《声音的特性》导学案

第2节声音的特性

1.重点:描述声音的特性;解释乐音的音调跟发声体的振动频率有关;阐明响度与发声体的振幅有关;识别不同发声体发出声音的音色。

2.经历探究音调与频率的关系实验和响度与振幅的关系实验,体验物理学研究问题的方法——控制变量法。

一、音调

阅读课本P32~33,回答下列问题。

1.取一把梳子,用手慢慢拨动梳齿,注意听梳齿振动发出的声音;然后快速拨动梳齿,再次听梳齿振动发出的声音。注意两次拨动梳齿的振动幅度大致相同。

现象:梳子振动得快,发出的音调就高;振动得慢,发出的音调就低。可见发声体振动的快慢决定着音调的高低。

2.物理学中用每秒振动的次数——频率来描述物体振动的快慢,频率决定声音的音调。频率的单位是赫兹,简称赫,用符号Hz来表示。

3.*仔细阅读P34的“小资料”《人和一些动物的发声和听觉的频率范围》。

人的听觉范围是20Hz~20190Hz;人们把低于20 Hz的声音叫做次声波,高于20190 Hz的声音叫做超声波。大自然的许多活动,如地震、火山喷发、台风、海啸等都伴有次声波的产生。动物的听觉范围通常和人不同,所以它们能听到人听不到的声音。

二、响度

阅读课本P34~35,回答下列问题。

4.在鼓面上撒一些纸屑,用鼓槌轻敲鼓面,观察纸屑的运动情况;再用力击打鼓面,再次观察纸屑的跳动情况。

现象:轻敲鼓面,会看到纸屑在跳动;用力击打鼓面,鼓声更大,纸屑跳动得更高。

结论:鼓面的振动幅度越大,鼓声越大。

5.声音有音调的不同,也有强弱的不同。物理学中,把声音的强弱叫做响度。用振幅来描述物体振动的幅度,物体的振幅越大,产生声音的响度越大。

6.响度与哪些因素有关?

答案①物体的振幅;②人距离声源的远近。

三、音色

阅读课本P35,回答下列问题。

7.频率的高低决定声音的音调,振幅的大小决定声音的响度,发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。

8.将话筒接在示波器的输入端,用不同的乐器对着话筒发出相同的音调的声音,比较各波形有何异同。说明:不同乐器发出声音的波形是不同的,音色也是不同的。

1.小实验:用发声齿轮探究影响声音音调的因素。

实验器材:发声齿轮、硬纸板。

实验方法:控制变量法,即只保持齿轮的齿数不同,使齿轮的转速、齿轮的材料完全相同,并使用同一块硬纸板。

实验方案:使齿轮匀速转动,用硬纸板的边缘由上到下分别接触各齿轮的齿,观察声音的变化。

实验现象:当用硬纸板接触转动的不同齿轮时,硬纸板发出的声音是不同的,齿轮的齿数越多,声音越尖锐。

实验结论:由于每个轮上的齿数不同,振动快慢不同,所以发出的声音的高低不同。说明声音的音调是由振动频率决定的。

2.探究活动:探究影响声音响度的因素。

实验器材:铁架台、乒乓球、细线、音叉、小锤。

实验方法:对比法。

实验步骤:

(1)用细线将乒乓球系住,挂在铁架台上,高度与音叉的顶部相平;

(2)将音叉紧贴乒乓球放好,用小锤轻敲音叉,观察乒乓球被弹开的距离并收听音叉发出的声音;

(3)用小锤重击音叉,再次观察乒乓球被弹开的距离并收听音叉发出的声音。

实验现象:当用力击打音叉后,乒乓球被弹开的距离明显变大,音叉发出的声音响度明显变大。

实验结论:响度与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。

3.*小实验:找几只相同的瓶子,分别装入不同量的水,由少到多地依次排列,用筷子敲打,调整水的多少,使杯子依次发出1(多)、2(来)、3(咪)、4(发)、5(索)、6(拉)、7(西)、(多)的音调。然后用这套杯子演奏乐曲。这就成了你自制的小编钟了。你能说出其中的声学道理吗?

说明:敲击瓶子时,瓶子会振动发声,瓶内的水会阻止瓶子的振动。

答:尽管8只瓶子相同,但瓶内盛水量不同,杯内空腔的大小不同,这样敲击时,振动频率也就不同。声音的音调高低由振动频率决定,振动频率越低,发出的声音就越浑厚而低沉;振动频率越高,发出的声音也就越清脆。因此这些瓶子能发出不同的声音。

见《导学测评》P8