第一章

聲現(xiàn)象第2節(jié)

聲音的特性請同學們回憶生活中的一些現(xiàn)象：當蚊子、蝴蝶從耳邊飛過時……你能聽到它們的聲音嗎？振動會發(fā)出聲音，為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音？卻能聽到討厭的蚊子聲。

要知道這些問題的答案，就需要研究聲音的特性。請同學們聆聽下面的聲音。想一想，這些聲音有什么不同？怎樣描述這些不同的聲音？1.知道聲音的響度及其影響因素。2.知道聲音的音調(diào)及其影響因素。3.知道聲音的音色及其影響因素。響度：物理學中，把人耳感覺到的聲音的強弱叫作響度(loudhess)。敲鼓時，要使鼓聲更響，你會怎樣做?鼓聲的強弱與鼓面振動的幅度是否有關?活動1：探究響度與聲源振動的關系想一想如圖所示，在鼓面上撒一些紅豆。敲鼓時，你觀察到現(xiàn)象?分別輕敲、重敲鼓面，你觀察到的現(xiàn)象有什么不同?這說明什么問題?做一做知識點一：響度實驗現(xiàn)象

敲鼓時，聽到鼓聲，同時看到鼓面上的紅豆在振動；

重敲鼓面比輕敲鼓面時紅豆的振動幅度更大。結論聲音是由振動產(chǎn)生的；振動幅度越大，（鼓的）響度越大。交流本實驗采用了“轉(zhuǎn)換法”，在鼓面上撒些紅豆來顯示鼓面振動幅度大小。思考并和同學交流，除了在鼓面上放一些泡沫塑料、紅豆、米粒之外，還有什么不同的方案或更好的方法？方案1

也可用如圖所示的辦法顯示響度與振幅的關系：用細線吊著一個乒乓球，使它接觸正在振動的音叉.實驗者和音叉的距離保持一定，當音叉發(fā)出聲音的響度較大時，可看到乒乓球被音叉彈起的高度較高，證明音叉的振幅較大。深入探究：上節(jié)課我們也是用這個實驗裝置圖探究聲音是如何產(chǎn)生，今天我們繼續(xù)用這個探究聲音的特性之一——響度。探究響度與聲源振動關系實驗的其他方案轉(zhuǎn)換法方案2用膠帶紙在鼓面上固定一小平面鏡，觀察小平面鏡反射所形成的光斑的振幅。聯(lián)系教材：將這個方案與教材P17（實踐與練習2），探究聲波能傳遞能量的實驗聯(lián)系起來，它們是否有相似之處。小結由上述活動可知，聲音的響度與聲源的振幅有關。聲源振幅越大，在一定位置接收到的聲波的振幅就越大，因而響度就越大。信息快遞振動的幅度簡稱振幅。思考交流聲音的響度除了與聲源的振幅有關，還與什么因素有關？1.與聲源的距離遠近有關；2.聲音是否集中某一方向傳播。遠距離“喊話”電影《功夫》中的“獅吼功”同學還能舉其他例子對以上兩點進

行說明嗎？如圖1.4所示，用一張硬卡片先后兩次從梳齒上劃過，一次快，一次慢，你聽到卡片發(fā)出聲音的音調(diào)有什么不同?

活動2：探究音調(diào)與聲源振動的關系圖1.4中卡片從梳齒上劃過卡片從梳齒上劃過，梳

齒撥動卡片使其振動。快劃時，卡片振動快，音調(diào)高；慢劃時，卡片振動慢，音調(diào)低。圖1.4卡片從梳齒上劃過實驗該實驗說明，卡片發(fā)出聲音的音調(diào)與卡片振動的快慢有關?，F(xiàn)象及解釋結論思考：如何表示振動的快慢？音調(diào)：物理學中，將聲音的高低叫作音調(diào)(pitch)。知識點二：音調(diào)信息快遞物體振動的次數(shù)與時間之比叫作頻率(frequency)。頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。一個物體在2s內(nèi)振動10次，它的頻率是5Hz。實驗表明，音調(diào)與聲源振動的頻率有關。頻率越高，音調(diào)越高；頻率越低，音調(diào)越低。探究實驗實驗方案：探究音調(diào)和聲源振動的的關系將一把鋼尺按緊在桌面上,一端伸出桌邊撥動鋼尺,聽它振動發(fā)出的聲音,同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度,使鋼尺振動的幅度大致相同,再次撥動?！舅伎肌客瑢W還有其他方案來探究音調(diào)與聲源振動的關系嗎？可以借助我們身邊的器材試一試。設計實驗鋼尺條探究方法：控制變量法(控制鋼尺的振動的幅度不變，改變振動部分的鋼尺長度)①把鋼尺緊壓在桌上，使鋼尺的

伸出桌面外,用手向下壓伸出的鋼尺使其振動，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中。②再分別把鋼尺的

