2.2 聲音的特性（導學案）-【上好課】八年級物理上冊同步備課系列（人教版）【學生版】

第2節(jié)聲音的特性（導學案）【學習目標】1.了解聲音的特性。知道聲音的音調跟發(fā)聲體的頻率有關。知道聲音的響度跟發(fā)聲體的振幅有關。知道不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。2.通過實驗，進一步了解和學習研究物理學問題的方法。3.通過研究現(xiàn)實世界中豐富多彩的發(fā)聲現(xiàn)象，使學生更加熱愛科學?！緦W習重點】聲音的三種特性及其影響因素?！緦W習難點】音調和響度的區(qū)別?！咀灾黝A習】閱讀教材，完成以下問題：1.聲音的稱為音調。音調與物體振動的有關，物體振動得越快，發(fā)出的音調就越；物體振動得越慢，發(fā)出的聲音的音調就越。2．頻率是表示物體的物理量，它的單位是，符號為。大多數(shù)人能夠聽到的聲音的頻率范圍是到，高于這個范圍的聲音叫做，低于這個范圍的聲音叫做。3.聲音的叫響度。物體的越大，產生聲音的響度越大。響度除跟發(fā)聲體發(fā)聲時的振幅有關外，還跟人距離發(fā)聲體的有關系。4.是指聲音的特色、品質。不同發(fā)聲體的音色是不同的，音色取決于發(fā)聲體本身的、_____等因素。我們能區(qū)分不同的人或物體發(fā)出的聲音，是因為它們的有差別?！竞献魈骄俊刻骄恳?、音調【做一做】進行下列實驗，如圖1所示，拿一張硬紙片在梳子上劃過，一次快劃，一次慢劃；仔細聽兩次的聲音有什么不同？【實驗現(xiàn)象】當硬紙片劃過時，硬紙片發(fā)出的聲音尖細；當硬紙片劃過時，硬紙片發(fā)出的聲音低沉?！鞠胍幌搿颗Ｅc蚊子發(fā)出的聲音有什么不同？男低音與女高音歌唱家發(fā)出的聲音有什么不同？牛發(fā)出的聲音低沉，蚊子發(fā)出的聲音細高。男低音低沉渾厚，女高音婉轉高亢。以上事例表明，聲音有高低。1.音調聲音的叫做音調。通常女生比男生的音調，女高音、男中音就是指音調的。圖1圖2圖1圖22.探究實驗——音調的高低和頻率的關系【提出問題】音調的高低與什么因素有關？【猜想和假設】音調可能和振動的快慢有關，可能和振動的幅度有關?！驹O計實驗】控制變量法：控制鋼尺的不變，只改變鋼尺伸出的（改變鋼尺振動的頻率）。如圖2所示，將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(fā)出的聲音，同時觀察振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動。【進行實驗】=1\*GB3①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，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中；=2\*GB3②再分別把鋼尺的1/2、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，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中；記錄表：振動鋼尺長度振動鋼尺長度振動快慢聲音高低鋼尺長度的1/4鋼尺長度的1/2鋼尺長度的3/4【分析論證】鋼尺發(fā)聲的音調高低跟鋼尺振動的快慢有關：鋼尺伸出的越，振動越，音調越；反之，振動越慢，音調越低。3.頻率（1）物理意義：頻率是描述物體的物理量。（2）定義：每秒內振動的次數(shù)叫頻率。（3）單位：（Hz）。例如物體振動的頻率為100Hz，表示物體在1s內振動了次。【總結】影響音調高低的因素：音調由發(fā)聲體振動的音調由發(fā)聲體振動的決定，頻率越大，音調越，頻率越小，音調越低?！纠}1】如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面邊緣，一端伸出約為尺長的一半，撥動鋼尺，聽它發(fā)出的聲音，并觀察它的振動情況。然后減小鋼尺伸出長度約為尺長的1/4，再次實驗，得到的結論是（）A.振動快慢不變B.振動變慢C.頻率變高D.頻率變低4.音調的波形將音叉發(fā)出的聲信號輸入計算機中，觀察聲音的波形。換一個不同頻率的音叉做實驗，邊聽邊分析它們的波形有何不同。觀察兩種不同頻率聲音的波形有何不同？甲甲頻率低音調低乙頻率高音調高【總結】通過觀察示波器中的波形，我們可以清楚地看到，音調的高低與波形間的關系：高音調的聲音頻率高，波高音調的聲音頻率高，波形；低音調的聲音頻率低，波形較。4.超聲波和次聲波（1）可聽聲：人耳感受的聲音頻率有一定的范圍，大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍從到；（2）超聲波——頻率高于的聲，超過人類聽覺的上限；

