資源簡介

(共24張PPT)
1.3 聲音的特性與應用
浙教版七年級下冊
第1課時
新知導入
悠揚、悅耳的歌聲，使人們感到心情愉悅。尖銳的汽笛聲，嘈雜的機器轟隆聲，會讓人焦躁不安。這些聲音有什么不同？不同的聲音為什么會對人產生不同的影響？
新知講解
聲音的特性
一、音調：聲音的高低
人們聽到的各種聲音，有的聽起來聲音尖銳，即調子高，有的聽起來聲音低沉，即調子低。
思考：音調的高低與什么因素有關呢？
探索活動
將一把鋼尺壓緊在桌面上，用手撥動其伸出桌外的一端。改變鋼尺伸出桌面的長度，重復上述實驗。仔細觀察鋼尺的振動快慢，聽聽它發出的聲音，你發現了什么？鋼尺伸出不同的長度，發出的聲音有什么不同？
現象：鋼尺伸出桌面的長度越長，鋼尺振動的越慢，鋼尺發出聲音的音調越低。
結論：聲音音調的高低與發聲體振動的快慢有關，物體振動得快，發出聲音的音調就高；振動得慢，發出聲音的音調就低。
在本實驗中使鋼尺每次振動的幅度大致相同，探究音調與物體振動快慢的關系，就用到了控制變量法。
頻率：物體每秒振動的次數。（物體振動的次數與所用時間之比）
頻率用來描述物體振動的快慢。
物體振動快，則頻率高；振動慢，則頻率低。
單位：赫茲，簡稱赫，符號是Hz。物體在1s內振動50次，其頻率為50Hz。
物體振動頻率決定聲音的音調。頻率越高，音調越高；頻率越低，音調越低。
探索活動
1.取一套音叉。音叉上的數據表示該音叉所產生的聲音的頻率。敲擊不同的音叉會產生不同頻率的聲音。聽一聽，音叉發出的聲音音調高低。
2.把音叉發出的聲音信號輸入計算機，觀察聲音的波形，比較不同音叉發出的聲音的波形有什么不同。
聲音的頻率越高，波形就越密集；聲音的頻率越低，波形就越稀疏。
唱歌或演奏樂器時，需要經常改變音調。唱歌時，肺部的空氣向上流過氣管，使聲帶產生振動，形成聲波，發出聲音。當演唱不同的音符時，人需要通過喉部的肌肉來改變聲帶振動的頻率，從而產生高低不同的音調。
一般來說，兒童說話的音調比成年人高，成年女性的音調比成年男性高。人的發聲頻率大約在85Hz到1100Hz之間。
人唱歌時，C調“1”（“do”）的頻率是262Hz，D調“1”（“do”）的頻率是294Hz。
思考與討論
一只蜜蜂飛過耳邊時，我們能聽到它飛翔時所發出的聲音。課時一只蝴蝶飛過耳邊時，我們卻聽不見。這是為什么？
蝴蝶飛行時每秒振翅五、六次，振動頻率低于20Hz，所以我們聽不見；而蜜蜂飛行時每秒振翅三四百次，其振動頻率在20~20000Hz，所以我們能夠聽見。
人對高音和低音的聽覺有一定的限度。多數人能夠聽到的聲音頻率范圍為20~20000Hz。因此，把高于20000Hz的聲波叫作超聲波，低于20Hz的聲波叫作次聲波。一般人是聽不到超聲波和次聲波。
動物的聽覺范圍通常與人很不相同。大多數哺乳動物能聽到比人類高很多的頻率的聲音。
蝙蝠利用超聲波捕食
大象用次聲波交流
響度：聲音的強弱。
擊鼓越用力，聽到的鼓音越響亮，響度就越大。
響度是人們對聲音強弱的主觀感覺。
思考：決定響度的因素是什么呢？
探索活動
1.如圖所示，將乒乓球用細線懸吊起來，用正在發聲的音叉輕觸乒乓球，觀察乒乓球被彈開的幅度。
2.再敲擊音叉使其發出不同響度的聲音，重做上面的實驗。從觀察到的現象，能否發現響度與什么因素有關？
3.在距離音叉較近處與較遠處聽音叉發出聲音，聽到的聲音強弱有什么不同？能發現響度與什么因素有關？
現象：用力小，乒乓球被彈開的幅度小，聲音弱；用力大，乒乓球被彈開的幅度大，聲音強。人離音叉越遠，聽到的聲音越弱。
結論：同一聲源發出的聲音，響度與聲源的振動幅度（振幅）、人與聲源的距離有關。聲源的振動幅度越大，響度越大；距離聲源越遠，聲音越分散，聲音的響度越小。
實驗中用不同的力敲擊音叉，使音叉的振幅不同。振幅的大小通過乒乓球被彈開的幅度反映出來，這利用了轉換法（或放大法）。
科學上，人們通常用分貝作為單位來計量聲音的強弱。
分貝的符號為dB。
0dB 是人剛能聽到的最微弱的聲音
