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音调与频率的关系

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观察与思考

1.用薄塑料片在梳子的齿上划两次,第一次快些,第二次慢些,比较两次听到的塑料片振动发出的声音的差异。

     第一次发出的声音的音调高。

2.想一想音调的高低与划得快慢之间的关系是什么?

     因为塑料片的振动是梳齿的撞击所引起的。塑料片划得越快,它在单位时间里受到梳齿的撞击的次数越多,振动频率越大,发出的声音的音调就越高。

3. 如图2,用塑料片在甲乙两把塑料梳子上用同样的快慢各划一次。这两把梳子的差异在哪里?你听到的声音是甲梳子上划过时高,还是乙梳子上划过时高?

     梳子单位长度上的齿数不同。甲梳少,乙梳多。塑料片以同样快慢划过乙梳时,发出声音的音调较高。

4.音调的高低与梳齿的疏密关系如何?梳齿的疏密决定了塑料片振动的什么?

     在塑料片划动快慢相同时,梳齿越密发出声音的音调越高。梳齿的梳密程度决定了塑料片振动频率的大小。

5.对比(图二)甲乙两次实验所听到的声音的音调高低,可得出一个什么结论呢?

     声音的音调高低决定于发声体振动的频率,频率越大,音调越高。

实验原理

    1.声音的高低叫音调,音调是由物体振动快慢决定的,振动频率越高,音调就越高。
    2.物体在一秒内振动的次数叫频率,频率的单位是赫兹,简称赫。

声源振动的频率越大,音调越高。

      本实验是初中物理的第一个实验,在中考中出现的频率相对较高,经常以填空、选择、实验探究题形式出现,考查的知识背景就是“频率越高(大),音调越高”。但实验的出现会有多种情境。参见经典练习。

    1. 如图所示用硬纸片在较疏的梳子上拨动。
    (1)第一次慢慢拨动,第二次快速拨动。可以听到第二次纸片发出的声音比第一次发出的声音___________。
    (2)换另一把较密的梳子,用相同快慢的速度在其上拨动硬纸片,可以听到硬纸片在_______(密/疏)梳子上拨动时发出的音调高。


    2. 如图所示,把钢尺平放在桌面上,使钢尺伸出桌边一部分。拨动钢尺。听它发出的声音,同时观察它的振动快慢。当钢尺振动较快时,你听到的声音比较______;当钢尺振动较快时,你听到的声音比较___________;当钢尺振动比较慢时,你听到的声音比较_____________。


    3. 如图所示,相同的瓶子里装入了不同的水量,用棒敲击瓶子时,可发出不同音高。那么发声体是________,发出的声音音调从左至右是________。

 
 

    1. 分析:本题是这类题目中的容易题,我们在做这类题目时,只要自己动手做一次就可以得出相应的实验结论了。第一次慢慢拨动时,声源振动的频率低,音调也就低,第二次振动快,频率高,音调也就高。而在纸片划动的快慢相同时,梳子越密,振动的频率越高,音调也就越高。
    答案(1)高  (2)密
    2. 分析:这个题目应属于中等难度的题目,虽然也可以通过实验来进行解决,但是实验的现象的观察是一个难点,同学们往往 对于谁振动得快谁振动得慢,分辨不清,当刻度尺露出得越多,振动得越慢,这一点,我们容易观察到,但刻度尺露出越少,振动得越快,但是越不容易观察。所以会答错。
    答案:高    高     低
    3. 分析:这个题目是这一部分中的难题。这个题目中用棒敲击时,振动的部分是瓶子壁,瓶子壁和水共同作用发出声音,水越多音调越低,同学们应该注意:如果我们用嘴去吹瓶子,这时,听到的声音与刚才是相反的,这是因为,吹气时,振动的部分是瓶子里面的空气,空气柱越短小,音调越高。
    答案:瓶壁和水    从高到低

 

昆虫的发声


    许多昆虫都会发出一些古怪的声音,可是昆虫没有声带,它是怎样发出声音的呢?
    它们是靠身上的特殊发音器来发出声音的。蝉是靠腹部的音膜和共鸣器发出声音来的。蟋蟀等是依靠翅膀摩擦发音的。蝗虫是靠同腿节内侧和前翅纵脉相摩擦发音的。蚊子、苍蝇、蜜蜂类的昆虫是靠飞行时振动翅膀发音的。而叩头虫是靠胸节相互碰击发出声音的。
    有经验的放蜂人,能够根据蜜蜂飞动时翅膀发出声音的音调来判断蜜蜂是飞出去采蜜还是采蜜后回来,就是根据蜜蜂后蜜囊里面有了蜜,它发出的声音的音调变低,这与上面的第3题的结论是一致的。

 


探讨课题

你是否注意过当汽车由远而近驶向你时,汽车的汽笛声的音调是逐渐变高的,当汽车由近而远驶离而去时,汽笛声是怎样变化的呢?

 

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