人教版八年级物理第2章第2节声音的特性拔高版.docx

1、人教版八年级物理第2章第2节声音的特性拔高版第二章 第2节 声音的特性 辅导科目物理年 级八年级教材版本人教版讲义类型拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）教学目的1、了解声音的特性2、知道声音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关3、不同发声体发出乐音的音色不同重、难点重点：声音特征的三个要素及其影响因素难点：响度与音调的区别授课时长建议授课时长2小时教学内容【课程导入】我们平常说的声音的大小又指的是什么呢？同学们在一起学习相处挺长时间了，即使看不到同学，只要听到同学的说话声，就能分辨出是谁在说话，我们是靠什么分辨出来的呢？【新知讲解】知识点一：音调1.拿出一个乐器或者实验

2、室不同的音叉演奏出音调高低不同的音符（宫商角徵羽）音符,有的音高,有的音低,我们也知道,按动钢琴的琴键,从左到右,音调逐渐增高.我们把声音的高低叫做音调.2.探究:(1)我们不仅知道了音调有高低，还能分辨高低音，那么音调为什么有高低呢？它的高低又是由什么决定的呢？将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动。注意使钢尺的振动幅度大致相同。(2)比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。钢尺振动得越快，发出的音调越高；钢尺振动得越慢，发出的音调越低。 可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。物理学中

3、用每秒内振动的次数频率来描述物体振动的快慢，频率的单位为赫兹，简称赫，符号为Hz。由实验得出：音调由发声体振动的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低。3、思考：当蝴蝶和蜜蜂从我们背后飞过时，为什么我们凭听觉能发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶？人能感受到的声音频率是有一定的范围的。大多数人能够听到的频率范围在20 Hz到20000 Hz之间，人们把高于20000 Hz的声音叫做超声波，人们把低于20 Hz的声音叫做次声波。思考：为什么有些声音在人们毫无察觉时,猫、狗就已经警觉地听到了?发生地震、海啸、台风、核爆炸时都会伴有次声波。有些动物能发出次声波，如大象等，有些动物能接收到次声

4、波，如狗等。下面介绍一些动物的听觉频率范围、发声频率范围与人的差异,并扩展介绍超声、次声现象及其广泛的应用，并说明有些情况下也存在危害。弦乐器音调的高低取决于弦的粗细、长短和松紧。弦越细、越紧、越短，音调越高。管乐器音调的高低取决于所含空气柱的长短。长空气柱的振动产生的音调低，短空气柱的振动产生的音调高。打击乐器音调的高低取决于击打的快慢，击打得快，音调高，击打得慢，音调低。例题【例1】如图所示，四个相同玻璃瓶里装有水，水面高度不同，用嘴贴着瓶口吹气，如果能分别吹出“1(Do)”“2(Re)”“3(Mi)”“4(Fa)”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是 丙甲乙丁 练习1、(1)小明

5、在吉他演奏中发现，琴弦发声的音调与弦线的长度、粗细和张力有关。于是他想利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同。 若他选择b、d两根弦线做实验，探究的是音调与弦线_的关系。若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择_和_两根弦线做实验。小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发声的音调越低；弦线越粗，发声的音调越低。(2)请你据右图判断，在材料、张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出声音的音调最高的是按住_点，最低的是按住_点。【答案】(1) 长度ab(2)AB2、同学为了探究物体发声时音调的高低与哪些因素有关，他选择了四根钢丝进行实验，

6、如图所示。具体数据如下表：（1）用同样的力拨动甲和乙两根钢丝，发现拨动 钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是：在钢丝的长度、松紧程度相同时，钢丝越细，音调 。（2）为了探究钢丝音调的高低与长度的关系，他应用同样大小的力先后拨动 和 两根钢丝。（3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，可以得出的结论是： 。知识小结 知识点二：响度1.用一面小鼓或音叉，轻敲和重敲让其发出声音。听出声音有何不同了吗?物理学中,声音的强弱叫做响度。2.探究:(1)响度与什么因素有关?(2)设计实验和进行实验:如教材P34图2.2 - 3所示，将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出

