辨析声音的三个特性
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一
和声 音 。《 声音 的特性 》 一节里不 包含 次声 和超声
部分。 声音 的发 源地 叫“ 声 源” ： 任何做 机械振动 的物
体． 均可在 周 围的弹性介 质 中激 起 弹性 波 ， 若 频率
在１ ６ － － ２ ０ ０ ０ ０ Ｈ ｚ 之间（ 中学课本给定 ２ ０ － ２ ０ 音 的波形 来 学 习和认 知 音调 、 响度 和
率 的整数倍 ， 称 为谐 音频 率 （ 也 叫泛音 频 率 ） 。
， ｒ
弦的基音频率可由下式而定 — ｝ Ｌ Ｖ 、 ／ 。
式 中 表示 弦长 ， 表 示 弦的 张力 （ 与 发声 体 的
结构 、 材料有关 ） ， 表 示 单 位 弦 长 的 质 量 （ 这 与 发声体 的弦长 、 横 截 面积 、 材 料有 关 ） 。正ｉ ｎ － 胡 的发 声 ： 调 弦是 改变 ７ １ ， 弦越 紧 ， 张力 越 大 ， 弦振 动 的频率 越 快 ， 音 调越 高 。里 弦粗 ， 大 ， 音调 就
音色 的 。其 特性 中音调 的决 定 因素 频率 、 响度 的
决 定 因素 振 幅 和音 色 的决 定 因素 发 声 体 的 材料 与结 构也 是 明显 的 。 然而， 每 当学 生面对 敲 碗 、 敲
瓜、 敲车轮 、 敲铁轨 、 叩诊 、 听诊 器 等 题 目请 教 老 师时 ， 答 案却 是 不 同 的 ， 甚 至不 同的 教 辅 材 料或
刘 洪 群
山 东 省 枣 庄 市 第 十五 中学 ， 山东 枣 庄 ２ ７ ７ １ ０ ０
摘 要： 在学生学过《 声音的特性》 后， 每 当面对敲碗 、 敲瓜 、 叩诊 、 听诊 器 等 问题 请 教 老 师 时 ， 不 同教 师 的 答 案 却 是 不
同的。 究竟 是 音 调 起 主要 作 用还 是 音 色为 主 呢 ？ 本 文将 通过 深 层 次 的 理 论探 究 ＋ 古今 例 证 ＋实验 检 测 ， 让 学 生 轻松 得 以 鉴 别； 同时， 也促 进 学 生 理 解探 究 的 真 谛 ， 培 养 学 生 刻苦 钻研 的 创 新 意 识 。
第３ ５卷 总 第 ５ １ ０期
２ ０ １ ７年 第 １ ２期
物 理 教 学 探 讨 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ． ５ １ ０
１ ２． ２ ０１ ７． ５ ９．
辨析声 音 的三个 特性
锣 则是 板 的振 动 。
音 调是 由物体 振 动频 率决 定 的 ． 频率 高 的音 调高 ， 频 率 低 的音 调 低 ； 而 发声 体 的 固有 振 动 频 率 又是 受多 种 因素 的制约 。
音色 ： 是 听者所 感 觉 到声 音 的特 色 。也称 为 音 品 和音 质 ， 纯音 没 有 音 色 ， 复 音 才有 音 色 的不 同。
关键词 ： 声音 ； 音调 ； 音 色； 响度 ； 辨 析 特 性 中图 分 类 号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ７ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ６ １ ４ ８ （ ２ Ｏ １ ７ ） １ ２ — ０ ０ ５ ９ — ３
《 声 音 的特 性》 是 人教 版八 年 级物 理课 本 第 二 章《 声 现象 》 的第 二 节 内容 。 教 材是 通过 演示 实 验（ 可改 为学 生小 组 合作 探 究 ） ， 示 波器 示 波及计
者 不 同地 区 的 中考 答 案也 各 不相 同 ， 特别 是 新人 职 的青 年 教师更 是 一头 雾水 。 我 们 通常 说 的 “ 声音 ” ： 是 指 人类 能 够 听到 的 “ 声” ． 也就是可 闻声 。 而声则包含着次声波 、 超声波
