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1、第二第二节节 声音的特性声音的特性第二章 声现象导导入入新新课课小兔子乖乖，把门开小兔子乖乖，把门开开，快点开开，妈妈开，快点开开，妈妈要进来。要进来。不对，不对，这不对，不对，这不是妈妈的声音。不是妈妈的声音。上图是儿歌小兔子乖乖的场景，聪明的小兔子只听声音便能上图是儿歌小兔子乖乖的场景，聪明的小兔子只听声音便能识别出门外不是妈妈，而是别有用心的狼，你觉得奇妙吗？你想弄识别出门外不是妈妈，而是别有用心的狼，你觉得奇妙吗？你想弄个究竟吗？个究竟吗？声音都有什么特性？这些特性与什么因素有关呢？让我们带着这声音都有什么特性？这些特性与什么因素有关呢？让我们带着这些疑问开始本节的学习吧！些疑问开始本
2、节的学习吧！观观 察：察：物体振动得快，发出的音调就高，振动得慢，发出的音调就低。物体振动得快，发出的音调就高，振动得慢，发出的音调就低。发声体振动的快慢是一个很重要的物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。知识点一：知识点一：音音 调调1、物理学中把声音的、物理学中把声音的高、低高、低称为称为音调音调。2、音调的高低音调的高低与发声体与发声体振动的快慢振动的快慢有关，有关，物体振动得越快，音调物体振动得越快，音调就越高就越高。3、频率：物体每秒内振动的次数频率：物体每秒内振动的次数，用来，用来描述物体振动的快慢描述物体振动的快慢；单；单位位赫兹赫
3、兹，简称，简称赫赫，符合为，符合为 Hz。如：如：物体在物体在2 2s的时间里如果振动的时间里如果振动400400次，频率就是次，频率就是200200Hz。4、音调与频率的关系：、音调与频率的关系：频率决定声音的高低频率决定声音的高低，频率越大，音调越频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。高；频率越小，音调越低。5、从声音的波形图看，波形越从声音的波形图看，波形越密集密集，声，声音的频率越音的频率越高高，声音的音调越，声音的音调越高高。如右图所示，甲、乙两个不同的音叉的频率如右图所示，甲、乙两个不同的音叉的频率不同，在同样时间不同，在同样时间 t0 内，甲振动了内，甲振动了3 3次，频率小，
4、次，频率小，音调低；乙振动了音调低；乙振动了9 9次，频率大，音调高。次，频率大，音调高。【注意】【注意】1、音调的高低是指声音的音调的高低是指声音的粗细粗细，不是指声音的响与不响，也不是指声音的大小。，不是指声音的响与不响，也不是指声音的大小。如：如：在音乐中，同一音阶中在音乐中，同一音阶中1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7音调逐个渐高。音调逐个渐高。2、一般来说，成年男子的声带长而厚，儿童和妇女的声带短而薄，所以成年男子的音一般来说，成年男子的声带长而厚，儿童和妇女的声带短而薄，所以成年男子的音调比儿童和妇女的低。调比儿童和妇女的低。男低音频率约为男低音频率约为65Hz
5、65Hz，女高音频率约为，女高音频率约为1100Hz1100Hz。3、弦乐器的音调与弦的弦乐器的音调与弦的长短、粗细、松紧长短、粗细、松紧有关。有关。弦越弦越短短、越、越细细、越、越紧紧振动频率越大，振动频率越大，音调越高音调越高。在同样松紧的状态下，钢琴键盘上最左端的键连接着最长的弦，其振动频率大约为在同样松紧的状态下，钢琴键盘上最左端的键连接着最长的弦，其振动频率大约为2727Hz，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，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最短的弦，这根弦的振动
