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件人教版八年級(jí)上冊(cè)物理(新教材)第二章
聲現(xiàn)象八上物理RJ2.1聲音的產(chǎn)生與傳播3.知道聲音傳播需要介質(zhì),聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同.1.通過觀察和實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識(shí)聲音產(chǎn)生和傳播的條件.2.知道聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的.學(xué)習(xí)目標(biāo)課堂導(dǎo)入聲音對(duì)我們來說再熟悉不過了,但是你知道聲音是怎樣產(chǎn)生的,又是如何被我們聽到的嗎?清脆悅耳的鳥鳴瀑布的波濤聲雷聲轟鳴交響樂今天開始,我們將一同走進(jìn)聲音的世界,首先要共同探討的是——聲音的產(chǎn)生與傳播。聲世界你聽到聲音了嗎?橡皮筋在做什么運(yùn)動(dòng)?這聲音是由什么引起的?當(dāng)橡皮筋停止振動(dòng),你還能聽到聲音嗎?橡皮筋振動(dòng)引起的振動(dòng)不能聽到了
①把橡皮筋張緊到一定程度,用手撥動(dòng)。1.聲音的產(chǎn)生探究聲音的產(chǎn)生新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生發(fā)出聲音時(shí),手指感覺到氣流在振動(dòng);停止吹奏,感覺不到氣流振動(dòng)說話時(shí)明顯感覺到聲帶在振動(dòng)。停止發(fā)聲,振動(dòng)停止②將手指按住自己的喉頭說話,有什么感覺?停止發(fā)聲,又有什么感覺?③吹響笛子,聽到悠悠笛聲緩慢揚(yáng)起,然后停止吹氣,能否聽到聲音?新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生(1)物體發(fā)聲時(shí)的共同特征:發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。(2)聲音的產(chǎn)生:聲音是由于物體的振動(dòng)而產(chǎn)生的,振動(dòng)停止,發(fā)聲停止。聲音產(chǎn)生的原因通過觀察生活中的一些與聲音有關(guān)的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)聲音都是由振動(dòng)產(chǎn)生的,由此得出聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,這個(gè)一般性的結(jié)論。這里用到的方法在物理上稱為歸納推理法。新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生敲擊音叉,使音叉發(fā)聲,能觀察到音叉發(fā)聲時(shí)的振動(dòng)嗎?怎樣才能顯示這種微小振動(dòng)?在物理學(xué)中對(duì)于一些看不見、摸不著的東西,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接的測(cè)量,這種研究方法稱為轉(zhuǎn)換法音叉的振動(dòng)不容易觀察,發(fā)聲的音叉接觸水面,會(huì)看到水花四濺。思考:新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生
打擊樂器靠樂器發(fā)聲面振動(dòng)發(fā)聲
2.物體振動(dòng)發(fā)聲的實(shí)例
弦樂器靠弦的振動(dòng)發(fā)聲
①常見樂器是靠什么發(fā)出聲音的呢?管樂器靠空氣柱振動(dòng)發(fā)聲新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生蟬(雄性)是通過腹部的發(fā)生器官來發(fā)聲的。蟈蟈后背長(zhǎng)有透明膜狀發(fā)聲薄片,靠翅膀高速摩擦振動(dòng)發(fā)聲。②一些動(dòng)物的發(fā)聲部位蚊子飛行時(shí),是翅膀迅速振動(dòng)發(fā)聲的。新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生3.聲音的記錄
振動(dòng)可以發(fā)聲。如果將發(fā)聲體的振動(dòng)記錄下來,需要時(shí)再讓物體按照記錄下來的振動(dòng)規(guī)律去振動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生與原來一樣的聲音,這樣就可以將聲音保存下來.
早期的聲音記錄:唱片上有一圈圈不規(guī)則的溝槽,當(dāng)唱片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),唱針隨著劃過的溝槽振動(dòng),這樣就把記錄的聲音重現(xiàn)出來。
現(xiàn)代的聲音記錄:隨著技術(shù)的進(jìn)步,人們還發(fā)明了用磁帶、激光唱盤和存儲(chǔ)卡等記錄聲音的方法。新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲音的產(chǎn)生①桌子(固體)能夠傳播聲音一個(gè)同學(xué)輕叩桌面,另一個(gè)同學(xué)把耳朵貼在桌面上,堵住另一側(cè)的耳朵,能聽到聲音嗎?該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?
