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人教2024八上物理同步精品課件
人教版八年級上冊
2024新人教版八（上）物理情景教學高效課件
第二章 聲現象
2.2聲音的特性
目 錄
新課引入
2
新知學習
3
課堂小結
4
學習目標
1
隨堂練習
5
1. 了解聲音的特性. 知道聲音的音調跟發聲體的頻率有關. 知道聲音的響
度跟發聲體的振幅有關. 知道不同發聲體發出聲音的音色不同.
2. 通過實驗，進一步了解和學習研究物理學問題的方法.
學習目標
新課引入
蚊子和蝴蝶在飛行時翅膀都在振動，為什么我們能聽到討厭的蚊子聲，卻聽不到蝴蝶翅膀振動發出的聲音
問題
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新知學習
一、音調
聽歌，感受兩首歌曲中聲音有什么差別？
男 聲
女聲
男歌手
低沉、渾厚
女歌手
尖細、高吭
我們接觸的各種聲音，有的聽起來音調高，有的聽起來音調低.
聲音為什么會有音調高低的不同？什么因素決定音調的高低？
思考
將一把鋼尺緊按在桌面上，使伸出桌邊的部分較長.撥動鋼尺，觀察它的振動情況.逐漸縮短鋼尺伸出的長度，重復前面的操作與觀察.分析鋼尺振動的快慢與它伸出的長度之間的關系.
鋼尺伸出的長度越短，其振動得越快.
想想做做
現象：
當伸出的長度減小到一定程度時，撥動鋼尺就能聽到較為清楚的聲音，注意聽它的音調.繼續縮短鋼尺伸出的長度并撥動鋼尺，注意音調的變化.分析鋼尺發出聲音的音調與它振動的快慢之間的關系.
鋼尺振動的越快，其發出聲音的音調越高.
想想做做
物體振動得快，發出聲音的音調就高；振動得慢，發出聲音的音調就低.可見發聲體振動的快慢決定著音調的高低.
現象：
結論：
頻率
——描述物體振動的快慢的物理量
如果一個物體在1 s內振動100 次，它的頻率就是100 Hz.
1. 定義：
物體每秒內振動的次數.
2. 影響：
頻率決定聲音的音調，頻率高則音調高，頻率低則音調低.
3. 單位：
赫茲，簡稱赫，符號Hz.
我們如何直觀地了解物體振動發聲的情況呢？
我們可以將聲音的波形用示波器、計算機或手機等呈現出來.
思考
通過屏幕上的波形，我們可以發現：低音調的波形比較稀疏，說明聲音的頻率較低；高音調的波形更密集一些，說明聲音的頻率較高.
把音叉發出的聲音信號輸入示波器、計算機或手機，觀察聲音的波形.換一個不同頻率的音叉做實驗，邊聽邊觀察它們的波形有何不同
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觀察聲音的波形
演 示
甲 256 Hz音叉聲音的波形
乙 440 Hz音叉聲音的波形
影響物體振動頻率的因素
拓展實驗
松緊程度：越緊，振動的頻率_____，聲音的音調越____.
粗細程度：越細，振動的頻率_____，聲音的音調越____.
長短程度：越短，振動的頻率_____，聲音的音調越____.
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音調
反映
聲音的
高低
決定于
物體的
振動頻率
長、粗、厚、松→音調
短、細、薄、緊→音調
低
高
越大
高
越大
越大
高
高
超聲波和次聲波
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次聲波
多數人的聽覺頻率范圍
超聲波
20 HZ
20 000 HZ
超聲波
次聲波
低于人類聽覺
頻率的下限
高于人類聽覺
頻率的上限
聲音、超聲波、次聲波統稱聲.
(注：聲音是指人耳能聽到的聲. )
—— 人們把高于20 000 Hz的聲波叫作超聲波.
—— 人們把低于20 Hz的聲波叫作次聲波.
人和一些動物的聽覺頻率范圍
思考
為什么有時在你認為很靜、沒有任何聲音時，貓或狗卻突然表現得非常警覺？
動物的聽覺范圍通常與人的不同.一些動物對高頻聲波反應靈敏.一般的情況下，貓能聽到的頻率范圍是60~ 65 000 Hz，狗能聽到的頻率范圍是15~50 000 Hz.
為什么我們能聽到討厭的蚊子聲，卻聽不到蝴蝶翅膀振動發出的聲音
5 ~ 10 Hz
250 ~ 600 Hz
蚊子翅膀振動的頻率范圍在人耳的聽覺頻率范圍內，而蝴蝶翅膀振動的頻率范圍低于人耳的聽覺頻率范圍，因此人們能聽到討厭的蚊子聲，卻聽不到蝴蝶翅膀振動發出的聲音.
釋 疑
例 隨著人們生活水平的提高，越來越多的人選擇養寵物陪伴自己，其中貓就是最受歡迎的家養寵物之一.有科學家研究發現，貓在開心時，發出的叫聲頻率較高；而在情緒低落時，發出的叫聲頻率較低，因此我們可以根據聲音的______判斷貓的情緒.一般情況下，貓能聽到人耳聽不到的_____聲波.
