2.2 我们怎样区分声音 课件 沪粤版物理八年级上册.ppt

1、2.2 2.2 我们怎样区分声音我们怎样区分声音课时导入课时导入从身边的问题出发：从身边的问题出发：你听过交响乐你听过交响乐黄河黄河吗吗？整？整首作品，有时激越高扬，首作品，有时激越高扬，有时迂回有时迂回低沉，声调高低错落，低沉，声调高低错落，起伏跌宕起伏跌宕，给人以绝美的，给人以绝美的艺术感受艺术感受。声音。声音为什么会有这些差别为什么会有这些差别?课时导入课时导入物理与生活物理与生活生活离不开物理，物理生活离不开物理，物理源于源于生活。例如我们每天生活。例如我们每天听到听到的声音的声音，看到的光，看到的光物理物理就是从就是从生活中来，生活中来，并用研究出的并用研究出的规律规律来解决生活中的

2、问题，来解决生活中的问题，从而提高从而提高我们的生活水平！我们的生活水平！知识点知识点声音的高低声音的高低音调音调知知1 1讲讲感悟新知感悟新知11.音调音调 物理学中，把声音的物理学中，把声音的_叫做音调。叫做音调。2.频率频率 声源振动次数和所用时间之比，叫做频率，用声源振动次数和所用时间之比，叫做频率，用f 表表示，单位是示，单位是_，简称赫，符号是，简称赫，符号是Hz。物体振动。物体振动越快，其振动的频率越高。越快，其振动的频率越高。3.探究影响声音高低的因素探究影响声音高低的因素高低高低赫兹赫兹每秒振动的次数每秒振动的次数知知1 1讲讲感悟新知感悟新知实验装置实验装置实验过程实验过程

3、将直尺一部分压在桌上拨动使其发声。将直尺一部分压在桌上拨动使其发声。改变直尺伸出桌面的长度，用同样的改变直尺伸出桌面的长度，用同样的力度拨动，观察直尺振动的快慢力度拨动，观察直尺振动的快慢,辨辨别直尺振动时发出的声音的高低别直尺振动时发出的声音的高低用硬纸片分别快速和用硬纸片分别快速和慢速拨动梳齿，辨别慢速拨动梳齿，辨别发出声音的高低发出声音的高低实验现象实验现象伸出短的时候：直尺振动得快，发出伸出短的时候：直尺振动得快，发出的声音音调高；的声音音调高；伸出长的时候：直尺振动得慢，发出伸出长的时候：直尺振动得慢，发出的声音音调低的声音音调低快速拨动时，发出的快速拨动时，发出的声音的音调高声音的

4、音调高；慢速；慢速拨动时，发出的声音拨动时，发出的声音的音调低的音调低知知1 1讲讲感悟新知感悟新知归纳上述实验现象，可得出如下结论：归纳上述实验现象，可得出如下结论：声音的高低跟声源振动的频率有关：声源振动的频率越声音的高低跟声源振动的频率有关：声源振动的频率越高，音调越高；声源振动的频率越低，音调越低。高，音调越高；声源振动的频率越低，音调越低。跟发声体的形状、跟发声体的形状、尺寸、材料有关尺寸、材料有关知知1 1讲讲感悟新知感悟新知温馨提醒：温馨提醒：(1)通常情况下，儿童说话声音的音调比成年人高，女孩说通常情况下，儿童说话声音的音调比成年人高，女孩说话声音的音调比男孩高。话声音的音调比

5、男孩高。(2)日常生活中，人们用日常生活中，人们用“尖尖”“”“清脆清脆”“”“低沉低沉”等描述音等描述音调的高低。调的高低。(3)声音在介质中的传播速度与声源振动频率无关，同种介声音在介质中的传播速度与声源振动频率无关，同种介质中，频率不同的声音声速都相同。质中，频率不同的声音声速都相同。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知物理学家物理学家海因里希海因里希鲁道夫鲁道夫 赫兹赫兹，德国，德国物理学家，于物理学家，于1888 年年首先首先证实了电磁波的存在，并证实了电磁波的存在，并对电磁学对电磁学有很大的贡献，故有很大的贡献，故频率的频率的单位赫兹以他的名字命名。单位赫兹以他的名字命名。知知1 1讲讲