（3）次聲波——頻率低于的聲，低于人類聽覺的下限。圖5圖5觀看小資料——課本34頁《人和一些動物的發(fā)聲和聽覺頻率范圍》，了解人和一些動物的發(fā)聲和聽覺頻率范圍?！鞠胂胱h議】請你解釋為什么人們聽不到蝴蝶飛過時翅膀振動發(fā)出的聲音？【例題2】如圖1所示，將一把鋼尺緊按在桌面邊緣，一端伸出約為尺長的一半，撥動鋼尺，聽它發(fā)出的聲音，并觀察它的振動情況。然后減小鋼尺伸出長度約為尺長的1/4，再次實驗，得到的結論是（）A．振動快慢不變B．振動變慢C．頻率變高D．頻率變低圖1圖1圖2【例題3】根據(jù)圖中2所給信息，判斷下列說法正確的是（）A．蝙蝠可以發(fā)出頻率為400Hz的聲音B．人能聽到蝙蝠發(fā)出的所有頻率的聲音C．15Hz的聲音只要振幅足夠大，人耳是能聽到的D．人聽覺頻率范圍比人發(fā)聲頻率范圍要大探究二、響度聲音有音調的不同，也有強弱的不同。1.響度：物理學中把聲音的強弱叫響度，也就是聲音的。2.探究響度和振幅的關系【提出問題】響度的大小與哪些因素有關?【猜想假設】響度可能振動幅度有關，物體的振幅越大，產生的聲音響度可能越大。。【進行實驗】①把系好乒乓球的細線拴在鐵架臺上，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，重做上面的實驗，觀察乒乓球被彈開的幅度。將觀察到的現(xiàn)象記入表格中。乒乓球被彈開幅度乒乓球被彈開幅度振幅大小響度大小大大_____小小_____【實驗現(xiàn)象】音叉發(fā)出聲音的響度小，乒乓球被彈開的幅度小，音叉振動的幅度??；音叉發(fā)出聲音的響度大，乒乓球被彈開的幅度大，音叉振動的幅度大。【實驗結論】響度跟發(fā)聲體有關，物體振動的幅度越，產生聲音的響度越。（1）振幅（振動的幅度）：發(fā)聲體偏離位置的最大距離。物體的振幅越大，產生的聲音響度越大。【想一想】響度還與其它因素有關嗎？請你列舉一些事例。【歸納】拿出手機聽，離的近可以清楚地聽見手機的聲音，離得遠幾乎聽不見。表明響度還跟離發(fā)聲體的有關。距離越遠，聲音越分散，響度越小。減小聲音的______，可增大響度。生活中的喊話器、醫(yī)生用的聽診器都利用了這個道理?！究偨Y】（2）影響（2）影響響度大小的因素：物體的越大，產生的聲音越大。響度還跟離發(fā)聲體的有關。距離越遠，聲音越分散，響度越小。3.響度的波形圖：【演示】將音叉發(fā)出的聲信號輸入計算機中，觀察聲音的波形。換一個響度不同的音叉做實驗，邊聽邊分析它們的波形有何不同。比較甲、乙兩個發(fā)聲體聲音的波形可知：甲的振幅，響度；乙的振幅____，響度____。4.區(qū)分音調與響度音調和響度是聲音的兩個不同的特征。響度大的聲音，音調不一定高；音調高的聲音，響度也不一定大?！鞠胂胱h議】蚊子的叫聲與黃牛的叫聲相比，哪個音調高？哪個響度大？蚊子的叫聲音調；黃牛的叫聲響度?！纠}4】男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱，對二人聲音的描述正確的是（）A.男低音比女高音音調低、響度大B.男低音比女高音音調低、響度小C.男低音比女高音音調高、響度大D.男低音比女高音音調高、響度小探究三、音色【做一做】找?guī)酌瑢W站在你看不見處念一首詩，每人讀一句，你能否判斷出每一句分別是哪一位同學念的。為什么？我們之所以能聽出熟悉的人，熟悉的樂器的聲音，是因為不同的人，不同的樂器發(fā)出的聲音_____不同。1.音色：不同的物體發(fā)出的聲音具有不同的特色叫音色。音色與發(fā)生體的、有關。3.一些樂器聲音的波形圖【想想議議】如下圖所示，是音叉、鋼琴與長笛發(fā)出的波形圖，這三種樂器的頻率、響度相同嗎？為什么波形不同？音叉鋼琴長笛【分析】觀察上面的波形可知，這三種樂器發(fā)出的波形，總體上的疏密程度是相同的，即相同，音調相同；振動幅度相同，即相同；但是波的形狀不同，即它們的不同?！纠}5】為鼓勵抗擊新冠肺炎疫情的信心，2020年央視春晚，由6位央視主持人共同表演的情景報告《愛是橋梁》作為春晚臨時增加節(jié)目，引起人們的強烈關注和高度好評。下列說法正確的是（）A．表演者發(fā)出的聲音是由空氣振動產生的 B．