資源簡介

(共52張PPT)
第二章 聲現象
八年級
物 理
上
第二節 聲音的特性
【2024新教材】
目錄
01
學習目標
04
課堂總結
02
新知導入
05
板書設計
03
新知講解
06
布置作業
01
學習目標
學習目標
1.物理觀念
（1）了解聲音的特性。
（2）知道樂音的音調跟發聲體的振動頻率有關，響度跟發聲體的振幅有關。
（3）不同發聲體發出樂音的音色不同。
2.科學思維
通過實驗探究活動，鍛煉學生初步的觀察、實驗和思維能力。
學習目標
3.科學實驗
通過做“音調與頻率有關的實驗”和“響度與振幅有關的實驗”進一步了解和學習物理學研究問題的方法。
4.科學態度與責任
（1）體會現實世界物體的發聲是豐富多彩的，更加熱愛世界，熱愛科學。
（2）感受自然界聲音的美妙與有趣，激發好奇心和求知欲。在活動中培養學生善于與其他同學合作交流的意識和能力。
學習目標
學習重點
聲音特征的三個特性及其影響因素。
學習難點
響度與音調的區別。
02
新知導入
新知導入
我們收聽音樂為什么能區分不同樂器的聲音？
新知導入
問題
蚊子和蝴蝶在飛行時翅膀都在振動(如圖所示),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
要知道這個問題的答案，就需要研究聲音的特性。
03
新知講解
新知講解
一、音調
我們接觸的各種聲音，有的聽起來音調( pitch )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
新知講解
想想做做
如圖所示，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。
鋼尺振動
新知講解
想想做做
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，觀察音調的變化。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
新知講解
點撥
在研究音調時，我們用視覺、聽覺等不同感官來搜集信息，也就是在觀察。科學研究中，觀察要有明確的觀察目的，要真實而準確地記錄觀察到的信息。
鋼尺振動
新知講解
想想做做
實驗現象與推斷
同一把鋼尺，用同樣大小的力撥動鋼尺，
長度越長，振動越慢，音調越低；
長度越短，振動越快，音調越高。
鋼尺振動
新知講解
一、音調
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是一個很重要的物理量，它決定著音調的高低。物理學中用每秒內振動的次數——頻率 ( frequency )來描述物體振動的快慢。頻率決定聲音的音調，頻率高則音調高，頻率低則音調低。
新知講解
一、音調
頻率的單位為赫茲(hertz)， 簡稱赫，符號為Hz。如果一個物體在1 s內振動100次，它的頻率就是100 Hz。
頻率與音調的關系
新知講解
一、音調
為了直觀地了解物體振動發聲的情況，我們可以將聲音的波形用示波器、計算機或手機等展現出來。
新知講解
演示 觀察聲波的波形
把音叉發出的聲音信號輸入示波器、計算機或手機(如圖所示),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。
新知講解
演示 觀察聲波的波形
把音叉發出的聲音信號輸入示波器、計算機或手機(如圖所示),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。
新知講解
結論：低音調的波形比較稀疏，頻率較低；高音調的波形比較稠密，頻率較高。
新知講解
一、音調
通過屏幕上的波形，我們可以發現:高音調的波形更密集一些，說明聲音的頻率較高;低音調的波形比較稀疏，說明聲音的頻率較低。
新知講解
一、音調
觀察屏幕上的波形，我們可以清楚地看到，高音調的波形更密集一些，聲音的頻率較高；低音調高的波形比較稀疏，聲音頻率較低。
頻率不同聲音的波形
頻率高，音調高
頻率低，音調低
新知講解
一、音調
人能聽到的聲音頻率有一定的范圍。多數人能夠聽到的頻率范圍是20—20000Hz。人們把高于20000Hz的聲波叫作超聲波( supersonic wave),因為它們超過人類聽覺頻率的上限;把低于20 Hz的聲波叫作次聲波( infrasonic wave ),因為它們低于人類聽覺頻率的下限。聲音、超聲波、次聲波統稱聲。
新知講解
小資料
新知講解
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( loudness )來衡量。聲音的響度主要由什么因素決定呢
新知講解
演示 決定響度的因素
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。
想一想：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
乒乓球被音叉彈起
新知講解
實驗現象與結論
將正在發聲的音叉輕觸系在細繩上的乒乓球——放大音叉振動幅度。
用力敲擊音叉，乒乓球振動幅度大，音叉響度大。
輕輕敲擊音叉，兵乒球振動幅度小，音叉響度小。
乒乓球被音叉彈起
