八年级物理教材.pdf

第一讲声音的产生与传播课程目标：重点：声音的发生和传播；通过对声音的发生和传播的探究使学生经历基本的探究过程，学习科学探究方法.难点：声音的传播；在教学当中不仅传授知识，还要培养学生的科学探究能力和创新意识，达 到“润物细无声”的效果.知识讲析：提出问题一一声音是怎样产生的？示例：课堂上说话声一一声带的振动敲打声 桌面的振动拍手声一一手的振动结论:声音是发声体的振动发生的.二.声音的传播问题1、声音能在哪些物质里传播？声音传播需要物质吗？气体传声液体传声固体传声结论：声音传播需要介质一一气体、液体、固体问题2、声音怎样向远处传播？我们怎样听到声音？问题3、声音的速度是多少？声音在不同物质里传播速度一样吗？结论：不同物质传播声音的速度不同，声音在固体、液体中比在空气中传播得快.声速还与温度有关.熟记：1 5 的空气传声的速度是3 4 0 m/s真空不能传声。三.回声：1、回声是如何产生的？2、回声的效果有哪些？3、回声的应用有哪些？经典例题：例 1：在敲响大钟时，有同学发现，停止了对大钟的撞击后，大 钟“余音不止”，其原因是（）A.一定是大钟的回声B.有余音说明大钟仍在振动C.是因为人的听觉发生“延长”的缘故D.大钟虽已停止振动，但空气仍在振动思路导航：分析题意并联系声音产生的条件，有声音发出，则物体一定在振动,（这是分析此题的突破口）振动停止，声音也随之消失。题目中“余音不止”就说明声音并未消失，回声的效果与形容不符，所以选项A不对。传播介质只是传递声音的波动，并不能称之为“源”，声音源于振动的钟体，所以选项D 不成立。选项C属主观臆测，没有物理意义。只有选项B正确。例 2：1 9 9 4 年，苏梅克一列维彗星裂成二十多块碎片，撞向木星，产生了巨大的爆炸,但是身处地球的人们却没有听到一丝的声响，这是因为（）A.彗星的碎片太小了，没有份量B.爆炸产生的声音很弱，人们听不见C.太空是理想的真空，所以声音不能传播D.原因尚待考察思路导航：本题结合一则天文奇观说明题意，彗 星“碎片”并非想像的“纸片”，彗星碎片的直径以数千米计量，每一块撞击地球，足以造成毁灭性灾难，所以选项A错误。这么巨大的“碎片”撞击木星，这种振动是极其强烈的，所以即便距离地球很远，假设传播条件均满足，肯定能听到声音，并且声响巨大。但太空属于真空，没有传播介质，因而巨大的声响，在地球上的人们是听不见的，（想一想：人耳听到声音要满足什么条件）选项 C说明了其中的缘由，所以正确。例 3：吕氏春秋 自知中记载有这样一个故事：“百姓有得钟者，欲负而走，则钟大不可负。以椎毁之，钟况然有音。恐人闻之而夺己也，遽掩其耳”。后来常用成语“掩耳盗铃”来比喻不能欺骗别人，只能欺骗自己。请你用物理知识解释故事中盗贼所犯的错误。思路导航：当捂住耳朵时，因声波被反射或部分吸收而减弱，由于鼓膜没有感受到声波而未引起振动，因而资贼听不到铃声。但声波是向各个方向传播的，（注意这一知识点）其他人照样可以听到铃声，因而盗贼是自欺欺人。例 4：在有水的长铁管一端敲击一下，在另一端可以听到几次响声（）A.1 次 B.2次 C.3 次 D.4次思路导航：固体、液体、气体都能传声（想一想：此题中传声的介质有几种），在相同的条件下，固体的传声能力最强，液体次之，气体最小.本题中传播声音的介质有三种:铁管、水、空气，铁传声最快，水次之，空气最慢，因此可听到三次响声.所以选项C正确.例 5：锣发声的时候，用手按住锣面，锣声消失了，为什么？思路导航：声音是由物体的振动而产生的（这是产生声音的条件），当用棒敲锣时，引起锣面的振动.由此产生了声音，当用手按住锣面，锣面停止了振动，所以锣声也就消失了.例 6：人耳能分清前后两次声音的时间间隔大于0.1 s,人要能听到回声，人离障碍物的距离至少是（）A.大 于 1 7 m B.小于1 7 mC.等于3 4 m D.大于3 4 m思路导航：人对着山崖、高墙喊话，声音会被山崖、墙壁反射回来，再传入耳朵就听到回声.所以人听到的回声从人传播到障碍物，再被障碍物反射回来，传入人耳.时间间隔必须大于0.1 s（思考：声音从人传播到障碍物的时间至少多大），人离障碍物的距离大于t0.l s/2 X 3 4 0 m/s=1 1.3 m,所以选项A正 确.利 用 s =v t =v X工 计算.2课堂检测：1、本课我们在探究声音是如何发生的，又是如何传播的.我们的探究过程为 一 -（选填：提出问题、猜想、假设、制定计划、设计实验和进行实验、收集证据、分析与论证、交流与合作）2、人说话、唱歌时声带在振动，小鸟鸣叫时，气管和支气管交接处鸣膜在振动，蟋蟀在鸣叫时，左右翅摩擦振动.这些现象说明3、下列说法正确的是A.发声的音叉将小球弹起说明声音是发声体振动产生的B.发声的音叉将小球弹起说明空气能传播声音C.鱼被它们喜欢的声音诱入鱼网说明液体能传播声音D.