■ 聲音的特性
聲音的三個特性是:音調、響度和音色.音調是指聲音的高低,俗稱“粗細”,它的大小與聲音的頻率有關,聲源振動頻率越大,音調越高.人能感受到的聲音頻率有一定的范圍,一般是在20 Hz~20 000 Hz.高于這個范圍的聲音叫超聲波,低于這個范圍的聲音叫次聲波.響度是指聲音的強弱,發(fā)聲體振幅越大,響度越大;響度的大小還與聽者到聲源的距離有關.音色是指聲音的品質,發(fā)聲體的材料、結構不同,發(fā)聲的音色不同.“聞其聲而知其人”就是根據音色來辨別的.
在學習聲音的特性時,許多同學容易混淆音調與響度.音調與響度是聲音不同的兩個特征,它們從不同的方面反映了聲音的特性.音調高的聲音不一定響度大,響度大的聲音不一定音調高,例如蚊子發(fā)出的聲音雖然響度小,但它的音調比老牛的叫聲高得多,而老牛的叫聲的響度卻比蚊子大的多.另外要注意,生活中有時候說的“高”和“低”并不是指音調的高低,如 “引吭高歌”中的“高”、“輕聲細語”中的“細”都是指聲音的響度.
例1 關于聲音,下列說法中正確的是().
A. 我們能區(qū)分出小提琴和二胡的聲音,是因為它們發(fā)出聲音的音調不同
B. 我們無法聽到蝴蝶飛過的聲音,是因為它發(fā)出聲音的響度太小
C. 敲鑼時用力越大,它發(fā)出聲音的響度越大
D. 歌唱演員引吭高歌,其中的“高”是指音調高
分析 本題中A 選項,我們能區(qū)分出小提琴和二胡的聲音,是因為它們發(fā)出聲音的音色不同;B選項,我們無法聽到蝴蝶飛過的聲音,并不是因為它發(fā)出聲音的響度太小,而是因為蝴蝶飛行時翅膀振動的頻率小于20 Hz,不在人耳的聽頻范圍內;C選項,敲鑼時用力越大,鑼面的振幅越大,它發(fā)出聲音的響度越大;D選項,歌唱演員引吭高歌,其中的“高”不是指音調高,而是指響度大.選C.
例2 如圖1所示,琴師在使用前會對二胡進行調音.以下對調音時采用的做法,解釋正確的是().
A. 旋轉弦軸,使弦拉得緊一些,是為了改變音色
B. 旋轉弦軸,使弦拉得緊一些,是為了改變音調
C. 將琴枕上移一些,是為了改變音色
D. 換一根更細一些的琴弦,是為了改變響度
分析 琴師在使用二胡前會對二胡進行調音,調音通常是指旋松或旋緊琴弦,由于旋轉的是同一根琴弦,所以音色不變.二胡發(fā)出聲音的響度大小,與人拉動琴弦的用力大小有關,與弦的松緊程度無關.所以改變弦的張緊程度,只能改變音調.換一根細一些的琴弦,只要拉琴的力相同,響度就不會改變,只是改變琴弦的音調.選B.
■ 探究聲音特性實驗的設計
在對聲音特性探究實驗設計時,為了顯示聲源振動的振幅、頻率等,常采用轉換放大的研究方法.
例3 如圖2,敲擊鼓面發(fā)聲.請你設計實驗證明:鼓聲的響度與鼓面振動的幅度有關.寫出你還需要的實驗器材、實驗過程和相應的實驗現象.
分析 本實驗設計的關鍵點在于如何體現鼓面振幅的變化.具體做法是,在鼓面上放一些輕小的物體,通過這些小物體跳起高度的變化來體現鼓面振幅的變化.有時通過將聲音輸入到示波器上顯示的波形來體現振幅、頻率的變化.音色不同的聲音,它們聲波的波形是不同的.這些都是轉換放大的研究方法.
參考答案:
器材:碎紙屑(或乒乓球)
實驗過程:將碎紙屑(或乒乓球)放在鼓面上,用大小不同的力敲鼓,聽鼓聲并觀察碎紙屑(或乒乓球)跳起的高度.
實驗現象:鼓聲越響,碎紙屑(或乒乓球)跳起的高度越高.
練習
1. 電子琴能模仿小號、雙簧管、鋼琴等多種樂器發(fā)出的聲音.衡量模仿的聲音與樂器發(fā)出的聲音相似程度的物理量是().
A. 音調B. 響度C. 音色D. 速度
2. 圖3中,老師用同樣的力吹一根吸管,并將它不斷剪短,他在研究聲音的().
A. 響度與吸管長短的關系
B. 音調與吸管材料的關系
C. 音調與吸管長短的關系
D. 音色與吸管材料的關系
3. 從聲音的特性看,人們常講的“震耳欲聾”說明聲音的_______;“悅耳動聽”說明聲音的_______;“尖聲刺耳”說明聲音的_______.
4. 圖4所示是聲音輸入到示波器上時顯示的波形.其中聲音音調相同的是_______圖和_______圖;響度相同的是_______圖和_______圖.
參考答案:1. C 2. C 3. 響度大音色好音調高 4. 甲乙
乙丙
責任編輯 程哲