2.2聲音的特性第二章

聲現象

以上是中國春秋戰國時期樂器—編鐘，有這么多的鐘，是為了實現什么樣的音樂效果呢？

振動會發出聲音，蝴蝶和蚊子在飛行的時候翅膀都在振動，為什么我們聽不到蝴蝶翅膀振動發出的聲音，卻能聽到討厭的蚊子聲？為什么用力鼓掌比輕輕拍掌發出的聲音大？現在防盜門中使用“聲紋鎖”，主人說話即可打開，而別人說同樣的話卻打不開鎖？

用不同樂器演奏同一首歌曲的時候，我們一聽他們的聲音就能知道是用哪種樂器演奏出來的，這是為什么呢？1.了解聲音的特性。知道聲音的音調跟發聲體的頻率有關。知道聲音的響度跟發聲體的振幅有關。知道不同發聲體發出聲音的音色不同。2.了解超聲波和次聲波的概念。3.通過研究現實世界中豐富多彩的發聲現象，解釋生活中與聲音特性有關的現象，使學生更加熱愛科學。定義：物理學中把聲音的高低，粗細叫做音調。1.音調男同學和女同學說話，他們的聲音有什么不同？音調高的聲音，聽起來尖細；音調低的聲音，聽起來低沉。男同學聲音要粗、要低，音調低；女同學聲音要細、要高，音調高。音

調一

實驗步驟：將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，再次用大小相同的力撥動鋼尺。比較兩種情況下鋼尺振動的快慢和發聲的音調，它們之間有什么關系？2、探究音調的影響因素振動部分長度振動快慢音調高低3/4鋼尺長2/4鋼尺長1/4鋼尺長慢低快高更快更高實驗記錄鋼尺伸出越長，振動越____，聽到的聲音音調越____；

鋼尺伸出越短，振動越____，聽到的聲音音調越____。慢低快高通過剛才的實驗，我們可以得出什么結論呢？音調的高低與發聲體振動的快慢有關。振動越快，音調越____；振動越慢，音調越____。高低3.頻率頻率：物體每秒振動的次數；單位：赫茲，簡稱赫；符號：Hz.

若物體每秒振動20次，則其振動頻率為20Hz.音調的高低與物體振動的快慢有關。振動得越快，則頻率越大，音調越高；振動得越快，則頻率越小，音調越低。可見發聲體振動的快慢是一個很重要的物理量，它決定著音調的高低。物理學中用頻率來描述物體振動的快慢。我們如何知道一個聲音的頻率是多少呢？我們可以用示波器或用電腦配合相應軟件來測量聲音的頻率。觀察甲、乙音叉發聲時在示波器上顯示的波形圖，哪個音叉的音調高？由圖可知，相同時間內甲振動了3次，乙振動了9次，所以乙振動的頻率大，音調高。

高音調的波形比較密集一些，聲音的頻率較高；

低音調的波形比較稀疏一些，聲音的頻率較低。（1）聲音在介質中的傳播速度與聲音的頻率無關，同一介質中，不同頻率的聲音傳播速度都相同。（2）頻率的高低與發聲體的形狀、尺寸和所用材料有關。一般發聲體越小、細、短、輕、緊，一般振動越快，頻率越高；發聲體越大、粗、長、重、松，一般振動越慢，頻率越低。（3）一般來說，兒童說話的音調比成年人高，女人說話的音調比男人高。“女高音”“男低音”中“高”“低”都是指音調。注意（1）聲波的頻率范圍：在10-4Hz到1012Hz之間，人耳能聽到頻率范圍在20Hz—20000Hz之間的聲音。4.超聲波與次聲波（2）超聲波：頻率高于20000Hz的聲波，不能引起人類聽覺器官的感覺。（3）次聲波：頻率低于20Hz的聲波，不能引起人類聽覺器官的感覺。正常人耳能聽到的聲音的頻率范圍超聲

波次聲

波低于20HZ高于20000HZ海豚能聽到聲的上限是150000Hz狗能夠聽到的頻率范圍是15-50000Hz蝴蝶翅膀的振動頻率小于10HZ，發出的是次聲波，人聽不見。貓能夠聽到的頻率范圍是60-65000Hz

發生地震、海嘯、火山噴發、臺風時會伴有次聲波產生，很多動物都能聽到這些聲音，例如狗、大象等；有些動物可以發出超聲波，例如海豚、蝙蝠等；有些動物可以發出次聲波，例如大象。4.超聲波與次聲波（1）定義：聲音的強弱稱為響度。1.響度（2）振幅：物體振動時偏離原來位置的最大距離叫振幅。響

度二演示實驗1.把系好乒乓球的細線拴在鐵架臺上，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.用大小不同的力敲擊音叉，使音叉發出響度不同的聲音，重做上面的實驗，觀察乒乓球被彈開的幅度。決定響度的因素現象：用較小力敲擊音叉時，音叉發出聲音的響度小，乒乓球被彈開的幅度小;用較大力敲擊音叉時，音叉發出聲音的響度大，乒乓球被彈開的幅度大。響度與發聲體的振幅有關，振幅越大，響度越大。2.聲音響度的影響因素響度與距離發聲體的遠近有關，距離越遠，聽到的聲音越小。減小聲音的分散，可以增加人耳聽到聲音的響度（喇叭，聽診器）。不同振幅的聲音的波形圖。思考1：除了振幅以外，聲音的響度還與什么因素有關？響度與到聲源的距離有關,距離越大,聽到的聲音越小。思考2：怎么去減小聲音的擴散？兩手做“喇叭”狀可減小聲音的發散聽診器的導音管能極大程度地減小聲音的發散思考交流（1）定義：物理學中把聲音的品質和特色叫做音色。1.音色（2）影響音色的因素：音色是由發聲體本身所決定的，不同發聲體，材料、結構不同，發出聲音的音色不同。音

色三分別用音叉、鋼琴與長笛發出相同音調的聲音對應的波形圖。

音調相同的不同樂器發出的波形總體上的疏密程度是相同的，即頻率相同；但是波的形狀不同，即音色不同。音色是我們分辨不同發聲體（不同的人、不同的樂器等）的依據，“聞其聲而知其人”就是這個道理。

定義決定因素聽感表現音調聲音的高低由聲源的振動頻率決定；頻率大，音調高；頻率小，音調低音調高：聲音清脆、