初中物理知識點:音調的概念

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 初中物理 來源: 高中學習網


定義:
人耳感覺到的聲音的高低。


決定音調的因素:
(1)頻率:頻率是表示物體振動快慢的物理量。它等于物體1s內振動的次數。頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz。如果物體在1s內振動100次,那么頻率就是100Hz。

(2)音調與頻率的關系:音調的高低取決于振動的頻率。頻率越高,音調也就越高;頻率越低,音調也就越低。

(3)用波形比較頻率:如圖所示,甲、乙兩個音叉的頻率不同。在同樣時間內,甲振動次數少,頻率低,音調低;乙振動次數多,頻率高,音調高。


聲音的特性
(一)響度:人主觀上感覺聲音的大。ㄋ追Q音量),由“振幅”決定,振幅越大響度越大。(單位:分貝dB)
(二)音調:聲音的高低(高音、低音),由“頻率”決定,頻率越高音調越高(頻率單位Hz(hertz),赫茲[/url,人耳聽覺范圍20~20000Hz。20Hz以下稱為次聲波,20000Hz以上稱為超聲波)例如,低音端的聲音或更高的聲音,如細弦聲。
(三)音色:聲音的特性,由發(fā)聲物體本身材料、結構決定。

控制變量法理解聲音的特性

為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系,可將除這個因素以外的其他因素,人為控制起來,使其保持不變,冉比較研究該物理量與該因素之間的關系,得出結論,然后再綜合起來,得出規(guī)律的方法稱為控制變量法。下面的驗證琴弦發(fā)聲的音調高低受各種因素影響的實驗就運用了控制變量法。
例 在學習吉他演奏的過程中,小華發(fā)現琴弦發(fā)出聲音的音調高低是受各種因素影響的,他決定對此進行研究。經過和同學們討論,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦發(fā)出聲音的音調高低,可能與琴弦的橫截面積有關。
猜想二:琴弦發(fā)出聲音的音調高低,可能與琴弦的長短有關。
猜想三:琴弦發(fā)出聲音的音調高低,可能與琴弦的材料有關。
為了驗證上述猜想是否正確,他們找到了下表所列 9種規(guī)格的琴弦,因為音調的高低取決于聲源振動的頻率,于是借助一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗。

(1)為了驗證猜想一,應選用編號為_____的琴弦進行實驗:為了驗證猜想二,應選用編號為________的琴弦進行實驗。表中有的材料規(guī)格還沒有填全,為了驗證猜想三,必須知道該項內容。請在表中填上所缺數據。
(2)隨著實驗的進行,小華又覺得琴弦音調的高低,可能還與琴弦的松緊程度有關,為r驗證這一猜想,必須進行的操作是:________。
解析:因為為音調高低取決于多個因素,在實驗過程中就必須采用控制變量法,若驗證猜想一,所選的琴弦就必須是長度、材料相同,橫截面積不同的幾根弦,所以應選A、B、C三根弦;同理可知,驗證猜想二,要選A、D、F三根弦。若再研究音調與弦松緊的關系,必須用大小相同的力去撥松緊不同的弦,測出兩次的頻率,然后進行分析、比較。
答案(1)ABC ADF 80 1.02
(2)選取一根琴弦,用一定大小的力拉緊琴弦,撥動琴弦測出此時振動的頻率,然后改變琴弦的松緊,用同樣大小的力撥動琴弦,測出此時的振動頻率,進行分析、比較。

如何理解向暖水壺充水時聲音高低的變化
向暖水壺中灌水,能引起水壺中空氣柱的振動而發(fā)聲。水未滿時,空氣柱較長,振動頻率低,音調低。隨著水面的升高,空氣柱逐漸變短,振動頻率逐漸變高,音調逐漸變高。
例如圖所示,當往開水瓶中倒水的時候,為什么根據聲音就知道瓶中水滿不滿?

解析:通過聽灌水時發(fā)出的聲音可判斷水是否灌滿:若聲音音調較低,則表示振動頻率低,瓶中空氣柱較長,水還未灌滿;若音調很高,則表示水將灌滿。
答案:見解析

一些樂器的音調












各種樂器的音調打擊樂器鼓、鑼等樂器受到打擊時發(fā)生振動,發(fā)出聲音。以鼓為例,鼓皮繃得越緊,音調就越高
弦樂器二胡、小提琴和琵琶等通過弦的振動發(fā)聲。音調的高低取決于弦的粗細、長短和松緊程度。一般情況下,弦越細、越緊、越短,振動頻率越高,音調越高
管樂器長笛、簫、各種號等,音調的高低取決于所含空氣柱的長短。一般來說,長空氣柱的振動產生的音調低,短空氣柱的振動產生的音調高


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