音調(diào)的高低—頻率
音調(diào):聲音的高低叫音調(diào).
頻率:
(1)物理意義:頻率是描述物體的振動(dòng)快慢的物理量.
(2)定義:每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫頻率.
(3)單位:赫茲(Hz).
探究影響發(fā)聲體振動(dòng)頻率的因素:
(1)提出問題:發(fā)聲體振動(dòng)的快慢與哪些因素有關(guān)?
(2)猜想和假設(shè):發(fā)聲體的振動(dòng)頻率和材料的長短、粗細(xì)、松緊有關(guān).
(3)實(shí)驗(yàn)過程:
如圖1所示,將一把鋼尺按緊在桌面上,一端伸出桌邊.撥動(dòng)鋼尺,聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音,同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢.改變鋼尺伸出桌邊的長度,使鋼尺兩次振動(dòng)的幅度大致相同,再次撥動(dòng).
(4)結(jié)論:鋼尺伸出的越短,振動(dòng)的越快,頻率越高音調(diào)就越高.
超聲波和次聲波:一般人的聽力范圍:20Hz—20000Hz,振動(dòng)頻率低于20Hz的叫次聲波;振動(dòng)頻率高于20000Hz的叫超聲波.
理解:
(1):地震、火山噴發(fā)、臺風(fēng)、海嘯等自然活動(dòng),都伴有次聲波的產(chǎn)生,有些次聲波對人體健康有害.
(2):一些動(dòng)物的聽覺范圍與人類不同,它們有些能聽到超聲波或次聲波.
聲音的強(qiáng)弱—響度
響度:物理學(xué)中,聲音的強(qiáng)弱叫做響度.
振幅:物體振動(dòng)的幅度.
影響響度的因素:
(1):振幅;
(2):人耳離發(fā)聲體的距離.
理解:
①實(shí)驗(yàn)證明發(fā)聲體的振幅越大,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(zhì)中傳播能量會(huì)衰減,傳播距離越遠(yuǎn),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(diào)并不改變,也就是說介質(zhì)不會(huì)改變聲音的頻率,不能說距離遠(yuǎn)了,聽不清楚了,是因?yàn)橐粽{(diào)變低了.
音色
定義:聲音的特色叫音色,不同物體發(fā)出的聲音,即使音調(diào)和響度相同,我們也能分辨它們。主要是不同的發(fā)聲體音色不同.
影響因素:音色是由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)、發(fā)聲方式?jīng)Q定的.發(fā)聲體有變化,音色也將變化.如:有經(jīng)驗(yàn)的工人師傅可以通過聽聲音來辨別機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否良好。就是利用了不同的發(fā)聲體音色不同.
樂音和樂器
樂音的波形是規(guī)則的
樂器可分為三類:
(1)打擊樂器:以鼓為例鼓皮繃得越緊,振動(dòng)越快,音調(diào)越高.擊鼓力量越大,鼓皮的振幅越大,響度越大.
(2)弦樂器:如二胡、小提琴、鋼琴等。長而粗的弦音調(diào)低、短而細(xì)的弦音調(diào)高?嚲o的弦音調(diào)高.
(3)管樂器:長的空氣柱產(chǎn)生低音,短的空氣柱產(chǎn)生高音.
理解:
①要注意區(qū)別發(fā)聲體的振動(dòng)快慢(頻率)與振動(dòng)幅度(振幅)的區(qū)別.音調(diào)一般用“高”、“低”、“尖”、“細(xì)”、“沉”、“悶”、“亮”等來描述,響度有時(shí)也用“高”、“低”來描述,如“高聲喧嘩”、“低聲細(xì)語”等,要注意區(qū)別;
②一般而言一個(gè)發(fā)聲體發(fā)出的聲音是由多種頻率的波合成的,從波形圖中可以清楚地看出不同音色聲音的本質(zhì).如圖2所示,不同樂器奏出相同音調(diào)的聲音,從波形圖上可以看出它們主要的振動(dòng)頻率相同,但小的附加振動(dòng)不一樣,所以音色不同.
例題
【例1】二胡是我們中國傳統(tǒng)的樂器,在演奏時(shí),演員要經(jīng)常撥動(dòng)琴弦用來調(diào)整琴弦的松緊程度,這樣做的目的是調(diào)節(jié)琴弦發(fā)聲時(shí)的( ).
A. 振幅 B. 響度 C. 音調(diào) D. 音色
【解析】:吹哨子時(shí),是哨子內(nèi)的空氣柱振動(dòng)發(fā)聲.把用筷子制成的桿上下拉動(dòng)時(shí),改變了哨子內(nèi)的空氣柱質(zhì)量和體積,改變了空氣柱的振動(dòng)頻率,從而改變了哨子的音調(diào).