“土电话”说明固体能传播声音4、小提琴协奏曲 梁祝是由上海音乐学院的青年学生何占豪、陈钢创作的.它将东方的美丽传说用西方乐器表现出来，感动了全世界无数的音乐爱好者，小提琴流泻出的悠美乐声是_ _ _ _ _ _ _ _ _A.手指移动发生的B.琴弦振动产生的C.琴弓拉动产生的D.琴身晃动产生的5、驰名中外的北京天坛，有三处建筑有非常美妙的声音现象:回音壁、三音石、圜丘.这些建筑都反映出我国古代高水平的建筑声学.下图为回音壁（图略），人站在回音壁（圆形围墙）内附近说话，可以在围墙的任何位置听到.原因A.回音壁范围太小，听声位置离说话人很近B.声音经过回音壁多次反射C.说话声音很大，传得很远D.科学探究尚未找到原因7、声音在真空中不能传播，而无线电波在真空中能传播，登上月球的宇航员们即使相距很近，也要靠无线电交谈（如图），其原因是（图略）A.月球上没有空气B.月球上的空气不能传播声音C.使用无线电更方便D.科学探究尚未找到原因7、小强同学很细心，爱探究问题.他在看本课“一些物质中的声速”表时注意到：软木这种固体物质中的声速比枫木（顺纤维）及铜、铁等固体物质中的声速小很多，却与空气中声速很接近，他有些困惑，就向老师提出质疑，老师没有回答他的问题，只给他拿了一个软木做的暖瓶塞，小强经过一番探究，终于找到了原因，其原因是A.软木材料蓬松，体积相等时，它很轻，所以声速小B.声速与物质的软硬程度有关，软木较枫木柔软，所以声速小.C.软木材料蓬松，中间有许多小孔，小孔里面有空气，所以软木中的声速略大于空气中的声速，远小于其它固体中的声速趣味阅读：“跳跃”的声音声音不但会“爬行”，而且还会“跳跃”呢！1921年 5 月 9 日，苏联的莫斯科近郊发生了一次大爆炸。据调查，在半径70公里范围内，人们清清楚楚地听到了“轰隆轰隆”的爆炸声；但是从半径70公里到半径160公里的范围内，人们却什么也没有听到；奇怪的是，从 半 径 160公里以外一直到半径3 0 0 公里的远方，人们又听到了爆炸的轰鸣声。这真是怪事！声音怎么会 跳过中间这片地区呢？物理学家发现，声 音 有 一种“怪癖”，它在空气中爱拣温度低、密度大的道路走。当遇到温度高、密度小的空气，声音便会向上拐弯到温度较低的空气中去。如果某一个地区，地面附近的气温变化比较复杂，这儿温度高，那儿温度低，声音经过的时候，一会儿拐到高空，会儿又往下拐，这样上上下下，就形成了上面所说的那种声音“跳”动的现象。安徽省合肥市新建的长途电话大楼，楼顶耸立着一座塔钟。这塔钟准时打点，钟声悦耳，晌遍全市。但是住在远郊的居民听到的钟声，有时候清晰，有时候模糊，有时正点，有 时“迟到”。这是塔钟的失误吗？不是，这也是声音的“怪癖”一一爱走气温低、密度大的道路引起的。天长日久，社员们得出一条经验：平日听不见或听不清钟声，一旦突然听得很清楚，就预兆着天要下雨了，或正在下雨呢！这是因为这时空气湿度大，湿空气比干空气的密度大，容易传播声音的缘故。传说有这样一个有趣的故事：从前有一位住在古寺附近的老人，他虽然不识字，却有识别天气变化的本领。后来老人快要死了，乡邻们要求他把“预测风雨”的秘诀留下，以便今后安排农事 老人同意了，但是他只说了一句话：“远寺钟声清，不用问天公”。说完便咽气了。当时人们都不明白这句话的意思。随着科学的发展，人们逐渐懂得了其中的秘密。原来，这位老人已懂得钟声清晰程度跟天气变化的关系了。课后练习:1.图1 1 中的喇叭在“唱歌”，看到纸盆上的纸屑上下跳动.这个现象说明嗽叭发声时,纸盆在不停地.2.如图1一2,笛子发出的声音是 振动引起的.图 11 图 1一23.锣发声的时候，用手按住锣面，锣声就消失了，这是因为.4.我国古代科学名著 梦溪笔谈中有记载，行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及时听到夜袭的敌人的马蹄声；汽车和机械修理工常常用木棍（或者尺子、螺丝刀等）的一端顶在运转的机械外壳上，另一端靠在自己的耳朵上，就可以更清楚地听到机械内部的异常杂音；间谍把铁块按在墙壁上，再将自己的耳朵贴在铁块上，就可以听到隔墙的谈话声.这些都是因为 也能传声.5.海豚能随驯兽员的哨声在水中表演节目；花样游泳运动员能随音乐起舞；掌声会吓跑 鱼 塘 中 的 鱼.这 是 因 为.6.通常人称月球上是一片“死寂的”空间，它的意思是“无声”，其原因是月球表面没有.7.声音在以下几种介质中传播时，传播速度最大的是A.空气 B.水 C.酒精 D.钢管8.下列关于声音的发生，正确的说法是A.正在发声的物体在振动B.物体振动停止后还会发出很弱的声音C.振动停止，物体的发声也停止了D.只要物体振动，我们就能听到声音9.动画片 星球大战中，神鹰号太空船将来犯的天狼号击中，听到天狼号“轰”地一声被炸毁，神鹰号宇航员得意地笑了.