【内容简介】师：振动会发声，为什么我们听不见蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？为什么用力重重敲鼓比轻敲发出的声音大？模仿明星唱歌，模仿的声音再像，能完全一样吗？要知道这些问题的答案，就需要研究声音的特性。                       新课学习一、音调【观察思考】两次声音有什么不同？ 教师演示：硬纸片在梳子上划过，一次快，一次慢。学生观察并思考：（1）听到两次声音的感觉有什么不同？（2）两次梳齿振动的快慢有什么不同？  生：快速划过时，发出的声音尖细；慢速划过时，发出的声音低沉快速拨梳齿，梳齿振动快，慢速拨梳齿，梳齿振动慢。1.音调：声音的高低叫音调。师:通常女生比男生的音调高。女高音、男中音就是指音调的高低。【提出问题】是什么因素决定音调的高低？【演示实验】：探究音调和频率的关系（1）探究目的：钢尺振动发声的音调和什么因素有关。（2）控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的越短猜想和假设：可能和振动的快慢有关(3)设计实验：如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。 （4）实验步骤：①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的 伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；②再分别把钢尺的 、 伸出桌面外，仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；③整理实验器材，分析表格，记录总结结论。探究音调的高低和振动快慢的现象记录表：振动钢尺长度振动快慢声音高低钢尺长度的 快高钢尺长度的 较快较高钢尺长度的 慢低（5）实验结论：音调跟发声体振动的快慢有关：钢尺伸出的越短，振动越快，音调越高；振动越慢，音调越低。2.频率：（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。（3）单位：赫兹（Hz）。1000Hz：物体在1s内振动了1000次。（4）音调和频率的关系：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.用示波器观察不同音调的波形将音叉发出的声信号输入示波器或计算机中，观察声音的波形。换一个不同频率的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。  观察下面三种不同频率声音的波形，两种不同频率声音的波形有何不同？ 生：通过观察示波器中的波形，我们可以清楚地看到，高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。4.超声波和次声波   人能感受的声音频率有一定的范围。大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。       (1)超声波——频率高于20000Hz的声， 超过人类听觉的上限； (2)次声波——频率低于20Hz的声， 低于人类听觉的下限。    注意：① 声音不同于声，振动一定发声，但却不一定是人能够听见的声音； ② 人最敏感的听觉频率是3000赫兹。 问题1：你知道为什么听不到蝴蝶飞过时翅膀振动发出的声音了吗？ 答： 蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500~600次，由于蝴蝶的翅膀振动的频率低于人耳能够听到的频率范围，当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。而蚊子翅膀的振动频率在人耳的听频范围内，人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音。问题2：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波，如狗等。二、响度声音有音调的不同，也有强弱的不同。1.响度：物理学中把声音的强弱叫响度。也就是声音的大小。问题：影响声音大小的因素是什么?请一位同学用大小不同的力敲击鼓面，观察鼓面上的碎纸屑弹起的高度。 【演示实验】：探究影响响度的因素     （1）用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。（2）重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。（3）比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。实验结果：音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。根据实验结果知道：响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。决定响度大小的因素——振幅。1.振幅：发声体偏离原来位置的最大距离。2.发声体的振幅越大，产生的声音响度越大。3.波形图： 响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。问：响度还与其它因素有关 吗？