【答案】:C.
【總結(jié)】:聲音的三個(gè)特征分別就是:音調(diào)、響度、音色,是從不同角度描述聲音的,音調(diào)指聲音的高低,由振動(dòng)頻率決定;響度指聲音的強(qiáng)弱或大小,與振幅和距離有關(guān);音色是由發(fā)聲體本身決定的一個(gè)特性.就吉他來說,弦的松緊、長短、粗細(xì)都可以改變音調(diào).題目考查了區(qū)分聲音的三個(gè)特性.音調(diào)的高低,由物體振動(dòng)的頻率決定;響度的大小,由物體的振幅決定;音色由物體的材料結(jié)構(gòu)決定.
【例2】 在日常生活中,常用“高聲大叫”、“低聲細(xì)語”來形容人說話的聲音,這里的“高”、“低”是指聲音的( )
A.音調(diào) B.響度 C.音色 D.音調(diào)和響度
【解析】:“高聲大叫”中的“高”說明聲音的響度大,“低聲細(xì)語”中的“低”是指聲音的響度小.
【答案】:B.
【總結(jié)】:聲音的響度是人耳能感覺到的聲音的強(qiáng)弱,與聲源振動(dòng)的幅度有關(guān).聲源振動(dòng)幅度越大,響度越大.
【例3】在一些“模仿秀”電視節(jié)目中,表演者在模仿歌星演唱時(shí).主要是模仿歌星聲音的( )
A.響度 B.音調(diào) C.音色 D.頻率
【解析】:不同的聲源發(fā)出的聲音,除了音調(diào)、響度之外,聲音還有另一個(gè)特征—音色.聽朋友打來的電話,憑聲音就知道是誰,因?yàn)槊總(gè)人的聲音的音色不同,在一些“模仿秀”電視節(jié)目中,表演者在模仿歌星演唱時(shí),主要是模仿歌星聲音的音色.
【答案】:C.
【總結(jié)】:人耳能感覺到的聲音的強(qiáng)弱稱為響度,把聲音的高低稱為音調(diào),音色反映了聲音的品質(zhì)與特色.本題主要考查學(xué)生對聲音三個(gè)特征的了解,是一道基礎(chǔ)題.音色反映了聲音的品質(zhì)與特色,是辨別不同聲音的依據(jù).
【例4】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(diào)不同
D.甲、乙、丙三者的音調(diào)、響度、音色都不同
【解析】:(1)從圖中可以看出,相同時(shí)間內(nèi),甲、乙、丙振動(dòng)的快慢相同,即都是振動(dòng)了兩個(gè)波形,故頻率相同,所以音調(diào)相同,故C錯(cuò)誤;(2)甲、乙、丙的振動(dòng)的幅度相同,故響度相同,故響度相同,故B錯(cuò)誤;(3)甲、乙、丙的波形不同,故兩個(gè)物體的音色不相同,故A正確、D錯(cuò)誤;故選A.
【答案】:A.
【總結(jié)】:(1)音調(diào)跟物體的振動(dòng)頻率有關(guān),振動(dòng)頻率越大,音調(diào)越高.(2)響度跟物體的振幅有關(guān),振幅越大,響度越大.(3)音色跟發(fā)聲體的材料、品質(zhì)有關(guān).(4)相同時(shí)間內(nèi),振動(dòng)的次數(shù)越多,頻率越大;偏離原位置越遠(yuǎn),振幅越大.通過比較聲音的波形圖來考查頻率對音調(diào)的影響和振幅對響度的影響,解題的關(guān)鍵是能夠從波形圖上看懂頻率和振幅.
【例5】地震時(shí)產(chǎn)生的____________選填“超聲波”、“次聲波”或“電磁波”)對建筑物、人的平衡器官功能的破壞性很大,使人產(chǎn)生惡心、暈眩、旋轉(zhuǎn)感等癥狀,嚴(yán)重的會(huì)造成內(nèi)臟出血破裂,危及生命.由于它的破壞性大,并且它的頻率低于______HZ,人耳卻無法直接聽到,所以要盡量遠(yuǎn)離地震源.
【解析】:人耳一般只能聽到頻率在20Hz—20000Hz的聲音,低于20HZ的次聲波人是聽不到的,地震可以產(chǎn)生能量很大的次聲波,一些次聲波對人體危害極大,而且由于人無法直接聽到,所以一旦受到傷害,后果就很嚴(yán)重.
【答案】:次聲波;20.
【總結(jié)】:題目考查了次聲波及其危害.