音調
頻率的大小決定了發出聲音的音調高度
一般情況下，貓能聽到的頻率范圍是60~65 000 Hz
超
二、響度
聲音有音調的不同，也有強弱的不同.例如，用力擊鼓比輕輕擊鼓產生的聲音大.
聲音的強弱可以用響度來衡量.
思考
聲音的響度主要由什么因素決定呢？
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決定響度的因素
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重敲 →
聲音的
響度大
乒乓球
彈開
輕敲 →
聲音的
響度小
乒乓球
彈開
演 示
→
幅度小
如圖所示，使正在發聲的音叉輕觸系在細繩上的乒乓球，觀察乒乓球被彈開的幅度.使音叉發出不同響度的聲音，重做上面的實驗.
幅度大
→
音叉的振動的幅度不便于直接觀察，通過乒乓球擺動的幅度可以間接反映出音叉振幅的大小.
——轉換法
響度與振幅有關.音叉的振動幅度越大，發出聲音的響度越高.
乒乓球彈開的幅度與音叉振動的幅度有什么關系？響度與什么因素有關？
思考
結論：
振幅
——描述物體振動的幅度
物體的振幅越大，產生聲音的響度越大.
用波形比較振幅：
人聽到的聲音是否響亮，除了跟發聲體發聲時的振幅有關，還與什么因素有關呢？
思考
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還跟人距離發聲體的遠近有關. 聲音是從發聲體向四面八方傳播的，越到遠處越分散. 因此，人距離發聲體越遠，聽到的聲音越小.
注：用喇叭可以減少聲音的分散，使聲音傳播得更遠些.
例 “女高音”“男低音”的“高”和“低”是指聲音的_____；“引吭高歌”“低聲細語”的“高”和“低”是指聲音的______.
音調
響度
此處的“高”“低”指的是聲音的高低，即聲音的音調，一般女聲的音調比男聲高
此處的“高”“低”指的是聲音的強弱，即聲音的響度
頻率的高低決定聲音的音調，振幅的大小影響聲音的響度.但是，不同物體發出的聲音，即便音調和響度相同，我們還是能夠分辨出它們的不同.這是為什么呢？
？
三、音色
音色是由發聲體本身決定的一個特性，像“聽聲辨人” “聽聲辨物”靠的都是聲音的音色.
聽聽下面的聲音，你能判斷出它們分別是由哪種動物發出的嗎？
不同發聲體的材料、結構不同，發出聲音的音色也就不同.
聲音1
聲音2
聲音3
比較不同樂器發出聲音的波形
演 示
下面分別是音叉、鋼琴、長笛發出的C調1(do)的波形圖.用計算機或手機播放這幾個聲音片段，邊聽邊比較它們的波形有何異同.
音叉
鋼琴
長笛
觀察上面聲音的波形可以知道：不同樂器發出音調相同的聲音，波形總體上的疏密程度是相同的，即頻率相同；但是波的形狀不同，即音色不同.
結論：
音叉
鋼琴
長笛
現象：
樂音和樂器
聲音是多種多樣的.許多聲音悠揚、悅耳，聽到時感覺非常舒服，例如歌唱家的歌聲、演奏家演奏的樂曲聲.這類聲音都是樂音.
從鋼琴和長笛的波形圖中可以看出，樂音的波形是有規律的.
樂器
打擊樂器
弦樂器
管樂器
受到敲擊時發生振動，產生聲音
舉例：編鐘、鼓、鑼等
通過弦的振動發聲
舉例：古琴、琵琶、二胡、小提琴和鋼琴等
舉例：簫和笛等
包含一段空氣柱，吹奏時空氣柱振動發聲
科學世界
自主閱讀課本對應內容
例 (中考新考法·傳統文化)口技是優秀的民間表演技藝，是雜技的一種.起源上古時期，人們用于狩獵，模仿動物的聲音來誘捕獵物獲得食物.從聲音的特性來看，主要是模仿動物聲音的(　　)
A. 振幅 B. 響度 C. 音調 D. 音色
D
不同的發聲體材料和結構不同，發出聲音的音色不同，因此口技主要是模仿動物聲音的音色
超聲波：頻率高于_______Hz的聲波.
其他影響因素：人聽到的聲音是否洪亮，還與________________
______有關.
決定因素：_____決定聲音的響度，物體的_____越大，產生聲音
的響度_____.
人耳聽覺的范圍：__________Hz.
課堂小結
聲音的特性
音調
衡量依據：聲音的_____.
決定因素：_____決定聲音的音調，_____高則音調____，_____
低則音調____.
響度
衡量依據：聲音的_____.
影響因素：不同發聲體的_____、_____不同，發出聲音的音色
也就_____.
音色
高低
頻率
應用：“聽聲辨人”“聽聲辨物”靠的都是音色.
頻率：描述物體振動的_____. 單位為_____，簡稱___，符號為___.