7、不同响度的声音，重做上面的实验。(3)观察现象比较不同响度的情况下乒乓球被弹开的幅度，说明音叉的响度越大，乒乓球被弹开的幅度越大；音叉的响度越小，乒乓球被弹开的幅度越小。补充：拿出手机听，离的近可以清楚地听见手机的声音,离得远几乎听不见。表明：响度还跟离发声体的远近有关。例题【例1】如图所示，编钟是我国春秋战国时代的乐器下列说法中错误的是( )A. 敲击钟时发出的声音是由钟振动而产生的B. 敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度不同C. 敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音D. 人耳能区分不同乐器的声音是因为它们的音色不同【解析】B练习1、我们在研究“响度和什么有关”的实验中，采用了图中

8、所示的装置。当用小锤用更大的力敲击音叉的时候，会发现系在细绳子上的乒乓球轻触音叉后又弹开的幅度 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这说明了 越大，产生的声音的响度越大。在实验中通过观察 来反映音叉振动的幅度，这是运用了物理学中的转换法来研究的。知识小结 知识点三：音色声音的品质，不同的人或乐器发声的音色都不同。音色与发声体的材料、结构有关。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。用不同乐器(如电子琴、吉他、音叉等)发出同一音调的声音，大家闭上眼睛能辨别出来是哪种乐器吗？找四个同学在后面分别念一首诗，能指出是哪一个同学吗？除以上音调、响度外，音色也是声音的一个特性。不同乐器的音色

9、不同，演奏同一曲子，我们可以听出差别，不同人说话的音色不同，所以就有了“闻其声而知其人”。“我们能听出敲桌子声和打碎玻璃声，是因为音色不同吗？”“在家里，能辨出爸爸、妈妈的脚步声，是因为音色不同吗？”每个人发音的音色不相同，不同人的声带和发音习惯不相同，对于同一个人，随着年龄的增长，音色也会发生变化。男性在初中阶段，随着身体的发育，声带变宽、变厚，音色也会产生很大的变化，因此在这个阶段要特别注意锻炼和保护嗓子。例题【例1】“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，我们能区分蛙声是根据声音的（）A音调不同 B响度不同 C音色不同 D频率不同【解析】C练习1、夏商时期，已有铜制的铃和皮质的鼓人耳能分辨出铃

10、声和鼓声是根据声音的（ ）A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 频率【答案】C【解析】试题分析：人能辨别出是铜制的铃和皮质的，是因为音色是由发声体本身决定的一个特性；故人们根据声音的音色不同来辨别钟声和鼓声，故应选C。知识小结 【课堂检测】1、用薄塑料片在塑料梳子的齿上划，探究塑料片振动发声的高低与振动快慢的关系活动1：如图所示，用薄塑料片在塑料梳子的齿上划两次，第一次快些，第二次慢些活动2：如图、3所示，用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划一次 （1）比较你在探究活动1中听到的两次声音，分析音调的高低与划得快慢有什么关系 （2）比较你在探究活动2中听到的两次声音，分析音调的

11、高低与梳齿疏密有什么关系？ （3）通过探究，你可以分析得出什么结论？2、小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：既使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是想通过实验来探究一下自已的猜想是否正确，下表是小兰在实验时控制的琴弦条件（1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料关系，你认为她应该选用编号为_琴弦（只填字母代号）； （2）探究过程通常采用下列一些步骤：A 实验研究； B 分析归纳； C 提出问题（或猜想）； D 得出结论等你认为小兰要完成本探究的全过程所采用的合理顺序应该是：_（只填字母代号）3、古筝，是中国独特的、重要的民族乐器之一，已

12、经有2500年的历史了，目前最常用的规格为二十一弦（1）小红在古筝演奏中发现，拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关于是她利用弦音计（如图甲）做研究，弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦，每根弦线的松紧程度都相同她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出若她选择b、c两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线_的关系；若她要研究音调与弦线材料的关系，则应选择_两弦线做实验； （2）小红在古筝演奏中还发现，古筝使用一段时间后会发生“走音”现象，这是指琴弦发声的_偏离了标准，于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”（如图乙所示），这是通过改变琴弦的_来实现的4小明在学习声学知