6、频率约为41864186Hz。4、音调的高低还跟发声体的音调的高低还跟发声体的形状、尺寸形状、尺寸和和所用材料的性质所用材料的性质等多种因素有关。等多种因素有关。例如：笛例如：笛子是靠竹管内空气的振动发声的，用手指按住或放开它上面不同的孔，改变空气柱的长度，就能子是靠竹管内空气的振动发声的，用手指按住或放开它上面不同的孔，改变空气柱的长度，就能发出高低不同的声音。我国战国时期铸造的的编钟由发出高低不同的声音。我国战国时期铸造的的编钟由6565个大小不同的青铜钟组成，大的钟音调低个大小不同的青铜钟组成，大的钟音调低沉，小的钟音调高亢。沉，小的钟音调高亢。知识点二：知识点二：人耳听不到的声音人耳听
7、不到的声音 超声波与次声波1、人能感受的声的频率有一定的范围，大多数人能够听到的声的频、人能感受的声的频率有一定的范围，大多数人能够听到的声的频率范围是从率范围是从20Hz到到20000Hz，通常我们把这一频段间的声叫，通常我们把这一频段间的声叫声音声音。2、人们把、人们把频率高于频率高于20000Hz的声叫做的声叫做超声波超声波，因为它们已超过人类，因为它们已超过人类听觉的听觉的上限上限。3、把、把频率低于频率低于20Hz的声叫做的声叫做次声波次声波，因为它们已低于人类听觉的，因为它们已低于人类听觉的下限下限。4、人类能听到的声叫、人类能听到的声叫声音声音，声音声音、超声波超声波、次声波次声
8、波统称为统称为声声。练练 习：习：1、小强在使用小提琴前、常常旋动琴弦轴调节琴弦的松紧，这样、小强在使用小提琴前、常常旋动琴弦轴调节琴弦的松紧，这样做的目的主要是为了改变声音的【做的目的主要是为了改变声音的【】A、响度、响度 B、音调、音调 C、音色、音色 D、速度、速度B 物体的振动频率越大，音调物体的振动频率越大，音调越高越高2、如图所示的实验中，李明发现：硬纸片在木梳上划得快时，音、如图所示的实验中，李明发现：硬纸片在木梳上划得快时，音调高，划得慢时，音调低。这表明：调高，划得慢时，音调低。这表明：。【注意】【注意】1、人类发不出超声，也听不到超声，但自然界中有许多动物不仅能发出超声，而
9、且能人类发不出超声，也听不到超声，但自然界中有许多动物不仅能发出超声，而且能听到超声听到超声。如狗能听到频率为。如狗能听到频率为50000Hz的超声，蝙蝠能听到频率为十几万赫兹的超声。的超声，蝙蝠能听到频率为十几万赫兹的超声。2、人类也听不到次声人类也听不到次声。能产生次声的声源主要有：。能产生次声的声源主要有：火山爆发、地震、风暴、核爆炸、火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射等导弹发射等。有些动物对次声有很好的反应，如。有些动物对次声有很好的反应，如大象、鲸等大象、鲸等。3、超声和次声尽管人听不到，但他们仍是、超声和次声尽管人听不到，但他们仍是声音声音，其传播仍需要，其传播仍需要介质介质。
10、练练 习：习：1、声音是由物体的振动而产生的，但我们看到蝴蝶翅膀在振动，、声音是由物体的振动而产生的，但我们看到蝴蝶翅膀在振动，却听不到它因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频却听不到它因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率率20Hz(选填选填“低于低于”或或“高于高于”)。这种听不到的声波有。这种听不到的声波有很强的破坏性，在很强的破坏性，在“5 12”汶川大地震中，汶川大地震中，600多公里之外的贵阳多公里之外的贵阳也有不少市民出现头晕、恶心等症状，就与这种声波有关，我们将也有不少市民出现头晕、恶心等症状，就与这种声波有关，我们将这种声波称为声波。这种声波称为声波。低
