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快慢的物理量。它等于物體1s內(nèi)振動的次數(shù)。頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。如果物體在1s內(nèi)振動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、乙兩個音叉的頻率不同。在同樣時間內(nèi)，甲振動次數(shù)少，頻率低，音調(diào)低；乙振動次數(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因素中的一個因素的關(guān)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(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。下面的驗證琴弦發(fā)聲的音調(diào)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(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究。經(jīng)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(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(diào)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(yīng)選用編號為_____的琴弦進行實驗：為了驗證猜想二，應(yīng)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(nèi)容。請在表中填上所缺數(shù)據(jù)。
(2)隨著實驗的進行，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驗證這一猜想，必須進行的操作是：________。 
   解析：因為為音調(diào)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(yīng)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(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(diào)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(diào)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(jù)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(diào)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(diào)很高，則表示水將灌滿。 
  答案：見解析