音樂家貝多芬耳聾后,就是用牙咬住木棒的一端,另一端頂在鋼琴上來聽自己演奏的琴聲,從而繼續(xù)進(jìn)行創(chuàng)作。(1)實(shí)驗(yàn)探究:固體、液體、氣體、真空能否傳聲1.聲音的傳播新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播
找兩塊石頭在水中敲打碰撞,人能夠清晰地聽到石頭撞擊的聲音。說明水能傳播聲音②液體能夠傳播聲音在花樣游泳比賽中,運(yùn)動(dòng)員在水中也能聽到岸上播放的音樂。說明水能傳播聲音新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播③氣體能夠傳播聲音上課的鈴聲,學(xué)校廣播的聲音,我們都能聽到。這是因?yàn)槲覀冎車錆M了空氣,通過空氣聽到了這些聲音。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播演示實(shí)驗(yàn):真空罩中的鬧鐘1.把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),逐漸抽出其中的空氣,注意聲音的變化。2.再讓空氣逐漸進(jìn)入玻璃罩內(nèi),注意聲音的變化。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播分析討論逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣,聲音有何變化?聽到的鬧鈴聲越來越小假如將玻璃罩內(nèi)的空氣全部抽出,能否聽到聲音?在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理:如果能把罩內(nèi)抽成完全真空,就聽不到鈴聲讓空氣逐漸進(jìn)入玻璃罩,聲音有何變化?聽到的鬧鈴聲變大空氣可以傳播聲音,真空不能傳聲實(shí)驗(yàn)結(jié)論研究方法理想實(shí)驗(yàn)法新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播大量實(shí)驗(yàn)表明:聲音的傳播需要物質(zhì),物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì);傳聲的介質(zhì)既可以是氣體、固體,也可以是液體;真空不能傳聲。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播月球上沒有空氣,宇航員們面對(duì)面大喊也聽不見聲音,你知道他們是通過什么來交流的嗎?真空不能傳播聲音,月球上沒有空氣,哪怕離得再近,宇航員也無法聽到對(duì)方的聲音,只能通過無線電交談。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播
聲音以波的形式通過介質(zhì)將聲源的振動(dòng)向外傳播,這個(gè)波叫聲波。當(dāng)鼓面向左振動(dòng)時(shí),壓縮鼓左側(cè)的空氣,使其變密;鼓面向右振動(dòng)時(shí),又會(huì)使左側(cè)的空氣變疏,鼓面振動(dòng)使周圍空氣形成疏密相間的波動(dòng),向遠(yuǎn)處傳播。(2)聲波新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播類比水波理解聲波新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲音的傳播水波是一圈一圈向外傳播的,而聲波是以疏密相間的波動(dòng)形式向外傳播的,水波與聲波具有相似的形式。
下雨天打雷時(shí),是否在看到閃電的同時(shí)聽到雷聲?事實(shí)上閃電和雷鳴是同時(shí)發(fā)生的,但我們卻先看到閃電,后聽到雷聲。這是為什么呢?說明遠(yuǎn)處的聲音傳到我們耳朵需要一段時(shí)間,即聲音的傳播有一定的速度。1.聲速新知探究知識(shí)點(diǎn)3聲速聲速表示聲音傳播的快慢。其大小等于聲音在1秒內(nèi)傳播的距離。一些介質(zhì)中的聲速介質(zhì)聲速/(m·s-1)介質(zhì)聲速/(m·s-1)空氣(0℃)331海水(25℃)1531空氣(15℃)340冰3230空氣(25℃)346銅(棒)3750軟木500大理石3810煤油(25℃)1324鋁(棒)5000水(常溫)1500鐵(棒)5200新知探究知識(shí)點(diǎn)3聲速(1)聲音在不同的介質(zhì)中傳播快慢不同,聲音在固體、液體、氣體中的傳播速度的關(guān)系一般為v固>v液>v氣。(2)聲音傳播的快慢與溫度有關(guān),在空氣中,聲速隨溫度的升高而增大。由上可知影響聲速的因素有介質(zhì)的種類和介質(zhì)的溫度。觀察表格中一些介質(zhì)中的聲速的數(shù)據(jù),你有什么發(fā)現(xiàn)?新知探究知識(shí)點(diǎn)3聲速(1)回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上時(shí)人耳可以清晰分辨出原聲和回聲(當(dāng)聲速為340m/s時(shí),障礙物距人耳至少為17m)。(2)當(dāng)障礙物離得太近時(shí),聲波很快被反射回來,回聲與原聲疊加在一起,使原聲加強(qiáng),會(huì)使聲音更響亮。音樂廳中常用這種原理使演奏的效果更好。聲音在傳播過程中,遇到障礙物被反射回來的聲音叫做回聲。2.回聲新知探究知識(shí)點(diǎn)3聲速
當(dāng)聲源靜止時(shí),聲音從出發(fā)到再次回到聲源處所走過的距離,是聲源到障礙物距離的兩倍,即
,其中t為從發(fā)聲到接收到回聲的時(shí)間,v聲為聲音的傳播速度。(1)回聲測(cè)距s=v聲
=
v聲tt221如圖是海洋測(cè)量船利用回聲測(cè)量海底地形的示意圖。新知探究知識(shí)點(diǎn)3聲速室內(nèi)講話(比如晚會(huì)、報(bào)告會(huì)等場(chǎng)合)的回聲有時(shí)會(huì)使人聽到多重聲音,不利于接收信息,嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)人的聽覺系統(tǒng)造成傷害。(2)回聲的防止
所以劇院的墻壁常做成凹凸不平的形狀(俗稱燕子泥),就是為了吸收聲波,減弱回聲的影響。新知探究知識(shí)點(diǎn)3聲速天壇的回音壁:人站在圓形圍墻內(nèi)附近說話,聲音經(jīng)過多次反射,可以在圍墻的任何位置聽到。天壇的圓丘:人站在中央臺(tái)上說話,會(huì)感到聲音特別洪亮。(3)回聲建筑新知探究知識(shí)點(diǎn)3聲速聽力和聽覺障礙聽小骨耳廓外耳道鼓膜鼓室咽鼓管前庭半規(guī)管耳蝸(1)人耳的構(gòu)造(2)人耳聽到聲音的過程
