第二章 声的世界 训练课件 --2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册

沪科版 八年级上 第二章　声的世界 专项提升四　探究乐器的声学原理 名师点金 响度、音调和音色是声音的三个特性。常见的乐器有三类： 管乐器、弦乐器和打击乐器。探究乐器的声学原理，主要是 探究声音的响度、音调和音色的影响因素，注意控制变量法 和转换法的综合应用。 @ 返回 类型1　认识三种乐器 1. [家国情怀题][2023·无锡]如图是我国最早的乐器之一 “埙”，吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音，相当于 现在的do、re、mi、sol、la。五音是指声音的(　B　) A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 速度 (第1题) B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 2. [2024·成都] 在成都地铁3号线磨子桥站出口，行人走上 “琴键”台阶(如图)，台阶亮灯并响起音乐。关于上述情 景，下列说法正确的是(　B　) A. 该音乐声由行人振动产生 B. 该音乐声不能在真空中传播 C. 乐曲的音色与行人的心情有关 D. 乐曲的音调越高响度一定越大 (第2题) B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 【点拨】 声音不能在真空中传播，该音乐声不能在真空中传 播，故B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 3. [2024·达州阶段练习]如图是我们日常生活中常见的钢琴琴 键，下列有关说法错误的是(　B　) A. 钢琴发出的声音是由琴弦振动产生的 B. 手指弹奏不同的琴键是为了改变声音的音色 C. 使用不同的力量弹同一个琴键是为了改变声音的响度 D. 中音C调“1(do)”的频率是262 Hz，D调“1(do)”的频率是294 Hz，由此可知，D调“1”比C调“1”的音调高 (第3题) B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 【点拨】 手指弹奏不同的琴键，可以改变琴弦的振动快慢来改变 声音的音调；D调“1(do)”的频率高于中音C调“1(do)”的 频率，因此D调“1”比C调“1”的音调高。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 4. 如图所示的是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹 气，能发出类似鸟叫的声音，鸟鸣器发声是由空气 　振 动　产生的，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛 子、鼓这三种乐器中的 　笛子　归为一类。 振 动　 笛子　 (第4题) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 【点拨】 从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，鸟鸣器发 声是由空气振动产生的，根据声源的差异，鸟鸣器可 以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的笛子归为一 类，都属于管乐器。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 5. [家国情怀题][2023·菏泽]1987年我国发现了公元前6000年 前的一支完整骨笛——贾湖骨笛(如图所示)，它是由丹顶 鹤尺骨制成的，上有七个音孔。演奏时用手指控制不同音 孔的开闭，使它发出声音的 　音调　变化。我们能够区分 骨笛和古筝的声音是因为它们的 　音色　不同。 音调　 音色　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 【点拨】 用手分别按住不同的孔，空气柱的长度不同，振动频 率不同，音调不同。发声体的材料和结构不同，产生声音 的音色不同，我们靠音色来辨别乐器的种类。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 类型2　探究乐器音调、响度的影响因素(控制变量法) 6. [2024·杭州模拟]如图甲所示，从左至右7个瓶子里装着不 同量的水(水越来越多)。 (1)用木棒敲击瓶子时，发出的声音音调最低的是水位 最 　高　(填“高”或“低”)的。 高　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 (2)用嘴对着瓶口吹气时，由于 　瓶内空气柱　振动发出 声音，发出的声音音调最低的是水位最 　低　(填 “高”或“低”)的瓶子。 瓶内空气柱　 低　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 (3)如图乙是我们往保温瓶里灌开水的场景，灌水过程中 我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了，这是 因为随着水位的升高，瓶内空气柱振动越来越 　 快　 (填“快”或“慢”)，发出的声音音调越来越 　 高　 (填“高”或“低”)。 快　 高　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 7. [2024·上海]如图所示的风铃有七根长短不同的小棍。小申 敲打小棍，发现它们发出的声音不同，小申开始研究，如 表所示是同一铁棍不同长度L时敲击的振动频率f。(表中 数据不影响做题) 　　　表：不同长度L时敲击的振动频率f L/cm 5 10 15 20 25 f/Hz 700 500 400 300 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 (1)判断同一铁棍长度L与音调的关系，并说明理由。 