【尖子生學案】2016秋八年級物理上冊聲現(xiàn)象 第2節(jié) 聲音的特性課件 （新版）新人教版

1、?尖子生學案尖子生學案?人教版物理人教版物理 八年級上冊八年級上冊 第二章第二章 聲現(xiàn)象聲現(xiàn)象第第2節(jié)節(jié) 聲音的特性聲音的特性控制變量法控制變量法( (規(guī)律方法規(guī)律方法) ) 控制變量法是被研究的問題與多個因素有關控制變量法是被研究的問題與多個因素有關, ,研究和某一個因素的關系時研究和某一個因素的關系時, ,要控制其他因素不變要控制其他因素不變. .控控制變量法是初中物理實驗中重要的思想制變量法是初中物理實驗中重要的思想, ,考試中從材考試中從材料的選取、方案的設計、結論的描述、數(shù)據(jù)的分析等料的選取、方案的設計、結論的描述、數(shù)據(jù)的分析等方面都可以考查控制變量的思想方面都可以考查控制變量的思想

2、, ,要細心要細心. . 在學習演奏小提琴的過程中,小明和同學們發(fā)現(xiàn)弦樂器的琴弦發(fā)出聲音的音調受很多因素的影響,他們決定對這種現(xiàn)象進行探究,經(jīng)討論后提出以下猜測:猜測一:琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的材料有關;猜測二:琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的長短有關;猜測三:琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的橫截面積有關.為了驗證以上猜測是否正確,他們找到了一些不同規(guī)格的琴弦,如下表:例例1 1編號琴弦的材料琴弦的長度/cm琴弦的橫截面積/mm2鋼200.3鋼鋼400.5尼龍絲300.5尼龍絲400.5(1)為了驗證猜測一,應選用編號為,的琴弦進行實驗. (2)為了驗證猜測二,應選用編號為,的琴弦進行實驗.

3、 (3)為了驗證猜測三,小明選用編號為,的琴弦進行實驗,那么表中缺少的數(shù)據(jù)應為 cm,mm2.解析解析琴弦發(fā)出聲音的音調受很多因素的影響,因此在探究過程中要注意學會控制變量.(1)探究琴弦發(fā)出聲音的音調與琴弦的材料關系時,應該控制琴弦的長度和橫截面積相同,改變材料,即選擇;(2)探究琴弦發(fā)出聲音的音調與琴弦的長度關系時,應該控制琴弦的材料和橫截面積相同,改變長度,即選擇;(3)探究琴弦發(fā)出聲音的音調與琴弦的橫截面積關系時,應該控制琴弦的材料和長度相同,改變橫截面積,即缺少的數(shù)據(jù)中長度應該是20 cm,橫截面積應該是0.5 mm2.20 1.某同學在探究聲音的特性時,利用二胡和小提琴做了以下三次

4、實驗: (1)將二胡的弦按住不動,用大小不同的力撥動二胡的弦;(2)使手指在二胡弦上的位置改變,用大小相同的力撥動弦;(3)用大小相同的力撥動二胡和小提琴的弦.請答復:(1)該同學第一次實驗是探究聲音的 與 的關系; (2)該同學第二次實驗是探究聲音的與的關系; (3)該同學第三次實驗說明不同的物體發(fā)出的聲音的不同. . 提示:解決此題的關鍵是要知道聲音的響度與聲源振動的幅度有關,振動幅度越大,響度越大;音調的上下與發(fā)聲體振動快慢有關,物體振動越快,音調就越高;音色反映的是聲音的品質與特色,它跟發(fā)聲體的材料和結構有關. 1.某同學在探究聲音的特性時,利用二胡和小提琴做了以下三次實驗: (1)將

5、二胡的弦按住不動,用大小不同的力撥動二胡的弦;(2)使手指在二胡弦上的位置改變,用大小相同的力撥動弦;(3)用大小相同的力撥動二胡和小提琴的弦.請答復:(1)該同學第一次實驗是探究聲音的 與 的關系; (2)該同學第二次實驗是探究聲音的與的關系; (3)該同學第三次實驗說明不同的物體發(fā)出的聲音的不同. . 響度響度振幅振幅音調音調頻率頻率音色音色音調和響度的區(qū)別音調和響度的區(qū)別(易錯點易錯點) 音調和響度是樂音的兩個不同的特征音調和響度是樂音的兩個不同的特征, ,它們的定它們的定義、決定因素、改變方法等都不相同義、決定因素、改變方法等都不相同, ,同時它們給人同時它們給人的聽覺感受也不相同的聽