聲波
鼓膜
聽小骨
聽覺神經(jīng)大腦科學(xué)世界因?yàn)楣哪こ霈F(xiàn)問題而失去聽覺的人可以利用骨傳導(dǎo)來聽聲音。聲音通過頭骨、頜骨也能傳到聽覺神經(jīng),引起聽覺??茖W(xué)中把聲音的這種傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)。
在聽覺產(chǎn)生過程中,任何部分發(fā)生障礙(如鼓膜、聽小骨或聽覺神經(jīng)損壞),人就會(huì)失去聽覺??茖W(xué)世界①聲速:表示聲音傳播的快慢。②影響因素:與介質(zhì)的種類和介質(zhì)的溫度有關(guān),
空氣中15℃的聲速為340m/s③回聲:區(qū)別原聲和回聲的最短時(shí)間間隔0.1s
④回聲的應(yīng)用:回聲測(cè)距、加強(qiáng)原聲。傳播聲速產(chǎn)生①可在固、液、氣中傳播;真空不能傳聲。②介質(zhì):聲音的傳播需要的物質(zhì)。③聲波:聲音以波的形式傳播,叫做聲波。由物體的振動(dòng)產(chǎn)生,振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。聲音的產(chǎn)生與傳播課堂小結(jié)1.如圖所示,將豎直懸掛的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,會(huì)看到乒乓球—————————。該實(shí)驗(yàn)說明了聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)顯示聲源振動(dòng)的實(shí)驗(yàn):__________________________________________
被反復(fù)彈開
在鼓面上放置碎紙屑,敲擊鼓面發(fā)聲,紙屑上下跳動(dòng)___________________________________________
。隨堂練習(xí)2.小華和小蘭在探究“聲音的產(chǎn)生與傳播”時(shí):(1)如圖甲所示,正在發(fā)聲的音叉將懸掛著的乒乓球反復(fù)彈開,說明聲音是由物體___________產(chǎn)生的。(2)如圖乙所示,敲響右邊的音叉,左邊完全相同的音叉也會(huì)發(fā)聲并把乒乓球彈起,說明_______可以傳聲;若將乙裝置搬上月球?qū)嶒?yàn),則乒乓球_______(選填“能”或“不能”)被彈起。(3)如圖丙所示,抽氣機(jī)不斷向罩外抽氣的過程中,罩內(nèi)音樂芯片的鈴聲會(huì)越來越_____,進(jìn)一步推理得出:______不能傳聲。振動(dòng)小不能空氣真空隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)
3.向前傳播的聲音遇到障礙物能反射回來。一個(gè)同學(xué)向著遠(yuǎn)處的山崖大喊一聲,約1.5s后聽到回聲,那么該同學(xué)距離山崖大概是多少米?
解法二:1.5s為聲音從人傳到山崖,又返回人耳的時(shí)間,
故單程時(shí)間為tˊ=t/2=(1.5s)/2=0.75s
故人距離山崖為
h=νtˊ=340m/s×0.75s=225m.第二章
聲現(xiàn)象八上物理RJ2.2聲音的特性1.掌握音調(diào)跟發(fā)聲體的頻率有關(guān);響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān);不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。學(xué)習(xí)目標(biāo)2.通過探究“音調(diào)與頻率的關(guān)系”和“響度與振幅的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)研究物理學(xué)問題的方法。課堂導(dǎo)入請(qǐng)同學(xué)們回憶生活中的一些現(xiàn)象:當(dāng)蚊子、蝴蝶從耳邊飛過時(shí)……你能聽到它們的聲音嗎?振動(dòng)會(huì)發(fā)出聲音,為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動(dòng)發(fā)出的聲音?卻能聽到討厭的蚊子聲。要知道這些問題的答案,就需要研究聲音的特性。①比較牛與蚊子發(fā)出的聲音有什么不同?②比較兩位歌唱家發(fā)出的聲音有什么不同?點(diǎn)擊播放點(diǎn)擊播放(1)探究聲音的特點(diǎn)新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)聲音聲音的特點(diǎn)探究歸納低沉渾厚男低音女高音婉轉(zhuǎn)高亢尖細(xì)、刺耳低沉、粗壯音調(diào)高音調(diào)高音調(diào)低音調(diào)低我們聽到的聲音,有的聽起來尖細(xì),聲音高,音調(diào)高;有的聽起來低沉,聲音低,音調(diào)低。③探究總結(jié)(2)音調(diào):聲音的高低叫做音調(diào)。新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)牛叫蚊子【提出問題】聲音的音調(diào)高低和什么因素有關(guān)?【設(shè)計(jì)方案】控制變量法:控制鋼尺的振動(dòng)幅度不變,只改變鋼尺伸出的長(zhǎng)短。(3)實(shí)驗(yàn)探究:決定音調(diào)高低的因素如圖所示,將一把鋼尺按緊在桌面上,一端伸出桌邊。撥動(dòng)鋼尺,聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音,同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度,使鋼尺兩次振動(dòng)的幅度大致相同,再次撥動(dòng)。新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)【實(shí)驗(yàn)步驟】①把鋼尺緊壓在桌上,使鋼尺的1/4伸出桌面外,用手向下壓伸出的鋼尺使其振動(dòng),觀察鋼尺振動(dòng)的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低,記錄在表格中;②再分別把鋼尺的2/4、3/4伸出桌面外,仍用同樣大小的力向下壓伸出的鋼尺使其振動(dòng),觀察鋼尺振動(dòng)的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低,記錄在表格中。