2.2 声音的特性-2021-2022学年八年级物理上册举一反三系列（人教版）

2.2 声音的特性（解析版） 本节学习目标 1.知道什么是声音的特性； 2.理解影响声音三个特性的因素； 3.会辨别声音的特性； 4.了解超声波与次声波的特点； 5.了解人与动物听见声音的不同； 6.了解社会生活与声音特性的关系。 要点一 音调 1.乐音：我们把听起来优美动人的声音称为乐音。 2.频率：物体振动的快慢用每秒内振动的次数来表示，这个物理量叫做频率。 （1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。 （2）单位：赫兹（Hz） 3.音调：物理学中用音调表示声音的高低。 4.音调与频率的关系：音调与发声体振动的频率有关。频率高，音调就高，听起来尖细；频率低，音调就低，听起来低沉。 5.超声波与次声波：频率高于20000Hz的声波叫做超声波，把频率低于20Hz的声波叫做次声波。 要点诠释： 探究影响发声体振动频率的因素： 1.提出问题：发声体振动的快慢与哪些因素有关？ 2.猜想和假设：发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。 3.实验过程： 如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。 4.结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。 【例】如图所示，用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化。这个实验是用来探究（　　）。 A．音调是否与声源振动频率有关； B．响度是否与声源振幅有关系； C．音色是否与发声体的材料、结构有关系； D．声音能否在固体中传播 【答案】A。 【解析】用硬卡片快速拨动木梳齿时，木梳齿振动快、频率大，音调高；慢拨木梳齿时，木梳齿振动慢、频率小，音调低，所以快拨和慢拨木梳齿是探究音调是否与声源振动频率有关。 【点睛】用硬卡片拨动木梳齿时，木梳齿振动发声，木梳齿振动越快，振动频率越大，音调越高。 【考点分析】用控制变量法探究声音的三个特征，探究音调时，控制音色和响度不变；探究响度时，控制音色和音调不变；注意本实验中不变的量是材料和用力的大小，振动快慢发生了改变。 【变式1】如图所示，请你用五只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验：用嘴分别对着五只瓶口吹气，并回答下列问题： （1）用嘴对着五只瓶口吹气，五只瓶子均发出声音的原因是什么？ （2）每只瓶子产生的声音一样吗？为什么？ （3）应用上述实验结论说明图中，吹笛子时，用于、指堵住不同的笛孔，能产生不同音调的声音的道理。 【解析】（1）用嘴对着五只瓶口吹气，五只瓶子均发出声音的原因是瓶内空气柱振动发声； （2）每只瓶子产生的声音不一样，因空气柱长短不一样，故振动频率不一样，所以音调不一样； （3）手指堵住不同的笛孔，使空气柱长短不一样，因而振动频率不一样，就能产生不同音调的声音。 【考点分析】此题型是声音的产生原因和音调的影响因素的实际应用，要能根据物理定义进行分析解答。 【变式2】在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。 为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表： （1）为了验证猜想一，应选用编号为 的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为 的琴弦进行实验。 （3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为 。 【答案】（1）③⑤（2）④⑤（3）20；0.5。 【解析】探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时，应该控制琴弦的长度和横截面积相同，改变材料，即选择③⑤； 探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时，应该控制琴弦的材料和横截面积相同，改变长度，即选择④⑤； 探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时，应该控制琴弦的材料和长度相同，改变横截面积，即缺少的数据中长度应该是20cm，横截面积应该是0.5mm2。 【点睛】琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 【考点分析】题由探究影响音调与各因素的关系，考查对控制变量法的理解与应用。 【变式3】蜜蜂载花蜜飞行时，它的翅膀平均每秒振动约300次；不载花蜜飞行时，翅膀平均每秒振动约440次．有经验的养蜂人能辨别出蜜蜂是出去采蜜，还是采蜜回来．养蜂人辨别所