一、知识和技能要求 1.了解人类听到声音的过程; 2.知道骨传导的原理; 3.了解双耳效应及其应用; 4.了解声音的三个特性:音调、响度和音色; 5.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; 6.不同发声体发出乐音的音色不同。
二、重点难点精析 1、人类听到声音的过程 鼓膜振动--听小骨等其他组织--听觉神经--大脑 2、骨传导 声音可以通过人的头骨、颌骨等传递给听觉神经,再传递给大脑。其原理是固体传声。 3、双耳效应 由于声源距离人的两只耳朵的距离一般不同,这样,声音传到人耳的时间、强弱和其他特征也就不同,这些差异是判断声源方向的重要基础。这就是双耳效应。 音乐厅四面八方都有音响,由于人的双耳效应,能感觉到音乐从四面八方传来,感觉沐浴在音乐中,效果很好。如果录的音只通过一个音箱放出来,那人的两只耳朵就能立刻分辨出来这是从一个地方放出的音乐,就没有那种在音乐厅中沐浴在音乐中的美好感觉了。 4、音调指声音的高低,由发声体的振动频率决定。 频率是描述物体的振动快慢的物理量——每秒钟内振动的次数。 振动越快,频率越大,音调越高。 频率的单位是赫兹(Hz)。赫兹是一位德国物理学家的名字,它对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在,为了纪念他对物理学的贡献,我们以他的名字作为频率的单位,物理学中我们还有很多的物理量的单位是科学家的名字。 一般人的听力范围:20Hz~20000Hz,低于20Hz的声叫次声波,高于20000Hz的声叫超声波,一些动物的听觉范围与人类不同,它们有些能听到超声波或次声波。 5、响度指声音的强弱,由发声体的振幅大小决定。很多的事例说明发声体的振幅越大,声音的响度越大,例如,用力地敲鼓,鼓面振幅变大,声音的响度增大。 要注意区别发声体的振动快慢(频率)与振动幅度(振幅)的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、“沉”、“闷”、“亮”等来描述,响度有时也用“高”、“低”来描述,如“高声喧哗”、“低声细语”等,要注意区别。 响度还与离发声体的距离有关,声音在介质中传播会有衰减,传播距离越远,声音的能量减小得越多,响度越小。但是,需要注意的是声音的音调并不改变,也就是说介质不会改变声音的频率,不能说距离远了,听不清楚了,是因为音调变低了。 6、音色指声音的品质,由发声体的材料、结构等决定。一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的,从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示,不同乐器奏出相同音调的声音,从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同,但小的附加振动不一样,所以音色不同。在生活中挑选瓷器或西瓜时,有经验的人会轻轻敲击物品,他能听出物品的品质好坏,事实上就是因为它们发出的声音的音调和音色不同,但主要根据的是音调不同。 音叉 钢琴 长笛 7、乐音的波形是有规则的,乐器可分为三类——打击乐器、弦乐器和管乐器,它们的发声物理原理都是一样的:振动。分别是乐器受打击振动发声、弦的振动发声、管内空气的振动发声。
三、例题解析 1、声源发出的声音在均匀空气中传播时 A.声波波速逐渐变小 B.声波频率逐渐变小 C.声音响度逐渐变小 D.声音的音色逐渐变化
分析与解: 声音在传播过程中,能量逐渐散失,故响度逐渐变小。音色和频率由发声体决定,波速由介质决定,在均匀空气中波速不变。 答案:C
2、日常生活中我们常说声音“震耳欲聋”,这是指它的_________很大;我们能够辨别不同乐器发出的声音,是由于它们的_______不同。
分析与解: 答案:响度、音色
3、新年联欢会上,小王在演出前调节二胡弦的松紧程度,他是在调 A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
分析与解: 弦的松紧程度不同会决定它的振动快慢,所以他在调节音调。 答案:A
4、很多人喜欢听宋祖英唱的民歌,只要听到广播播放她的歌声就能知道这是宋祖英唱的,他们是根据声音的_____来分辨的。
分析与解: 答案:音色
5、如图所示,8个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击它们,可以发出“1、2、3、4、5、6、7、 ”的声音来。这些声音产生的原因和决定音调的因素分别是 A.水振动,水的高度 B.水振动,瓶内空气柱的高度 C.瓶内空气振动,水的高度 D.瓶内空气振动,瓶内空气柱的高度