振動(dòng)部分長(zhǎng)度振動(dòng)快慢音調(diào)高低3/4鋼尺長(zhǎng)2/4鋼尺長(zhǎng)1/4鋼尺長(zhǎng)新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)音調(diào)的高低與發(fā)聲物體的____________有關(guān)。振動(dòng)得越快,發(fā)出的聲音音調(diào)______;振動(dòng)得越慢,聲音音調(diào)_______。振動(dòng)部分長(zhǎng)度振動(dòng)快慢音調(diào)高低3/4鋼尺長(zhǎng)2/4鋼尺長(zhǎng)1/4鋼尺長(zhǎng)慢低快高振動(dòng)快慢越高越低更快更高【實(shí)驗(yàn)記錄】【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)(4)頻率①物理意義用來描述物體振動(dòng)快慢的物理量。物體振動(dòng)快,則頻率高;振動(dòng)慢,則頻率低。②定義:物體振動(dòng)的次數(shù)與所用時(shí)間之比叫頻率。用f表示.③單位:赫茲,符號(hào)是Hz.如物體1s內(nèi)振動(dòng)了50次,則這個(gè)物體振動(dòng)的頻率f=50Hz.(5)音調(diào)和頻率的關(guān)系頻率決定聲音的音調(diào)。頻率越高、音調(diào)越高;頻率越低、音調(diào)越低。新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)(6)音調(diào)不同的聲音的波形圖
將音叉發(fā)出的聲信號(hào)輸入示波器或計(jì)算機(jī)中,觀察聲音的波形。換一個(gè)不同頻率的音叉做實(shí)驗(yàn),邊聽邊分析它們的波形有何不同。用計(jì)算機(jī)觀察不同音調(diào)的波形新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)頻率為128赫茲音調(diào)高的波形比較密集一些;音調(diào)低的波形比較稀疏一些。頻率為440赫茲新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)②超聲波
把高于20000Hz的聲叫超聲波,因?yàn)樗鼈兂^人類聽覺的上限。①可聽聲
多數(shù)人能夠聽到的聲音頻率范圍為:20~20000Hz。③次聲波
把低于20Hz的聲叫次聲波,因?yàn)樗鼈兊陀谌祟惵犛X的下限。新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)(7)聲的分類動(dòng)物的聽覺頻率范圍一般和人的不同。有的動(dòng)物能聽到超聲波,有的動(dòng)物能聽到次聲波。有些動(dòng)物既能聽到超聲波也能發(fā)出超聲波,如蝙蝠、海豚等。④一些動(dòng)物的發(fā)聲和聽覺頻率范圍發(fā)生地震、海嘯、火山噴發(fā)、臺(tái)風(fēng)時(shí)會(huì)伴有次聲波產(chǎn)生。有些動(dòng)物可以發(fā)出次聲波,例如大象。新知探究知識(shí)點(diǎn)1音調(diào)聲音有音調(diào)的不同,也有強(qiáng)弱的不同。
(2)探究響度和什么因素有關(guān)(1)響度
聲音的強(qiáng)弱叫做響度?!驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】將系在細(xì)繩上的乒乓球輕觸正在發(fā)聲的音叉,觀察乒乓球被彈開的幅度。使音叉發(fā)出不同響度的聲音,重做上面的實(shí)驗(yàn)。新知探究知識(shí)點(diǎn)2響度【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①把系好乒乓球的細(xì)線拴在鐵架臺(tái)上,用正在發(fā)聲的音叉輕觸乒乓球,觀察乒乓球被彈開的幅度;②用大小不同的力敲擊音叉,使音叉發(fā)出響度不同的聲音,重做上面的實(shí)驗(yàn),觀察乒乓球被彈開的幅度。新知探究知識(shí)點(diǎn)2響度聲音的響度與發(fā)聲體振動(dòng)的幅度有關(guān),發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越大,產(chǎn)生聲音的響度越大;發(fā)聲體振動(dòng)的幅度越小,產(chǎn)生聲音的響度越小?,F(xiàn)象:用較小力敲擊音叉時(shí),音叉發(fā)出聲音的響度小,乒乓球被彈開的幅度小;用較大力敲擊音叉時(shí),音叉發(fā)出聲音的響度大,乒乓球被彈開的幅度大。新知探究知識(shí)點(diǎn)2響度【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】甲乙(3)振幅物理學(xué)中用振幅來描述物體振動(dòng)的幅度。物體的振幅越大,產(chǎn)生聲音的響度越大。(4)用波形圖表示響度的大小振幅大,響度大振幅小,響度小新知探究知識(shí)點(diǎn)2響度(5)影響響度大小的其他因素響度的大小還與人距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān);人離發(fā)聲體距離越遠(yuǎn),聲音越分散,聽到的響度越小。喊話器新知探究知識(shí)點(diǎn)2響度為了增大響度,可以減少聲音的分散。醫(yī)生檢查疾病用的聽診器、喊話器都是應(yīng)用了這個(gè)道理。用不同的樂器演奏同一首樂曲。在音調(diào)和響度相同時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)聲音是不同的,你能夠分辨出它們是哪種樂器發(fā)出的嗎?請(qǐng)欣賞古典音樂《梁?!伏c(diǎn)擊播放暫停新知探究知識(shí)點(diǎn)3音色將音叉、鋼琴與長(zhǎng)笛發(fā)出的聲音分別輸送到計(jì)算機(jī)(或示波器)中,觀察聲音的波形圖,比較它們的波形有何異同。(1)探究不同發(fā)聲體的音色新知探究知識(shí)點(diǎn)3音色根據(jù)觀察到的聲音波形可以知道:①音叉、鋼琴、長(zhǎng)笛發(fā)出的聲音波形,總體上的疏密程度是相同的,即頻率相同,音調(diào)相同.②振動(dòng)幅度相同(振幅相同),響度相同.③波的形狀不同,即音色不同.新知探究知識(shí)點(diǎn)3音色