13、识时，向老师提出了一个问题：“老师，我感觉火车静止和运动两种情况下，人耳听到的鸣笛声除了响度不同以外，音调也不同。当火车向我靠近的过程中，火车的鸣笛声变大而且比静止时声尖，这是不是说明当声源运动时，它的响度和音调都发生了变化呢？”老师对小明善于观察，勤于思考的良好学习习惯提出了表扬，并肯定了他的猜想和感受。问题一：根据小明的感受，你认为当他不动，火车向他靠近的过程中，火车鸣笛声的响度发生了怎样的变化？火车靠近他的过程中，火车鸣笛声的音调与火车静止时鸣笛声的音调相比，有什么变化？写下你的看法：当小明的猜想得到老师认可后，他又开始思考这种现象形成的原因是什么。老师建议他在活动中体会和学习。老师让小

14、明完成下面的活动：先站在离墙4米远的地方，每秒向墙上掷一个网球，掷10个球，感觉网球撞击墙的声音间隔；然后正对墙，向墙走去，在走的过程中掷球，而且还是每秒掷一个球，再感觉网球撞击墙的声音间隔。在活动中小明感觉到两次网球撞击墙的频率不同。他终于明白为什么火车向他靠近的过程中，火车的鸣笛声比静止时要尖的原因了。问题二：请你分析一下，如果小明相对于墙向后退行的过程中，还用同样的方法，向墙上掷球，球撞击墙的频率会怎样变化呢？联想一下，当你不动，而火车远离你时，你听到的火车的鸣笛声比静止时的音调是高还是低呢？问题三：假设火车站上有一个电铃，电铃每秒钟响100声（即电铃的小锤每秒钟敲击100次铃）若声音在

15、空气中的传播速度是340m/s，相邻两个声响在空间的距离是多少？当小明坐着一辆速度为34m/s的火车从车站向远方开去时，每秒钟进入小明耳朵里的铃响声比进入静止的人耳朵里的铃响声少多少声？根据你的计算说明音调高低变化与声源和听者相对运动的关系？5阅读下列两篇短文，按要求完成后面提出的问题。A如图1把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现从左至右声音的音调逐渐 ，发声体是 。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理。B许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，

16、频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而使人丧生。（1）请你在上面短文中横线处补上恰当的文字。（2）B文中的“亚声”是指我们学过的 。（3）从短文B中可以看出，人体内脏的固有频率大致在 左右，声具有 。（4）如果从左至右依次吹响八个瓶子可以发现声音的音调逐渐 发声体是 。由这个实验规律可知图中2小民制作的“哨子”中间的活塞向下拉时音调将变 。6同学们知道：“往热水瓶里灌水，随着瓶中水量的增多，热水瓶中发出声音的音调会越来越高，这是由于瓶里空气柱发生振动所引起的现象。”（1）对上述现象和原因的描述，你能得出进一步的结论是： 。（

17、2）把一条均匀的长金属管切成4段，长度各不相同，然后将这4段金属管挂起来，做成一组鸣钟，用槌子敲击这4根管，发出音调最低的是（ ）A最长的管； B最短的管C4根管的音调一样； D要看敲哪一部分（3）医生在给病人检查腹部是否有积水时，总是用手轻轻地敲击病人的腹部，即“叩诊”，其判断的依据是腹部发出声音的；依据 的信息，可判断病人积水的可能性较大。【答案】1、（1）同一把梳子，齿数相同，划得快，薄塑料片振动快，则音调高；划得慢，薄塑料片振动慢，则音调低。（2）同样的速度划梳子，丙梳子梳齿密，塑料片振动快，则音调高；乙梳子梳齿疏，塑料片振动慢，塑料片音调低。（3）通过探究可得到结论：音调的髙低由发声

18、体振动频率的大小决定的，频率大音调高，频率小音调低。【解析】（1）同一把梳子，齿数相同，划得快，薄塑料片振动快，则音调高；划得慢，薄塑料片振动慢，则音调低。（2）同样的速度划梳子，丙梳子梳齿密，塑料片振动快，则音调高；乙梳子梳齿疏，塑料片振动慢，塑料片音调低。（3）通过探究可得到结论：）音调的髙低由发声体振动频率的大小决定的，频率大音调高，频率小音调低。2、(1). D、E (2). C、A、B、D【解析】 (1)探究弦发声的音调与弦的材料关系，应控制长度、横截面积一定，材料不同，故应选D、E。 (2控制变量法探究的步骤：提出问题，实验研究，分析归纳，得出结论。故顺序为CABD 。点睛：（1）

