师：好，上课！起立！
生：同学们好！
师：老师好！好，请坐。那今天我们这节课，就来学习声这章的第二节——声音的特性。好，先请大家看一个视频。
（播放视频）
师：好，谢谢大家。有人听说这是一首什么歌了吗？
生：天空之城！
师：啊，《天空之城》，是吧。好啊，我是怎么做到的呢？大家观察到在课桌上面绑了一根什么？可能看不太清，是吧。给大家介绍一下，绑了一个羽毛球拍上的线，把它绷紧了放在课桌上面。然后拿一根铅笔，这样在这个羽毛球线上，我画了一些刻度，代表do、re、mi、fa、so、la、si这个音阶，然后我就弹奏出来了。那这个就是我们讲声音里面比较重要的一个特性——音调。
师：首先我们先来看什么叫音调。声音的高低就叫做音调。请大家完成学案上面相应的内容。那什么决定了音调的高低呢？我们来看一个视频。
（播放视频：探究决定音调高低的因素）
视频内容：这是一个发音齿轮，它有几个齿数不相同的齿轮固定在同一根轴上。这个齿轮的齿数最多，这个齿轮的齿数最少。这是一张纸片，我把它与一个齿轮的边缘接触。当齿轮转动时，我们听到纸片发出的声音，这是由于纸片振动的结果。转动齿轮。现在我把纸片依次与齿数逐渐减少的齿轮边缘接触，转动齿轮。纸片振动越来越慢，我们听到的声音越来越低。声音的高低我们叫音调，振动越快，音调越高。
师：这个是我们看的一个探究声音高低与什么有关的视频。这一个器材是在我们实验室才用到的，我们可能一般日常生活中接触不到。那么我们可以利用一些手边现成的、能够接触到的器材，也来探究一下这个音调的高低与什么因素有关。我们可以拿梳子来探究，对吧。那请大家拿出自己的梳子，试一试啊。你拿这个硬的刻度尺先当硬纸板，然后在梳子上面刮一刮，你试一试慢的刮和快的刮有什么区别，听听这个发出的音调。
（学生动手实验）
师：好，有请这个王志军来说一下，你看到的这个现象。
生：就是在慢刮的时候，这个音调比较低，然后快刮的时候音调比较高。
师：嗯，很好，请坐啊。我们拿梳子一样能够探究出来这个音调和什么因素有关。也就是说，我们得出了这样一个结论：物体振动的快，发出的音调就高；物体振动的慢，发出的音调就低。也就是说，物体振动的快慢决定了音调的高低。
师：由此可见，物体振动的快慢是一个非常重要的物理量。那我们把这个物理量起一个名字，就叫做频率。那频率的物理意义，就是描述物体振动的快慢。那频率具体的数值是多少呢？我们是这样定义的：物体每秒内振动的次数。那每一个物理量都有自己的单位，那频率的单位叫赫兹，简称赫，用符号Hz来表示。例如一个物体在一秒内振动100次，那么它的频率就是100赫兹。
师：下面我们就来听一听不同频率的声音。
（播放不同频率的声音）
师：这个是我们能够听到的一个声音，是吧。现在它的频率是613.9赫兹，然后我把频率逐渐升高。现在大家还能听到声音吗？现在我是把频率调到了接近2万赫兹，我再往上一点，再接近2万赫兹一些。还能听到吗？是不是大多数人都听不到了？啊，下面我再把这个频率往低里调，现在快到30赫兹了，大家还能听到声音吗？
生：能！
师：有个别人能够听到，大多数人听不到了，对吧。好，那这个说明了什么呢？说明——大家一起说吧。
生：人耳听到的频率是有一定的范围的！
师：好。那经过科学家大量的研究，得出来人耳能够听到的一个范围，大约是从20赫兹到2万赫兹。我们把高于2万赫兹的声，就叫做超声波；把低于20赫兹的声，就叫做次声波。记完你抬头看，我就知道你记好了。好，抬头看屏幕。
