石弘
自然界中的聲音都是由于振動產(chǎn)生的,可我們聽到的聲音卻是各種各樣的,說明每一個聲音都有它自己的特性。
考點一:探究決定聲音特性的因素的實驗
聲音是由于物體的振動產(chǎn)生的,聲音的不同就應該是振動的不同導致的,振動會有哪些不同呢?
例1 小麗用一把鋼尺來探究音調(diào)的高低與發(fā)聲體結構的關系,如圖1所示,她把鋼尺固定在桌面上,先把鋼尺伸出桌子邊沿多一些。撥動鋼尺使它振動發(fā)聲:然后再把鋼尺伸出桌子邊沿少一些,撥動鋼尺再使其發(fā)聲,比較兩次音調(diào)的高低。
(1)在她的兩次實驗中。應該保持鋼尺的不變,實驗的結果是:鋼尺伸出桌子邊沿越多,它發(fā)聲的音調(diào)越。
(2)她若探究響度與振動幅度的關系,則應該保持_______不變,改變鋼尺振動的_______,實驗后得出的結論是:發(fā)聲體結構不變時,_______,聲音的響度越大,
解析:鋼尺伸出桌面的多少決定了鋼尺振動的快慢,在物理上我們用頻率來表示物體振動的快慢,用力撥動鋼尺,使鋼尺的振動幅度相同,鋼尺伸出桌面越多,鋼尺振動越慢,頻率越低,我們聽到的聲音音調(diào)越低,這個實驗也可以探究響度與振幅的關系,第(2)間保持鋼尺伸出桌面的長度不變,只改變鋼尺振動的幅度,我們會聽到鋼尺發(fā)出聲音的響度發(fā)生了變化,本題突出了實驗中對變量的控制。
答案:(1)振動幅度低
(2)鋼尺伸出桌面的長度幅度振動的幅度越大
例1 如圖2所示,圖A中分析音調(diào)的高低與滑片劃得快慢的關系,結論是_______,圖B中分析音調(diào)的高低與梳齒疏密的關系,結論是_______,圖2說明音調(diào)的高低與_______有關。
解析:圖A中,通過具體實驗可知,劃得快,聲音的音調(diào)高;劃得慢,聲音的音調(diào)低,而在圖B中,用相同的速度劃甲、乙兩梳子,甲的音調(diào)低,乙的音調(diào)高,通過實驗得出結論:聲音音調(diào)的高低與發(fā)聲體的振動頻率有關,注意,在分析音調(diào)的高低與梳齒疏密的關系時,要用相同的速度??刂啤八俣取边@個變量。
答案:滑片劃得越快,聲音的音調(diào)越高用相同的速度劃過梳齒,梳齒越密,音調(diào)越高
發(fā)聲體振動的頻率。
例3 如圖3所示,用橡膠錘輕敲音叉,音叉發(fā)聲,同時看到乒乓球彈起,說明物體是由于_______而發(fā)出聲音的;用力敲擊音叉,音叉發(fā)出聲音的響度變大,同時看到乒乓球彈起的高度變大,說明_______,在本實驗中乒乓球的作用是_______,這種研究問題的方法叫_______。
解析;乒乓球彈起的高度反映了音叉振動的幅度,對于不好觀察的微小變化,我們可以通過它的效應來研究它,這種方法叫轉(zhuǎn)換法。
答案:振動振幅越大,發(fā)聲體發(fā)出聲音的響度越大將音叉振動的微小變化放大轉(zhuǎn)換法
考點二:聲音的三個特性
聲音的三個特性分別為音調(diào)、響度和音色,分別由發(fā)聲體振動的頻率、振幅和發(fā)聲體本身決定,同學們要能根據(jù)它們的定義區(qū)分它們。
例4
在公共場所“輕聲”說話是文明的表現(xiàn),而在曠野中要“大聲”喊叫才能讓較遠處的人聽見,這里的“輕聲”和“大聲”是指聲音的(
)。
A.音色
B.音調(diào)
C.響度
D.頻率
解析:響度的大小與聲音的振幅有關。振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越小,“輕聲”和“大聲”是指聲音的大小。也就是響度。
答案:C
例5
星期天,小明要試試自己制作的二弦琴的發(fā)聲效果,需要調(diào)整琴弦的松緊程度。他這樣做的目的是改變琴聲的_______(填“響度”或“音調(diào)”),正在這時,有位同學在樓下叫他去打球,他一聽是小剛,馬上答應了,他是根據(jù)聲音的_______判斷出是小剛在喊他的。
解析:我們可以通過改變琴弦的長短、粗細和松緊程度來改變琴弦的音調(diào),而響度是通過改變琴弦振動的力度來實現(xiàn)的,音色是發(fā)聲體本身的特性,所以我們可以通過音色辨別發(fā)聲體。
答案:音調(diào)音色
考點三:聲音三個特性的波形圖
將不同的聲音輸入示波器,會出現(xiàn)不同的波形,我們對聲音的研究大多是通過波形圖進行的,所以同學們要能從波形圖上區(qū)別不同的聲音。
例6
圖4是將樂器發(fā)出的樂音輸入示波器后得到的兩個波形圖,請根據(jù)波形圖比較這兩個樂音在音調(diào)、響度和音色三方面的異同。
解析;在波形圖上,相同的時間里出現(xiàn)的波峰和波谷越多,則頻率越高,音調(diào)越高;波峰到波谷的距離越大,則振幅越大,響度越大;音色是從一些小的附波上反映出來的,附波不同。則音色不同。
答案:兩個聲音的響度相同,音調(diào)相同。音色不同。
學即用,練一練:
1.如圖5所示是聲音輸入到示波器上時顯示的波形圖,其中聲音音調(diào)相同的是_______圖和_______圖,響度相同的是_______圖和_______圖。
2.在學習吉他演奏的過程中。小麗發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低受各種因素影響,經(jīng)過與同學們討論,她提出了以下猜想:
猜想1:琴弦發(fā)聲音調(diào)的高低,可能與琴弦的橫截面積有關:
猜想2:琴弦發(fā)聲音調(diào)的高低??赡芘c琴弦的長短有關。
為了驗證上述猜想是否正確,他們找到表1列出的幾種規(guī)格的琴弦進行實驗。
(1)為了驗證猜想1,應選用編號為_______的琴弦進行探究。
(2)為了驗證猜想2,應選用編號為_______的琴弦進行探究。
(3)隨著實驗的進行,小麗又覺得音調(diào)的高低還可能與琴弦的松緊程度有關,為了驗證這一猜想,請寫出你的操作過程:_______。
參考答案:1.甲
乙
乙
丙2.(1)A、B(2)C、E(3)選擇一根琴弦,調(diào)節(jié)弦的松緊程度不同,用相同的力撥動它,聽它發(fā)出聲音的音調(diào)高低
責任編輯 程哲