表演者的聲音可以在固體、液體和真空中傳播 C．后排觀眾聽到的聲音比前排小，是因為他們聽到的聲音音調低 D．觀眾能依據(jù)音色的不同分辨出是哪位主持人在朗誦探究四、樂音和樂器閱讀《科學世界》，完成下列問題：①什么是樂音？②常見的樂器如打擊樂器、弦樂器、管樂器靠什么發(fā)聲？音調的高低與什么有關？【總結】1.樂音：悠揚、悅耳，聽起來很舒服的聲音叫。從鋼琴和長笛的波形圖中可以看出，樂音的波形是有的。2.樂器：知道三類樂器的發(fā)聲部位。①打擊樂器：鑼、鼓等受到打擊時產生聲音。以鼓為例，鼓皮繃得越，振動得越快，音調越高。擊鼓的力量越大，鼓皮的振動就越大，聲音就越。②弦樂器：二胡、小提琴和鋼琴等通過的振動發(fā)聲。弦樂器的音調高低取決于弦的、_______和。一般來說，弦樂器的弦越細、越短、越緊，其發(fā)聲時的音調越高。③管樂器：長笛、簫等樂器，包含一段空氣柱，吹奏時振動發(fā)聲。管樂器音調的高低取決于所含空氣柱的長短；管內空氣柱越，音調越，反之越高?！纠}6】如圖所示，將鋼尺的一端緊按在桌面上，另一端伸出桌邊，撥動鋼尺改變鋼尺伸出桌面的長度和撥動鋼尺的力度，將鋼尺發(fā)出的不同聲音信號輸入示波器，顯示的兩種不同波形如圖甲、乙所示。下列對各種情況的比較正確的是（）A．甲波形圖的音調比乙低B．甲波形圖的響度比乙大C．用較小的力撥動鋼尺時，對應的是甲波形圖D．鋼尺伸出桌面的長度較長時，對應的是甲波形圖【例題7】圖甲是由竹筒（A、B兩端開口，C處開一小口）和“活塞”組成。將活塞從B處塞入，在A處吹氣并來回拉動“活塞”能發(fā)出悅耳的哨音，“活塞”如圖乙所示。下列說法正確的是（D）A．哨音在真空中也能傳播B．哨音是由竹筒的振動產生的C．換用更大的力吹氣改變了哨音的音調D．吹氣時來回拉動“活塞”改變了哨音的音調【歸納整理】聲音的聲音的產生①由物體的振動產生。振動停止，發(fā)聲也停止。②轉換法：能夠把音叉的振動放大，這種研究方法叫轉換法。①介質：能傳播聲音的物質叫介質。②固體、液體、氣體都可以作為介質傳播聲音，真空不能傳聲。③聲波：聲以波的形式傳播著，我們把它叫做聲波。①聲音每秒鐘傳播的距離叫做聲速。公式：v=st②聲速大小與介質的種類和溫度有關。聲音在固體中傳播最快，在液體中次之，在氣體中傳播最慢。③聲音在15℃空氣中的傳播速度v聲＝340m/s①回聲的形成：聲音遇到障礙物被反射形成的一種現(xiàn)象。②聽到回聲的條件：回聲到達耳朵比原聲晚0.1秒以上，人耳才能把回聲和原聲分開。距離障礙物至少17米遠。③回聲的應用：加強原聲；測量距離。①空氣傳導②骨傳導聲音的傳播聲速聲音的產生和傳播回聲聽覺的形成【精講點撥】1.音調是指聲音的高低，與物體振動的快慢（頻率）有關，用高、低來描述；響度是指聲音的大小，與物體振動的幅度（振幅）有關，用大、小來描述；音調高的聲音不一定響度大，響度大的聲音也不一定音調高。2.發(fā)聲體不同，所產生聲音的音調、響度可能相同，但音色一般不同?？梢酝ㄟ^音色的不同來區(qū)分不同的樂器、不同的人。3．物理中的“高”、“低”只用來描述音調。而聲音的“大”、“小”則用來描述響度。而在日常生活中的“高”、“低”有時指音調，有時指響度，如“這個聲音很高，我唱不上去”這里的“高”指的是音調；“引吭高歌”“低聲細語”這里的“高”、“低”指的是響度，注意區(qū)分?！菊n堂練習】1.敲鑼鼓時要讓嗡嗡作響的鑼聲迅速停止，最好的方法是（）A.捂住耳朵B.不再去敲它C.用手按住鑼面D.握住鑼的邊緣2．圖中，發(fā)聲的喇叭使小紙片“跳舞”，這個現(xiàn)象說明（）A．空氣可以傳播聲音B．發(fā)聲的喇叭正在振動C．小紙片振動使喇叭發(fā)聲D．固體可以傳播聲音3．關于聲音的傳播，下面說法中正確的是（）A．聲音借助介質以波的形式傳播B．聲音在真空中以很小的速度傳播C．聲音在介質中傳播的速度隨溫度降低而增大D．聲音在不同的介質中的傳播速度都相同4．某人在一根較長的裝有水的鋼管的一頭敲一下，另一人在水管的另一頭能聽到三次響聲，這三次響聲傳播的介質順序是（）A．空氣、水、鋼管 B．水、空氣、鋼管 C．鋼管、水、空氣 D．鋼管、空氣、水5.如圖所示分別是音叉、鋼琴、長笛發(fā)出的聲音在示波器上顯示的波形，下面關于三者發(fā)出聲音的特征描述正確的是（）A.音調不同B.響度不同C.音色不同D.都不相同甲音叉甲音叉乙鋼琴丙長笛6．2022年8月4日，解放軍在我國臺島周邊海域舉行大規(guī)模的圍島軍演。如圖所示，發(fā)射的火箭彈經過2.4s命中目標，命中目標后經過