音色反映了物體發(fā)出聲音的品質(zhì)與特色。
不同的發(fā)聲體即使發(fā)出聲音的音調(diào)與響度都相同,聲波的形狀也有所區(qū)別,這是由于不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。決定音色的因素
發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)等自身因素。
例如:不同的人說話的聲音不同,就是音色不同。新知探究知識(shí)點(diǎn)3音色(1)發(fā)聲體規(guī)則振動(dòng)發(fā)出的聲音叫做樂音,樂音悠揚(yáng)、悅耳,聽起來很舒服。編鐘是我國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代的樂器,敲擊大小不同的鐘,能發(fā)出不同的音調(diào)。大型樂隊(duì)新知探究知識(shí)點(diǎn)4樂音與樂器鼓(2)樂器
分為三種主要類型.①打擊樂器:鑼、鼓等收受到打擊時(shí)產(chǎn)生聲音。以鼓為例,鼓皮繃得越緊,振動(dòng)得越快,音調(diào)越高。擊鼓的力量越大,鼓皮的振動(dòng)幅度就越大,聲音就越響亮。鑼新知探究知識(shí)點(diǎn)4樂音與樂器②弦樂器:二胡、小提琴和鋼琴等通過弦的振動(dòng)發(fā)聲。弦樂器的音調(diào)高低取決于弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短和松緊。一般來說,弦樂器的弦越細(xì)、越短、越緊,其發(fā)聲時(shí)的音調(diào)越高。新知探究知識(shí)點(diǎn)4樂音與樂器抬起不同的手指,就會(huì)改變空氣柱的長(zhǎng)度,從而改變音調(diào)。長(zhǎng)的空氣柱產(chǎn)生低音,短的空氣柱產(chǎn)生高音。③管樂器:長(zhǎng)笛、簫等樂器,吹奏時(shí)空氣柱振動(dòng)發(fā)聲。新知探究知識(shí)點(diǎn)4樂音與樂器課堂小結(jié)聲音的特性音調(diào)音色響度定義:聲音的高低影響因素:頻率可聽聲、次聲波、超聲波定義:聲音的強(qiáng)弱影響因素:發(fā)聲體的振幅、距離聲源的遠(yuǎn)近定義:聲音的品質(zhì)影響因素:發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)分類隨堂練習(xí)1.某種昆蟲靠翅膀的振動(dòng)發(fā)聲。如果這種昆蟲的翅膀在2s內(nèi)做了700次振動(dòng),頻率是多少?人類能聽到嗎?答:
350Hz人能聽到這種昆蟲的翅膀在2s內(nèi)做了700次振動(dòng),所以它1s內(nèi)振動(dòng)了350次,即頻率為350Hz。而人耳能聽到的聲音的頻率范圍為20~20000Hz,所以人能聽到。2.生活中經(jīng)常用“高”“低”來形容聲音,如“女高音”“男低音”“引吭高歌”“低聲細(xì)語”。其中的“高”“低”描述的各是聲音的哪些特性?“女高音”的“高”指音調(diào)高;“男低音”的“低”指音調(diào)低;“引吭高歌”的“高”指響度大;“低聲細(xì)語”的“低”指響度小。隨堂練習(xí)3.如圖小明自己制作了一個(gè)哨子。在筷子上纏一些棉花,做成一個(gè)活塞,用水蘸濕棉花后塞入兩端開口的塑料管。吹管的上端,可以發(fā)出悅耳的哨聲。上下推拉活塞,可以改變聲音的_____,用大小不同的力吹,可以改變聲音的______。(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”),活塞越向下拉,發(fā)出聲音的音調(diào)越_____。音調(diào)響度低隨堂練習(xí)當(dāng)推拉活塞時(shí),空氣柱長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化,振動(dòng)快慢會(huì)發(fā)生改變,會(huì)發(fā)出不同音調(diào)的聲音。
用大小不同的力吹,那么聲音的振幅不同,改變的是聲音的響度。活塞越向下拉,上面的氣體體積變大,振動(dòng)越慢,音調(diào)變低。4.如圖所示是人和一些動(dòng)物的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍,下列說法正確的是()A.地震前會(huì)發(fā)出次聲波,人和狗肯定聽不到,但大象能夠聽到B.大象用次聲波“交談”時(shí),人類聽不見但大象能聽見C.院子里的小狗聽不見家里人的悄悄話,是因?yàn)榍那脑挼念l率太低D.大象和狗的發(fā)聲頻率無重疊區(qū),所以狗叫聲大象永遠(yuǎn)聽不見BA.地震前會(huì)發(fā)出次聲波,由圖可知,人類聽不到次聲波,狗和大象能夠聽到,故A錯(cuò)誤;B.大象的發(fā)聲頻率為14Hz~24Hz,大象用次聲波“交談”時(shí),人類的聽覺范圍20~20000Hz,大象的聽覺范圍1~20000Hz,所以人類聽不見但大象能聽見,故B正確;C.狗的聽覺范圍比人的聽覺范圍廣,人說話的聲音狗是能夠聽到的,故C錯(cuò)誤D、大象的聽覺范圍是1Hz~20000Hz,而狗的發(fā)聲范圍是452Hz~1800Hz,因此大象是能夠聽到狗的叫聲的,故D錯(cuò)誤。隨堂練習(xí)第二章
聲現(xiàn)象八上物理RJ2.3聲的利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解聲的有關(guān)知識(shí)和應(yīng)用,知道聲可以傳遞信息,傳遞能量。2.通過學(xué)習(xí)聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,體會(huì)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系。課堂導(dǎo)入人從呱呱墜地時(shí),就開始利用聲音了。媽媽能從嬰兒的啼哭聲中發(fā)現(xiàn)寶寶情緒的變化;水手可以通過汽笛的回聲判斷懸崖的距離;醫(yī)生會(huì)用各種各樣的超聲儀器為患者診病……大象利用次聲波交流蝙蝠利用超聲波捕食自然界的聲現(xiàn)象實(shí)在是太多了。除了人類,動(dòng)物中也有不少是利用聲的高手。
今天我們一起學(xué)習(xí)聲的應(yīng)用。請(qǐng)同學(xué)們分析以下場(chǎng)景有什么共同點(diǎn)?說明了什么問題?