30~40dB較為理想的安靜環境
70dB會干擾人們人們談話、影響工作效率
長時間處于大于100dB的環境中對聽力會造成損傷
大于120dB的聲音則會導致耳朵疼痛，甚至會造成永久性聽覺障礙而聽不到任何聲音
為了保護人們的聽力，聲音不能超過90dB；為了保證工作和學習，聲音不能超過70dB;為了保證休息和睡眠，聲音不能超過50dB。在嘈雜的環境中工作的人們，應戴上聽力防護設備。
“不見其人，先聞其聲。”
不同的樂器同時演奏時，即使它們發出的響度與音調相同，僅憑聽覺我們也可以把它們區分開來。
音色：反映了聲音的品質與特色。
不同發聲體的材料、結構不同，發出的音色就不痛，人聽到這些聲音的感覺也就不一樣。如圖發出C調的“1”（dou）的不同樂器。
聲音的三要素：音調、響度、音色。
科學閱讀
樂器的音調
各種樂器看上去千差萬別，演奏方式也各不相同，但它們的工作原理都是一樣的：通過振動發出聲音。樂器可以分為三種主要的類型：弦樂器、管樂器和打擊樂器。
弦樂器：像吉他、二胡、小提琴等弦樂器都是通過弦的振動而發聲的。短而細的弦振動的頻率高，發出聲音的音調就高；長而粗的弦振動的頻率低，發出聲音的音調就低。演奏者演奏時，通過手指在弦上不同位置的按壓來改變弦振動的頻率，從而改變音調高低。弦的振動幅度越大，發出的聲音越響。
管樂器：有銅管樂器和木管樂器之分。如小號和長號等銅管樂器，演奏者對著樂器的吹口吹氣，使樂器內空氣柱振動，通過按壓活瓣或移動拉管來調整空氣柱的長度，從而改變樂器發出聲音的音調。長笛等木管樂器，演奏時管中的空氣柱會發出振動而發聲，演奏者通過堵住和放開特定的音孔改變空氣柱的長度，從而使長笛產生不同的音調。空氣柱越長，音調就越低。
打擊樂器：如鼓、鑼等打擊樂器受到打擊時發生振動而產生聲音，鼓皮張得越緊，鼓面會振動得越快，音調就越高。擊鼓的力量越大，鼓皮振動的幅度就越大，聲音就越響亮。
種類 打擊樂器 弦樂器 管樂器
示例 鼓、鑼 二胡、小提琴 長笛、簫
聲源 鼓面、鑼面 弦 空氣柱
改變音調的方法 鼓皮的松緊程度、鼓面和鑼面的大小。鼓皮張得越緊，鼓面（或鑼面）越小，振動得越快，音調就越高。 弦的長短、粗細和松緊程度。長而粗的弦發聲的音調低，短而細的弦發聲的音調高；繃緊的弦發聲的音調高，松弛的弦發聲的音調低。 空氣柱的長度。吹奏時空氣柱振動發聲，抬起不同的手指，就會改變空氣柱的長度，從而改變音調。長的空氣柱發聲的音調低，短的空氣柱發聲的音調高。
改變響度的方法 改變力度 課堂總結
聲音的特性與應用（一）
項目 音調 響度 音色
定義 聲音的高低 （聲音的粗細） 聲音的強弱 （聲音的大小） 聲音的品質、特色
決定因素 頻率 振幅和距聲源的遠近 材料、結構
波形圖 音調看疏密 響度看高低 音色看形狀
課堂練習
1.兩列聲波在同一示波器上顯示的波形如圖甲、乙所示，則這兩列聲波(　)
A．音調不同 B．響度不同
C．音色不同 D．音調、響度和音色均不同
C
2.會場里的擴音設備是增大聲音三要素中的哪個要素？
響度
3.寒假里，大偉和同學一起去看望軍屬李大娘。他看到火爐上燒的水開了，就提著水壺往暖水瓶里灌水，正灌著，李大娘提醒他：“大偉，水快滿了。小心別燙著。”他疑惑地問：“大娘，你沒有看怎么知道水快滿了。”大娘說：“我聽出來的。”大偉還是不懂，你能回答他的疑惑嗎？
往暖水瓶里灌水，瓶中發出的聲音是由瓶內空氣的振動產生。因為隨著瓶里水的增多，瓶里的空氣柱越來越短，空氣柱的振動頻率越來越高，所發出的聲音的音調也越來越高。所以李大娘能根據瓶中發出的聲音音調的高低判斷水水是否快灌滿了。
4.比較牛叫聲和蚊子的聲音，請大家區分哪個音調高？哪個響度大？
牛叫聲響亮，響度大，蚊子的聲音弱，響度小
牛叫聲低沉，音調低；蚊子的聲音尖銳，音調高
音調高的聲音不一定響度大
響度大的不一定音調高
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