人教版八年级上册第二章 声现象第2节 声音的特性教学设计

声音的特性

【学习目标】

1.知道声音的三个特性，音调、响度和音色；

2.通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关；

3.会用物理知识解释生活中与声音特性有关的现象。

【要点梳理】

要点一、音调的高低——频率

1.音调：声音的高低叫音调。

2.频率：

（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。

（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。

（3）单位：赫兹（Hz）

3.探究影响发声体振动频率的因素：

结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。

4.超声波和次声波

一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。

要点诠释：

1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。

2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。

要点二、声音的强弱——响度

1. 响度：物理学中，声音的强弱叫做响度。
2. 振幅：物体振动的幅度。
3. 影响响度的因素：

（1）振幅；

（2）人耳离发声体的距离。

要点诠释：

1、实验证明发声体的振幅越大，声音的响度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅变大，声音的响度增大。

2、声音在介质中传播能量会衰减，传播距离越远，声音的能量减小得越多，响度越小。但是，需要注意的是声音的音调并不改变，也就是说介质不会改变声音的频率，不能说距离远了，听不清楚了，是因为音调变低了。

要点三、音色

1. 声音的特色叫音色，不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要是不同

的发声体音色不同。

2. 音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化，音色也将变化。如：有经验的工

人师傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的发声体音色不同。

要点四、乐音和乐器

1.乐音的波形是规则的。

2.乐器可分为三类：

（1）打击乐器：以鼓为例鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高。击鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，响度越大。

（2）弦乐器：如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。

（3）管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。

要点诠释：

1.要注意区别发声体的振动快慢（频率）与振动幅度（振幅）的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、

“沉”、“闷”、“亮”等来描述，响度有时也用“高”、“低”来描述，如“高声喧哗”、“低声细语”等，要注意区别。

2.一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的，从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示，不同乐器奏出相同音调的声音，从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同，但小的附加振动不一样，所以音色不同。
　　　　
　　　　　    音叉　　　　　　　　　        钢琴　　　　　　　　      长笛

【典型例题】

类型一、声音的特性

1.一般来说老虎和小鸟的叫声都不同，其中      的叫声音调高，说明了它的声带振动的     比较大；而         的叫声响度大，说明了它的声带振动的         比较大；另外，老虎和小鸟的叫声的     也不同。

【变式1】手机在现代社会被普遍使用。当我们接听电话时，能分辨出不同人的声音是依靠声音的    ，我们还可以通过音量开关改变声音的     （前两空填“音调”、“音色”或“响度”）。

【变式2】当火车进站时, 工人师傅总是用铁锤敲打火车轮上的部件, 听了发出的声音, 便分辨出部件间是否有松动, 他主要是依据声音的（   ）
    A. 响度        B. 音色       C. 音调        D. 频率

2.将某音叉振动时发出的声音输入示波器，在示波器上观察到的波形如图所示，可见波形竖直方向的最大值在减小，表示发生变化的物理量是（　　）

　 A． 音色 B． 响度 C． 音调 D． 周期

【变式】下列说法正确的是 （   ）

A．收音机的音量开关是调节音调的     B．收音机的音量开关是调节响度的

C．一个人音色是不会改变的           D．声音在空气中的速度是不会变的

类型二、综合应用和实验探究

3.（2016•长沙中考）2016年5月21日，长沙“橘洲音乐节”在洋湖湿地公园开唱，“情歌王子”张信哲的倾情演唱，引发现场数千观众大合唱。下列说法正确的是（　　）

A．歌声通过空气传入现场观众的耳朵

B．现场观众大合唱的声音比张信哲的声音传播速度更快

C．歌手通过麦克风来提高声音的音调

D．现场观众根据响度来识别不同的伴奏乐器

【变式】乐音具有三要素，反映声音高低特性的是      ，反映声音大小特性的是      ，人们能把不同的乐音区分开，是因为它们具有不同的      人们通常说女子的声音比较尖，是指声音的        高。

4. 聂利同学在一个养蜂场看到许多蜜蜂聚集在蜂箱上，双翅没有振动，仍嗡嗡地叫个不停。她对《十万个为什么》中“蜜蜂发声是不断振动双翅产生的”这一结论产生怀疑。蜜蜂的发声部位到底在哪里？