醫(yī)生用聽診器了解人體器官的健康狀況老師講課,同學(xué)們聽明白了汽車修理師傅聽汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音判斷故障
新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息海豚利用聲波與人交流聽到遠(yuǎn)處隆隆的雷聲,可以判斷一場(chǎng)大雨即將來臨分析上述場(chǎng)景發(fā)現(xiàn):當(dāng)人們感知到不同的聲音時(shí),就會(huì)傳遞給人們不同的信息。用鐵錘敲擊鋼軌,根據(jù)聲音中發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的螺栓(1)聲可以傳遞信息新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息(2)聲傳遞信息的應(yīng)用
①回聲定位與應(yīng)用想一想,蝙蝠是怎樣確認(rèn)目標(biāo)的?它采用的方法叫做什么?蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)發(fā)出超聲波,這些超聲波碰到墻壁或昆蟲時(shí)會(huì)反彈回來,根據(jù)回聲到來的方位和時(shí)間,蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置。這種根據(jù)回聲探測(cè)目標(biāo)的方法叫做回聲定位。新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息倒車?yán)走_(dá)
倒車?yán)走_(dá)在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。倒車?yán)走_(dá)在倒車時(shí),利用超聲波原理,由裝置在車尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波,計(jì)算出車體與障礙物間的實(shí)際距離,然后提示給司機(jī),使停車或倒車更容易、更安全。
倒車?yán)走_(dá)
新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息人們利用聲吶可以來測(cè)量海底的深度。測(cè)量海底深度的原理:從船上發(fā)出聲脈沖至海底,通過測(cè)算接收,然后將接收到的回聲所經(jīng)歷的時(shí)間自動(dòng)轉(zhuǎn)換為深度值顯示出來。
聲吶
新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息醫(yī)生用B超查看胎兒發(fā)育情況
②“B超”原理醫(yī)生利用聽診器捕獲人體內(nèi)的聲音信息,來診斷疾病。而借助超聲波,醫(yī)生還可以準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部臟器的圖像信息。醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,然后接收體內(nèi)臟器的反射波,反射波攜帶的信息經(jīng)過處理后顯示在屏幕上。這就是常說的“B超”。新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息超聲波探傷儀
超聲波探傷儀是利用超聲波能透入金屬材料的深處,并由一界面進(jìn)入另一界面時(shí),在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件缺陷的一種方法。新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息
③超聲波探傷儀頻率低于20Hz的聲叫做次聲波。地震、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、海嘯、核爆炸等發(fā)生時(shí),都伴有次聲波產(chǎn)生。對(duì)人類生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。新知探究知識(shí)點(diǎn)1聲與信息
④次聲波監(jiān)測(cè)儀
把一塊石頭扔進(jìn)水里,可以看到一圈一圈的水波向四周散去,水面上的樹葉也隨之起伏。樹葉獲得的能量是從哪里來的?這說明扔石頭的能量通過水波傳給了樹葉。
聲波也是一種波動(dòng),那么,聲波能傳遞能量嗎?新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲與能量(1)聲具有能量,也可以傳遞能量傳遞聲的過程實(shí)際上就是傳遞能量的過程。將揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)燭焰,播放音樂,你看到了什么現(xiàn)象?這說明了什么問題?會(huì)看到燭焰跳動(dòng)。說明聲音具有能量。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲與能量①超聲波清洗機(jī)
超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)比可聽聲更加強(qiáng)烈,常被用來清洗物體。把被清洗的物體放在清洗液里,超聲波穿過液體并引起激烈的振動(dòng),振動(dòng)把物體上的污垢敲擊下來而不會(huì)損壞被洗的物體。超聲波牙刷、洗牙也是利用了超聲波的振動(dòng)原理。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲與能量(2)聲具有能量的應(yīng)用②超聲波碎石