你觉得这段描写符合科学道理吗？10.超音速飞机的 行速度常用马赫数表示，马赫数指的是声速的倍数.某超音速飞机的马赫数为2.6,那么它的飞行速度为多少m/s?11.如何进行下列探究活动？小明在家中听音响时，忽然想到课本上说声音能使空气形成疏密相间的波动并以此把声音传播到远处.“我怎么看不见？这种说法到底对不对呢？”他想了 一会儿，起身找来个碟子、一段铁丝和一勺洗衣粉，用它们做了一个实验证明课本上的说法是正确的.假如你是小明，请写出你的实验过程.你能得出什么结论？第二讲 我们怎样听到声音课程目标:【教学重点】1 .人类听到声音的“物理过程”。2.骨传导的原理。【教学难点】通过实验和生活经验，体验人是如何听到声音的。知识讲析：1.我们是怎样听见声音的耳朵的构造（1）空气传导在声音传递给大脑的整个过程中，任何部分发生障碍（例如鼓膜、听小骨或听觉神经损坏），人都会失去听觉，导致耳聋。由于听觉神经损坏而导致的耳聋为神经性耳聋；由于声音的传导发生了障碍（如鼓膜、听小骨损坏）而导致的耳聋为非神经性耳聋。在我们的周围，有很多人因为各种原因失去听觉，我们每一位健康的人应该关心、帮助残疾人,致力于这方面的研究，使这些人恢复听觉。（2）骨传导声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。物理学中把声音的这种传导方式叫骨传导。一些失去听觉的人可以利用骨传导来听声音。例如：音乐家贝多芬耳聋后，就是用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而继续进行创作的。他的这种对音乐的执着和刚强的意志，真让我们健康人为之震撼。2、双耳效应与立体声实际中我们如何来确定发声体的位置呢？由于人有两只耳朵，声源到两只耳朵的距离一般不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同，这些差异就是判断声源方向的重要基础，这就是双耳效应。人们平常听到的声音是立体的。要想重现舞台上的立体声，使我们有身临其境的感觉，可以把两只话筒放在左右不同的位置（相当于人的两只耳朵），用两条线路分别放大两路声音信号，然后通过左右两个扬声器播放出来，这样，就会感到不同的声音是从不同的位置传来的，这就是常说的双声道立体声。经典例题：例 1、由于双耳效应，人们可以确定发生体的位置是由于（）A对同一声音，两耳感受到的声音强度（大小）不同。B对同一声音，两耳感受到的时间有先后之分。C对同一声音，两耳感受到的振动的步调有差异。D以上三种原因都存在。解析：双耳效应的产生是由于人的两只耳朵到发声体的距离一般不同，这就导致了两耳感受到的声音的强度不同，声音到达两耳的时间不同，两耳接收到的振动步调也不同。这些差异综合起来就成为判断声源位置的重要基础。例 2下列关于人耳感知声音的说法正确的是（）。A.外界传来的声音引起鼓膜振动发出声音，人耳就听到了声音B.外界传来的声音引起鼓膜振动，这个振动通过听小骨和其他组织传给大脑，人就感知了声音C.外界传来的声音引起鼓膜振动，听小骨及其他组织将振动传给听觉神经，听觉神经将振动转化为信号传给大脑，人耳就听到了声音D.人如果没有耳廓就不能听到声音例3.课题听自己的录音为什么会感到不太像？内容现在，录音机已进入千家万户，不少人受好奇心所驱使，都想听一听自己的录音，然后把播放的录音与自己的原音进行比较，今天就请同学们做一做，你会发现什么？过程问题提出后，同学们的热情很高涨，用自己事先准备好的录音机或复读机来做这个实验.第一步：录音第二步：播放录音第三步：把播放的录音与自己的原音进行比较，发现播放的录音与自己的原音不太像.第四步：分组讨论为什么是这样？结果为了搞清这一问题，我们不得不从声音的传递说起.研究表明，声音传入耳朵一般有两种形式，一种是空气传导，另一种是骨传导.声波实际上是一种振动的波.当声音被耳部收集后，便经过外耳道，振动中耳的鼓膜，同时带动中耳的听骨.然后通过听骨神经细胞传到大脑的听觉中枢，于是就听到了声音.这种传递声音的形式称为空气传导.而骨传导是由声带发音，振动头颅骨，并由听神经传递给大脑听觉中枢，从而感觉到声音.这两种传导形式的性质不同，功效也不同.我们平时听自己的讲话声，是以骨传导为主,以空气传导为辅.而当听自己的录音时，却以空气传导为主，以骨传导为辅.这两者是有一定区别的.所以，当你听自己的录音时，总觉得自己的讲话声不太像.课堂检测:1.人靠 听声音，人感知声音的基本过程是：外界传来的声音引起 振动，这种振动经过 传给听觉神经，听 觉 神 经 把 信 号 传 给,这样人就听到了声音.2.“风声、雨声、读书声、声声入耳”，说明 和、都能发声，能传播声音，人 接 收 声 音 的 感 觉 器 官 是.3.声 音 通 过、也能传到听觉神经，引起听觉.