6、感悟新知感悟新知信息浏览信息浏览人和动物的发声频率人和动物的发声频率范围范围各不相同，能听到的各不相同，能听到的声音频声音频率率范围也不相同。范围也不相同。人的发声频率范围人的发声频率范围是是85 1 100 Hz，人能人能听到的听到的声声音的频率范围是音的频率范围是20 20 000 Hz，低于和高于，低于和高于这个频率这个频率范范围的声波，人都听不到。围的声波，人都听不到。知知1 1练练感悟新知感悟新知例 1如图所示，小明同学将刻度尺的一端紧压在桌面上，如图所示，小明同学将刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，小华同学拨动刻度尺使它振动。另一端伸出桌面，小华同学拨动刻度尺使它振动。知知

7、1 1练练感悟新知感悟新知(1)实验过程中，小华听到两个声音，一个是刻度尺敲击实验过程中，小华听到两个声音，一个是刻度尺敲击桌面发出的声音，另一个是刻度尺振动发出的声音。桌面发出的声音，另一个是刻度尺振动发出的声音。要减弱刻度尺敲击桌面发出的声音，可采取的措施是要减弱刻度尺敲击桌面发出的声音，可采取的措施是_(填填“手要紧压到桌子的手要紧压到桌子的边缘边缘”或或“手压刻度尺的力要小手压刻度尺的力要小”)手要紧压到桌子的边缘手要紧压到桌子的边缘知知1 1练练感悟新知感悟新知(2)小明改变刻度尺伸出桌面的长度，小华用同样大小的力小明改变刻度尺伸出桌面的长度，小华用同样大小的力拨动刻度尺，刻度尺振动

8、的快慢不同，发出声音的拨动刻度尺，刻度尺振动的快慢不同，发出声音的_发生变化；随着刻度尺伸出桌面长度的增加，发生变化；随着刻度尺伸出桌面长度的增加，_(填写声音特性的变化情况填写声音特性的变化情况)。这说明声。这说明声音的高低与物体振动的音的高低与物体振动的_(填物理概念填物理概念)有关。有关。(3)实验过程中，小华运用了比较和实验过程中，小华运用了比较和_的实验方法。的实验方法。音调音调声音的音调变低声音的音调变低频率频率控制变量控制变量知知1 1讲讲感悟新知感悟新知思路导引思路导引(1)(1)实验时，要减弱刻度尺敲击桌面发出的声音，手要实验时，要减弱刻度尺敲击桌面发出的声音，手要紧压到桌子

9、的边缘；紧压到桌子的边缘；(2)(2)改变刻度尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动改变刻度尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动刻度尺，刻度尺振动的快慢不同，刻度尺发出声音的刻度尺，刻度尺振动的快慢不同，刻度尺发出声音的音调不同，此处运用了控制变量法。音调不同，此处运用了控制变量法。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知变量唯一，根据实验结果寻找因果关系变量唯一，根据实验结果寻找因果关系运用同样的实验器材可以探究多个物理问题，本实验运用同样的实验器材可以探究多个物理问题，本实验目的是探究声音音调的高低与什么因素有关；目的是探究声音音调的高低与什么因素有关；使用刻度尺进行实验，不改变拨动力度，只改变伸出使

10、用刻度尺进行实验，不改变拨动力度，只改变伸出桌面的长度，保证了变量唯一。从而发现刻度尺伸出桌面的长度，保证了变量唯一。从而发现刻度尺伸出长度越短，振动越快，频率越高，刻度尺发出的声音长度越短，振动越快，频率越高，刻度尺发出的声音音调越高。反之，刻度尺伸出长度越长，振动越慢，音调越高。反之，刻度尺伸出长度越长，振动越慢，频率越低，发出的声音音调越低。频率越低，发出的声音音调越低。知知1 1练练感悟新知感悟新知1.如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时，用纸片分别接触齿轮。下列说法正确的是轮旋转时，用纸片分别接触齿轮。下列说