分析与解: 敲击盛有水的水瓶,所听到的声音主要是由于液体的振动产生的,而液柱越长,液体振动的就越慢,因此敲击它们发出的声音产生的原因是瓶内液体的振动,因此决定声音音调的因素是瓶内液柱的高度。 反之,如果是吹盛有水的水瓶,所听到的声音主要是由于空气的振动产生的,而空气柱越长,液体振动的就越慢,因此敲击它们发出的声音产生的原因是瓶内空气柱的振动,因此决定声音音调的因素是瓶内空气柱的高度。 答案:A
6、用一软橡胶棒以不同的力轻敲同一个音又,所产生的声音将有不同的是 A.频率 B.音调 C.响度 D.音色
分析与解: 用不同的力敲击,音叉的振动振幅变化,响度变化。 答案:C
7、花匠在挑选花盆时,常常将新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,他是主要根据声音三个特征中的 A.响度 B.音调 C.音色 D.三个特征全都有
分析与解: 花盆如果有裂缝发出声音的音调会变化。 答案:B
8、昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶每秒振翅5~6次,蜜蜂每秒振翅300~400次,当它们都从你身后飞过时,凭你的听觉 A.能感到蝴蝶从你身后飞过 B.能感到蜜蜂从你身后飞过 C.都能感到它们从你身后飞过 D.都不能感到它们从你身后飞过
分析与解: 人的听觉范围:20Hz~20000Hz。蝴蝶每秒振翅5~6次,则其翅膀的振动频率是5~6Hz,这属于次声波的范围,对于人类来说无法被听到。蜜蜂每秒振翅300~400次,则其翅膀的振动频率300~400Hz,这个频率的声波能够被人听到。 答案:B
9、有些物体在振动,我们的耳朵却听不到它发出的声音,这可能是因为 A.物体根本不发声 B.物体发声的频率不在人的听觉范围内 C.物体发声的频率一定大于人的听觉上限 D.物体振动的振幅小,且距离太远
分析与解: 物体在振动,可是却听不到声音,可能有如下几个原因,①没有介质传声②声的频率不在人的听觉范围内,可能高了也可能低了③响度太小。 答案:BD。
10、探究响度和振幅是否有关。 器材:音叉,橡皮槌,铁架台,硬泡沫塑料小球,细线等。 操作: (1)用细线拴住硬泡沫塑料小球,悬挂在铁架台上; (2)用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后,可以听到较轻的声音。让音叉一臂的外侧靠近并接触小球(如图),可以看到小球被音叉弹开一个较小的角度; (3)以橡皮槌用力敲击音叉,可听到较响的声音.且让音叉一臂的外侧接触小球,可看到小球被音叉弹开一个较大的角度。 说明:当声源的振动_________比较大的时候,响度较大;反之,则响度较小。
分析与解: 在这个实验探究中,研究问题用到了放大法,转换法,音叉敲击后在振动,并且用力敲击振幅会更大,但是振动太微小,可以用质量轻巧的小球受撞击后跳起现象来放大微小的振动。 答案:振幅
11、现给你如下器材:钢尺一把、木梳一把、音叉、乒乓球(系细线)、皮筋、鼓、纸张、小锤。请你任选器材,设计一个有关声现象的实验. 提出问题: 猜想或假设: 器材: 设计实验: 探究结论:
分析与解: 提示:要注意控制变量,当研究“发出声音的音调跟钢板尺伸出桌面的长度有关”时,要注意使弹动钢板尺后的振幅相同,而研究“发出声音的响度跟弹动钢板尺后的振幅有关” 要注意使钢板尺伸出桌面的长度相同。 答案: 提出问题:响度大小和什么因素有关 猜想和假设:可能和物体的振动幅度有关 器材:钢尺一把。 设计实验:1.把钢尺放在桌面上,并露出桌面一部分,保持露出部分长度不变. 2.轻拨钢尺,使钢尺振动幅度稍小,听发出声音的响度 3.重拨钢尺, 使钢尺振动幅度稍大,听发出声音的响度 4.比较两种条件下,钢尺的响度 探究结论:钢尺振动幅度越大,响度越大.
12、简答:我们感知声音从发出到被我们感知到的基本过程?
分析与解: 声源的振动引起声源周围介质的振动,介质的振动引起鼓膜的振动,这种振动经过听小骨及其组织传给听觉神经,听觉神经再把信号传给大脑,这样人们就听到了声音。
13、用牙轻轻咬住铅笔上端,用手指轻轻敲击铅笔下端,(如图)注意听这个敲击声,然后张开嘴使牙不接触铅笔,而保持铅笔的位置不变,手指用与以前同样的力轻敲铅笔的下端。比较这两次听到的敲击声主要有什么不同?你认为其中的原因是什么?
分析与解: 这两次敲击声的主要不同之处在于响度的不同。 两次听到的敲击声是沿着不同的途径传播的,当用牙齿咬住铅笔而用手指敲时,听到的声音主要是骨传导过来的,而第二种情况听到的声音是由空气传来的。
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