我们把这种传导方式叫做骨传导.4.据 说18世纪末19世纪初著名作曲家贝多芬在失聪后是用牙齿咬住一根木棍的一端，将另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而能继续谱写出伟大的音乐作品.贝多芬是利用 的方式听到琴声的.5.有句话叫“隔墙有耳”，就是说把耳朵贴在墙上，就可以听到隔壁房间里的人的说话声，这个说话声是通过 和 传入人耳的，这说明 和 都能传声.“骨传导”就是利用了固体能传声的原理.6.声源到两只耳朵的距离一般不同，声 音 传 到 两 只 耳 朵 的、及其他特征也就不同，这些差异就是判断 的重要基础.这就是双耳效应.7.我们能够听到声音，正确的传播途径是（）A.良好的耳朵一介质一物体振动 B.介质一物体振动良好的耳朵C.物体振动一介质一良好的耳朵 D.物体振动一良好的耳朵一介质8.在声音传递给大脑的过程中，下列出现故障不会使人失去听觉的是（）A.耳廓 B.鼓膜 C.听小骨 I）.听觉神经9.下列说法正确的是（）A.所有失去听觉的人都可以利用骨传导来听声音B.声音在传递给大脑的整个过程中.任何部分发生故障，人都会失去听觉C.耳廓没有作用 D.以下说法都不对10.关于声音，下列说法正确的是（）A.耳道完全堵塞时，无论如何也听不到声音B.鼓膜完全损坏时，无论如何也听不到声音C.听觉神经损坏时，也能听到声音D.利用骨骼传播也能听到声音11.下列不属于双耳效应达到的效果的是A.舞台上的立体声，使人有身临其境的感觉B.将双眼蒙匕也能大致确定发声体的方位C.大象判断声源的位置比人判断更准确D.雷电来临时，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断12.下列关于立体声的说法中，正确的是（）A.人的两只耳朵听到的声音是立体声 B.同一声音同时从不同的方向传入人耳，形成立体声C.一只喇叭也可能播放立体声 D.两只喇叭播放出来的声音是立体声13.在耳的卫生保健知识中有这样一条：打雷或遇到巨大的声响时，要迅速张口，使咽鼓管张开，或闭嘴同时堵住双耳，这样可以避免鼓膜被震破，请你说出这样做的道理.14.不少同学都有“单放机”的立体声耳机，在课余时间听听音乐，大有身临其境的感觉,真是美妙极了你能说说立体声是怎么回事吗？15.小纤从小就很爱唱歌，为了参加歌唱大赛，她天天在家练，并且用录音机录下自己所唱的歌，以便改正某些不足之处.可放她自己的录音时，总觉得不太像自己的声音，她为此而感到迷惑.你能帮她分析一下吗？趣味阅读：人耳听声的过程正常耳的传声途径是：经外耳道而来的声波作用于鼓膜（如图），经听骨链传入耳蜗。鼓膜是界于外耳道与中耳之间的薄膜，其外形如椭圆形浅漏斗，厚度大约为0.1毫米，总面积约85平方毫米，中央最凹处为鼓膜脐，内表面与中耳鼓室内的锤骨柄相连。声波使鼓膜振动，并由人体最小的三块骨头锤骨、砧骨、镜骨组成的听骨链把振动传入内耳的耳蜗。整个耳蜗是一有骨质外壳卷曲呈蜗牛状的结构,向鼓室，称为卵窗、圆窗，窗上均有薄膜覆盖，其中卵窗膜与听骨链的镒骨底板连在一起。当听骨链推动卵窗膜产生振动时，声波便开始在耳蜗内的淋巴液介质中传播，耳蜗内有毛细胞（感受细胞）与听觉神经连接在一起，听觉神经则按部就班地受到从耳蜗淋巴液中传来的声波的激励，引起神经脉冲，它们携带有关声音的信息，顺序传至各级听觉中枢，经过处理和分析，最后产生反映声音各种复杂特性的听觉。课后练习：1.一 般 人 们 不 用 坚 硬 物 体 掏 耳 朵，是 为 了 防 止.有时巨大的声响会使耳膜穿孔，这时会造成,可 以 通 过方式感知声音或借助于助听器.内中充满淋巴液，有两个窗开图 2-4 鼓膜与听什豉2.将同一敲响的音叉分别置于前者的口腔中（不碰任何部位）及后者的牙齿上，听到的声音有强弱，那么这两个声音分别是通过 和 传 导 的.两 者 相 比 较（填“前者”或“后者”）听到的声音较强.3.初夏，雷雨交加的天气里，我们往往会听到“炸雷”声，有人害怕地用双手堵住耳朵，但还是听到了雷声，这是因为.4.（2005芜湖课改实验区）生活中常常有这样的感受和经历：当你吃饼干或者硬而脆的食物时，如果用手捂紧自己的双耳，自己会听到很大的咀嚼声，这说明 能够传声；但是你身旁的同学往往却听不到明显的声音，这又是为什么呢？请从物理学的角度提出一个合理的猜想：。5.2005年春节晚会上，一群妙龄少女用精美绝伦的舞蹈把我国佛文化中的“千手观音”演绎的淋漓尽致，给人以美的熏陶，善的启迪。聋哑少女听不到声音，她们是怎样训练的呢?训练中，技术人员通过加大音量，使音箱、舞台产生,从而使靠在音箱上或站在舞台上的聋哑少女通过 的方式感觉到音乐节奏的变化。6.