11、法正确的是()A.使纸片发出声音的音调最高的是上面的齿轮使纸片发出声音的音调最高的是上面的齿轮B.使纸片发出声音的音调最高的是中间的齿轮使纸片发出声音的音调最高的是中间的齿轮C.使纸片发出声音的音调最高的是下面的齿轮使纸片发出声音的音调最高的是下面的齿轮D.当齿轮旋转时，用纸片分别接触三个齿轮，发出声音的音当齿轮旋转时，用纸片分别接触三个齿轮，发出声音的音调都一样调都一样C转动速度相同转动速度相同知知2 2讲讲感悟新知感悟新知知识点知识点物理学推动了社会的发展物理学推动了社会的发展2观察波形图，分析比较：观察波形图，分析比较：两图比较，两图比较，上疏下密上疏下密建构模型建构模型图像法图像法 波

12、形图：波形图：将声音将声音信号通过话筒，转换成电信号，信号通过话筒，转换成电信号，再通过示波器，在显示屏上显示再通过示波器，在显示屏上显示出声音的波形，让声波可以出声音的波形，让声波可以“看看得见得见”，把声波更形象、生动地，把声波更形象、生动地表现出来。表现出来。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知1.在相同时间内，甲振动次数少，频率低，音调低；乙振在相同时间内，甲振动次数少，频率低，音调低；乙振动次数多，频率高，音调高。甲、乙两个音叉振动频率动次数多，频率高，音调高。甲、乙两个音叉振动频率不同。不同。2.从图中看出，在波形图上，频率的高低表现为波形的疏从图中看出，在波形图上，频率的高低表现为波形

13、的疏密程度。波形密，表明频率高；波形疏，表明频率低。密程度。波形密，表明频率高；波形疏，表明频率低。知知2 2练练感悟新知感悟新知例2合肥模拟合肥模拟 用大小相同的力分别敲击频率用大小相同的力分别敲击频率256 Hz 和和440 Hz的音叉得到的波形图如图的音叉得到的波形图如图7所示，其中图所示，其中图 _(填填“甲甲”或或“乙乙”)是敲击频率是敲击频率256 Hz 的音的音叉得到的波形。叉得到的波形。甲甲知知2 2练练感悟新知感悟新知思路导引：思路导引：当用大小相同的力分别敲击音叉时，它们的当用大小相同的力分别敲击音叉时，它们的振动频率不同，发出声音的音调就会不同；振动频率不同，发出声音的音

14、调就会不同；甲的频率低，乙的频率高。甲的频率低，乙的频率高。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知对比波形图，建立解题模型对比波形图，建立解题模型用波形图直观表示音调，相同时间内波形图密表示音用波形图直观表示音调，相同时间内波形图密表示音调高；波形图疏表示音调低。调高；波形图疏表示音调低。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知识点知识点探究影响弦乐器音调的因素探究影响弦乐器音调的因素3取三根不同规格的琴弦，其信息如下表：取三根不同规格的琴弦，其信息如下表：编号编号琴弦材料琴弦材料琴弦长度琴弦长度/cm 琴弦横截面积琴弦横截面积/mm2A钢钢200.5B钢钢300.5C钢钢200.7知知3 3讲讲感悟新知感悟

15、新知1.选择编号选择编号A、B 两根琴弦，保持张紧程度相同，拨动琴两根琴弦，保持张紧程度相同，拨动琴弦，研究琴弦发声的音调与琴弦长度的关系。弦，研究琴弦发声的音调与琴弦长度的关系。2.选择编号选择编号A、C 两根琴弦，保持张紧程度相同，拨动琴两根琴弦，保持张紧程度相同，拨动琴弦，研究琴弦发声的音调与琴弦横截面积的关系。弦，研究琴弦发声的音调与琴弦横截面积的关系。3.选择一根琴弦，拨动琴弦，听其发声的音调，改变其张选择一根琴弦，拨动琴弦，听其发声的音调，改变其张紧程度，再拨动，听其发声的音调，研究琴弦发声的音紧程度，再拨动，听其发声的音调，研究琴弦发声的音调与琴弦张紧程度的关系。调与琴弦张紧程度

16、的关系。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知归纳得出：影响弦乐器发声音调的因素有弦的归纳得出：影响弦乐器发声音调的因素有弦的 _、_、_等等。其他条件相同时，弦越短，其发出其他条件相同时，弦越短，其发出的的声音声音音调越高。音调越高。其他条件相同时，弦越细，其发出其他条件相同时，弦越细，其发出的的声音声音音调越高。音调越高。其他条件相同时，弦越紧，其发出的声音音调越高。其他条件相同时，弦越紧，其发出的声音音调越高。弹奏弦乐器通过变换粗弹奏弦乐器通过变换粗细不同的琴弦，手指按细不同的琴弦，手指按动琴弦上不同的位置或动琴弦上不同的位置或改变弦的张紧程度来弹改变弦的张紧程度来弹奏出不同的音调。奏出不同的音

