初中物理人教版八年级上册第2节 声音的特性优秀学案

人教版 八年级  第二章  声现象

  第2节 《声音的特性》导学案

【学习目标】

1.知道声音的音调跟发声体的振动频率有关.

2.了解超声波和次声波.

3.知道声音的响度跟发声体的振幅有关.

4.知道不同发声体发出声音的音色不同.

【学习重点】:掌握声音的三种特性及其影响因素。

【学习难点】

1.指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，得出正确结论

2.区分声音的三种特性，尤其是音调和响度的区别。

【自主预习】

阅读教材P32～36的内容，独立思考并完成：

1.声音的     称为音调.音调与物体振动的频率有关，物体振动得越快，发出的音调就越    ；物体振动得越慢，发出的音调就越     .

2．频率是表示物体        的物理量，它的单位是    ，符号为    。大多数人能够听到的声音的频率范围是    Hz到    Hz，高于这个范围的声音叫做    ，低于这个范围的声音叫做       。

3.声音的      叫响度.物体的      越大，产生声音的响度越大.人听到声音是否响亮，除跟 发声体发声时的响度 有关外，还跟                     有关系.

4.      是指声音的特色、品质.不同发声体的音色是不同的，音色取决于发声体本身的     、     等因素.我们能区分不同的人或物体发出的声音，就是因为它们的      有差别.

【合作探究】

探究一：音调 

【观察思考】两次声音有什么不同？

拿一张硬纸片在梳子上划过，一次快划，一次慢划。

当快速划过时，发出的声音尖细；慢速划过时，发出的声音低沉；快速拨梳齿，梳齿振动快，慢速拨梳齿，梳齿振动慢。

1.音调：声音的高低叫音调。

【探究实验】 探究音调和什么因素有关

（1）探究目的：钢尺振动发声的音调和什么因素有关。

（2）实验器材：钢尺条

（3）控制变量法：控制钢尺的           不变，只改变钢尺伸出的越短

（4）猜想和假设：可能和振动的快慢有关

（5）实验步骤：

①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；

②再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；

③整理实验器材，分析表格，记录总结结论。

（注意事项1.按锯条的手要用力压紧。2.使锯条两次振动的幅度大致相同。

（6）实验结论：音调跟发声体振动的快慢有关：钢尺伸出的越    ，振动越   ，音调越    ；钢尺伸出的越  ，振动越   ，音调越     。

在物理学中用       来描述振动的快慢.

2.频率：

（1）物理意义：频率是描述物体的      的物理量。

（2）定义：每秒内振动的       叫频率。

（3）单位：      （Hz）。1000Hz：物体在1s内振动了       次。

（4）音调和频率的关系：音调由发声体振动的频率决定，频率越大，音调     ，频率越小，音调     。

3.观察声波的波形图

将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。 观察音调波形图，提高对声音的音调认识：

通过屏幕上的波形我们可以看到：两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形更      ，声音的频率    ，低音调的声音的波形    ，声音的频率     。

4.超声波和次声波 
人能感受的声音频率有一定的范围。大多数人能够听到的频率范围从     Hz到       Hz。

(1)超声波——频率高于20000Hz的声， 超过人类听觉的上限；
(2)次声波——频率低于20Hz的声， 低于人类听觉的下限。  
注意：① 声音不同于声，     一定发声，但却不一定是人能够听见的      ；
② 人最敏感的听觉频率是3000赫兹。

问题1：你知道为什么能听到蚊子叫声，却听不到蝴蝶飞过时翅膀振动发出的声音了吗？
           

探究二：响度

声音有音调的不同，也有强弱、大小的不同。

1.响度：物理学中把声音的      叫做响度。

问题：什么因素决定声音的响度呢？

【演示实验】：探究影响响度的因素

(1)实验器材：音叉、橡皮槌、铁架台、硬泡沫塑料小球、细线等等

（2）探究方法：      法。用大力不同的力敲击音叉，音叉发出的响度不同时，观察乒乓球振动的幅度有什么不同。通过乒乓球被弹开距离的远近来反映音叉振动幅度的大小。

（3）实验过程：

①用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。

②重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。

③比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。

（4）实验结论：音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。

2.影响响度大小的因素——振幅。

（1.振幅：发声体偏离原来位置的最大距离。

（2）发声体的振幅越大，产生的声音响度越大。

（3）波形图：

4.响度还跟听者与发声体的的远近有关.距离越远，声音越分散，响度       .