音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感，这主要是由于人的听觉具有 效应，要想再现舞台上的立体声，在舞台上至少要摆放 个话筒。7.人的耳朵能听到各种各样的声音是因为（）A.声音是由空气传来的 B.声音是由液体和固体传来的C.声音是由无线电波传来的D.声音可能是由气体、液体、固体传播来的，也可能是由无线电波传来的8.武侠电影里常描写一大侠双目失明后，还能判断出攻击者的方位，这是因为（）A.他的眼睛根本就没有失明B.山于双耳效应，他可判断声音传来的方位C.他的耳朵有特异功能D.纯属一种巧合9.下列属于骨传导引起听觉的是（）A、堵住耳朵，把振动音叉的尾部抵在牙齿上听到的声音B、医生用听诊器听取病人的心音C、用手指堵住耳朵听音叉的声音D、同学听到耳边其他同学的悄悄活10.下面不是由于双耳效应达到的效果的是（）A、雷电来临时，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断B、将双眼蒙上，也能大致确定发声体的方位C、大象判断声源的位置比人判断更准确D、舞台上的立体声，使人有身临其境的感觉11.我们在寻找很远地方的声源忖（）A.将面孔正对着声音 B.将面孔背对着声音C.将面孔侧对着声音 D.跟面孔的方向无关12.（2008上海）蛇是一种可怕的动物，经常将头贴在地面上，对外界的声音刺激非常灵敏。但是蛇没有耳朵，它是利用什么方式“倾听”敌人和猎物的？13.实验探究：蒙住你朋友的眼睛让他安静地坐在房间中央，头不要转动.然后，你拿两枚硬币在他的正前方或正后方或正上方敲击，如 图1-2-1.现在请他说出敲硬币的地方，他的回答会令你吃惊.例如，声音本发生在房间这一角，他却会指着完全相反的一角.试一试并讨论这一现象的原因是什么？14.用牙轻轻咬住铅笔上端，用手指轻敲铅笔下端（图1-2-2）,注意听这个敲击声.然后张开嘴使牙不接触铅笔。而保持铅笔位置不变，手指用与前面同样的力轻敲铅笔下端.比较这两次听到的敲击声.这个实验能说明什么问题？15.对于同一声音，两个耳朵感受到的强度不同，假如声源在右方，则右方听到的声音就比左耳强。这种差别，在实践中就形成了辨别方向的感觉。对于同一声音，两只耳朵感受到的时间也有先后，这个声音到达右耳和左耳的时间差别，在实践中形成了声源方向的感觉。时间差别越大，越易辨别，感受越准确。在这一点上，大象比人更有利，因为它的两只耳朵间的距离比人的大得多。对于同一声音，两只耳朵感受到的振动步调也就不同，这样就会引起方向感。不过这种情况对低频声音较为有效，因为高频声音振动快，在两耳听音的时间差内很可能声音又振动了 个或几个全周期，这时两耳感受到的振动步调又是一致的了，而低频声音的周期长，较难达到同步。问题：人的两只耳朵分辨声源的方向主要有哪几个方面的原因？第三讲声音的特性课程目标：1.了解声音的特性。2.知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关。3.不同发声体发出乐音的音色不同。【教学重点】音调、响度、音色的概念及其相关因素。【教学难点】探究决定音调、响度的因素。知识讲析：生活中我们接触到的声音各种各样，千差万别。其中有许多声音让我们感到悦耳、动听。例如：音叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等，它们都是物体做规则振动时发出的声音，物理学中把这类声音叫做乐音。有的声音听起来音调高，有的声音听起来音调低，声音为什么会有音调高低的不同呢？让我们一起来做下面的探究活动。1.【活动一】音调和频率的关系。运用钢尺，想办法使钢尺发声。我们可以把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。如果钢尺伸出桌边的长度短一些，观到钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点？此时，钢尺振动得较快，声音尖而细。如果使钢尺伸出桌边的长度较长一些，再次拨动，比较两种情况下钢尺振动得快慢和发出的音调。结论：当钢尺伸出桌边的长度较短时，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。思考、讨论并回答下列问题：(1)频率的物理意义是什么？什么叫频率？(2)在国际单位制中，频率的单位是什么？(3)物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？(4)大多数人能够听到的频率范围是什么？(5)什么叫超声波？什么叫次声波？(6)生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的些用处吗？