专题1.2 声音的特性【八大题型】-2024-2025学年八年级物理上册举一反三系列(苏科版2024)
2024-06-07
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2份
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52页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 二、声音的特性 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 声音的特性 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.83 MB |
| 发布时间 | 2024-06-07 |
| 更新时间 | 2024-06-07 |
| 作者 | 秒懂物理杨老师 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2024-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45632623.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题1.2 乐音的特性【八大题型】
题型一、音调的定义 2
题型二、探究音调的影响因素 2
题型三、频率 4
题型四、响度的定义 5
题型五、探究响度的影响因素 6
题型六、音色 8
题型七、声音的三要素辨析 9
题型八、波形图 10
巩固练习 12
提优练习 18
知识点01 音调的高低——频率
1.音调:声音的高低叫音调。
2.频率:
(1)物理意义:频率是描述物体的振动快慢的物理量。
(2)定义:每秒内振动的次数叫频率。
(3)单位:赫兹(Hz)
3.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。
题型一、音调的定义
【典例1】(2024·安徽池州·模拟预测)“锦瑟无端五十弦,一弦一柱思华年”是唐代李商隐的名句,其中瑟是古代乐器,外形类似古琴。如图所示中的瑟有25根弦,每根弦下有一柱,柱可以移动,用于调音。调音主要是为了改变乐音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【变式1-1】(2024·甘肃金昌·三模)二胡为我国的传统乐器。演奏者保持按压琴弦的位置和拉琴弦的力度不变,他调节琴弦变紧时的音调 琴弦松弛时的音调。
【变式1-2】(2024·河南南阳·二模)如图所示,把一个装有少量水的高脚酒杯放在桌面上。 一只手按住高脚酒杯的底座,将另一只手的手指润湿后沿着杯口边缘摩擦(手指不要脱离杯口),使其发出声音,该现象说明声音是由于物体的 产生的;当高脚酒杯中的水量增加时, (选填“响度”“音调”或“音色”)会降低。
【变式1-3】(2024·河南周口·二模)如图是小明同学们制作的乐器,由两端开口C处开一小口的竹筒和活塞组成。在A处吹气并来回拉动活塞,就能发出悦耳的哨音。哨音是由 振动产生的,来回拉动活塞改变哨音的 。
题型二、探究音调的影响因素
【典例2】(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)在学习小提琴的过程中,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,如表:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积
①
钢
40
0.5
②
钢
(a)
(b)
③
钢
60
1.0
④
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想一,应选用两根编号为 的琴弦进行实验;
(2)若小明为了验证猜想二,选用了①③两次编号,你觉得存在的问题是 ;
(3)下列是小明制作“水瓶琴”乐器,如图甲在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。若用嘴依次吹瓶口,可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是 (选填“空气柱”或“瓶和水”),盛水越多,发出的声音的音调就越 ;
(4)小明和同学利用图乙用棉线连接“土电话”并张紧棉线,能实现10m间通话,这表明 。
【变式2-1】(23-24八年级上·江西宜春·阶段练习)微风吹过,金属管风铃相互撞击发出悦耳的声音。爱思考的小明想知道金属管发出声音的频率与长度、直径的关系。于是选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下:
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
2131
2
1284
3
656
(1)金属管风铃声是由 (选填“金属管”或“空气柱”)振动产生的。用不同大小的力敲击同一根金属管,金属管发出声音的 不同。用大小相同的力敲击不同的金属管,金属管发出声音的 不同;闭上眼能辨别风铃声与鼓声是因为两者的 不同;(选填“音调”、“响度”或“音色”)
(2)分析数据可知,发出声音的音调最低的是 号管;
