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声音的特征
1. 乐音
乐音:是物体做规则振动时发出的声音。
乐音三个特征:音调、响度、音色。
2. 音调
音调:人感觉到的声音的高低。
两个实验现象:用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现:划的快音调高,
用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现:橡皮筋振动快发声音调高。
综合现象得到共同结论是:音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。
物体在1s振动的次数叫频率,物体振动越快频率越高。频率单位次/秒又记作Hz。
可听声:人耳听觉范围:20Hz-20000Hz。(人可以听见)
超声波:高于20000Hz的声音。(蝙蝠、海豚可发出) (人听不见)
次声波:低于20Hz的声音。(地震、海啸、台风、火山喷发) (人听不见)
有些动物不但能听到部分次声波,还能听到超声波。
超声的特点及其应用
(1)超声的方向性强:声纳、雷达、探测鱼群、暗礁等
(2)超声的穿透能力强:超声波诊断仪(B超)
(3)超声的破碎能力强:超声波清洗仪、提高种子发芽率
次声
定义:频率低于20Hz的声音,叫次声。
特点:次声的穿透能力强,传播过程中能量衰减很小,破坏性较大。
来源:自然界中,地震、火山爆发、风暴、核爆炸、导弹等产生次声
危害:能量很高的次声具有很大的破坏力,对人有极大的危害
强次声能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭破坏
强次声环境中,人的平衡器官的功能将受到破坏,产生恶心、眩晕或内脏出血破裂。
预防:次声破坏性强,危害大,但人耳无法听到。防止次声的产生,远离次声。
练习:解释蜜蜂飞行能凭听觉发现,为什么蝴蝶飞行听不见?
蜜蜂翅膀振动发声频率在人耳听觉范围内,蝴蝶振动频率不在听觉范围内。
3.响度
响度:人耳感受到的声音的大小。
决定因素:响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。
振幅越大,响度越大;距离越远,听到的声音越弱;
说明:物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。物理学中用振幅来描述物体振动的幅度
试验探究:影响响度的因素
【设计实验】如书上图1.3-4所示,将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察乒乓球被弹开的 幅度。使音叉发出不同响度的声音,重做上面的实验
【现象】用不同的力敲击,兵乓球被弹起的高度不同。用力越大,乒乓球被弹起的高度越大。
【结论】发声体的振幅决定响度的大小,振幅越大,响度越大。
【注意】乒乓球的作用:把音叉微小的振动放大。
【试验】音叉头部与水面接触,溅出较大火花,表明振幅较大时,响度较大;
鼓面上放碎纸片,声音强时,碎纸片跳的高;
增大响度的主要方法是:减小声音的发散。
练习:
☆ 男低音歌手放声歌唱,女高音为他轻声伴唱:女高音音调高响度小,男低音音调低响度大。
☆ 敲鼓时,撒在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响跳动越高;将发声的音叉接触水面,能溅起水花,且音叉声音越响溅起水花越大;扬声器发声时纸盆会振动,且声音响振动越大。根据上述现象可归纳出:
⑴ 声音是由物体的振动产生的; ⑵ 声音的大小跟发声体的振幅有关。
4. 音色
音色:声音的特色。
理解:a.不同发声体所发出的声音的音色是不同的;
b. 音色是由发声体本身决定的,和发声体的材料、结构有关。发声体有变化,音色也将变化;
c. 同一人的音色也会随着年龄的增长,以及饮食、起居、健康、训练等因素而变化。
人们根据音色能够辨别乐器或区分人。
○ 听诊器:减少声音分散,增大响度。
○ 三种乐器:打击乐器、弦乐器、管乐器。
○ 乐器(发声体)的音调:长短(长的音调低)、粗细(粗的音调低)、松紧(松的音调低)决定了音调高低。
5. 区分乐音三要素:
闻声知人──依据不同人音色来判定;高声大叫──指响度;高音歌唱家──指音调。
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