次聲波：頻率低于_______Hz的聲波.
頻率
高
快慢
赫茲
赫
Hz
20 000
20
強弱
振幅
人距離發聲體的
頻率
低
20~20 000
遠近
振幅
越大
不同
結構
材料
1. 下列對聲現象的描述，應用物理知識解釋正確的是(　 　)
A. “悅耳動聽”說明聲音的響度較大
B. “隔墻有耳”說明墻體可以傳播聲音
C. “聞其聲而知其人”說明根據音調可以辨別來人是誰
D. “大雪過后，萬籟俱寂”說明大雪會使聲音完全消失
隨堂練習
悅耳動聽主要是說聲音好聽，指的是音色
B
聲音可以在固體中傳播，“隔墻有耳”是指聲音通過墻體傳遞出去
不同的人聲音的音色一般不同，我們通常通過音色辨別說話人
下雪后，聲音大多被雪吸收，導致聲音的響度很小
×
×
×
√
2. 如圖所示為四種聲波在同一個示波器上顯示的波形圖．下列有關分析正確的是(　　)
A. 甲、乙的音調不同 B. 乙、丙的音色不同
C. 丙、丁的響度相同 D. 甲、丙的音調相同
B
由圖可知，甲、乙、丁的疏密程度相同，即頻率相同，故音調相同的是甲、乙、丁
×
×
√
乙和丙波形不同，音色不同
丙、丁振動的幅度不同，響度不同
×
3. 古箏，又名漢箏、秦箏、瑤箏、鸞箏，是漢民族古老的民族樂器，屬于彈撥樂器，也被稱為“眾樂之王”“東方鋼琴”，是中國獨特的、重要的民族樂器之一.用古箏演奏時是由____（選填“空氣”或“弦”）振動發聲的，聽眾分辨出古箏的聲音，是依據聲音的_______；演奏者撥動不同的弦時，發出聲音的______不同.
撥動不同粗細的弦，改變了聲音的頻率，即改變了聲音的音調
不同樂器的發聲材料、結構不同，發出聲音的音色不同，聽眾據此可以分辨出古箏的聲音
弦
音色
音調
4. 某種昆蟲靠翅膀的振動發聲.如果這種昆蟲的翅膀在20 s內振動了300次，則它的頻率是____Hz，人類_______（選填 “能”或 “不能”）聽到該種昆蟲翅膀振動的聲音.
15
不能
昆蟲翅膀振動的頻率 = = 15 Hz
人耳的聽覺頻率范圍為20～20 000 Hz，15 Hz不在人耳聽覺頻率范圍內，所以人類不能聽到該種昆蟲翅膀振動的聲音.
5. 如圖所示是小明用三個相同的玻璃瓶制作的“水瓶琴” ，他用大小相同的力分別敲擊三個玻璃瓶的同一位置，借助傳感器記錄的相關數據如下表.
編號 頻率/Hz
甲 2 196
乙 2 497
丙 2 993
(1)敲擊瓶子時，發出聲音的發聲體主要是________________(選填“瓶子”
“瓶中的水”或“瓶子和瓶中的水”).分析表中數據可知，三個玻璃瓶發出的聲音音調最高的是___玻璃瓶．
敲打瓶子時，是瓶子和瓶中的水在振動
瓶子和瓶中的水
根據表中的數據可知，丙瓶振動的頻率最大，音調最高
丙
敲擊玻璃瓶的力大小相同，只改變瓶中水的高度，運用了控制變量法
(2)接下來小明分別對三個瓶口吹氣，此時產生的聲音是由_____________(選填“瓶子和瓶中的水”或“瓶內的空氣柱”)
振動產生的，其中發出的聲音音調最高的應是____(選填
“甲”“乙”或“丙”)玻璃瓶．
(3)請你結合實驗，解釋日常生活中向保溫瓶內灌開水時，通過聽聲音就能判斷出水是否即將灌滿的原因：__________________________________
_____________________________________________________.
對瓶口吹氣時，引起瓶內空氣柱的振動
瓶內的空氣柱
甲
隨著瓶內水位上升，瓶內的空氣柱逐漸變短，空氣柱振動的頻率逐漸變高，聲音的音調逐漸變高
瓶內的水越多，空氣柱越短，越容易振動，振動產生聲音的音調越高，因此甲瓶發出聲音的音調最高
6.(中考新考法·提出問題)如圖所示，把裝有水的酒杯放在桌上，用潤濕的手指摩擦杯口邊緣使其發聲，改變水量發現發出的聲音不同.對此同學們提出四個問題，其中較有價值且可探究的問題是(　　)
A. 音調和水量多少有什么關系？
B. 聲音是由水振動產生的嗎？
C. 音調為什么會隨水量變化而變化？
D. 手指摩擦為什么能使杯發出不同
聲音？
A
杯子和水發生了振動
此處的“聲音不同”指的是音調不同，題目中改變了杯中的水量，因此可以探究音調和水量的關系
謝謝
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