3.波形与频率

【活动2】观察声波的波形

教师简单介绍示波器的作用并演示：在这里，我们要用示波器显示声波的波形，示波器的构造复杂，工作原理要在高中物理的电场部分涉及到，目前同学们的知识还不足以理解它。另外，我们也没有必要弄懂它，只要我们会正确使用就行了。下面让我们一起来完成这个实验。

(1)通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。(教师演示，学生观察并讨论)

(2)通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同? (教师演示，学生观察并讨论)

实验结论：两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些。男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。

4.振幅与响度

问：轻敲和重敲同一个音叉(即频率相同的音叉)，音叉发声的波形有什么不同?

轻敲音叉时，波形的幅度小;重敲音叉时，波形的幅度大。但两种情况下，波形的疏密程度相同。

声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫做响度。响度也就是我们平常所说的声音的大小。怎样才能使物体振动发出的声音更响?轻敲鼓面，鼓皮振动的幅度小，声音弱，响度小;重敲鼓面，鼓皮振动的幅度大，声音强，响度大。

【活动3】响度跟什么因素有关?

(1)用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。

(2)重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。

(3)比较音叉发出不同响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度有什么不同。

(4)通过上面的探究活动，可以得出什么结论?

实验结果：

音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小;音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。根据实验结果知道：响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。

教师继续总结：物体振动的幅度叫振幅。物体的振幅越大，声音的响度就越大。那么振幅是确定响度的惟一因素吗?实际中，响度还跟听者与发声体的距离有关。距发声体越远，听到的声音越小，响度越小。(可以向学生简单介绍原因：因为声音在传播过程中，越到远处越分散。)

音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音，音调不一定高;音调高的声音，响度也不一定大。在同一首歌曲中，音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响。

练习：请同学们讨论并回答，蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高?哪个响度大?

参考解答：

蚊子的叫声音调高;

黄牛的叫声响度大。

5、音色

频率的高低决定声音的音调。但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色。

不同乐器演奏C调的“1”时，波形各不相同，音调相同，频率相同;但振幅不同，响度不同。

三、小结

本节课我们主要学习了以下内容：

(1)乐音的三个特征：音调、响度和音色。

(2)音调是由发声体振动的频率决定的。

(3)响度是由发声体的振幅决定的。

(4)不同的发声体具有不同的音色。

四、布置作业

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