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《声音的特征》跟我学 江苏丰县初级中学 刘庆贺 【本节学习要求】 1．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。 2．知道不同发声体发出乐音的音色不同。 3．通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解和学习物理学研究问题的方法。 【本节学习过程】 引入：分别让一名男同学和一名女同学读本课的课题“声音的特征”，让大家体会他们的声音有什么不同。学生能指出他们声音的大小不同，音的粗细不同，从而引出响度、音调。 老师：自己动手实验并思考：手拍桌面发出“啪”的声音，桌面振动了吗？ （有的同学说振动，有的说不振动） 老师：说桌面振动的可能是动脑没动眼——声音是由物体振动产生的，桌面发声了，所以桌面振动了。说桌面不振动的可能是动眼没动脑——看不到桌面振动啊！现在我们把脑子和眼睛结合一下，思考：怎样显示桌面在振动？ 学生：可以在桌面上放些小纸屑，如果桌面振动，小纸屑就会跳起来。 学生：可以放些小沙粒，如果桌面振动，小沙粒也会跳起来。 学生：可以放一碗水，如果桌面振动，水面就会晃动。 老师：同学们想得太好了，这就是物理实验中的“转换放大法”，现在，按你的想法进行实验，观察桌面发声时是否振动？ 再比较轻拍和重拍桌面，发出声音的大小一样吗？桌面振动的幅度一样吗？ 学生：轻拍时的声音不如重拍时响，桌面振动的幅度也不如重拍时大。 老师：很好。你是怎样知道“重拍时桌面振动的幅度大”的？ 学生：我是在桌面上放的小沙粒，重拍时沙粒跳的更高，说明这时桌面振动的幅度大。 老师：不错。 老师：用手触摸自己的咽喉，发声“啊——”，体会用力发和不太用力发声时，手的感觉有何不同？ 老师指出声音的大小、强弱叫做响度，物体振动的幅度简称振幅．声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度越大。 老师故意把讲课声音放小些，先后提问较远处和离的最近的同学：老师刚才讲的什么话？ 较远处的同学没听到，说不出。而离的近的同学能够说出来。 老师：老师的声音，一个同学听到了一个没听到，这说明什么问题？ 学生：说明人耳感觉到的声音的响度还与离声源的距离有关。 老师：很好。生活中我们有时要喊一个距离我们比较远的人，通常会把手在嘴前围成喇叭状。这是什么原因呢？声音发出以后会向四面八方传播，围成喇叭状可以把声音反射，集中传向一个方向，也就是减少了声音分散，从而增大响度。听诊器就是利用声音沿着橡皮管里的空气传播，最大限度地减少了声音分散，而增大响度。 老师：一般来说，男生比女生的嗓门大，即响度大。但女生比男生的声音尖细，物理学中用什么来反映声音的这种差别呢？ 大家用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，注意听卡片发出的声音有什么不同？哪一次卡片振动的快？你认为声音的高低与声源振动的快慢有关吗？有什么关系？  学生：快拨时听到的声音比较尖，声音高，卡片振动的快。声音我认为声音的高低与声源振动的快慢有关。声源振动的越快，发出的声音越高。 老师：很好。声音的高低叫音调，声源振动的快慢叫频率，它是指声源每秒振动的次数。声音音调的高低决定于声源振动的频率，频率越大，音调越高．频率的单位是赫兹（HZ）。 老师：大家再做一个实验，体会音调与频率的关系：将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端会听到声音（如图1），注意听声音的音调，同时注意观察尺子振动的快慢。使刻度尺伸出桌面的长度变短些，用与上次相同的力拨动，听到声音的音调有什么变化？看到尺子振动的频率有什么变化？ 学生：刻度尺伸出桌面的长度变短，听到声音的音调变高，看到尺子振动的频率变快。 老师：这就说明：声音音调的高低决定于声源振动的频率，频率越高，音调越高．频率越低，音调越低。 老师指出：日常生活用语里声音的“高”“低”有时指音调，有时指响度，含义不唯一。但是在这两种情况中所提到的高和低是有本质区别的，如两人争执时，一个人说：你高声嚷什么？这里的“高声”是指声音大、响亮，实质是说响度大；而我们说某演员唱的是花腔女高音，这里的“高音”指的就是音调高，说明这位演员的发声频率高．但是注意，音调高的声音，响度不一定大，响度大的声音，音调也不一定高。例如下列四个句子：①这首歌调太高，我唱不上去；②引吭高歌；③她是唱高音的；④请勿高声喧哗。其中“高”字的含义不同：①中的“高”是指音调高，②中的“高”是指响度大，③中的“高”是指频率高，即音调高，④中的“高”是指声音响度大。 小游戏：给一些同学蒙上眼睛，让另外几个同学用几种不同的乐器先后演奏同一首乐曲，再让蒙眼睛的同学分别写出他们听到的乐器名称。 老师：各种不同的发声体，即使发出响度和音调都相同的声音，它们的声音也是有特色的，这是因为它们的材料、结构不同。音色就是指发声体声音的特色。打电话时，我们能听出对方是谁，是因为他（她）的声音与众不同，有特色，这靠的就是音色。我们能区分不同乐器的声音，也是凭音色。借助仪器，可以观察到不同乐器的声音，它们的波形不同。可以看出，音叉、长笛等大的波形基本相同，但是在大的波形的基础上还有一些附加的小的波形，这些小的波形和大的波形一同决定了声音的音色。 指出响度、音调和音色叫做声音的三要素。 【本节重点归纳】  
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