【學習目標】
1.知道樂音的三個特徵,響度、音調和音色;
2.通過實驗探究掌握音調、響度和音色各與什麼因素有關;
3.會用物理知識解釋生活中與樂音的三個特徵有關的現象。
【要點梳理】
要點一、音調
1.樂音:使人愉悅的聲音叫做樂音。
2.音調:物理學中用音調表示聲音的高低。
3.音調與頻率的關係:音調與發聲體振動的頻率有關。頻率高,音調就高,聽起來尖細;頻率低,音調就低,聽起來低沉。
要點詮釋:
探究影響發聲體振動頻率的因素:
1.提出問題:發聲體振動的快慢與哪些因素有關?
2.猜想和假設:發聲體的振動頻率和材料的長短、粗細、鬆緊有關。
3.實驗過程:
如圖所示,將一把鋼尺按緊在桌面上,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,使鋼尺兩次振動的幅度大致相同,再次撥動。
4.結論:鋼尺伸出的越短,振動的越快,頻率越高音調就越高。
要點二、響度
1.響度:物理學中,把聲音的強弱叫做響度。響度又叫做音量。
2.振幅:物體振動的幅度叫做振幅。
3.影響響度的因素:(1)聲源的振幅;(2)人到聲源的距離。
4.聲音的強弱等級
分貝(dB):人們以分貝(dB)為單位來表示聲音強弱的等級。
1.實驗證明發聲源的振幅越大,聲音的響度越大,例如,用力地敲鼓,鼓面振幅變大,聲音的響度增大。
2.聲音在介質中傳播能量會衰減,傳播距離越遠,聲音的能量減小得越多,響度越小。但是,需要注意的是聲音的音調並不改變,也就是說介質不會改變聲音的頻率,不能說距離遠了,聽不清楚了,是因為音調變低了。
3.把人耳能聽見的最弱聲音的強度定為0 dB。
要點三、音色
1.音色:音色也叫音品,它反映了每個物體特有的聲音品質。如:用不同的樂器演奏同一樂曲時,它們的波形不同。
2.影響音色的因素:音色是由發聲體的材料、結構及發聲方式等因素決定的。
3.樂音的三個特徵:音調、響度和音色,稱為樂音的三個特徵。
1.有經驗的工人師傅可以通過聽聲音來辨別機器運轉情況是否良好。就是利用了不同的聲源音色不同。
2.同一個人的音色會隨著年齡的增長以及飲食、起居、健康、訓練等因素而變化。
【典型例題】
類型一、樂音的三個特徵
1.(2020濱州模擬)二胡是我們中國傳統的樂器,在演奏時,演員要經常撥動琴弦用來調整琴弦的鬆緊程度,這樣做的目的是調節琴弦發聲時的( )
A.振幅 B.響度 C.音調 D.音色
【思路點撥】聲音的三個特徵分別就是:音調、響度、音色,是從不同角度描述聲音的,音調指聲音的高低,由振動頻率決定;響度指聲音的強弱或大小,與振幅和距離有關;音色是由發聲體本身決定的一個特性.就吉他來說,弦的鬆緊、長短、粗細都可以改變音調。
【答案】C
【解析】調整琴弦的鬆緊程度,可以改變琴弦振動的快慢,故這樣可以改變音調的高低。
【總結升華】題目考查了區分聲音的三個特性。考查了生活中改變聲音的音調的方法,結合實際和對生活經驗的積累。
舉一反三:
【變式】敲擊大小不同的青銅編鐘,主要是為了使鐘聲有不同的( )
A.響度強弱 B.音調高低 C.音色變化 D.時間長短
【答案】B
2. 在日常生活中,常用「高聲大叫」、「低聲細語」來形容人說話的聲音,這裡的「高」、「低」是指聲音的( )
A.音調 B.響度 C.音色 D.音調和響度
【解析】「高聲大叫」中的「高」說明聲音的響度大,「低聲細語」中的「低」是指聲音的響度小。
【總結升華】聲音的響度是人耳能感覺到的聲音的強弱,與聲源振動的幅度有關。聲源振動幅度越大,響度越大。
【變式】(2015黃浦區三模)「公共場合禁止大聲喧譁」是為了減小聲音的( )