11、于低于次次2、如图所示，根据图片所给信息，、如图所示，根据图片所给信息，判断下列说法正确的是【判断下列说法正确的是【】A、蝙蝠可以发出频率为、蝙蝠可以发出频率为400Hz的的 声音声音B、人能听到蝙蝠发出的所有频率、人能听到蝙蝠发出的所有频率 的声音的声音C、人听觉频率范围比人发声频率、人听觉频率范围比人发声频率 范围要大范围要大D、15Hz的声音只要振幅足够大，的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的人耳是能听到的C知识点三：知识点三：响响 度度1、响度响度：物理学中，声音的：物理学中，声音的强弱强弱叫做响度，又叫音量。叫做响度，又叫音量。2、振幅振幅：物理学中把物体：物理学中把物体振动的幅度振
12、动的幅度称为振幅。即物体振动时，偏称为振幅。即物体振动时，偏离原来位置的离原来位置的最大距离最大距离。将钢锯条下端夹紧在台钳上，上端用手拨。将钢锯条下端夹紧在台钳上，上端用手拨动一下，使它振动，相应图象如图所示。动一下，使它振动，相应图象如图所示。3、响度与振幅的关系响度与振幅的关系：物体的振幅越大，产生声音的响度就越大。物体的振幅越大，产生声音的响度就越大。振幅大振幅小 甲甲:锯条夹在锯条夹在 台钳上台钳上乙乙:锯条振动情况锯条振动情况丙丙:锯条振幅图锯条振幅图【注意】【注意】1、响度是指声音的、响度是指声音的大小大小（声音的响亮程度）。生活中常（声音的响亮程度）。生活中常说说的的“音量音量
13、”，指的就是指的就是响度响度。2、声音的响度、声音的响度还还跟跟距离声源的距离声源的远远近近有关系，声音是有关系，声音是从声源向四面八方从声源向四面八方传传播的，越到播的，越到远处远处越越分散分散，人耳感，人耳感觉觉到的声音到的声音响度响度就越小，反之就越就越小，反之就越大。听大。听诊诊器与喇叭都有一个器与喇叭都有一个传传声筒，使声音朝着一个方向声筒，使声音朝着一个方向传传播减少声播减少声音的分散。利用管状物音的分散。利用管状物传递传递声波声波，可以增大声音的，可以增大声音的响度响度。此外，响度。此外，响度还还受一些其他客受一些其他客观观因素的制因素的制约约，如人耳的主，如人耳的主观观感感觉觉
14、、声音、声音传传播途中是播途中是否有障碍物等。否有障碍物等。3、响度与音、响度与音调调辨析：辨析：物理学中的声音高低指的是物理学中的声音高低指的是音音调调的高低，它的高低与声源振的高低，它的高低与声源振动动的的快慢快慢（频频率的大小率的大小）有关，声音的）有关，声音的“尖尖细细”、“低沉低沉”指的是指的是音音调调。生活。生活中常用的中常用的“压压低声音低声音说说”、“高声喧高声喧哗哗”，其，其实实指的是声音的指的是声音的强强弱弱 响响度。度。练练 习：习：1、将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。重做、将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。重