总结：频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫做频率。在国际单位制中，频率的单位是赫兹(H e r t z),简称赫，符号为H z。频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。大多数人能够听到的频率范围从20 H z到 20000 Hz。其中20 H z是人类听觉的下限,20000 H z是人类听觉的上限。讨论：振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？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。频率高于20000Hz的声音叫做超声波。频率低于20 H z的声音叫做次声波。2.超声波超声波有两个特点：一个是能量大，一个是沿直线传播。其应用主要有以下几个方面(1)超声波加湿器、治疗咽喉炎及气管炎的药液雾化器利用超声波的高能量将液体破碎成许多小雾滴。(2)超声波清洗污垢。(3)声纳利用超声波基本上沿直线传播探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水的深度。(4)超声波探伤仪利用超声波沿直线传播探测金属、陶瓷、混凝土制品内部是否有气泡和裂纹。（5）医院利用B 超（B 型超声波）分析体内的病变。（6）许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波，科学家们用次声波来预测台风、研究大气结构等，在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等。有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。例如蝙蝠，飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物。海豚也有完善的“声纳”系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。现代的无线电定位器雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的。这门新学科叫仿生学。另外，有些动物对高频声波反应灵敏（如猫、狗、海豚），而有些动物对低频声波有很好的反应（如大象可以用人类听不到的“声音 进行交流，实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波）。请同学们课后通过查阅资料、访问网站等多种途径，了解超声波和次声波的应用，并利用活动课进行交流。3.波形与频率【活动2】观察声波的波形在这里，我们要用示波器显示声波的波形，示波器的构造复杂，工作原理要在高中物理的电场部分涉及到，目前同学们的知识还不足以理解它。另外，我们也没有必要弄懂它,只要我们会正确使用就行了。下面让我们一起来完成这个实验。（1）通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。（教师演示，学生观察并讨论）（2）通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同？（教师演示，学生观察并讨论）实验结论：两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密些。男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。4.振幅与响度问：轻敲和重敲同一个音叉（即频率相同的音叉），音叉发声的波形有什么不同？轻敲音叉时，波形的幅度小；重敲音叉时，波形的幅度大。但两种情况下，波形的疏密程度相同。声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫做响度。响度也就是我们平常所说的声音的大小。怎样才能使物体振动发出的声音更响？轻敲鼓面，鼓皮振动的幅度小，声音弱，响度小；重敲鼓面，鼓皮振动的幅度大，声音强，响度大。【活动3】响度跟什么因素有关?（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。（4）通过上面的探究活动，可以得出什么结论？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。总结：物体振动的幅度叫振幅。物体的振幅越大，声音的响度就越大。那么振幅是确定响度的惟一因素吗？实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。（可以向学生简单介绍原因：因为声音在传播过程中，越到远处越分散。）