超聲波碎石是利用電能轉(zhuǎn)變成聲波,聲波在超聲轉(zhuǎn)換器內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)能,通過超聲電極傳遞到超聲探桿上,使其頂端發(fā)生縱向振動(dòng),當(dāng)與堅(jiān)硬的結(jié)石接觸時(shí)產(chǎn)生碎石效應(yīng),但對(duì)柔軟的組織并不造成損傷。不用開刀,不會(huì)對(duì)身體造成傷害。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲與能量把超聲波通入水罐中,采用超聲波高頻振蕩原理將水霧化為1~5微米的超微粒子,再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi),從而達(dá)到均勻加濕空氣的目的,就可以增加室內(nèi)空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。
③超聲波霧化器對(duì)于咽喉炎、氣管炎等疾病,藥力很難達(dá)到患病的部位。利用超聲波的高能量將藥液打碎成小霧滴,讓病人吸入,能夠增進(jìn)療效。新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲與能量由于次聲波傳播的路程遠(yuǎn)、穿透能力強(qiáng)、且較低頻率的次聲波達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)可以致人死亡,所以在科技發(fā)達(dá)的今天,次聲波可以作為武器。④次聲波武器新知探究知識(shí)點(diǎn)2聲與能量(1)天壇的回音壁人站在圓形圍墻內(nèi)附近說話,聲音經(jīng)過多次反射,可以在圍墻的任何位置聽到。馳名中外的北京天壇,是明清兩代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方,其中的回音壁、三音石、圜丘三處建筑有非常美妙的聲音現(xiàn)象。科學(xué)世界(2)圜丘圜丘在天壇公園的南部,是一座分成三層的圓形平臺(tái),每層的周邊都有漢白玉欄桿,每層平臺(tái)的臺(tái)面都有光滑的石板鋪成。第三層臺(tái)面高出地面約5m,半徑約11.5m,第三層中心是一塊圓形的大理石。俗稱天心石或太極石,當(dāng)你站在天心石上說話或唱歌時(shí),你會(huì)覺得聲音特別洪亮??茖W(xué)世界這種奇妙的現(xiàn)象是聲音反射造成的音響效果。圜丘第三層臺(tái)面中心略高,四周微微向下傾斜。當(dāng)有人在臺(tái)中心喊叫一聲,傳向四處的聲音有一部分被四周的石欄桿反射,射到稍有傾斜的臺(tái)面后又反射到臺(tái)中心。因?yàn)猷髑鸬谌龑影霃絻H11.5m,從發(fā)聲到回聲返回中心約需0.07s,所以回聲跟原來的聲音混在一起,分辨不開,只覺得聲音格外響亮,還使人覺得似乎有聲音從地下傳來。科學(xué)世界課堂小結(jié)聲的利用聲能傳遞信息聲能傳遞能量回聲定位——聲吶醫(yī)學(xué)檢查——B超穿透能力——超聲波探傷儀超聲波清洗物體、超聲波去除結(jié)石隨堂練習(xí)1.下列事例能說明聲能傳遞信息的是()A.用超聲波美白牙齒B.在食品工廠里人們常用超聲波給牛奶消毒C.外科醫(yī)生利用超聲波除去病人體內(nèi)的結(jié)石D.用手拍打西瓜,通過聽聲音來辨別西瓜的生熟D傳遞能量2.下列事例是利用聲傳遞能量的是()A.利用超聲波洗牙B.醫(yī)生用聽診器診斷病情C.漁民捕魚時(shí)利用聲納探測(cè)魚群的位置D.蝙蝠利用“回聲定位”確定目標(biāo)的位置A傳遞信息隨堂練習(xí)3.汽車已進(jìn)入千家萬戶,給人們的出行帶來方便。司機(jī)倒車時(shí)因看不到車后的障礙物容易撞到障礙物,為了安全,轎車裝有倒車?yán)走_(dá)。(1)倒車防撞超聲波雷達(dá)安裝在車的_______(選填“前”“中”或“尾”)部;(2)倒車防撞超聲波雷達(dá)是利用______測(cè)距原理來測(cè)量距離的。這種倒車?yán)走_(dá)_______(選填“能”或“不能”)用在月球探測(cè)車上預(yù)防月球車撞到障礙物。原因是_____________。(3)倒車防撞超聲波雷達(dá)向障礙物發(fā)出超聲波信號(hào)后,經(jīng)過0.02s后其接收裝置收到返回的信號(hào),則車尾與障礙物之間的距離大約是多少?3.4m尾回聲真空不能傳聲不能超聲波到達(dá)障礙物所用的時(shí)間t=0.02s/2=0.01s車尾與障礙物之間的距離s=vt=340m/s×0.01s=3.4m隨堂練習(xí)第二章
聲現(xiàn)象八上物理RJ2.4噪聲的危害與控制1.了解噪聲的來源,知道噪聲的危害和控制噪聲的途徑.2.學(xué)習(xí)控制噪聲的辦法,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí).學(xué)習(xí)目標(biāo)課堂導(dǎo)入請(qǐng)同學(xué)們欣賞音樂《梁?!菲?同學(xué)們聽了前、后半段音樂,有什么感受?一段是優(yōu)美動(dòng)聽的樂音,令人心情舒暢;一段是嘈雜的聲音—噪聲,則令人心煩意亂。噪聲是嚴(yán)重影響我們生活的污染之一。噪聲是怎樣產(chǎn)生的?它對(duì)人有哪些危害?怎樣才能有效的防止或減弱噪聲?利用示波器觀察泡沫塑料塊刮擦玻璃板時(shí)產(chǎn)生的噪聲的波形,并與音叉發(fā)出的聲音的波形做比較。新知探究知識(shí)點(diǎn)1噪聲的來源(1)噪聲噪聲的波形音叉的波形實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:噪聲的波形沒有規(guī)則、雜亂無章的。音叉所產(chǎn)生聲音的波形有規(guī)則。大量的實(shí)驗(yàn)證明:噪聲的波形沒有規(guī)則①?gòu)奈锢韺W(xué)的角度講:發(fā)聲體做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)出噪聲,發(fā)聲體做有規(guī)律振動(dòng)產(chǎn)生的聲音叫樂音。