师：这一幅图展示的是人和动物发声以及听觉的一个频率范围。大家发现了什么？是不是人和动物的发声以及听觉的频率范围是不一样的呀？啊，比如说这个上面的猫和狗，它能听到的声音的频率范围远远比人要高吧。这是不是就能解释了，平时在家里面你觉得比较安静的时候，可是猫和狗突然显得比较警觉，可能就是它们听见了一些我们听不到的声音了吧。嗯，再比如说大象，大象能听到次声波，它最低能听到——看这个蓝色的这条线，能够听到1赫兹的声音，所以它能听到的频率范围远远比人要低。嗯，说明人和动物是不一样的。
师：好，我们看一下这幅图。大家平时在家里面做家务活吗？有没有灌过开水？可能现在家里是不是都不拿暖壶喝开水了，是吧。啊，那小的那种壶灌开水的时候，一样能够听到这种现象。那灌开水的时候，往里灌的水越多，这音调会怎么样啊？
生：高！
师：有人说高，有人说低啊。我们来看一下啊，是低了还是高了？
生：高了！
师：越来越高，对吧。好啊，我们从这个现象里面能够看到，向暖水瓶里面倒水，水越满，音调是越高的。那为什么呢？你听到的这个声音，它发生的主体是什么呀？
师：你听到的这个声音，它发生的主体是什么？有人小声地说空气。那我们来一起讨论一下啊。你在把水往暖水瓶里倒的时候，是不是这个水占了本来空气应该待的地方呀？然后这个空气就想往外跑吧，又因为这个暖水瓶的口比较小，这空气往外跑的时候争先恐后，你追我赶，互相挤压，这个时候空气柱是不是有振动啊？所以我们听到的这个声音的主体，是空气柱的振动产生的啊。随着灌的水越来越满，那空气柱怎么样？空气柱的长度怎么样？
生：越来越短了！
师：啊，所以它的音调就越来越高了。
师：我们再来看这幅图。这幅图是成人的一个声带，我们发出声音是由声带振动，对吧。那么成年男子的声带是长而宽的，女子的声带短而狭，所以女子的音调要比成年男子要高一些。
师：我们来看这幅图。大家都比较喜欢听音乐，那大家在选购耳机的时候，都参考一些什么参数呢？是根据价钱来呢，还是看它的一些性价比呢？我们看一下，这是我截的耳机的一些说明，它的品牌型号，下面还有一些参数，其中我们关注的是频响范围。那这个耳机，它的频响范围是20赫兹到2万赫兹。我们刚才讨论，人的听觉极限是不是就是这个20赫兹到2万赫兹啊？所以这耳机是够用了，对吧。那我查阅了一下资料，市面上大多数的耳机都在这个范围以内，因为够用了。啊，可能有一些耳机做的更加超出这个范围，它是有更加精确的一些需要。
师：我们再来看这幅图。这个图是一个超声波驱蚊软件的截图，那这个上面说的话我来念一下，可能字比较小。蝙蝠超声波，此声波是模仿蝙蝠觅食时发出的超声波。这个软件，它是想模仿蝙蝠发出超声波，然后蚊子听到了以后就害怕就走了，这样达到一个驱蚊的目的。那么这个软件在网上呀，有很多人反映没用。那请大家想一想，可能是什么原因呢？
生：我觉得就是手机发出的声音，可能达不到蝙蝠发出的超声波的频率。
师：很好，请坐啊。他结合刚才老师说的音响、耳机，大多数的这些设备，它能播放的频响范围都是20赫兹到2万赫兹，对吧。所以我们用来播放这个软件里面模拟超声波的这个设备，可能它根本就播不出来蝙蝠的超声波，所以就更不用说驱赶蚊子了，对吧。
师：接下来我们看一下，乐器是如何改变音调的。那乐器分成三大种，我们在看维也纳金色大厅演奏的时候，乐器哪三大种，大家知道吗？
生：管乐器、弦乐器还有打击乐器！
师：好，那我们就一个一个来研究。我们先来看一下弦乐器，它是怎么改变音调的呢？它能奏出来优美的乐曲，是怎么改变音调的？啊，我这有一个吉他，哪位同学感兴趣可以上来看一看。陆子健，你来看一看啊，观察一下先，再弹一弹，试一试，感受一下怎么改变音调。