17、调。长短长短粗细粗细张紧程度张紧程度知知3 3讲讲感悟新知感悟新知思想方法思想方法控制变量法：控制变量法：把多因素把多因素(多变量多变量)问题的研究，转问题的研究，转换成单因素问题研究。控制其他因素不变，只改变换成单因素问题研究。控制其他因素不变，只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物的影其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物的影响，这种方法叫控制变量法。例如：在探究琴弦的响，这种方法叫控制变量法。例如：在探究琴弦的长度对音调的影响时，只改变弦的长度，保持弦的长度对音调的影响时，只改变弦的长度，保持弦的粗细、张紧程度相同。粗细、张紧程度相同。知知3 3练练感悟新知感悟新知例 3在学习

18、古筝演奏过程中，小明发现琴弦发出声音的音调高低在学习古筝演奏过程中，小明发现琴弦发出声音的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：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；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。猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。知知3 3练练感悟新知

19、感悟新知编号编号ABCD规规格格材料材料尼龙尼龙 尼龙尼龙 尼龙尼龙镍铬合金镍铬合金长度长度/cm555555横截面积横截面积/mm210.510.5知知3 3练练感悟新知感悟新知为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列4 种种规格的琴弦，进行实验。规格的琴弦，进行实验。(1)为了验证猜想一，应选编号为了验证猜想一，应选编号_、_两种规格的琴弦进行实验。两种规格的琴弦进行实验。(2)为了验证猜想二，应选编号为了验证猜想二，应选编号_、_两种规格的琴弦进行实验。两种规格的琴弦进行实验。(3)在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的

20、数据填全，在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中的位置所缺数据是表中的位置所缺数据是_。(4)小明在这个探究实验中，采用的研究方法是小明在这个探究实验中，采用的研究方法是_。ABAB55控制变量法控制变量法知知3 3讲讲感悟新知感悟新知思路导引思路导引知知3 3讲讲感悟新知感悟新知依据控制变量法，设计实验依据控制变量法，设计实验探究弦乐器发出声音的音调与哪些因素有关时，探究弦乐器发出声音的音调与哪些因素有关时，需采用控制变量法进行。每一步骤，只改变一个因素，需采用控制变量法进行。每一步骤，只改变一个因素，而其他因素都保持不变，然后再把结果汇总出来。而其他因素都保持不变，然

21、后再把结果汇总出来。弦乐器发出声音的音调高低与琴弦的长短、粗细弦乐器发出声音的音调高低与琴弦的长短、粗细和张紧程度有关。弦越长，越粗，绷得越松，发出声和张紧程度有关。弦越长，越粗，绷得越松，发出声音的音调越低；弦越短，越细，绷得越紧，发出声音音的音调越低；弦越短，越细，绷得越紧，发出声音的音调越高。的音调越高。课堂小结课堂小结我们怎样区分声音我们怎样区分声音1.音调是指声音的高低程度，取决于声源振动的频率，声源的振动音调是指声音的高低程度，取决于声源振动的频率，声源的振动频率可以通过改变发声体本身的特性频率可以通过改变发声体本身的特性(如长度、松紧、大小、厚薄如长度、松紧、大小、厚薄等等)改变其频率，例如：管乐器是靠改变空气柱的长度来发出各种改变其频率，例如：管乐器是靠改变空气柱的长度来发出各种音调音调(如笛子等如笛子等)，弦乐器是通过改变弦的粗细、松紧、长短从而改，弦乐器是通过改变弦的粗细、松紧、长短从而改变音调变音调(如二胡、小提琴、钢琴等如二胡、小提琴、钢琴等)，打击乐器是通过它们的体积和，打击乐器是通过它们的体积和松紧的不同来改变音调松紧的不同来改变音调(如鼓、编钟等如鼓、编钟等)。2.物体振动频率越大，音调越高。物体振动频率越大，音调越高。