新知探究知識(shí)點(diǎn)1噪聲的來源②從環(huán)保角度講,凡是妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,以及對(duì)人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音,都屬于噪聲。從環(huán)境保護(hù)的角度講,噪聲的來源是非常多的。街道上的汽車聲、安靜的圖書館里的說話聲、建筑工地的機(jī)器聲,以及鄰居電視機(jī)過大的聲音,娛樂場(chǎng)所的音樂聲,都是噪聲。樂音和噪聲都是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的;有時(shí)樂音也會(huì)因?yàn)楦蓴_其他人而屬于噪聲,例如廣場(chǎng)舞的音樂新知探究知識(shí)點(diǎn)1噪聲的來源(1)分貝①表示聲音強(qiáng)弱等級(jí)的單位:dB(分貝)。0dB是人剛能聽到的最微弱的聲音.②噪聲等級(jí)中的幾個(gè)臨界點(diǎn):為不影響休息和睡眠,不超過50dB
為不影響學(xué)習(xí)和工作,不超過70dB
為保護(hù)聽力,不超過90dB噪聲監(jiān)測(cè)儀新知探究知識(shí)點(diǎn)2噪聲的危害你周圍有哪些噪聲?噪聲主要來源于工業(yè)、交通運(yùn)輸和人們的日常生活中。請(qǐng)說說自己的感受并找到這些噪聲的來源。新知探究知識(shí)點(diǎn)2噪聲的危害主觀感覺聲音強(qiáng)弱的等級(jí)/dB聲音的來源極靜10~20臥室、輕聲耳語安靜30~50圖書館閱覽較靜50~70辦公室、一般講話較吵70~90大聲說話、車輛行駛很吵90~110拖拉機(jī)開動(dòng)感到疼痛110~130球磨機(jī)、電鋸工作無法忍受130~150噴氣式飛機(jī)起飛(2)人對(duì)不同強(qiáng)度的聲音的感覺新知探究知識(shí)點(diǎn)2噪聲的危害(3)噪聲的危害①心理影響首先會(huì)干擾人們的工作和睡眠,使人煩躁、精力不集中,妨礙睡眠和休息,嚴(yán)重影響人們的正常生活。新知探究知識(shí)點(diǎn)2噪聲的危害②生理影響噪聲會(huì)危害到人的聽覺系統(tǒng),使人耳聾,長(zhǎng)期處在90dB環(huán)境中的人,耳聾的發(fā)病率明顯增加。另外還會(huì)使人頭痛、消化不良、視覺模糊等。③物理影響高強(qiáng)度的噪聲能夠損壞建筑物,例如爆破產(chǎn)生的聲音。新知探究知識(shí)點(diǎn)2噪聲的危害噪聲會(huì)嚴(yán)重影響人們的工作和生活,因此控制噪聲十分重要。我們知道,聲音從產(chǎn)生到引起聽覺有這樣三個(gè)階段:因此,控制噪聲從這三個(gè)方面著手。聲源的振動(dòng)產(chǎn)生聲音空氣等介質(zhì)傳播聲音鼓膜的振動(dòng)引起聽覺防止噪聲產(chǎn)生阻斷噪聲傳播防止噪聲進(jìn)入人耳新知探究知識(shí)點(diǎn)3噪聲的控制(1)防止噪聲產(chǎn)生在聲源處控制。如:在車輛的排氣管上安裝消聲器,學(xué)校附近禁止鳴笛等。新知探究知識(shí)點(diǎn)3噪聲的控制(2)阻斷噪聲傳播在傳播過程中控制。例如,高架路兩側(cè)安裝隔音墻;馬路邊植樹種草;門窗采用雙層玻璃等。有資料顯示,噪聲每經(jīng)過一塊100m的林帶可降低20~25dB。新知探究知識(shí)點(diǎn)3噪聲的控制(3)防止噪聲進(jìn)入人耳在人耳處控制。例如:工廠里的工人帶防噪聲耳塞、隔音帽;或用手捂住耳朵等。新知探究知識(shí)點(diǎn)3噪聲的控制課堂小結(jié)噪聲心理效應(yīng)、生理效應(yīng)、物理效應(yīng)控制概念來源物理角度環(huán)保角度自然噪聲、交通噪聲、工業(yè)噪聲、生活噪聲等危害在傳播過程中:阻斷噪聲傳播在人耳處:防止進(jìn)入人耳在聲源處:防止噪聲產(chǎn)生隨堂練習(xí)1.下列情景中的聲音。不屬于噪聲的是()A.上課時(shí),老師講課的聲音B.馬路上,機(jī)動(dòng)車的鳴笛聲C.在圖書館,幾位同學(xué)熱烈討論問題的聲音D.睡覺時(shí),蚊蟲發(fā)出的嗡嗡聲A影響人們正常休息影響人們心情影響同學(xué)們閱讀學(xué)習(xí)2.下列控制噪聲的措施中,相對(duì)應(yīng)的解釋正確的是(
)A.高速公路旁安裝隔音墻——在傳播過程中減弱噪
聲B.開會(huì)時(shí)把手機(jī)調(diào)到靜音狀態(tài)——在人耳處減弱噪聲C.關(guān)閉房間的門窗——在聲源處減弱噪聲D.機(jī)場(chǎng)跑道工作人員戴防噪聲耳罩——在聲源處減弱噪聲A聲源處人耳處傳播過程中隨堂練習(xí)3.為了使教室內(nèi)的學(xué)生免受環(huán)境噪聲干擾,采取下面的哪些方法是有效、合理的?如果你認(rèn)為無效或不合理,簡(jiǎn)單說明理由。(1)老師講話聲音大一些;(2)每個(gè)學(xué)生都帶一個(gè)防噪聲的耳罩;(3)在教室周圍植樹;(4)教室內(nèi)安裝噪聲監(jiān)測(cè)裝置。(3)是有效、合理的。(1)是無效的,老師聲音大些無法使學(xué)生免受噪聲干擾。(2)有效但不合理,學(xué)生聽不到老師的講課聲。(4)是無效的,這種裝置只能監(jiān)測(cè)噪聲強(qiáng)弱但不能減弱噪聲。隨堂練習(xí)4.如圖所示,在繁華鬧市區(qū)設(shè)立的噪聲監(jiān)測(cè)儀是測(cè)定聲音的_____(填寫聲音的特性),它
(選填“能”、或“不能”)控制噪聲,請(qǐng)你替它補(bǔ)上單位:53_____,_____dB是人剛能聽見的最微弱的聲音。dB響度
0提醒:噪聲監(jiān)測(cè)儀是測(cè)定聲音的強(qiáng)弱,它不能控制噪聲。人類將剛能聽見的最微弱的聲音規(guī)定為0dB。不能
隨堂練習(xí)第二章
聲現(xiàn)象八上物理RJ2.5跨學(xué)科實(shí)踐:制作隔音房間
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