到的声音各种各样，千生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别差万别.其中有许多声音让我们感到悦耳、动听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、各种例如：音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，乐器的演奏声等，它们都是物体做规则振动时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发出的声音，物理学中把这类声音叫做乐音.师师请同学们注意听下面的歌
2、曲（男低音独唱请同学们注意听下面的歌曲（男低音独唱曲、女高音独唱曲），比较这两支歌曲的演唱风格曲、女高音独唱曲），比较这两支歌曲的演唱风格有什么不同？有什么不同？第2页，共30页，编辑于2022年，星期二进行新课进行新课探究音调和频率的关系探究音调和频率的关系.（实验）（实验）师同学们刚才的探究活动很成功，为同学们师同学们刚才的探究活动很成功，为同学们成功的合作及探索鼓掌成功的合作及探索鼓掌.请同学们阅读教材请同学们阅读教材20页页内容，回答下面的问题：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？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？在国际单位
3、制中，频率的单位是什么？3.物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？4.大多数人能够听到的频率范围是什么？大多数人能够听到的频率范围是什么？5.什么叫超声波？什么叫次声波？什么叫超声波？什么叫次声波？6.生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的一些用处吗？们的一些用处吗？第3页，共30页，编辑于2022年，星期二1频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体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做频率在每秒内振动的次数叫做频率(frequency)2在国际单位制中，频率
4、的单位是赫兹在国际单位制中，频率的单位是赫兹(Hertz)，简称赫，简称赫，符号为符号为Hz3实验表明，频率决定声音的音调物体振动得快，频实验表明，频率决定声音的音调物体振动得快，频率高，发出的音凋就高；物体振动得慢，频率低。发出的音率高，发出的音凋就高；物体振动得慢，频率低。发出的音调就低调就低4大多数人能够听到的频率范围从大多数人能够听到的频率范围从20Hz到到2(000Hz其中其中20Hz足人类听觉的下限，足人类听觉的下限，20000Hz是人类听觉的上是人类听觉的上限限5频率高于频率高于20000Hz的声音叫做超声波的声音叫做超声波(supersomcwave)频率低于频率低于20Hz的
5、声音叫做次声波的声音叫做次声波(infrasonicwave)第4页，共30页，编辑于2022年，星期二6.超声波有两个特点：超声波有两个特点：一个是能量大，一个是沿直线传播一个是能量大，一个是沿直线传播.超声波的应用主要有以下几个方面超声波的应用主要有以下几个方面（1）超声波加湿器、治疗咽喉炎及气管炎的药液雾）超声波加湿器、治疗咽喉炎及气管炎的药液雾化器利用超声波的高能量将液体破碎成许多小雾滴化器利用超声波的高能量将液体破碎成许多小雾滴.(2)超声波清洗污垢超声波清洗污垢.(3)声纳利用超声波基本上沿直线传播探测水中的暗礁、敌声纳利用超声波基本上沿直线传播探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水
6、的深度人的潜艇，测量海水的深度.(4)超声波探伤仪利用超声波沿直线传播探测金属、陶瓷、超声波探伤仪利用超声波沿直线传播探测金属、陶瓷、混凝土制品内部是否有气泡和裂纹混凝土制品内部是否有气泡和裂纹.(5)医院利用医院利用B超（超（B型超声波）分析体内的病变型超声波）分析体内的病变.(6)许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波，科学家们用次声波来预测台风、研前都会发出次声波，科学家们用次声波来预测台风、研究大气结构等，在军事上可以利用次声来侦察大气中的究大气结构等，在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等核爆炸、跟踪导