15、做上面的实验，用力重击音叉，使音叉发出响度更强的声音，观察乒乓球被弹开的上面的实验，用力重击音叉，使音叉发出响度更强的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。实验表明：当音叉越响时，乒乓球被弹得越（选填幅度。实验表明：当音叉越响时，乒乓球被弹得越（选填“远远”或或“近近”），说明响度与的关系，越大，响度越大；），说明响度与的关系，越大，响度越大；越小，响度越小，这是物理学研究中常用的一种研究方法越小，响度越小，这是物理学研究中常用的一种研究方法。2、如图所示的是一把琵琶。当弹奏的人用力拨动琴弦的时候，弦振动的、如图所示的是一把琵琶。当弹奏的人用力拨动琴弦的时候，弦振动的增加，发出的声音的响度。增加，发出
16、的声音的响度。增大增大转换法转换法振幅振幅幅度幅度振幅振幅振幅振幅远远知识点三：知识点三：音音 色色1、音色音色：又叫：又叫音品音品，反映了声音的，反映了声音的品质与特色品质与特色。每个人的声音有自。每个人的声音有自己的特色，每种乐器发出的声音，也有自己的特色，这种特色我们己的特色，每种乐器发出的声音，也有自己的特色，这种特色我们称之为音色。称之为音色。2、音色的决定因素：音色的决定因素：音色是由发声体的音色是由发声体的材料、形状、结构材料、形状、结构等因素决等因素决定的。定的。【注意】【注意】1、音色音色是是发发声体本身的一种特征，它是我声体本身的一种特征，它是我们们区区别别不同不同发发声体
17、的一个重要依据。声体的一个重要依据。发发声体声体有有变变化，化，音色音色也将也将变变化。如：有化。如：有经验经验的瓜的瓜农轻轻农轻轻敲敲击击西瓜，就可以知道西瓜是否熟透。西瓜，就可以知道西瓜是否熟透。2、同一个人的音色也会随着年、同一个人的音色也会随着年龄龄的增的增长长以及以及饮饮食、起居、健康、食、起居、健康、训练训练等因素而等因素而发发生生变变化。歌唱家每天早起化。歌唱家每天早起“吊嗓子吊嗓子”，就是，就是为为了保持其了保持其优优美的美的音色音色。3、不同、不同发发声体声体发发出的音出的音调调和响度相同但音色不同的声音，他和响度相同但音色不同的声音，他们们的的波形波形一般是不一一般是不一样
18、样的。的。如下如下图图：练练 习：习：1、小、小军军是位音是位音乐爱乐爱好者，他能从音好者，他能从音乐乐会的会的乐乐器合奏中，分辨出各种器合奏中，分辨出各种乐乐器器发发出的声出的声音。他分辨各种音。他分辨各种乐乐器器发发出的声音出的声音时时，依据的是，依据的是这这些声音的【些声音的【】A、响度、响度 B、音、音调调 C、音色、音色 D、节节奏奏音色音色响度响度C2、接听、接听电话时电话时，很容易分辨出熟人的声音，很容易分辨出熟人的声音，这这主要是根据声音的来判断的；主要是根据声音的来判断的；戴着耳机在嘈戴着耳机在嘈杂杂的公共的公共场场所听音所听音乐时乐时，往往需要增大音量，往往需要增大音量，这
19、这是增大了声音的是增大了声音的，若，若长长此以往会此以往会导导致听力下降。（致听力下降。（选选填填“音音调调”、“响度响度”、“音色音色”）3、演唱会上，坐在后排的小、演唱会上，坐在后排的小陈陈可以清晰地听到他喜可以清晰地听到他喜欢欢的明星的歌声。因的明星的歌声。因为为歌手歌手发发出的声音出的声音经过扩经过扩音音设备设备大大增大大增强强。虽虽然看不清台上的歌手，但根据声音然看不清台上的歌手，但根据声音的，也能辨的，也能辨认认出演唱的歌手。出演唱的歌手。音色音色响度响度4、音、音乐乐小小组组的几位同学制作了各自的的几位同学制作了各自的乐乐器，器，乐乐器器发发出的波形出的波形图图如如图图所示，所示
20、，对对此此说说法不正确的是【法不正确的是【】A、乐乐器器发发声声时时都在振都在振动动 B、乐乐器器发发声的音色相同声的音色相同 C、乐乐器器发发声的响度相同声的响度相同 D、乐乐器器发发声的音声的音调调相同相同B知识点五：知识点五：乐音和乐器乐音和乐器 声音是多种多样的，听到时感觉非常舒服的这一类声音叫做声音是多种多样的，听到时感觉非常舒服的这一类声音叫做乐乐音音，乐音的波形图是，乐音的波形图是规则规则的。各种乐音都是通过乐器演奏出来的，的。各种乐音都是通过乐器演奏出来的，各种类型的乐器具有不同的特点，下表列出了三种类型的乐器的发各种类型的乐器具有不同的特点，下表列出了三种类型的乐器的发声情况