19、弦发声的音调可能与弦的材料、长度、粗细有关（2）研究音调的影响因素时，一定要采取控制变量法3、 (1). 粗细 (2). ab (3). 音调 (4). 松紧程度【解析】(1)选择b、c两弦线做实验，材料和长度相同，故探究的是音调与弦线粗细的关系；探究音调高低跟材料的关系，需使长度和粗细相同，材料不同，因此需选择a和b进行实验；(2)调节琴弦的松紧，就会改变琴弦的振动快慢，所以古筝使用一段时间后会发生“走音”现象，这是指琴弦发声的音调偏离了标准，于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”，这是通过改变琴弦的松紧程度来改变声音的音调。【点睛】（1）弦乐的音调跟弦的长度、材料、松紧、粗细有

20、关，在探究琴弦和一个因素的关系时，控制其它量不变要探究音调高低跟粗细的关系时，保持材料和长度相同要探究音调高低跟材料的关系时，保持长度和粗细相同（2）音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高4【解答】解：问题1，当小明不动，在火车向他靠近的过程中，火车鸣笛声的响度越大，在火车向他靠近的过程中，火车鸣笛声的音调比火车静止时的音调高，问题2，如果小明相对于墙向后退行的过程中，还用同样的方法，向墙上掷球，球撞击墙的频率会变低；当我不动，而火车远离我的过程中，我听到的火车的鸣笛声比静止时的音调低，问题3，相邻两个声响之间的时间间隔是ts，所以相邻两个声响在空间的距离是svt340m/s

21、s3.4m，火车的速度为34m/s，它每秒钟远离声源的距离是svt34m/s1s34m，在这34m的空间里，恰好是10个铃声在空间的距离，由于火车是远离声源，因此每秒钟进入小明的耳朵里的铃声比进入静止的人耳朵里的铃声少10次，通过计算可知，当人远离声源的过程中，人耳听到的声音的频率比静止时低，所以听到的声音的音调比静止时低。5【解答】解：（1）水量越少，瓶子和水越容易振动，频率越大，音调越高，因此，发声体是瓶子和水。如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，从左至右声音的音调逐渐降低。（2）超声波和次声波人们都听不到，都属于亚声，低于20Hz的亚声是次声波，高于20000

22、Hz的亚声是超声波。（3）人们在次声波的环境中，人体内脏和环境产生共振，声具有能量，内脏受损而死亡。（4）如果从左至右依次吹响八个瓶子可以发现声音的音调逐渐升高发声体是空气柱；吹哨子时，管内空气柱因发生振动会产生声音，当向下拉活塞时，空气柱的长度变长，因此空气柱的振动慢，所以发出的音调低；故答案为：（1）降低；瓶子和水；（2）次声波；（3）20HZ；能量；（4）升高；空气柱；低。6【解答】解：（1）往热水瓶中灌水时，水量越多，空气柱越短，振动越快，发出声音的音调越高；（2）金属管越短，敲击时振动越快，发出声音的音调越高，反之，金属管越长，振动越慢，发出声音的音调越低；（3）敲击腹部时，腹部有积

23、水和无积水时发出声音的音调不同，故可以通过音调判断病人是否有积水；故答案为：（1）空气柱越短，振动越快，发出声音的音调越高；（2）A；（3）音调。【课堂总结】 【家庭作业】1如图所示，甲、乙、丙、丁是不同的声音输入到示波器上时所显示的波形图。则下面说法中不正确的是（）A甲和乙声音的音调相同 B丙声音在空气中传播速度最快 C甲声音的响度最小 D丁声音属于噪声二实验探究题（共3小题）2在探究影响音调的因素实验中，小华将钢尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。（1）拨动钢尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是 ；（2）如图所示，小华纠正了实验

24、中存在的问题，再次拨动钢尺，看到钢尺的振动，同时听到了钢尺发出的声音，接着减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺，小华看到钢尺的振动变 （“快”或“慢”），钢尺发出声音的音调 （填“变高”、“不变”或“变低”），说明音调与 （“振幅”或“频率”）有关。（3）小华减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺过程中，还发现钢尺发出声音的响度明显变大，这是因为 。A振动频率越高，声音的响度越大 B振动频率越低，声音的响度越大C振动幅度越小，声音的响度越大 D两次实验没有控制钢尺的振动幅度相等。3声音与人的生活息息相关，为了认识声音，某实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究：（1）用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以