5.增强人听到声音响度的方法

（1）增大     ；（2）缩短听者与声源的        ；（3）减少声音的    。

听诊器、喊话器都是利用了         ，来增大响度的。

6.音调和响度的辨析：（1）蚊子和老黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？

蚊子的叫声      高；黄牛的叫声      大。

（2）日常用语中声音的“高”“低”有时指音调，有时指响度，含义不是唯一的。合唱时有人说“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”，这里的“高”“低”指的是_    ；而“引吭高歌”“低声细语”里的“高”“低”指的却是声音的_     _。所以在物理语言中，声音的“高”“低”只用来描述音调，而用声音的“大”“小”来描述响度。

探究三：音色

【活动】让后排的三位同学朗读短文，每人读一句，前排的同学不看后排，辨识刚才是哪一位同学在朗读。

问题：我们是怎样分辨出不同声音的？仅仅根据音调和响度行吗？

不同的物体发出的声音，即便     和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。这表明在声音的特性中还有一个特性是十分重要的，它就是音色。

1.音色：声音具有不同的特色叫音色。

【演示实验】下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的c调的“1”（do）的波形图，  用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。

观察上面的波形可知，音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即     相同；但是波的形状不同，即     不同。

2.音色与发生体的材料、结构有关。

   未见其人,先闻其声,是说没见这人,听声音就知道是谁,类似这种现象还有很多,听到声音我们就可以判断是葫芦丝还是钢琴,是敲击桌子还是钢管,思考声音的这种特性与　     　有关;音色与发声体的    、

       有关. 

【科学世界】 乐音和乐器

1．乐器分为      乐器、     乐器、      乐器，所有乐器的发声原理都一样：通过     发声。

2．管乐器靠       振动发声，空气柱的长短决定        ，空气柱的长短决定音调的高低；长空气柱产生    ，短空气柱产生     。

3．弦乐器通过     的振动发声，音调的高低决定于        、      、      和        等因素。

【精讲点拨】

1.音调是指声音的高低，与物体振动的快慢（频率）有关，用高、低来描述；响度是指声音的大小，与物体振动的幅度（振幅）有关，用大、小来描述；音调高的声音不一定响度大，响度大的声音也不一定音调高。

2.发声体不同，所产生的声音音调、响度可能相同，但音色一般不同.可以通过音色的不同来区分不同的乐器、不同的人.

3．物理中的“高”“低”只用来描述音调。而声音的“大”“小”则用来描述响度。而在日常生活中的“高”“低”有时指音调，有时指响度，如“这个声音很高，我唱不上去”这里的“高”指的是音调；“引吭高歌”“低声细语”这里的“高”“低”指的是响度。两者极易混淆。

【归纳整理】

【当堂练习】

1.（2020 北京）古诗《春夜洛阳城闻笛》中有“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，诗人辨别出是玉笛的声音，是依据声音的（  ）

A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 速度

2.（2020 福建）下列词语中，形容声音响度小的是（　　）

A. 震耳欲聋   B. 声如洪钟       C. 轻声细语 D. 斯声如雷

3．（ 2020甘肃天水市）为鼓励抗击新冠肺炎疫情的信心，2020年央视春晚，由6位央视主持人共同表演的情景报告《爱是桥梁》作为春晚临时增加节目，引起人们的强烈关注和高度好评。下列说法正确的是（　　）

A．表演者发出的声音是由空气振动产生的 

B．表演者的声音可以在固体、液体和真空中传播 

C．后排观众听到的声音比前排小，是因为他们听到的声音音调低 

D．观众能依据音色的不同分辨出是哪位主持人在朗诵

4.（2020 广州市）甲音叉发声时每秒振动256次，乙音又发声时振动频率为512Hz，相比于乙音叉，甲音叉（　　）

A. 发声时振幅一定更小                  B. 发声时振动频率一定更高

C. 发出声音的音调一定更低              D. 发出声音的响度一定更大

5．(2020 河南省)如图所示，将正在发声的音叉插入水中，会看到水花飞溅，这说明声音是由物体______产生的。频率为 256Hz 的A 音叉和频率为 440Hz 的B 音叉中______ （选填“A”或 “B”）音叉声音的音调较高。

6.（2020年湖南省娄底市）音乐会上，演员正在演奏小提琴，小提琴发声时是因为琴弦在　   　，演奏过程中，演员不断调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变声音的　   　。

【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。