（学生思考、猜测。）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。4.响度还跟距声源的远近有关.距离越远，声音越分散.减小声音的发散,可增大响度.  音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大。【想想议议】蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？ 蚊子的叫声音调高；黄牛的叫声响度大。三、音色频率的高低决定声音的音调，但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。1.音色：不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。播放录音（分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》）。让学生分辨出哪一段是用小提琴演奏的，哪一段是用二胡演奏的。找几名同学站在教室后面念一首诗，每人读一句，其他同学不许回头，能否判断出每一句分别是哪一位同学念的。总结：我们之所以能听出熟悉的人，熟悉的乐器的声音，是因为不同的人，不同的乐器发出的声音音色不同。2.音色与发生体的材料,结构有关。 【演示实验】下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的c调的“1”（do）的波形图，  用计算机播放这几个声音片段，边听边比较它们的波形有何异同。 观察上面的波形可知，音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即它们的音色不同。【科学世界】乐音和乐器1.乐音：发声体规则振动2.乐器：（1）打击乐器：力越大，响度越大；  （2）弦乐器：越细、紧、短， 音调越高；（3）管乐器：空气柱越短，音调越高。课堂小结 课堂练习  1.（2020 北京）古诗《春夜洛阳城闻笛》中有“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，诗人辨别出是玉笛的声音，是依据声音的（  ）A. 音调B. 响度C. 音色D. 速度【答案】C【解析】由于物体的材料和结构不同，物体振动发出声音的音色不同；所以诗人辨别出是玉笛的声音，是依据声音的音色。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。2.（2020 福建）下列词语中，形容声音响度小的是（　　）A. 震耳欲聋   B. 声如洪钟       C. 轻声细语D. 斯声如雷【答案】C【解析】A．震耳欲聋指声音的响度大，故A不符合题意；B．声如洪钟意思是声音很大，说明响度特别大，故B不符合题意；C．轻声细语是小声说话，是响度小，故C符合题意；D．斯声如雷指的是声音的响度大，故D不符合题意。故选C。3．（ 2020甘肃天水市）为鼓励抗击新冠肺炎疫情的信心，2020年央视春晚，由6位央视主持人共同表演的情景报告《爱是桥梁》作为春晚临时增加节目，引起人们的强烈关注和高度好评。下列说法正确的是（　　）A．表演者发出的声音是由空气振动产生的B．表演者的声音可以在固体、液体和真空中传播C．后排观众听到的声音比前排小，是因为他们听到的声音音调低D．观众能依据音色的不同分辨出是哪位主持人在朗诵【答案】D【解析】A．表演者发出的声音是由声带振动产生的。故A错误；B．声音可以在固体、液体和气体中传播，但真空不能传声。故B错误；C．在振幅一定时，距离发声体越远，听到的响度越小。故C错误；D．不同人说话时的音色不同，所以观众能依据音色的不同分辨出是哪位主持人在朗诵。故D正确。4.（2020 广州市）甲音叉发声时每秒振动256次，乙音又发声时振动频率为512Hz，相比于乙音叉，甲音叉（　　）A. 发声时振幅一定更小B. 发声时振动频率一定更高C. 发出声音的音调一定更低D. 发出声音的响度一定更大【答案】C【解析】频率的定义是每秒钟振动的次数是多少，频率的单位是赫兹（Hz）；音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。由于甲音叉每秒振动256次，即甲音又发声时振动频率为: 所以，相比于乙音叉，甲音叉发出声音的音调一定更低，故C正确。故选C。5．(2020 河南省)如图所示，将正在发声的音叉插入水中，会看到水花飞溅，这说明声音是由物体______产生的。频率为 256Hz 的A 音叉和频率为 440Hz 的B 音叉中______ （选填“A”或 “B”）音叉声音的音调较高。 【答案】    (1). 振动    (2). B【解析】[1]正在发声的音叉是否振动，不容易观察，把它放到水里后，能够激起水花，看到水花飞溅，就能够说明声音是由物体的振动产生的。[2]音调的高低与频率有关，频率越大音调越高，故B音叉声音的音调比A音叉音调高。6.（2020年湖南省娄底市）音乐会上，演员正在演奏小提琴，小提琴发声时是因为琴弦在　   　，演奏过程中，演员不断调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变声音的　   　。【答案】振动；音调【解析】演员在演奏小提琴时，琴弦振动发声；当不断调整手指在琴弦上的按压位置，琴弦的振动快慢就会不一样，故发出声音的音调就会不同；