【學習目标】
1.知道聲音的三個特性,音調、響度和音色;
2.通過實驗探究知道音調、響度和音色各與什麼有關;
3.會用物理知識解釋生活中與聲音特性有關的現象。
【要點梳理】
要點一、頻率決定音調的高低
1.音調:聲音的高低叫音調。
2.頻率:
(1)物理意義:頻率是描述物體的振動快慢的物理量。
(2)定義:每秒内振動的次數叫頻率。
(3)單位:赫茲(Hz)
3.探究影響發聲體振動頻率的因素:
(1)提出問題:發聲體振動的快慢與哪些因素有關?
(2)猜想和假設:發聲體的振動頻率和材料的長短、粗細、松緊有關。(越短、越細、越緊頻率一般越快,音調越高)
(3)實驗過程:
如圖所示,将一把鋼尺按緊在桌面上,一端伸出桌邊。撥動鋼尺,聽它振動發出的聲音,同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度,使鋼尺兩次振動的幅度大緻相同,再次撥動。(控制變量法)
(4)結論:鋼尺伸出的長度越短,振動的越快,頻率越高音調就越高。
4.超聲波和次聲波
一般人的聽力範圍:20Hz—20000Hz,振動頻率低于20Hz的叫次聲波;振動頻率高于20000Hz的叫超聲波。
要點诠釋:
1、地震、火山噴發、台風、海嘯等自然活動,都伴有次聲波的産生,有些次聲波對人體健康有害。
2、一些動物的聽覺範圍與人類不同,它們有些能聽到超聲波或次聲波。
要點二、聲音的強弱——響度
1. 響度:物理學中,聲音的強弱叫做響度。
2. 振幅:物體振動的幅度。
3. 影響響度的因素:
(1)振幅;
(2)人耳離發聲體的距離。(距離越遠,感覺聲音越小)
要點诠釋:
1、實驗證明發聲體的振幅越大,聲音的響度越大,例如,用力地敲鼓,鼓面振幅變大,聲音的響度增大。
2、聲音在介質中傳播能量會衰減,傳播距離越遠,聲音的能量減小得越多,響度越小。但是,需要注意的是聲音的音色、音調、聲速并不改變。
要點三、音色
1. 聲音的特色叫音色,不同物體發出的聲音,即使音調和響度相同,我們也能分辨它們。主要是不同的發聲體音色不同。
2. 音色是由發聲體的材料、結構、發聲方式決定的。發聲體有變化,音色也将變化。
如:有經驗的工人師傅可以通過聽聲音來辨别機器運轉情況是否良好。就是利用了不同的發聲體音色不同。
要點四、樂音和樂器
1.樂音的波形是規則的。
2.樂器可分為三類:
(1)打擊樂器:以鼓為例鼓皮繃得越緊,振動越快,音調越高。擊鼓力量越大,鼓皮的振幅越大,響度越大。
(2)弦樂器:如二胡、小提琴、鋼琴等。長而粗的弦音調低、短而細的弦音調高。繃緊的弦音調高。
(3)管樂器:長的空氣柱産生低音,短的空氣柱産生高音。
要點诠釋:
1.要注意區别發聲體的振動快慢(頻率)與振動幅度(振幅)的區别。音調一般用“高”、“低”、“尖”、“細”、“沉”、“悶”、“亮”等來描述,響度有時也用“高”、“低”來描述,如“高聲喧嘩”、“低聲細語”等,要注意區别。
2.一般而言一個發聲體發出的聲音是由多種頻率的波合成的,從波形圖中可以清楚地看出不同音色聲音的本質。如圖所示,不同樂器奏出相同音調的聲音,從波形圖上可以看出它們主要的振動頻率相同,但波的形狀不同,所以音色不同。
讨論環節:
1、你在挑西瓜的時候,為什麼要拍一拍?是根據什麼判斷西瓜的成熟狀況呢?
2、脆如銀鈴”、“震耳欲聾”、“悅耳動聽”、“聞其聲而知其人”分别描述的是聲音的哪些特征?
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