伸出桌面外，仍用同樣大小的力向下壓伸出的鋼尺使其振動，觀察鋼尺振動的快慢并聽鋼尺發(fā)聲的高低，記錄在表格中。實驗器材實驗方法實驗步驟鋼尺伸出的越短，振動越快，音調(diào)越高；鋼尺伸出的越長，振動越慢，音調(diào)越低。③整理實驗器材，分析表格，記錄總結結論。實驗結論實驗數(shù)據(jù)實驗次數(shù)鋼尺振動的長度（伸出桌面）振動快慢聲音高低1鋼尺長度的1/4快高2鋼尺長度的1/2慢低3鋼尺長度的3/4更慢更低

一位優(yōu)秀的鋼琴調(diào)律師需要備很高的音樂素養(yǎng)、敏銳的聽覺和精準的調(diào)節(jié)技術。鋼琴調(diào)音

鋼琴中使用了大量木材。木材受空氣濕度、溫度等環(huán)境因素的影響會發(fā)生形變，固定在它上面的弦的松緊就會改變，因而影響鋼琴發(fā)出的聲音。為了保持琴音的準確性，需要對鋼琴進行定期檢查和適當調(diào)整。從事這項工作的人被稱為鋼琴調(diào)律師。

一架鋼琴有200多根弦，其中2~3根組成一組同音弦。鋼琴調(diào)律師首先用音錘敲擊音叉，讓它發(fā)出具有固定頻率的純音，以此作為標準音來判斷被調(diào)試弦發(fā)出的音是否準確；然后使用一種專用工具改變弦的松緊程度，使音調(diào)升高或降低，直至達到標準音。2.使用不同的樂器(如笛子、口琴、小提琴、胡琴等)先后發(fā)出音調(diào)相同的聲音，如C調(diào)中的“1(do)”。憑聽覺，你能否分辨出這些聲音分別是由哪些樂器發(fā)出的?活動3：辨別不同物體發(fā)出的聲音1.聽一段交響樂，你能發(fā)現(xiàn)其中有哪些樂器參與了演奏?我們可以再次切換到情景引入，播放聲音，感受那五種不同樂器產(chǎn)生的聲音有何不同。知識點三：音色（1）打擊樂器：鑼、鼓等收受到打擊時產(chǎn)生聲音。鑼鼓2.樂器：分為三種主要的類型以鼓為例，鼓皮繃得越緊，振動得越快，音調(diào)越高。1.不同的樂器，即使發(fā)出聲音人的響度和音調(diào)都相同，我們也可以很輕松地將它們區(qū)分開來。原來，聲音還有另外一個特性——音色(timbre)。（2）弦樂器：二胡、小提琴、等通過弦的振動發(fā)聲。弦樂器的音調(diào)高低取決于弦的粗細、長短和松緊。一般來說，弦樂器的弦越細、越短、越緊，其發(fā)聲時的音調(diào)越高。管樂器音調(diào)的高低取決于所含空氣柱的長短；空氣柱越長，音調(diào)越低（3）管樂器：長笛、簫等吹動空氣柱振動發(fā)聲。

不同的聲源，由于它們的材料、結構等不同，因而發(fā)出聲音的音色不同，人對這些聲音的感覺也就不一樣。借助儀器，我們還可以觀察到不同音色的聲音的波形，如圖1-16所示。響度、音調(diào)和音色可以描述聲音的特性，通常稱為聲音的三要素。

如圖所示是湖北隨州曾侯乙墓出土的戰(zhàn)國時期的編鐘，距今已有2400多年，是世界上現(xiàn)存規(guī)模最大、最完整的編鐘。這套編鐘共65件，依大小次序分成3層8組，懸掛在鐘架上。迄今為止，人們用這套編鐘還能演奏古今樂曲，且音域?qū)拸V、音色優(yōu)美。曾侯乙編鐘聲音的特性響度音調(diào)音色響度、音調(diào)和音色通常稱為聲音的三要素1.物理學中，把人耳感覺到聲音的強弱叫作響度2.響度的影響因素聲源的振幅與聲源的距離遠近聲音是否集中某一方向傳播1.物理學中，把聲音的高低叫作音調(diào)2.音調(diào)與聲源的振動頻率有關不同聲源，由于它們的材料、結構等不同，因而發(fā)出聲音的音色不同1.大山深處的44名孩子，在北京冬奧會開幕式上用希臘語唱起《奧林匹克頌》，如圖所示。他們的歌聲走出了大山，走到了世界面前。下列說法中正確的是（

）A．孩子們的天籟之音是由空氣振動產(chǎn)生的B．我們能從伴奏中分辨出不同樂器發(fā)出的聲音，是由于它們發(fā)出聲音的音調(diào)不同C．孩子們的聲音是直接傳到現(xiàn)場觀眾耳朵中的，不需要介質(zhì)D．通過電視觀看節(jié)目的觀眾，將電視聲音調(diào)大，是改變了聲音的響度D2.古箏，彈撥弦鳴樂器，是我國古老的民族樂器。下列動作中，古箏發(fā)出聲音的音調(diào)會變高的是（

）A．用力撥動琴弦 B．減速撥動琴弦C．撥動更細的琴弦 D．移去按壓琴弦的手指C3.AI（人工智能）語音播報能夠模仿不同人物的聲音，是因為它學會了模仿人物聲音中的哪個特性（）