21、。声情况。乐器类型乐器类型打击乐器打击乐器弦乐器弦乐器管乐器管乐器改变音调的方法改变音调的方法名称名称发声原理发声原理鼓鼓鼓皮振动鼓皮振动 改变鼓皮的松紧度来改变鼓皮振动的快改变鼓皮的松紧度来改变鼓皮振动的快慢（频率）慢（频率）二胡二胡弦振动弦振动 改变弦的粗细和长短、调节琴弦的松紧改变弦的粗细和长短、调节琴弦的松紧（调弦）来改变弦的振动频率（调弦）来改变弦的振动频率箫箫空气柱振动空气柱振动 改变空气柱的长度来改变空气柱的振动改变空气柱的长度来改变空气柱的振动频率频率 乐器也是通过乐器也是通过振动振动发出声音的，它们制作的材料、结构不同，发出声音的，它们制作的材料、结构不同，音色音色也不同。可
22、以通过改变振动的频率改变也不同。可以通过改变振动的频率改变音调音调，通过改变振幅的，通过改变振幅的大小改变大小改变响度响度。【注意】【注意】练练 习：习：1、二胡是我国、二胡是我国劳动劳动人民人民发发明的一种弦明的一种弦乐乐器。演奏前，演器。演奏前，演员经员经常要常要调节调节弦的松弦的松紧紧程程度，其目的在度，其目的在调节调节弦弦发发声声时时的【的【】A、响度、响度 B、音、音调调 C、音色、音色 D、振幅、振幅2、古典名著三国演、古典名著三国演义义中，猛将中，猛将张飞单枪张飞单枪立立马马在在长长坂坡当阳坂坡当阳桥头桥头，一声大喝，一声大喝，吓退曹操十万大吓退曹操十万大军军。这这个典故形容个典
23、故形容张飞张飞声音【声音【】A、音、音调调高高 B、频频率高率高 C、响度大、响度大 D、音色差、音色差振动频率振动频率BC3、水牛、水牛“哞哞哞哞”的叫声和蚊子的叫声和蚊子“嗡嗡嗡嗡”的叫声相比的叫声相比较较，的叫声音，的叫声音调调高，高，的叫声响度大。用小提琴和二胡同的叫声响度大。用小提琴和二胡同时时演奏二泉映月，能分辨出琴声，是演奏二泉映月，能分辨出琴声，是因因为为二者的不同。二者的不同。水牛水牛蚊子蚊子音色音色尺出的长度尺出的长度尺振动的快慢尺振动的快慢音调的高低音调的高低第一次第一次短短高高第二次第二次长长慢慢4、在探究声音与、在探究声音与频频率关系的率关系的实验实验中，把中，把钢钢
24、尺放在桌面上，使尺的一端伸出桌尺放在桌面上，使尺的一端伸出桌边边，用手用手拨动钢拨动钢尺，听到尺振尺，听到尺振动时发动时发出的声音，同出的声音，同时观时观察尺振察尺振动动的快慢。下表是的快慢。下表是实验实验记录记录情况，情况，请补请补充表中的空缺：充表中的空缺：进进行行实验时实验时，为为了保了保证证两次两次实验实验的响度不的响度不变变，必，必须须保持保持钢钢尺的不尺的不变变。实验结论实验结论：声音的音：声音的音调调高低和有关。高低和有关。低低振动幅度振动幅度快快5、小明的、小明的发发言声音太小，老言声音太小，老师师要他大声重复一次，老要他大声重复一次，老师师是要求小明提高声音的【是要求小明提高
25、声音的【】A、音、音调调 B、频频率率 C、响度、响度 D、音、音调调及响度及响度CC6、对对于你所熟悉的人，若于你所熟悉的人，若“只只问问其声不其声不见见其人其人”，也能判断是，也能判断是谁谁，这这是根据声音的是根据声音的【】A、响度、响度 B、音、音调调 C、音色、音色 D、振幅、振幅7、在同一架、在同一架钢钢琴上，琴上，弹弹奏奏C调调“3(mi)”和和“1(dou)”这这两个音，以下两个音，以下说说法正确的是【法正确的是【】A、音色一定不同、音色一定不同 B、音、音调调 一定不同一定不同 C、响度一定不同、响度一定不同 D、音、音调调、音色和响度都不同、音色和响度都不同8、我、我们们学学