答： 　随着铁棍长度的增加，音调逐渐降低，故铁棍 长度L越长，音调越低　。 (2)小申要用这种材料做一个乐器，发出do、re、mi、fa、 so、la、xi的音时，re的音小于500 Hz，请你判断该乐 器的长度 　大于　(填“大于”“等于”或“小于”)10 cm。 随着铁棍长度的增加，音调逐渐降低，故铁棍 长度L越长，音调越低　 大于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 【点拨】 (1)根据表格数据可知，随着铁棍长度的增加，音调逐渐 降低，故铁棍长度L越长，音调越低。(2)乐器长度为10 cm 时，频率为500 Hz。小申要用这种材料做一个乐器，发出 do、re、mi、fa、so、la、xi的音时，re的音小于500 Hz，故 该乐器的长度大于10 cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 8. [科学探究题]学习二胡演奏过程中，小明发现琴弦发出声 音的音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究， 经过和同学们讨论提出了以下几种猜想。 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面 积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长 短有关； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材 料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列 4种规格的琴弦，进行实验。 编号 A B C D 材 料 规格 尼龙 尼龙 尼龙 镍合金 长度/cm 55 55 80 ① 横截面积/mm2 1 0.5 1 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 (1)为了验证猜想一，应选编号 　A　、 　B　两种规格的 琴弦进行实验。 A　 B　 (2)为了验证猜想二，应选编号 　A　、 　C　两种规格的 琴弦进行实验。 (3)在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的 数据填全，表中①的位置所缺数据是 　55　。 (4)小明在这个探究实验中，采用的研究方法是 　控制变 量法　。 A　 C　 55　 控制变 量法　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 【点拨】 (1)为验证猜想一，应选择长度和材料都相同，而横截面 积不同的琴弦A、B进行研究。(2)为验证猜想二，应选择横 截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、C进行研究。 (3)如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦 的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故应选B、D进 行探究，则表格①的位置所缺数据是55。(4)音调的高度可能与琴弦的材料、长度以及横截面积有关，当探究音调高低与其中一个因素的关系时，需控制其他因素不变，因此需要用控制变量法进行探究。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 9. [2023·宝鸡统考期末]小提琴是由两端固定的琴弦振动 而发声的，如图甲所示。为了探究同一根钢制琴弦发 出声音的音调与哪些因素有关，可利用如图乙所示的 实验装置进行实验。已知一块厚木板上有A、B两个楔 支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动以改变 琴弦振动部分的长度。将钢制琴弦的一端固定在木板 的O点，另一端通过定滑轮悬挂不同个数的相同重 物，重物个数越多，琴弦绷得越紧，轻轻拨动A、B间 的琴弦，用仪器测出发声的频率。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 (1)实验数据如下表所示，分析实验数据可知，第 　1　次 实验中琴弦发声的音调最高。 实验次序 长度L/m 重物个数 频率f/Hz 1 0.4 2 375 2 0.8 2 170 3 4 265 1　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 (2)分析数据可以发现，该实验探究的是琴弦发声的音 调与 　琴弦的长度　和琴弦的松紧程度这两个因素 的关系。 (3)当第3次实验时长度L为 　0.8　m时，可用2、3两次实 验来探究琴弦的音调和琴弦 　松紧程度　的关系。 (4)分析第 　1、2　两次实验数据可以发现：在松紧程 度相同时，琴弦的 　长度越长　，发出声音的音调 越低。 (5)在上述探究的基础上，再选用一根与钢制琴弦粗细相 同的长为0.8 m的涤纶琴弦，来探究音调与琴弦的材料 的关系，则实验中可悬挂重物 　2或4　个。 琴弦的长度　 0.8　 松紧程度　 1、2　 长度越长　 2或4　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 【点拨】 (3)2、3两次实验中，弦的松紧程度不同，所以要探究弦 的音调和弦的松紧程度的关系，应当控制长度不变，所以长 度为0.8 m。(4)当在松紧程度相同时，探究弦的音调和弦长 之间的关系，所以需要分析1、2两次实验数据，得到：在松 紧程度相同时，琴弦越长，发出声音的音调越低。(5)探究音 调与弦的材料的关系时，应控制长度和松紧程度相同，所以 增加的这组实验可与第2次实验对比，所挂重物的个数为2， 也可与第3次实验对比，所挂重物个数为4。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @ 返回 $$