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。在同一首歌曲中，音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。5、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。在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。不同乐器演奏C调的“1”时，波形各不相同，音调相同，频率相同；但振幅不同，响度不同。6、小结本节课我们主要学习了以下内容：（1）乐音的三个特征：音调、响度和音色。(2)音调是由发声体振动的频率决定的。(3)响度是由发声体的振幅决定的。(4)不同的发声体具有不同的音色。经典例题：例1：请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？参考解答：蚊子的叫声音调高；黄牛的叫声响度大。例2、观察与思考大多数女同学的声带薄而窄，气流冲击时振动快，音调高；男同学的声带相对较厚较宽，气流冲击时，振动较女同学的慢，音调低。例3、动手做一做实验一：找一段橡皮筋，将两端分别固定在两个椅背上绷紧，用手拨动橡皮筋，听听发出的声音。改变橡皮筋的紧张程度，再大致以相同幅度拨动橡皮筋，听听发出的声音有什么不同？重复一遍上述实验，在听声的同时:注意观察每次橡皮筋振动的快慢，比较、分析橡皮筋发声的音调与振动快慢的关系。实验二：仍用实验一中的装置，将橡皮筋绷至合适的长度，改变拨动橡皮筋的幅度，比较发出的声音的大小即响度，分析橡皮筋的发声的响度与其振幅的关系。实验三：让一个同学用手帕蒙住眼睛，找几个同学喊蒙住眼的同学的名字，让 他“听音辨人”。每个同学蒙眼一次，看谁辨得又快又准。例4、动脑想一想a.实验一中的橡皮筋紧绷时，拨动后振动快，音调高；稍松弛时拨动后振动慢，音调低,那么音调的高低与什么因素有关呢？b.由实验二你能得出声音的大小即响度决定于什么因素？c.实验三中的蒙眼同学不看别的同学也能凭声音辨出是谁，这是什么原因？课堂检测：1、音 调 是 指 声 音 的，它与发声体的 有关。2、物体振动得快，发 出 的 音 调 就,振动得慢，发 出 的 音 调 就。物理学中把 每 秒 内 振 动 的 次 数 叫 做,其单位是，符号是 o3、响 度 是 指 声 音 的,它与发声体的 有关。4、不同发声体的材料、结构不同，发出的声音的 就不同。5、女同学说话声音“尖细”，是指女同学声音的 高，这是因为女同学说话时声带振动比较 的缘故。那么个大声说话的男声与一个小声说话的女声相比，音调高的是,响度大的是。6、人的听觉上限的频率是 H z,人们把 高 于 这 个 频 率 的 声 波 叫 做；人的听觉下限的频率是 H z,人们把低于这个频率的声波叫做 o7、大象可以用人类听不到的声音进行交流，实际上，大象的语言对人类来说就是一种8、楼道里挂牌常写着“慢步轻声”，“轻声”是 指 减 小 声 带 振 动 的。9、关于声音，下列说法正确的是：（）A.物体发声一定是因为物体在振动B.我们听不到声音一定是因为物体不振动C.物体振动频率越高，我们听到的声音越大D.物体振动的振幅足够大时，我们就能听到声音1 0、男低音独唱时由女高音轻声伴唱，对二人声音的描述正确的是：（）A.男低音比女高音音调低，响度大B.男低音比女高音音调低，响度小C.男低音比女高音音调高，响度小D.男低音比女高音音调高，响度大1 1、声 音“震耳欲聋”是指它的：（）A.响度很大 B。传播速度大C.频率很高 D。振动时间长1 2、人耳能够听到声音的范围主要取决于声音的：（）A.响度 B 频率 C 振幅 D。音色1 3、医用“B超”机是利用超声波来诊断病情的，但人们听不到它发出的声音，这是因为：（）A.声音响度太小B.声音响度太大C.声音的频率小于人能听到的声音的频率D.声音的频率大于人能听到的声音的频率1 4、一个声源在振动，但是，人却听不到声音，下面说法正确的是：（）A.一定是声源的振幅太小B.一定是声音的频率过高或过低C.一定是声源与人耳之间没有介质在传播声音D.以上三种说法都有可能1 5、有时在你认为很静时，没有任何声音时，狗却突然表现得非常警惕，这是因为：（）A.狗的耳朵能转动，能准确确认声音的方向B.狗的发声频率比人大C.狗的听觉频率比人的范围大D.同样的声音狗听起来响度大1 6、昆虫飞行时，翅膀要振动，如蝴蝶每秒2 4次，蜜蜂每秒3 004 00次，当它们都从你身后飞过时，凭听觉：（）A.能感到蝴蝶飞过B.能感到蜜蜂飞过C.都能感到它们飞过D.都不能感到它们飞过1 7、闭着眼睛听到熟人说话也可辨别对方是谁，其原因是：（）A.