A.音色 B.音調 C.頻率 D.響度
【答案】D
3. 在一些「模仿秀」電視節目中,表演者在模仿歌星演唱時。主要是模仿歌星聲音的( )
A.響度 B.音調 C.音色 D.頻率
【思路點撥】人耳能感覺到的聲音的強弱稱為響度,把聲音的高低稱為音調,音色反映了聲音的品質與特色。本題主要考查學生對聲音三個特徵的了解,是一道基礎題。
【解析】不同的聲源發出的聲音,除了音調、響度之外,聲音還有另一個特徵—音色。聽朋友打來的電話,憑聲音就知道是誰,因為每個人的聲音的音色不同,在一些「模仿秀」電視節目中,表演者在模仿歌星演唱時,主要是模仿歌星聲音的音色。
【總結升華】音色反映了聲音的品質與特色,是辨別不同聲音的依據。
【變式1】有一種專門存放貴重物品的「銀行」,當人們存放了自己的貴重物品後,要用儀器記錄下自己的「手紋」、「眼紋」、「聲紋」等。以便今後用這些細節獨有的特徵才能親自取走物品,防止被別人領走,這裡的「聲紋」記錄的是人說話的( )
A.音調 B.響度 C.音色 D.三者都有
【變2】「聞其聲而不見其人」時, 你往往根據說話聲就可以判斷出誰在講話, 這是因為不同人聲音具有不同的( )
A.振幅 B.頻率 C.響度 D.音色
【答案】D
類型二、綜合應用與實驗探究
4.(2020益陽中考)如圖所示為聲波的波形圖,下列說法正確的是( )
A.甲、乙、丙三者的音色不同
B.甲、乙、丙三者的響度不同
C.甲、乙、丙三者的音調不同
D.甲、乙、丙三者的音調、響度、音色都不同
【思路點撥】(1)音調跟物體的振動頻率有關,振動頻率越大,音調越高。
(2)響度跟物體的振幅有關,振幅越大,響度越大。
(3)音色跟發聲體的材料、品質有關。
(4)相同時間內,振動的次數越多,頻率越大;偏離原位置越遠,振幅越大。
【答案】A
【解析】(1)從圖中可以看出,相同時間內,甲、乙、丙振動的快慢相同,即都是振動了兩個波形,故頻率相同,所以音調相同,故C錯誤;
(2)甲、乙、丙的振動的幅度相同,故響度相同,故響度相同,故B錯誤;
(3)甲、乙、丙的波形不同,故兩個物體的音色不相同,故A正確、D錯誤;故選A。
【總結升華】通過比較聲音的波形圖來考查頻率對音調的影響和振幅對響度的影響,解題的關鍵是能夠從波形圖上看懂頻率和振幅。
5. 如圖所示,請你用五隻粗細相同而高矮不同的瓶子做如下實驗:用嘴分別對著五隻瓶口吹氣,並回答下列問題:
(1)用嘴對著五隻瓶口吹氣,五隻瓶子均發出聲音的原因是什麼?
(2)每隻瓶子產生的聲音一樣嗎?為什麼?
(3)應用上述實驗結論說明圖中,吹笛子時,用於、指堵住不同的笛孔,能產生不同音調的聲音的道理。
【答案與解析】(1)用嘴對著五隻瓶口吹氣,五隻瓶子均發出聲音的原因是瓶內空氣柱振動發聲;(2)每隻瓶子產生的聲音不一樣,因空氣柱長短不一樣,故振動頻率不一樣,所以音調不一樣;(3)手指堵住不同的笛孔,使空氣柱長短不一樣,因而振動頻率不一樣,就能產生不同音調的聲音。
【總結升華】此題型是聲音的產生原因和音調的影響因素的實際應用,要能根據物理定義進行分析解答。
【變式】如圖所示,有3個相同的玻璃瓶裡都裝有水,且水面高度不同.小張和小李兩個同學分別採用了不同的方法使它們發出聲音,其中小張是用嘴貼著瓶口吹氣,而小李對瓶進行了敲擊.根據所學的聲學知識,回答下列問題:
①小張使瓶產生的聲音的聲源是_______,發出的聲音中音調最高的是 _______;
②小李使瓶產生的聲音的聲源是_______,發出的聲音中音調最高的是 _______。
【答案】①空氣柱;甲;②玻璃瓶;丙