新知講解
演示 決定響度的因素
實驗中，用橡膠錘使勁敲打音叉，聲音的響度變大，乒乓球被彈開的幅度也增大，說明音叉振動的幅度增大。
物理學中用振幅( amplitude )來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。
乒乓球被音叉彈起
新知講解
觀察屏幕上的波形，我們可以清楚地看到，振幅大的波形幅度大一些，聲音的響度大；振幅小的波形幅度小，聲音響度小。
振幅不同聲音的波形
振幅大，響度大
振幅小，響度小
新知講解
二、響度
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。
新知講解
三、音色
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。實際上聲音還有一個十分重要的特性，它就是音色( tone quality)。不同發聲體的材料、結構不同，發出聲音的音色也就不同。
新知講解
演示 比較不同樂器發出聲音的波形
下面分別是音叉、鋼琴、長笛發出的C調1(do)的波形圖(如圖所示)。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。
聲音波形圖
新知講解
演示 比較不同樂器發出聲音的波形
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。
聲音波形圖
新知講解
科學世界 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。
千百年來世界各地的人民發明了形形色色的樂器。雖然各種樂器看上去千差萬別，音色和演奏方式也不盡相同，但所有樂器的物理原理都是一樣的：通過振動發出聲音。
新知講解
科學世界 樂音和樂器
樂器可以分為打擊樂器、弦樂器和管樂器等不同類型。
打擊樂器編鐘、 鼓、鑼等樂器受到敲擊時發生振動，產生聲音。演奏編鐘時，敲擊大小不同的鐘能發出不同音調的聲音。擊鼓時的力度越大，鼓面的振動幅度就越大，聲音就越響亮。
弦樂器古琴、 琵琶、二胡、小提琴和鋼琴等樂器通過弦的振動發聲。
新知講解
科學世界 樂音和樂器
長而粗的弦發聲的音調低，短而細的弦發聲的音調高。繃緊的弦發聲的音調高，不緊的弦發聲的音調低。弦的振動幅度越大，聲音就越響。
弦樂器通常有一個共鳴箱來使聲音更洪亮。管樂器簫和笛等樂器， 包含一段空氣柱，吹奏時空氣柱振動發聲。手指在不同的音孔上，就會改變空氣柱的長度，從而改變音調。長的空氣柱產生低音，短的空氣柱產生高音。
新知講解
科學世界 樂音和樂器
在河南舞陽出土的8000多年前的賈湖骨笛，可以吹奏出七聲音階，是我國迄今發現的最早的管樂器( 如圖所示)。單簧管、雙簧管和各種號也是常見的管樂器。
賈湖骨笛
新知講解
科學世界 樂音和樂器
在大型樂團演出時，我們經常能夠見到上面介紹的一些樂器。
達標練習
1.下列說法正確的是（ ）
A.物體的振動越快，發出的音調就低
B.物體的振動快， 聲音的頻率高
C.琴弦越長，振動越快，頻率越高
D.頻率越高，聲音響度越大
B
達標練習
2.課堂上老師叫后排座位的李明同學回答問題，叫他聲音再大一點是指聲音的（ ）
A.音調
B.響度
C.音色
D.音調和音色
B
達標練習
3.程瑩在二胡演奏時，通過用手指按壓二胡弦來改變聲音的（ ）
A.響度
B.音色
C.音調
D.音色和音調
C
達標練習
4.下列說法不正確的是（ ）
A.人聽到的聲音頻率范圍為20Hz~20000Hz
B.高于20000Hz的聲叫超聲
C.人類能聽到的聲叫做聲音
D.超聲波、次聲波統稱為聲
D
達標練習
5.關于如圖所示聲波，說法正確的是（ ）
頻率相同，振幅相同，波形不同，音色不同
B.頻率相同，振幅相同，波形不同，音調不同
C.頻率相同，振幅相同，波形不同，響度不同
D.頻率不同，振幅不同，波形不同，音色不同
A
04
課堂總結
課堂總結
1. 聲音的三特性是音調、響度、音色。物理學中用每秒內振動次數——頻率來描述物體振動快慢。頻率決定音調，頻率高音調高。頻率單位是Hz。人能聽到20Hz到20000Hz的聲叫做聲音。聲音、超聲、次聲統稱為聲。
2.物理學中用振幅來描述物體的振動幅度。振幅決定響度。物體的振幅大，產生聲音的響度大。人聽到聲音是否響亮，跟發聲體的響度有關，跟人距離發聲體的遠近有關。
3.不同發聲體的材料、結構不同，發出的聲音的音色也不同。
05
板書設計
板書設計
1. 聲音的三特性是音調、響度、音色。物理學中用每秒內振動次數——頻率來描述物體振動快慢。頻率決定音調，頻率高音調高。頻率單位是Hz。人能聽到20Hz到20000Hz的聲叫做聲音。聲音、超聲、次聲統稱為聲。
2.物理學中用振幅來描述物體的振動幅度。振幅決定響度。物體的振幅大，產生聲音的響度大。人聽到聲音是否響亮，跟發聲體的響度有關，跟人距離發聲體的遠近有關。
3.不同發聲體的材料、結構不同，發出的聲音的音色也不同。
06
布置作業
作業布置
P45T2
課外作業P45T1、T3、T4、T5。
閱讀P44 科學世界 樂音與樂器
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