(3)小明分析表中数据,得出“金属管发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论。小明得出的结论是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是: 。
【变式2-2】(23-24八年级上·福建福州·期中)学习了声音的特性,小芳自己来制作“水瓶琴”乐器,如图所示,在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
(1)若用相同的力量分别敲击它们,就可以发出 (选填“音调”“音色”“响度”)不同的声音,此时发出的声音的声源是 ,盛水越多,敲击时发出的声音的音调就越 ,当不同的瓶子发出声音的频率和基本音阶的频率一致时,一个简单的“水瓶琴”就做好了;
(2)小芳发现若改用嘴吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出声音的声源是 ,对比水瓶B和水瓶E,吹 瓶发出的声音的音调会更低一些。
题型三、频率
【典例3】(23-24八年级上·河北衡水·阶段练习)小明观察到风铃在风的吹动下,各个铃铛相互碰撞会发出清脆的声音。小明取来三只材料及厚度均相同的风铃管,将其悬挂后用相同大小的力敲击,并记录了各自发声时的频率,如表所示:
编号
长度
直径
频率
1
20.50
1.50
2131
2
31.0
2.00
1284
3
48.50
2.50
656
(1)小明用大小不同的力敲击同一根风铃管时,发出声音的 不同,用大小相同的力敲击不同风铃管时,发出声音的 不同;
(2)分析表格数据,三根风铃管中音调最高的是 号;
(3)小明根据表中数据得出“风铃管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论,小明得出结论的过程是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是: 。
【变式3-1】(2024九年级下·上海·专题练习)声音(音调)的波形图
高音调的波形更密集一些,声音的频率高;低音调的波形更稀疏一些,声音的频率低。如图所示, 的音调高, 的音调低。
【变式3-2】(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图所示,人类能听到的声音频率范围是 。某苍蝇飞行时2min内翅膀振动42000次,则频率是 Hz;而蝴蝶翅膀的振动频率是8Hz,即它每秒内振动 次; (选填“苍蝇”或“蝴蝶”)翅膀振动的频率在人的听觉频率范围之内;蝴蝶翅膀振动的频率在大象能听见吗? 。
知识点02 声音的强弱——响度
1. 响度:物理学中,声音的强弱叫做响度。
2. 振幅:物体振动的幅度。
3. 影响响度的因素:
(1)振幅;
(2)人耳离发声体的距离。
注意:1、实验证明发声体的振幅越大,声音的响度越大,例如,用力地敲鼓,鼓面振幅变大,声音的响度增大。
2、 声音在介质中传播能量会衰减,传播距离越远,声音的能量减小得越多,响度越小。但是,需要注意的是声音的音调并不改变,也就是说介质不会改变声音的频率,不能说距离远了,听不清楚了,是因为音调变低了。
题型四、响度的定义
【典例4】(2024·河南南阳·二模)2024年春晚舞台上,一场名为《鼓舞龙腾》的开场歌舞精彩亮相舞台上,一群身着艳丽服装的舞者手持龙腾鼓,随着激扬的音乐节奏,敲击出雄壮有力的鼓点,仿佛将观众带入了一个充满激情与活力的世界。鼓声是由鼓面 产生的,敲击鼓面的力度不同,在距离发声体的远近相同时,同一观众听到声音的 不同。
【变式4-1】(2024九年级下·上海·专题练习)声音(响度)的波形图
声音的波形振幅大,声音的响度大;声音的波形振幅小,声音的响度小。如图所示, 的响度小, 的响度大。
【变式4-2】(2024·江西九江·二模)在学校组织的“我为自己喝彩”演讲比赛中,小明的演讲迎来了现场雷鸣般的掌声。掌声主要是由空气 产生的,“雷鸣”形容的是声音的 (填声音的特性)。
【变式4-3】(2024·广东汕尾·模拟预测)春晚节目《鼓舞龙腾》中大鼓气势磅礴,鼓声是由鼓面的 产生的,经 传播到观众耳中。用大小不同的力敲击鼓面同一位置,鼓声的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
题型五、探究响度的影响因素
【典例5】(23-24八年级上·山东菏泽·阶段练习)林红同学在学了声学知识后,做了如下实验:
(1)如图甲所示,用细线拴着泡沫塑料小球,悬挂在铁架台上,用橡皮锤轻轻敲击音叉,音叉发声,小球被弹起一个较小的角度;再用橡皮锤用力敲击音叉,音叉发声的响度 (选填“变大”“变小”或“不变”),可看到小球被弹起一个 (选填“较大”或“较小”)的角度,这个实验说明声音的响度与 有关;
(2)如图乙所示,用橡皮锤敲击右边的音叉,左边完全相同的但没有与之接触的音叉也能发声,并把小球弹起,该实验能说明声音是由 产生的,若在月球上做这个实验,左边的音叉 (选填“会”或“不会”)发声,对左边音叉作出这样判断的依据是 。
【变式5-1】(23-24八年级上·四川南充·阶段练习)为了探究声音产生的原因,小明和小华一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处,大声讲话,感觉喉头振动了;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花,如图甲所示。
(1)这些现象说明发声的物体在 ;