下面是聂利同学的主要探索过程：

①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然发声。

②剪去多只蜜蜂的双翅，蜜蜂仍然发声。

③在蜜蜂的翅根旁发现两粒小“黑点”，蜜蜂发声时，黑点上下鼓动。

④用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点，蜜蜂不发声。

请回答：

（1）聂利同学在实验时，采用多只蜜蜂的目的是                       。

（2）从实验①和②可得出的结论是蜜蜂发声不是                    。

（3）“用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点”基于的假设是             。

5.在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；

猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；

猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。

为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：

（1）为了验证猜想一，应选用编号为        的琴弦进行实验。

（2）为了验证猜想二，应选用编号为        的琴弦进行实验。

（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为       。

【巩固练习】

一、选择

1.在《爸爸去哪儿》节目中，小选手们即使被蒙着双眼，也很容易通过声音辨别出父亲，这主要是依据声音的（　　）

A．音调    B．响度    C．音色    D．频率

2.蜜蜂载花蜜飞行时，它的翅膀平均每秒振动约300次；不载花蜜飞行时，翅膀平均每秒振动约440次．有经验的养蜂人能辨别出蜜蜂是出去采蜜，还是采蜜回来。养蜂人辨别所依据的特征是（　　）

A．声音的音调不同   B．声音的响度不同   C．声音的音色不同    D．飞行的路线和高度不同

3.把频率为256Hz音叉发出的声音信号输入示波器，示波器展现的波形如图所示。若把频率为512Hz音叉发出的声音信号输入同一设置的示波器，其波形可能是图中（　　）

4.机场附近的飞鸟对起落的飞机会构成巨大的威胁，某机场的工作人员为解决这一难题，想出了一个巧妙的办法，它们录制了飞鸟的天敌的鸣叫声，然后在机场附近利用扩音设备播放，取得了意想不到的效果。为了使效果更好，工作人员又调大了播放的声音的音量。他们改变的是（   ）

A.声音的音调      B.声音的响度    C.声音的音色     D.声音的频率

5.如图所示，在四个完全相同的玻璃杯内装有质量不等的同种葡萄酒，用大小相同的力敲击四个玻璃杯，会发出不同的声音．这“不同的声音”主要是指声音的（　　）

A．音调       B．振幅          C．音色        D．响度

6.区分女高音与女中音的主要依据是（　　）

A．响度   B．音调   C．音色   D．振幅

二、填空

7.图中甲、乙是两种声音的波形图，从图形可知：图      是乐音的波形，图     是噪声的波形。

8.声音的特性是指      、       、       ，“闻其声而知其人”这是根据声音的       不同来判断的，“震耳欲聋”是指声音的      大，“曲高和寡”中的 “高”是指      高。

9.某种苍蝇在飞行时，5s内翅膀振动了1500次，则频率是       Hz；蝴蝶翅膀的振动频率是8Hz，则它每秒振动    次；若人类能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，则人能听到苍蝇还是蝴蝶飞来飞去的声音？           。

10.小强在家里看书，突然屋外有人大声叫他，他一听便知道是同学小明，正是“闻其声而知其人”，这是依据声音的           不同来判断的，小明说话“声音洪亮”，说明他说话声音的    大。

11.下列与声有关的语句中所表达的物理含义是：

A．今天“锣鼓喧天，震耳欲聋”，说明锣鼓声的      大。

B．宋祖英的歌声“悦耳动听”，说明宋祖英的歌声的      好。

C．小女孩讲话“脆如银铃”，说明她的说话声      高。

三、实验探究

12.如图所示，一辆汽车作匀速直线运动，在他行驶到A处鸣笛，在A处的正前方440m处有一个峭壁，经过2.5s他行驶至B处，并听到反射回来的汽笛声，若声速为340m/s，求汽车的速度。

13.（1）请列举你所了解的一件乐器，说明它是怎样发出声音的，又是怎样改变音调和响度的。

（2）如图是将乐器发出的乐音输入示波器后得到的两个波形图，请根据波形图比较这两个乐音在音调、响度和音色三方面的异同。

【当堂检测】

1.如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置．下列说法正确的是（　　）

　 A． 通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率

　 B． 多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法

　 C． 钢尺伸出桌面越长，振动越快

　 D． 物体振动的快、频率高，发出的声音音调高

2．物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点．如图2-2-1所示，根据甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图，下列判断正确的是（　　）

