音調(diào)的概念

 定義:
人耳感覺到的聲音的高低。

決定音調(diào)的因素：
(1)頻率：頻率是表示物體振動(dòng)快慢的物理量。它等于物體1s內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。頻率的單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz。如果物體在1s內(nèi)振動(dòng)100次，那么頻率就是100Hz。

(2)音調(diào)與頻率的關(guān)系：音調(diào)的高低取決于振動(dòng)的頻率。頻率越高，音調(diào)也就越高；頻率越低，音調(diào)也就越低。

(3)用波形比較頻率：如圖所示，甲、乙兩個(gè)音叉的頻率不同。在同樣時(shí)間內(nèi)，甲振動(dòng)次數(shù)少，頻率低，音調(diào)低；乙振動(dòng)次數(shù)多，頻率高，音調(diào)高。

 聲音的特性
（一）響度：人主觀上感覺聲音的大小（俗稱音量），由“振幅”決定，振幅越大響度越大。（單位：分貝dB）
（二）音調(diào)：聲音的高低（高音、低音），由“頻率”決定，頻率越高音調(diào)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(xì)弦聲。
（三）音色：聲音的特性，由發(fā)聲物體本身材料、結(jié)構(gòu)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(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系，可將除這個(gè)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(guān)系，得出結(jié)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(yàn)證琴弦發(fā)聲的音調(diào)高低受各種因素影響的實(shí)驗(yàn)就運(yùn)用了控制變量法。
     例   在學(xué)習(xí)吉他演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對(duì)此進(jìn)行研究。經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)。
猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長(zhǎng)短有關(guān)。
猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)。
為了驗(yàn)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?yàn)橐粽{(diào)的高低取決于聲源振動(dòng)的頻率，于是借助一個(gè)能夠測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號(hào)為_____的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號(hào)為________的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。表中有的材料規(guī)格還沒有填全，為了驗(yàn)證猜想三，必須知道該項(xiàng)內(nèi)容。請(qǐng)?jiān)诒碇刑钌纤�缺�?shù)據(jù)。
(2)隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為r驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作是：________。 
   解析：因?yàn)闉橐粽{(diào)高低取決于多個(gè)因素，在實(shí)驗(yàn)過程中就必須采用控制變量法，若驗(yàn)證猜想一，所選的琴弦就必須是長(zhǎng)度、材料相同，橫截面積不同的幾根弦，所以應(yīng)選A、B、C三根弦；同理可知，驗(yàn)證猜想二，要選A、D、F三根弦。若再研究音調(diào)與弦松緊的關(guān)系，必須用大小相同的力去撥松緊不同的弦，測(cè)出兩次的頻率，然后進(jìn)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(dòng)琴弦測(cè)出此時(shí)振動(dòng)的頻率，然后改變琴弦的松緊，用同樣大小的力撥動(dòng)琴弦，測(cè)出此時(shí)的振動(dòng)頻率，進(jìn)行分析、比較。

如何理解向暖水壺充水時(shí)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(dòng)而發(fā)聲。水未滿時(shí)，空氣柱較長(zhǎng)，振動(dòng)頻率低，音調(diào)低。隨著水面的升高，空氣柱逐漸變短，振動(dòng)頻率逐漸變高，音調(diào)逐漸變高。
    例如圖所示，當(dāng)往開水瓶中倒水的時(shí)候，為什么根據(jù)聲音就知道瓶中水滿不滿? 

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