6、覺感受也不相同, ,它們的區(qū)別如下表所示它們的區(qū)別如下表所示. .響度響度音調音調定義定義人耳感覺到的聲音的強弱人耳感覺到的聲音的強弱聲音的高低聲音的高低決定因素決定因素由聲源振幅決定由聲源振幅決定. .振幅越大振幅越大, ,響度越大響度越大. .與距離聲源的遠與距離聲源的遠近有關近有關由聲源頻率決定由聲源頻率決定. .頻率大頻率大, ,音音調高調高聽覺感受聽覺感受洪亮、大、震耳欲聾、輕洪亮、大、震耳欲聾、輕聲細語聲細語清脆、尖細、低沉、渾厚清脆、尖細、低沉、渾厚改變方法改變方法改變振幅改變振幅, ,防止擴散等防止擴散等改變振動快慢即頻率改變振動快慢即頻率例例2 2 牛的叫聲與蚊子的“叫聲相比

7、較,以下結論正確的選項是()A.牛叫的聲音音調高,響度大B.牛叫的聲音音調低,響度小C.牛叫的聲音音調高,響度小D.牛叫的聲音音調低,響度大D D解析音調取決于發(fā)聲體振動的頻率解析音調取決于發(fā)聲體振動的頻率, ,而響度取決而響度取決于發(fā)聲體的振幅于發(fā)聲體的振幅, ,它們之間沒有聯(lián)系它們之間沒有聯(lián)系, ,牛叫的聲音較消沉牛叫的聲音較消沉, ,即振動頻率低即振動頻率低, ,音調較低音調較低; ;蚊子聲音尖細蚊子聲音尖細, ,即振動頻率高即振動頻率高, ,音調較高音調較高. .但牛的叫聲明顯比蚊子的大但牛的叫聲明顯比蚊子的大, ,即其響度大即其響度大. .故故正確答案為正確答案為D.D. 2. 2.

8、男低音歌手獨唱時由女高音歌手輕聲伴唱男低音歌手獨唱時由女高音歌手輕聲伴唱, ,下面下面對二人聲音的描述正確的選項是對二人聲音的描述正確的選項是( () )A.“A.“男聲音調低、響度小男聲音調低、響度小;“;“女聲音調高、響度大女聲音調高、響度大B.“B.“男聲音調高、響度大男聲音調高、響度大;“;“女聲音調低、響度小女聲音調低、響度小C.“C.“男聲音調高、響度小男聲音調高、響度小;“;“女聲音調低、響度大女聲音調低、響度大D.“D.“男聲音調低、響度大男聲音調低、響度大;“;“女聲音調高、響度小女聲音調高、響度小 提示提示: :歌手表演時歌手表演時, ,主唱的人聲音大主唱的人聲音大, ,伴

9、唱的人聲音小伴唱的人聲音小, ,即獨唱的男低音歌手響度大即獨唱的男低音歌手響度大, ,伴唱的女高音歌手響度伴唱的女高音歌手響度小小; ;由于男低音歌手聲音消沉由于男低音歌手聲音消沉, ,所以音調低所以音調低, ,女高音歌女高音歌手聲音尖細手聲音尖細, ,所以音調高所以音調高.D D 實際應用題(2021資陽中考)如下圖,編鐘是我國春秋戰(zhàn)國時代的樂器.以下說法中錯誤的選項是() A.敲擊鐘時發(fā)出的聲音是由鐘振動而產(chǎn)生的B.敲擊大小不同的鐘發(fā)出的聲音在空氣中的傳播速度不同C.敲擊大小不同的鐘能發(fā)出不同音調的聲音D.人耳能區(qū)分不同樂器的聲音是因為它們的音色不同 解析敲擊鐘時發(fā)出的聲解析敲擊鐘時發(fā)出的