A．甲音叉比乙音叉振动得快B．甲音叉比乙音叉发声的音调低

C．甲、乙两音叉发声的频率相同

D．甲音叉发声的响度比乙音叉发声的响度大

3.一位随州籍留美学子，在家乡的一次聚会上动情地说：“我珍藏着一首乐曲《我的祖国》，前半部分是编钟演奏的，后半部分是交响乐．编钟曲让我自豪，交响乐让我振奋！”从“声音的特性”看不同乐器演奏同一支曲子的主要区别在于（　　）　

A 音调     B 音色  C响度      D 声速

4.下列有关声的现象描述不正确的是（　　）

  A．琴弦的振动产生声音                B．能区分小提琴和二胡的声音是因为它们响度不同

　C．同一根琴弦拧得越紧，音调越高      D．15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s

5.关于声现象，下列说法不正确的是（　　）

　A．医生利用“B超”给病人做检查，是利用了声音可以传递信息

　B．超声波声音响度太大，所以人听不见

　C．“响鼓还要重锤敲”这句话说明响度跟物体振幅有关

　D．一切发声体都在振动，振动停止，发声也停止

6．2014年5月30日，在云南省盈江县发生6.1级地震，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有 　 声波产生；医生用的“B超”是利用　 声波获得信息．

7.在班级进行的物理知识抢答比赛中,坐在前排座位的同学,不用向后转头,根据说话声就能判断出是谁在抢答,这是因为不同人的声音具有不同的(     )

A 振幅   B 频率   C 响度   D 音色

8.“女高音”、“男低音”中的“高”和“低”指的是 （    ）

A.音调           B.音色         C.响度              D.速度

9．关于声现象，下列说法正确的是

A．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来判断的

B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高

C．“长啸一声，山鸣谷应”是指次声波传播很远

D．“隔墙有耳”说明固体能传声

10．如图2-2-2所示，下列的实验和实例中说法错误的是（　　）

A.将发声的音叉与面颊接触，有“麻”的感觉，说明声音是由物体振动产生的

B.放在真空罩里手机只见指示灯闪烁，听不见铃声说明声音只能通过空气传播

C.拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，快和慢会使声音的音调不同

D.周围的击掌声会惊动鱼缸中的金鱼，说明声音可以在空气和水中传播

11.如图2-2-6所示，8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲击它们，可以发出“1、2、3、4、5、6、7的声音来。这些声音产生的原因和决定音调的因素分别是（　　）

A．瓶子振动，水的高度       B．水振动，瓶内空气柱的高度

C．瓶内空气振动，水的高度   D．瓶内空气振动，瓶内空气柱的高度

12.人说话和唱歌时的发声靠的是声带的     ，声音是靠     来传播的。一台好的音响设备，不仅要起到“扩音”的作用，而且应该有较高的“保真度”。从声学上讲，“扩音”是使声音的      变大，较高的“保真度”是要求较好地保持原声的      。

13.牛叫的声音与蚊子叫的声音相比较，下列结论正确的是(　　　)

　A．牛叫的声音音调高，响度大         B．牛叫的声音音调低，响度小
　　C．牛叫的声音音调高，响度小         D．牛叫的声音音调低，响度大

14.老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，这是在研究声音的（    ）

A.响度与吸管长短的关系       B.音调与吸管材料的关系

C.音调与吸管长短的关系       D.音色与吸管材料的关系

15.男低音独唱时由女高音轻声伴唱，下列对两人声音的描述正确的是（    ）

A.男低音比女高音音调低，响度大    B.男低音比女高音音调低，响度小

C.男低音比女高音音调高，响度大    D.男低音比女高音音调高，响度小

16．如图2-2-3所示，关于声现象的各种实验情景中，下列说法正确的是（　　）

A．甲实验：钢尺振动频率越高，响度越大

　B．乙实验：抽气过程中，钟罩内铃声变小，说明真空可以传声

　C．丙实验：鼓面的振动幅度越大，音调越高

　D．丁实验：小明轻声说话，通过“土电话”小丽可以听到，说明固体能够传声

17.音乐小组的几位同学制作了各自的乐器，乐器发声的波形图如下图2-2-4所示，对此说法不正确的是（　　）

A.乐器发声时都在振   B.乐器发声的音色相同

　C.乐器发声的响度相同                   D.乐器发声的音调相同

18.初春时节，柳树发芽，你可以折根柳条，把皮和芯拧松，抽出木芯，用刀把嫩皮的两端修齐，就制成了“柳笛”．“柳笛”发出悦耳的声音是由_________振动产生的．用力吹柳笛发出的声音响度_________；相比较细而短的“柳笛”发出的声音音调　_________．

