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初中物理聲音的特性實驗分析初中物理相對來說是比較有難度的科目,包括聲光熱、力學、電學等知識,由于大家缺少實際生活中的觀察與感受,會顯得抽象難以理解,中考不僅考察孩子們的基礎知識,還需要理解生活中、科技中各方面的物理知識。不僅要夯實基礎,還要不斷拓展自身的知識,小編為您準備了初中物理聲音的特性實驗分析,幫您打好基礎,做好拓展。
1.音調(diào)
(1)實驗1:觀察鋸條(或鋼尺)露出桌面長短不同時,振動快慢的不同。
實驗時把鋸條緊緊地壓在桌面上,分別將鋸條的1/4、1/2和3/4伸出桌面邊緣,撥動伸出桌外的部分,使其振動,實驗時應使鋸條的振動幅度大致相同。
思考鋸條伸出桌面的長短跟振動快慢有什么關系?聲音高低跟振動快慢有什么關系?
將實驗結果記錄在表中。
鋸條振動快慢對聲音高低的影響
鋸條振動部分的長度 振動快慢 聲音高低
鋸條長度的1/4 快 高
鋸條長度的1/2 較慢 較低
鋸條長度的3/4 更慢 更低
結論:音調(diào)跟發(fā)聲體振動的頻率有關。發(fā)聲體振動的頻率越高,聲音的音調(diào)越高;振動的頻率越慢,聲音的音調(diào)越低。
可見發(fā)聲體振動的快慢是一個很重要的物理量,它決定著音調(diào)的高低。物理學中用每秒內(nèi)振動的次數(shù)——頻率來描述物體振動的快慢。頻率決定聲音的音調(diào),頻率高則音調(diào)高,頻率低則音調(diào)低。頻率的單位為赫茲,簡稱赫,符號為Hz。如果一個物體在1 s的時間內(nèi)振動100次,它的頻率就是100 Hz。
(2)實驗2:使用示波器觀察波形
把音叉發(fā)出的聲音信號輸入示波器或機,觀察聲音的波形。換一個不同頻率的音叉做實驗,邊聽邊分析它們的波形有何不同?
結論:高音調(diào)的波形更密集一些,聲音的頻率較高;低音調(diào)的波形比較稀疏,聲音的頻率較低。
(3)超聲波和次聲波
教師指導孩子閱讀教科書,歸納超聲波和次聲波的概念。
超聲波:高于20 000 Hz的聲。
次聲波:低于20 Hz的聲。
超聲波超過人類聽覺的上限;次聲波低于人類聽覺的下限。人類能聽到的聲叫聲音,聲音、超聲波、次聲波統(tǒng)稱為聲。
(4)一些動物的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍
2.響度
(1)猜想
聲音有音調(diào)的不同,也有強弱的不同。物理學中,聲音的強弱叫做響度。什么因素決定聲音的響度呢?與物體的振動幅度有關系嗎?例如,用力擊鼓比輕輕擊鼓產(chǎn)生的聲音大。
(2)實驗
實驗1:音叉實驗
將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細繩上的乒乓球,觀察乒乓球被彈開的幅度。使音叉發(fā)出不同響度的聲音,重做上面的實驗。響度與什么因素有關?
實驗2:鼓面實驗
用大小不同的力敲擊鼓面,鼓面上的紙屑被彈起的高度不同。
總結:聲音的響度與發(fā)聲體振動的幅度有關。振動幅度越大,聲音響度越大;振動幅度越小,聲音響度越小。
物理學中用振幅來描述物體振動的幅度。物體的振幅越大,產(chǎn)生聲音的響度越大。
人聽到聲音是否響亮,還跟人距離發(fā)聲體的遠近有關系。
3.音色
實驗1:欣賞用不同樂器演奏的同一段音樂,然后請孩子說出是用什么樂器演奏的。
實驗2:讓后排的同學朗讀短文,前排的孩子不看后排,辨識剛才是哪位同學在朗讀。然后,教師提出問題,我們是怎樣分辨出不同聲音的?僅僅根據(jù)音調(diào)和響度行嗎?從而讓孩子感知音色的含義。
實驗3:用示波器或機演示不同樂器演奏相同曲子的波形。增加孩子對不同樂器聲音音色的感性認識。從波形圖中可以清楚地看出不同音色聲音的本質(zhì)。音調(diào)相同的不同樂器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的,即頻率相同;但是波的形狀不同,即音色不同。
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