低； 用 指法 按 弦 ， Ｌ就变 化 ， 指位 越 靠 下 ， ￡越 短 ， 音 调越 高 。 管 乐器 分 为开管 、 闭管两 种 ， 频率 主要 由管 长决定 ， 指 法 就是 调 节管 长 ； 鼓 属于 膜振 动 ，
作 者 简介 ： 刘洪群（ １ ９ ６ ２ － ） ， 男， 中 学 高 级教 师 ， 主 要 从 事 中 学物 理 教 学 工作 ， 研 究方 向： 中 学物 理 课 堂教 学 法 及 疑 难 问题 深 探 。课 题 “ 课 堂 教 学 中的 自主 探 究” 获 山 东省 教 育 科 学研 究 成 果 一 等 奖 。
以两端 固定 弦 的振 动 为例 ，端 点 是波 节 ； 振 动是 由各种 可 能 的驻 波所 合成 ， 最 长成 分 波 的波 长 等 于 弦长 的两倍 ， 两 端 是 相邻 波 节 ， 相 应 的振
动 频率 最 小 ， 称 为基 音 频 率 ； 其 他 频 率 为 基 音 频
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ —０ ７ —１ ２
组合 通 常称 为频 谱 ） ， 这 种 频谱 由最 低 频率 （ 称 为 基频 、 由此 产 生 的声 音 叫基 音 ） 及 许 多基 频 整 数 倍 的高频 （ 由此产 生 的声音 叫泛 音 ） 组成 。 一般 高 频部 分 的响 度 比基频 部 分 的响 度小 很 多 ， 而音 调
主要 体 现在 声 音频谱 中的 基频 基音 部 分 ， 音色 则 体现 于声 音频 谱 中的高 频 泛音部 分 。 音色 主要 决 定 于声 音 的频谱 ， 即基 音 和各 次
以后按此叙述 ） ， 它就是一个声源 。 若频率低于 ２ ０ Ｈ ｚ 则 为 次声 源 ，频 率 高 于 ２ ０ ０ ０ ０ Ｈ ｚ 则为超声源 ， 次 声和 超声 均不 在 可 闻声 范 围 内。 乐 器 中管 、 弦、
膜、 板 的驻 波振动 就 是常 见 的声源 。
种 声 音 就是 一 系列 声波 频率 的组合 （ 这 一
和声 音 。《 声音 的特性 》 一节里不 包含 次声 和超声
部分。 声音 的发 源地 叫“ 声 源” ： 任何做 机械振动 的物
体． 均可在 周 围的弹性介 质 中激 起 弹性 波 ， 若 频率
在１ ６ － － ２ ０ ０ ０ ０ Ｈ ｚ 之间（ 中学课本给定 ２ ０ － ２ ０ 音 的波形 来 学 习和认 知 音调 、 响度 和
率 的整数倍 ， 称 为谐 音频 率 （ 也 叫泛音 频 率 ） 。
， ｒ
弦的基音频率可由下式而定 — ｝ Ｌ Ｖ 、 ／ 。
式 中 表示 弦长 ， 表 示 弦的 张力 （ 与 发声 体 的
结构 、 材料有关 ） ， 表 示 单 位 弦 长 的 质 量 （ 这 与 发声体 的弦长 、 横 截 面积 、 材 料有 关 ） 。正ｉ ｎ － 胡 的发 声 ： 调 弦是 改变 ７ １ ， 弦越 紧 ， 张力 越 大 ， 弦振 动 的频率 越 快 ， 音 调越 高 。里 弦粗 ， 大 ， 音调 就
音色 的 。其 特性 中音调 的决 定 因素 频率 、 响度 的
决 定 因素 振 幅 和音 色 的决 定 因素 发 声 体 的 材料 与结 构也 是 明显 的 。 然而， 每 当学 生面对 敲 碗 、 敲
瓜、 敲车轮 、 敲铁轨 、 叩诊 、 听诊 器 等 题 目请 教 老 师时 ， 答 案却 是 不 同 的 ， 甚 至不 同的 教 辅 材 料或
刘 洪 群
山 东 省 枣 庄 市 第 十五 中学 ， 山东 枣 庄 ２ ７ ７ １ ０ ０
摘 要： 在学生学过《 声音的特性》 后， 每 当面对敲碗 、 敲瓜 、 叩诊 、 听诊 器 等 问题 请 教 老 师 时 ， 不 同教 师 的 答 案 却 是 不
同的。 究竟 是 音 调 起 主要 作 用还 是 音 色为 主 呢 ？ 本 文将 通过 深 层 次 的 理 论探 究 ＋ 古今 例 证 ＋实验 检 测 ， 让 学 生 轻松 得 以 鉴 别； 同时， 也促 进 学 生 理 解探 究 的 真 谛 ， 培 养 学 生 刻苦 钻研 的 创 新 意 识 。