19.拨动同样张紧的粗橡皮筋和细橡皮筋，观察到粗橡皮筋比细橡皮筋振动得_________，它们发出的声音的_________不同，这说明_________；如果用大小不同的力分别去拨动已张紧的同一根橡皮筋，观察到力大时橡皮筋振动的振幅比力小时的振幅_________，两次发出的声音的_________不同，这说明_________。

20．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究．经过和同学们讨论，提出了以下猜想：

猜想1．琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；

猜想2．琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；

猜想3．琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关；

为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验．

①为了验证猜想1，应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验．

为了验证猜想2，应选用编号为_________、_________、________的琴弦进行实验．

为了验证猜想3 表中的材料规格还没填全，，必须知道该项内容，请在表中填上所缺数据．②随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是________________．

③在研究一个物理量对某个现象的影响时，一定要保持其它物理量不变，这种方法称为　_________，它是很重要的一种探究方法．再举一例用到此科学方法的实验_________．

【家庭作业】

1.成语“声如洪钟”形容说话或歌唱时声音洪亮，它描述的是声音的（  ）

　 A．音调 B．响度 C．音色 D．音频

2．如图所示，在学校组织的迎“青奥”活动中，小明进行了击鼓表演，他时重时轻地敲击鼓面，这样做主要改变了鼓声的（　　）

　 A．响度 B． 音调 

C．音色 D．速度

3. 2013年6月20日，我国航天员玉亚平在“天宫一号”上为全国中小学生授课，成为中国首位“太空教师”下列说法中正确的是

A玉亚平说话发出声音是由于声带振动产生的

B.玉亚平讲课声音很大是因为她的音调很高

C.王亚平讲课的声音是靠声波传回地球的

D.天宫一号里的声音的传播速度为3.0×108m/s

4．关于声现象，下列说法中不正确的是（　　）

　 A． ”闻其声而知其人”主要是根据音色来判断的

　 B． 公路旁安装隔音墙是为了在传播途径上减弱噪声

　 C． 课堂上能听到老师讲课声，是由于空气能够传声

　 D． 用大小不同的力先后敲击同一音叉，音叉发生的音调会不同

5.在汶川地震救援中，采用了音频生命探测仪，它的多个探头接触废墟，收集废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等，探测仪将音频信号放大，救援人员就可以发现幸存者。下列说法错误的是：（  ）

A.探测仪收集声音信号时利用了固体可“传声”；

B.幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同；

C.幸存者能听见探测仪发出的超声被； 

D.白天噪声较大，探测仪更适合在安静的夜晚使用

6.有一种新型锁——声纹锁．只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开。这种声纹锁辨别声音的主要依据是（  ）

A．音调    B．响度     C．音色     D．声速

7.下列现象中，与声音音色有关的是（   ）

①有经验的养峰员，根据蜜蜂的嗡嗡声，就能判断出它是不是采蜜归来

②我们能够听出钢琴的声音比小提琴的声音大

③选瓷器的时候，总要轻轻地敲击一下来判定瓷器品质的优劣

④在听熟悉的人打电话时，很容易辨别出对方是谁

A.①②      B.②③       C.②④        D.③④

8.动画片的配音常用慢录快放的方式，把成年人的声音变成了小孩的声音，这样做能够使声音（   ）

A、音调变高;   B、响度变大;  C、音色变好;  D、传播的速度变大.

9.声音是从声源发出的，在空气中传播的过程中，与实际情况符合的是（   ）

A、声音的传播速度不断减小;     B、声音的频率不断减小;

C、声音的振幅不断减小;         D、声音的音调不断降低.

10. 2015年3月27日，中国城堡室内乐团在福州于山九日台音乐厅举办音乐会。台下的听众能够辨别出不同乐器发出的声音，是根据声音的(   )

A．响度    B．音色    C．音调    D．振幅

11.能分辨出琴声和笛声的主要依据是(   )

A、响度 B、音调 C、音色 D、振幅

12、在学习二胡演奏过程中，小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关

猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关

猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关

为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表1所列4种规格的琴弦，进行实验．

(1)为了验证猜想一，应选编号_____、_____两种规格的琴弦进行实验．

(2)在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表2中的数据填全，表中①的位置所缺数据是      ．

(3)小明在这个探究实验中，采用的研究方法是                    ．