7、弹等等.第5页，共30页，编辑于2022年，星期二一一.音调音调1.音调是指音调是指声音的高低声音的高低;探究探究:决定音调高低的原因决定音调高低的原因:转速逐渐加快转速逐渐加快,分辨音调的高分辨音调的高低变化情况低变化情况.你发现了什么你发现了什么?第6页，共30页，编辑于2022年，星期二2.音调高低与发声体振动的音调高低与发声体振动的频率频率有关有关,3.在结构、形状材料相同的情况下在结构、形状材料相同的情况下,发声体发声体尺寸越大尺寸越大,发声的频率越低发声的频率越低,音调越低音调越低.频率越低频率越低,音调越低音调越低;频率越高音调越高频率越高音调越高.频率振动次数频率振动次数/时间
8、时间(秒秒),单位为赫兹单位为赫兹(Hz).对于片状物体对于片状物体,面积越大面积越大,厚度越厚厚度越厚,发声的音调越低发声的音调越低;对于细长物体对于细长物体,长度越长长度越长,直径越大直径越大,发声的音调越低发声的音调越低;第7页，共30页，编辑于2022年，星期二湖北的曾侯乙编钟，世界音乐湖北的曾侯乙编钟，世界音乐史上的空前发现！史上的空前发现！曾侯乙编钟 曾侯乙编钟乐曾侯乙编钟乐说明:敲打大小不同的钟,发出声音的音调高低不同,第8页，共30页，编辑于2022年，星期二 古筝的每条琴弦的长古筝的每条琴弦的长度和粗细都部相同度和粗细都部相同,细耳短细耳短的音调高的音调高,粗而长的音调低粗而
9、长的音调低.第9页，共30页，编辑于2022年，星期二1,简谱中的简谱中的1.2.3.4.5.6.7等表示的就是音调等表示的就是音调.2,女高音女高音,男中音也表示的是音调的高低男中音也表示的是音调的高低.高音高音C之王帕瓦罗蒂之王帕瓦罗蒂 中国男中音歌唱家廖昌永在奥地中国男中音歌唱家廖昌永在奥地利维也纳金色大厅表演独唱利维也纳金色大厅表演独唱 第10页，共30页，编辑于2022年，星期二4.超声波、次声波超声波、次声波.频率高于频率高于20000Hz的声音叫超声波的声音叫超声波频率低于频率低于20Hz的声音叫次声波的声音叫次声波 思考思考:为什么我们可以听为什么我们可以听到蜜蜂飞行的声音到蜜
10、蜂飞行的声音,却听不到却听不到蝴蝶飞行的声音蝴蝶飞行的声音?在在20Hz-20000Hz的声音就叫声波的声音就叫声波,是人耳是人耳可以听到的声音可以听到的声音.第11页，共30页，编辑于2022年，星期二观察波形图观察波形图频率低的音叉振动产生的声波波形图频率高的音叉振动产生的声波波形图两两个个频频率率不不同同的的音音叉叉发发出出声声音音的的波波形形相相似似，但但频频率率高的音叉的波形要密一些高的音叉的波形要密一些第12页，共30页，编辑于2022年，星期二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?轻敲时采集的音叉声波波形图重敲时采集的音叉声波波形图轻轻敲敲音音叉叉时
11、时，波波形形的的幅幅度度小小；重重敲敲音音叉叉时时，波波形形的幅度大但两种情况下，波形的疏密程度相同的幅度大但两种情况下，波形的疏密程度相同第13页，共30页，编辑于2022年，星期二二二.响度响度1.响度：响度：声音的强弱声音的强弱2.响度与振幅有关响度与振幅有关,振幅越大振幅越大,响度越大响度越大.体验体验:用不同的力敲桌面用不同的力敲桌面,体会声音响度的不同体会声音响度的不同.演示演示:用不同力敲音叉用不同力敲音叉,观观察乒乓球弹起的距离和声察乒乓球弹起的距离和声音的大小音的大小.俗语俗语:响鼓需要重锤敲响鼓需要重锤敲第14页，共30页，编辑于2022年，星期二3.响度是由发声体振动的振
12、幅决定的响度是由发声体振动的振幅决定的.响度还与到声源的距离有关响度还与到声源的距离有关,距离越大距离越大,响度越响度越小小.与声音分散的范围有关与声音分散的范围有关,越分散越分散,响度越小响度越小.第15页，共30页，编辑于2022年，星期二三三.音色音色是由于发声体的材料、结构不同等方是由于发声体的材料、结构不同等方面引起的面引起的,发出的声音音色不同发出的声音音色不同.即声音的特色即声音的特色.例例:不同的人说话的声音不同不同的人说话的声音不同,就是音色不同就是音色不同不同的乐器演奏相同的曲子不同的乐器演奏相同的曲子,我们却可以分我们却可以分辩出来辩出来;第16页，共30页，编辑于202
13、2年，星期二小游戏小游戏:听声辨人听声辨人 全班同学闭上眼睛全班同学闭上眼睛,悄悄叫个同学悄悄叫个同学发出个声音发出个声音,让大家猜是谁让大家猜是谁.能区分吗能区分吗?第17页，共30页，编辑于2022年，星期二钢琴声波波形钢琴声波波形笛子声波波形笛子声波波形二胡声波波形二胡声波波形用不同的乐器发出相同音调的声音用不同的乐器发出相同音调的声音(都发都发c调的调的“1”)，比较波形有何异同，比较波形有何异同?不不同同乐乐器器演演奏奏c调调的的“1”时时，波波形形各各不不相相同同，音音调调相相同，频率相同；但振幅不同，响度不同同，频率相同；但振幅不同，响度不同第18页，共30页，编辑于2022年，