10、聲音是由鐘振動而產(chǎn)生的音是由鐘振動而產(chǎn)生的, ,不同不同的鐘發(fā)出的聲音在空氣中的的鐘發(fā)出的聲音在空氣中的傳播速度相同傳播速度相同, ,但不同的鐘質但不同的鐘質量不同量不同, ,振動頻率不同振動頻率不同, ,發(fā)出發(fā)出聲音的上下不同聲音的上下不同, ,故故A,CA,C兩項兩項正確正確,B,B項錯誤項錯誤; ;人耳能區(qū)分不人耳能區(qū)分不同樂器的聲音是因為它們的同樂器的聲音是因為它們的音色不同音色不同, ,故故D D正確正確. .故正確答故正確答案為案為B.B.B例例1 1 推理判斷題(2021廣州中考)如圖2-18所示,相同的水下錄音裝置A,B錄下在海里同一位置的鯨發(fā)出的同一段聲音.A錄到的有高、低音

11、,B錄到的只有低音,由此可以推測:在海洋中傳播較遠距離的聲音是()A.頻率較低的 B.音調較高的C.能量較小的 D.響度較小的例例2 2A A解析由圖可知,A距離鯨較近,B距離鯨較遠,因為A錄到的有高、低音,B錄到的只有低音,說明B錄到的是頻率較低的,所以頻率較低的聲音在海洋中能傳播較遠距離.故正確答案為A. 情景信息題(2021濟寧中考)小夏在研究口琴的發(fā)聲原理時,拆掉了口琴外殼,發(fā)現(xiàn)在氣孔邊分布著長短、厚薄都不同的一排銅片(如圖2-19所示).吹口琴時,在氣流的沖擊下,銅片振動,發(fā)出聲音.對不同氣孔吹氣,改變了聲音的;在同一氣孔處用不同的力度吹氣,改變了聲音的. 例例3 3解析解析 對不同

12、氣孔吹氣對不同氣孔吹氣, ,聲音的音調不同聲音的音調不同, ,在同一氣孔處用不同的力度吹氣在同一氣孔處用不同的力度吹氣, ,力度決定力度決定聲音的振動幅度聲音的振動幅度, ,即振幅即振幅, ,振幅不同振幅不同, ,響度不響度不相同相同. .音調音調響度響度 實驗探究題小聰將圖2-20中的齒數(shù)不同、大小和材料均相同的發(fā)音齒輪分別裝在同一玩具電動機上,當齒輪以相同的轉速勻速轉動時,用大小的力將一張硬紙片分別接觸四個不同的齒輪,使硬紙片發(fā)出聲音的音調分別是“do(1)“re(2)“mi(3)“fa(4)四個音階,其中使硬紙片發(fā)出聲音的音調為fa(4)的齒輪為;接著,他用大小不同的力將一張硬紙片接觸轉

13、速不變的同一齒輪,這是探究聲音與的關系.例例4 4解析解析要想研究音調與頻率的關系要想研究音調與頻率的關系, ,應控應控制聲音的響度不變制聲音的響度不變, ,即用力的大小相同即用力的大小相同; ;讀圖讀圖可知可知A A齒輪最密齒輪最密, ,所以當與硬紙片接觸振動時所以當與硬紙片接觸振動時, ,其頻率最高其頻率最高, ,所以音調最高所以音調最高, ,即發(fā)出聲音的音即發(fā)出聲音的音調為調為fa(4);fa(4);用大小不同的力將一張硬紙片接用大小不同的力將一張硬紙片接觸轉速不變的同一齒輪觸轉速不變的同一齒輪, ,這是在頻率一定的條這是在頻率一定的條件下件下, ,探究聲音的響度與振幅的關系探究聲音的響

14、度與振幅的關系. . 實驗探究題小聰將圖2-20中的齒數(shù)不同、大小和材料均相同的發(fā)音齒輪分別裝在同一玩具電動機上,當齒輪以相同的轉速勻速轉動時,用大小的力將一張硬紙片分別接觸四個不同的齒輪,使硬紙片發(fā)出聲音的音調分別是“do(1)“re(2)“mi(3)“fa(4)四個音階,其中使硬紙片發(fā)出聲音的音調為fa(4)的齒輪為;接著,他用大小不同的力將一張硬紙片接觸轉速不變的同一齒輪,這是探究聲音與的關系.例例4 4相同相同A響度響度振幅振幅 圖文信息題當聲音的音調、響度或音色不同時,示波器上所顯示的波形也會不同.如圖2-21所示為用力敲擊256Hz的音叉后在示波器上所顯示的波形.那么用更大的力敲同