26、过过的的许许多成多成语语包含了声包含了声现现象，如：象，如：隔隔墙墙有耳、有耳、掩耳盗掩耳盗铃铃、低声低声细细语语、悦耳悦耳动动听、听、震耳欲震耳欲聋聋。这这些成些成语语中描述同一声音特征的是【中描述同一声音特征的是【】A、B、C、D、9、某种昆虫靠翅膀振、某种昆虫靠翅膀振动发动发声。如果声。如果这这种昆虫的翅膀在种昆虫的翅膀在10s内振内振动动了了3500次，次，则则它振它振动动的的频频率是率是Hz，人，人类类听到听到这这种声音（种声音（选选填填“能能”或或“不能不能”）。）。甲、丙甲、丙BD350能能甲、乙甲、乙10、如、如图图所示是几种声音所示是几种声音输输入入到示波器上到示波器上时显时
27、显示的波形，其示的波形，其中音中音调调相同的是，响相同的是，响度相同的是。度相同的是。甲甲乙乙丙丙11、如、如图图是童是童谣谣“小蜜蜂小蜜蜂”的一段歌的一段歌词词与与乐谱乐谱，当小玲唱到，当小玲唱到“大家一起大家一起”这这四个字期四个字期间间，音音调调逐逐渐渐升高。关于升高。关于这这期期间间小玲声音小玲声音变变化的描述正确的是【化的描述正确的是【】A、声、声带带振振动动一次的一次的时间时间逐逐渐渐增加增加 B、声、声带带每秒振每秒振动动的次数逐的次数逐渐渐增加增加 C、声波的、声波的传传播速度逐播速度逐渐渐增大增大 D、声波的振、声波的振动动幅度逐幅度逐渐渐增大增大B12、为为了探究音了探究音
28、调调与什么因素有关，小明与什么因素有关，小明设计设计了下面几个了下面几个实验实验，如，如图图所示，你所示，你认认为为不能不能够够完成探究目的的是【完成探究目的的是【】A、硬纸板接触齿、硬纸板接触齿数不同的齿轮数不同的齿轮B、改变钢尺伸出、改变钢尺伸出桌边的长度桌边的长度C、改变薄塑料尺滑、改变薄塑料尺滑过梳子的速度过梳子的速度D、改变吹、改变吹笔帽的力度笔帽的力度D丙丙乙乙甲甲15、某同学用、某同学用5只粗只粗细细相同而高矮不同的瓶子做相同而高矮不同的瓶子做实验实验，如，如图图甲所示。用嘴分甲所示。用嘴分别对别对着着5只瓶口吹气，只瓶口吹气，发现发现瓶子越高，瓶子越高，发发出声音的音出声音的音
29、调调越低。由此越低。由此现现象，你象，你认为认为：（1）嘴）嘴对对5只小瓶吹气，只小瓶吹气，5只小瓶均只小瓶均发发出声音的原因是什么？出声音的原因是什么？（2）5只小瓶只小瓶产产生不同音生不同音调调的原因是什么？的原因是什么？（3）应应用上述用上述实验结论实验结论，说说明吹笛子明吹笛子时时，用手指，用手指堵住笛孔（如堵住笛孔（如图图乙、丙）能乙、丙）能产产生不同音生不同音调调的道理。的道理。堵住不同的笛孔，空气柱的长短不同，振动频率不同堵住不同的笛孔，空气柱的长短不同，振动频率不同由于空气柱的长短不同由于空气柱的长短不同由于瓶内空气柱的振动由于瓶内空气柱的振动13、关于声、关于声现现象，下列象
30、，下列说说法正确的是【法正确的是【】A、“闻闻其声而知其人其声而知其人”是根据声音的响度来判断的是根据声音的响度来判断的 B、“不敢高声不敢高声语语，恐惊天上人，恐惊天上人”中的中的“高高”是指声音的音是指声音的音调调高高 C、“长啸长啸一声，山一声，山鸣鸣谷谷应应”是指次声波是指次声波传传播很播很远远 D、“隔隔墙墙有耳有耳”说说明固体能明固体能够传够传声声D14、音、音乐乐会上，演会上，演员员正在演奏二胡，二胡正在演奏二胡，二胡发发声是因声是因为为琴弦在，演奏琴弦在，演奏过过程中，程中，演演员员不断不断调调整手指在琴弦上的按整手指在琴弦上的按压压位置是位置是为为了改了改变变声音的。声音的。音调音调振动振动