14、星期二你知道吗你知道吗?师师有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官声波的器官你知道它们是谁吗？你知道它们是谁吗？例如蝙蝠，飞行中不断发出超声波的脉冲依靠昆虫例如蝙蝠，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身体的反射波来发现食物海豚也有完善的海豚也有完善的“声纳声纳”系统，使它能在混浊的系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置水中准确地确定远处小鱼的位置还有些动物对高频声波反应灵敏还有些动物对高频声波反应灵敏(如猫、狗、海如猫、狗、海豚豚)，而有些动物对低频声波有很好的反应，而有些动物对低频声波有很好的反应(如大如大象可以
15、用人类听不到的象可以用人类听不到的“声音声音”进行交流实际进行交流实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波上大象的语言对人类来说就是一种次声波)第19页，共30页，编辑于2022年，星期二课堂测评1.决定音调高低的物理量是发声体振动的 .2.频率高于 Hz和低于 Hz的声音人耳听不到.3.声音的响度一般与声源的振幅有关,越大,响度越大.频率频率2000020振幅振幅第20页，共30页，编辑于2022年，星期二4.乐队演奏时,凭音乐声能听出有哪些乐器在演奏.这是因为乐器不同,发出声音的 不同.5.夏天摇扇时,振幅比敲鼓大,但我们听不到摇扇的声音,原因是扇子振动的 太低.6.编钟是我国古代的大型编
16、组乐器,由大小不同的钟排列在一起组成,敲击时,能发出较高声调的是 (填大或小)钟.音色音色频率频率小小第21页，共30页，编辑于2022年，星期二7.某物体每分钟振动12000次,振动频率是 Hz.它发出的声音我们 (填能或不能)听到.8.每种乐器都有其独特的韵味,原因是不同乐器发出声音的 不同.200能能音色音色第22页，共30页，编辑于2022年，星期二9.一位男低音歌手正一位男低音歌手正在放声歌唱在放声歌唱,为他轻声为他轻声伴唱的是女高音歌手伴唱的是女高音歌手,则则 音调音调高高,响度响度大大.女高音歌手女高音歌手男低音歌手男低音歌手第23页，共30页，编辑于2022年，星期二10.大象
17、可以用 交流,海豚可以利用 交流,此时人类 (填能或不能)听到.11.用锤轻敲与重敲同一锣面时,音调、响度、音色中发生变化的是 .12.用硬纸片刮木梳齿,快速刮过比慢速刮过听到声音的音调 (填高或低),这说明 .次声波次声波超声波超声波响度响度高高振动频率越高振动频率越高,音调越高音调越高不能不能第24页，共30页，编辑于2022年，星期二13.用大小不同的力敲击同一鼓面,发出声音的不同之处是()A.声速 B.音调 C.响度 D.音色14.在音乐会上,长笛和二胡演奏同一首曲子,但仍能明显区别开两者的声音,主要是由于()A.音调不同 B.振动频率不同C.响度不同 D.音色不同CD第25页，共30
18、页，编辑于2022年，星期二15.小提琴的声音传播多远也不会变成号角声音,这说明声音在传播过程中()A.音色音调都不会改变 B.只有音调不会改变 C.只有响度不会改变 D.音色响度都不会改变A第26页，共30页，编辑于2022年，星期二16.地震前夕,鸡飞狗吠、老鼠出洞、牛马脱缰,原因是他们感觉到了()A.大地在震前发出的次声波 B.大地在震前发出的超声波 C.大地在震前发出的次声波和超声波A第27页，共30页，编辑于2022年，星期二17.潜水员在大海中下潜时,有时会听到海面下鲸鱼发出的吱吱唧唧的叫声,下列说法正确的是()A.鲸鱼发出的是超声波B.鲸鱼发出的是次声波C.鲸鱼发声的频率在2020000Hz之间C第28页，共30页，编辑于2022年，星期二18.声音“震耳欲聋”是指它的()A.振动频率高 B.响度很大C.传播速度快 D.发声体振动时间长19.人们对一套音响设备赞不绝口,说它如何保持逼真的效果,这主要指它的()A.音调 B.响度C.音色 D.三者都是BC第29页，共30页，编辑于2022年，星期二20.有经验的养蜂人根据密蜂飞行时发出的声音就可以判断密蜂是采了花粉回来还是出去寻花源,是因为密蜂飞行时翅膀振动发出的声音的()不同.A.音调 B.响度C.音色 D.都不是A第30页，共30页，编辑于2022年，星期二