第３ ５卷 总 第 ５ １ ０期
２ ０ １ ７年 第 １ ２期
物 理 教 学 探 讨 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ． ５ １ ０
１ ２． ２ ０１ ７． ５ ９．
辨析声 音 的三个 特性
锣 则是 板 的振 动 。
音 调是 由物体 振 动频 率决 定 的 ． 频率 高 的音 调高 ， 频 率 低 的音 调 低 ； 而 发声 体 的 固有 振 动 频 率 又是 受多 种 因素 的制约 。
音色 ： 是 听者所 感 觉 到声 音 的特 色 。也称 为 音 品 和音 质 ， 纯音 没 有 音 色 ， 复 音 才有 音 色 的不 同。
关键词 ： 声音 ； 音调 ； 音 色； 响度 ； 辨 析 特 性 中图 分 类 号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ７ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ６ １ ４ ８ （ ２ Ｏ １ ７ ） １ ２ — ０ ０ ５ ９ — ３
《 声 音 的特 性》 是 人教 版八 年 级物 理课 本 第 二 章《 声 现象 》 的第 二 节 内容 。 教 材是 通过 演示 实 验（ 可改 为学 生小 组 合作 探 究 ） ， 示 波器 示 波及计
者 不 同地 区 的 中考 答 案也 各 不相 同 ， 特别 是 新人 职 的青 年 教师更 是 一头 雾水 。 我 们 通常 说 的 “ 声音 ” ： 是 指 人类 能 够 听到 的 “ 声” ． 也就是可 闻声 。 而声则包含着次声波 、 超声波
低； 用 指法 按 弦 ， Ｌ就变 化 ， 指位 越 靠 下 ， ￡越 短 ， 音 调越 高 。 管 乐器 分 为开管 、 闭管两 种 ， 频率 主要 由管 长决定 ， 指 法 就是 调 节管 长 ； 鼓 属于 膜振 动 ，
作 者 简介 ： 刘洪群（ １ ９ ６ ２ － ） ， 男， 中 学 高 级教 师 ， 主 要 从 事 中 学物 理 教 学 工作 ， 研 究方 向： 中 学物 理 课 堂教 学 法 及 疑 难 问题 深 探 。课 题 “ 课 堂 教 学 中的 自主 探 究” 获 山 东省 教 育 科 学研 究 成 果 一 等 奖 。
以两端 固定 弦 的振 动 为例 ，端 点 是波 节 ； 振 动是 由各种 可 能 的驻 波所 合成 ， 最 长成 分 波 的波 长 等 于 弦长 的两倍 ， 两 端 是 相邻 波 节 ， 相 应 的振
动 频率 最 小 ， 称 为基 音 频 率 ； 其 他 频 率 为 基 音 频
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ —０ ７ —１ ２
组合 通 常称 为频 谱 ） ， 这 种 频谱 由最 低 频率 （ 称 为 基频 、 由此 产 生 的声 音 叫基 音 ） 及 许 多基 频 整 数 倍 的高频 （ 由此产 生 的声音 叫泛 音 ） 组成 。 一般 高 频部 分 的响 度 比基频 部 分 的响 度小 很 多 ， 而音 调
主要 体 现在 声 音频谱 中的 基频 基音 部 分 ， 音色 则 体现 于声 音频 谱 中的高 频 泛音部 分 。 音色 主要 决 定 于声 音 的频谱 ， 即基 音 和各 次
以后按此叙述 ） ， 它就是一个声源 。 若频率低于 ２ ０ Ｈ ｚ 则 为 次声 源 ，频 率 高 于 ２ ０ ０ ０ ０ Ｈ ｚ 则为超声源 ， 次 声和 超声 均不 在 可 闻声 范 围 内。 乐 器 中管 、 弦、
膜、 板 的驻 波振动 就 是常 见 的声源 。
种 声 音 就是 一 系列 声波 频率 的组合 （ 这 一