不同的人，声音的音调不同B.不同的人，声音的频率不同C.不同的人，声音的音色不同D.不同的人，声音的响度不同1 8、弦乐器与管乐器发隹的音乐有可能相同的是：（）A.音调 B o音色C.响度和音色 D。响度、音色和音调1 9、人们在挑选新花盆时，常常将花盆拎起后轻轻敲击它，根据敲击声来判断花盆是否有裂缝，这是根据声音的哪一特性来判断？（）A.响度不同 B o音调不同C.音色不同 D。频率不同2 0、往保温瓶里灌开水时，听声音就能判断壶里的水位高低，因为：（）A.随着水位升高，音调升高 t B.随着水位升高，音调逐渐降低 翎c.灌水过程中音调保持不变，响度增大 n7D.灌水过程中音调保持不变，响度减小 HMMHI2 1、拿一张硬纸片，让它在梳子齿上划过，如图所示，第一次快些，第二次慢些，你发现什么现象？这一现象说明了什么？趣味阅读：声在日常生活中的利用声音是人类获取信息的主要途径之一，声音传递给我们的不仅仅是语言信息，下面所介绍的是声在其它方面的一些应用及其原理。1辩析熟悉的来人现象：和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是哪位在说话。原理：不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同，但音色绝不会相同，因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同，由于非常熟悉，我们通过辩别音色就能分辩出哪位在说话。2听长短现象：向暖水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。原理：不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越高，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高，通过听声音的高低，我们就能判断出水已经倒满了。3挑选商品现象：我们去商店买碗、瓷器时，我们用手或其它物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好环。原理：有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辩别音调，观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。4测量距离现象：前面如果有一建筑物或高山，对着高山大喊一声，用表测量发出声音到听到声音的时间，利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物理的距离。原理：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。5看病现象一：听诊器原理：人的体内有些器官发出的声音，如：心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情。现象二：B超检查原理原理：频率高于20000赫兹的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接受内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率、强度检测出来，并在电视屏幕上形成图像，为了判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理。6治 病（传递能量）现象：体外碎石原理：人体的有些器官发生结石，如肾、胆等，最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎，变成粉未排出体外。体外碎石机利用的就是超声波，用超声波穿透人体引起的结石英钟激烈震荡，使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。课后练习：一、填空题1.我们感知声音的基本过程是：外界传来的声音引起 振动，这种振动经过及 其 他 组 织 传 给,把信号传给,这样人就听到了声音.2.人失去听觉是,或 发生了障碍.3.声音通过、也能传到听觉神经，引起听觉，这种传导方式叫骨传导.4.人如果将双眼蒙上，靠听觉也能大致确定发声体的方位是因为5.声音的音调是由 决定的，越快，发出的音调越高，越慢，发出的音调越低.6.声音的响度是由 决定的.发声体的 越大产生声音的响度越大.7.声 音 的 音 色 由 发 声 体 的、决定，不同发声体的、不同，发出声音的音色也就不同.8.我们能够区分二胡和月琴发出的声音，是因为它们的 不同.9.超声波是指频率 的声音；次声波是指频率