15、一音叉時發(fā)出更響亮的聲音,在如圖2-22所示的A,B,C,D四幅圖中,示波器上所顯示的是圖所對應的波形, 圖比圖2-21中的聲音的音調要高,四幅圖中聲音的音色(填“相同或“不同). 例例5 5解析解析用更大的力敲同一音叉時用更大的力敲同一音叉時, ,振幅增大振幅增大. .響度響度跟振幅有關跟振幅有關, ,振幅越大振幅越大, ,響度越大響度越大, ,故示波器上所顯示的故示波器上所顯示的是是 A A圖所對應的波形圖所對應的波形. .B B圖中聲音的振動頻率比圖圖中聲音的振動頻率比圖2-212-21中聲音的振動頻率快中聲音的振動頻率快, ,故故B B圖比圖圖比圖2-212-21中的聲音的音調中的聲音

16、的音調要高要高; ;四幅圖中發(fā)生體相同四幅圖中發(fā)生體相同, ,故音色相同故音色相同. . 圖文信息題當聲音的音調、響度或音色不同時,示波器上所顯示的波形也會不同.如圖2-21所示為用力敲擊256Hz的音叉后在示波器上所顯示的波形.那么用更大的力敲同一音叉時發(fā)出更響亮的聲音,在如圖2-22所示的A,B,C,D四幅圖中,示波器上所顯示的是圖所對應的波形, 圖比圖2-21中的聲音的音調要高,四幅圖中聲音的音色(填“相同或“不同). 例例5 5A AB B相同相同 實驗探究題在觀看交響樂隊演奏的過程中,小華發(fā)現(xiàn)同屬于管樂器的圓號、小號、長號、大號發(fā)出聲音的上下各不相同,他決定對此進行研究.經(jīng)過和同學們

17、討論,提出了以下猜測:猜測一:管樂器發(fā)出聲音的音調上下,可能與管內空氣柱的長度有關猜測二:管樂器發(fā)出聲音的音調上下,可能與管內空氣柱的橫截面積(粗細)有關小明找來了兩個未使用過的一次性注射器制成了一些哨子(如下圖).注射器的規(guī)格分別為和5mL.他邊吹哨子邊調整注射器內空氣柱的長度,同時利用專用儀器測出聲音的頻率和響度,詳見下表(表中“mL表示毫升,“cm表示厘米)例例6 6序號ABCDEF注射器規(guī)格(mL)2.5 2.5 2.5555空氣柱長度(cm)21.5121.51頻率(Hz)337 488 562 300 337 488聲強級(dB)757560756075(1)選用序號為A,B,C的

18、三次實驗做比照,可以得出:在空氣柱的 相同時,管內空氣柱越短,音調越.(2)選用序號為 的兩次實驗做比照,可以得出:在空氣柱的相同時,管內空氣柱橫截面積越大,音調越.(3)序號為C,D的兩次實驗中,響度大的是(填“C或“D).解析要研究音調的上下和什么因素有關解析要研究音調的上下和什么因素有關, ,需用控制變量法需用控制變量法.(1).(1)選用序號為選用序號為A,B,CA,B,C的三次的三次實驗做比照實驗做比照, ,可以得出可以得出: :在空氣柱的橫截面積在空氣柱的橫截面積( (或粗細或粗細) )相同時相同時, ,管內空氣柱越短管內空氣柱越短, ,單位時間內單位時間內振動的次數(shù)越多振動的次數(shù)越多, ,頻率越快頻率越快, ,音調越高音調越高.(2).(2)空氣空氣柱發(fā)出聲音的音調上下柱發(fā)出聲音的音調上下, ,可能與空氣柱的橫截可能與空氣柱的橫截面積有關面積有關, ,需控制空氣柱長度相同需控制空氣柱長度相同, ,所以要選擇所以要選擇A,D(A,D(或或B,E;B,E;或或C,F)C,F)的兩次實驗做比照的兩次實驗做比照. .由此可由此可得得: :管內空氣柱橫截面積越大管內空氣柱