25、组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图1由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是 ；（2）往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为 ；（3）在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。他们用“土电话”能实现10m间的通话，这个实验表明了 。相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。这一实验现象表明 。（4）如图3所示，在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。这个实验证明了

26、。（5）某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，请你分析原因可能是： 。4喜欢课外探究的小凯，拆开自己的口琴，口琴的琴芯结构如图所示，在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片，这铜片在气流的冲击时振动，发出不同音调的声音。（1）在图中，A区是 音区，B区是 音区，C区是 音区（以上三个空都选填“高”、“中”或“低”）理由是：较厚较长的铜片在气流的冲击下的振动要比较薄较短的铜片振动 （选填“快”或“慢”）。（2）往气孔用力吹气时，发出声音的音调 （选填“变高”、“变低”或“不变”）。（3）停止吹气后，口琴仍“余音未绝”，其原因是 。A这是声音的回声 B铜片在继续振动C人

27、的听觉发生“暂留”的缘故 D铜片虽停止振动，但空气仍在振动。三解答题（共11小题）5微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音，小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同，长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：编号长度/cm直径/cm频率/Hz1 1.502131231.002.001284348.502.50656（1）用刻度尺测量1号管长度如图所示。读数是 cm。（2）三根管中音调最低的是 号。（3）根据表中数据，能否得出“管子发出的声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由。答： （能/不能）

28、；理由： （4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法。实验方案： ；判断方法： 。6在研究弦乐器的音调时，小涛将一根琴弦的一端固定在桌腿上，另一端绕过桌边的小滑轮，挂上几个钩码，使琴弦拉紧，如图所示，再用A，B两个三角形柱状小木块将弦支起，用力弹拨弦的中部，就可以听到弦发出的声音。（1）实验中，是通过 来改变弦的松紧的。（2）若在其它条件不变的情况下，将B木块向A木块移动一段距离，再用同样的力弹拨弦的中部，听到弦发出的声音的音调比原来声音的音调 （填“高”、“低”或“一样”）。（3

29、）此实验时，若要研究弦乐器发声的音调与弦的松紧的关系，必须保证弦的长短、 等因素相同，这种研究问题的方法叫 法。7课题一：与声音有关的实验探究（1）他们首先做了如下几个实验：实验一、用手摸喉头，发声时，手在振动实验二、用薄塑料片在塑料梳子的齿上划发声时，感觉手在振动实验三、打击音叉，把发声音叉的尖端接触水面，激起水花实验四、把刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，拨动刻度尺使它振动发声（2）他们发现这些发声物体的共同特征是： ，物理学把这种由几个现象得到一个共同结论的方法称为归纳法。（3）音叉发声振动不易观察到，通过激起水花将振动放大反映出来，物理学上把这种方法称为 。（4）小玉发现，轻拨

30、与重拨钢尺，钢尺发出声音的大小不同。他继续用刻度尺探究声音的响度与振幅的关系，如图所示。记录的数据如下：实验次数123用力大小小大较大尺的振动幅度小大较大尺拍打桌子的声音小大较大（5）小马发现他收集的数据有问题，请你帮他指出来存在的问题是： 。经过改正后，他们得出了正确的结论： 。（6）小张发现塑料片快划与慢划发出声音的高低不同。他选择如图A所示的器材进一步探究，但忘记记录现象了。请帮他完成实验记载用薄塑料片在塑料梳子的齿上划两次，第一次快些，第二次慢些，则第 次发出的声音的音调高；如图B所示，用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划两次，则 把梳子发出的声音的音调高。（7）小马等同学在探究出上述问题之后，又提出这样一个问题：声音是怎样从发声物体传播到远处的？针对这一问题，他们经过认真地思考，提出了两种猜想：声音要传播出去，需要东西做媒介；声音要传播出去，不需要什么东西做媒介究竟哪一种猜想是正确的呢？小明他们进行了如下的两个实验：A两张课桌紧紧挨在一起。小丽轻