(2)小明、小华又提出了这样一个问题:声音是怎样传播到远处的?针对这一问题,他们经过认真地思考,提出了两种猜想:
①声音的传播需要介质;②声音的传播不需要介质。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小明他们进行了如下的实验:如图乙所示,随着向外不断抽气,结果发现手机铃声越来越 (填“大”或“小”),由此现象可以推理:猜想 (填“①”或“②”)是正确的;
(3)如图丙所示,在教室里,老师敲响B音叉时,与A音叉的叉股接触的乒乓球会弹动起来。用的力越大,乒乓球被弹得越远,说明振幅越 (填“大”或“小”),响度越大。根据上面有关探究,若在月球表面上进行此实验,则 (填“能”或“不能”)观察到上述现象,这是因为 。
【变式5-2】(23-24八年级上·四川泸州·阶段练习)为了探究声音的三个特性,小伟同学用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作,如图所示。
(1)将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,听声音看现象,从而得出了声音的音调与振动 的关系;
(2)保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小 (“不同”或“相同”)的力拨动它伸出桌面的端部,听声音看现象,从而得出了声音的响度与 的关系;
(3)在上述探究过程中用到了控制变量法。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是 。(选填字母代号)
A.鼓声响度的大小与敲打鼓面的力度有关
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
C.琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系
知识点03 音色
1. 声音的特色叫音色,不同物体发出的声音,即使音调和响度相同,我们也能分辨它们。主要是不同的发声体音色不同。
2. 音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化,音色也将变化。如:有经验的工人师傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的发声体音色不同。
题型六、音色
【典例6】(2024·安徽·三模)李白的诗句“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中,诗人是根据声音的 判断出此声音是竹笛发出的。
【变式6-1】(23-24九年级下·安徽淮北·期中)“一语未完,只听后院中有笑语声,说:我来迟了,不曾迎接远客!”这是《红楼梦》中王熙凤首次出场的描述。众人根据“笑语声”就知道是王熙凤来了,这是根据声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)来判断的。
【变式6-2】(2024·江苏无锡·一模)中考前,同学们在老师的带领下进行誓师大会。同学们铿锵有力的声音由他们的声带 产生的,我们能够从分辨出不同同学发出的声音,是由于声音的 不同。
知识点04 乐音和乐器
1.乐音的波形是规则的。
2.乐器可分为三类:
(1)打击乐器:以鼓为例鼓皮绷得越紧,振动越快,音调越高。击鼓力量越大,鼓皮的振幅越大,响度越大。
(2)弦乐器:如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。
(3)管乐器:长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。
注意:1.要注意区别发声体的振动快慢(频率)与振动幅度(振幅)的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、“沉”、“闷”、“亮”等来描述,响度有时也用“高”、“低”来描述,如“高声喧哗”、“低声细语”等,要注意区别。
3. 一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的,从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示,不同乐器奏出相同音调的声音,从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同,但小的附加振动不一样,所以音色不同。
题型七、声音的三要素辨析
【典例7】(2024·江西·二模)《诗经》有云:“伯氏吹埙(xūn),仲氏吹篪(chí)。”如图所示,埙是我国最古老的闭口吹奏乐器,吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的 ;用不同力度吹奏,主要改变声音的 。(均选填“音调”“响度”或“音色”)
【变式7-1】(2024·河南洛阳·三模)“宫、商、角、徵、羽”是中国古乐的五个基本音阶,亦称五音,相当于现代音阶中的do(1)、re(2)、mi(3)、sol(5)、1a(6)。五音实际上是指声音的 (选填“音色”“音调”或“响度”);在传统音乐中,鼓常为音乐的前奏,鼓声是由于鼓面发生 产生的。
【变式7-2】(2024·重庆·一模)艾依钟同学制作了一个“声纹”锁,只有主人喊出“芝麻开门”的口令,才能解锁。这主要说明声音可以传递 (选填“能量”或“信息”),“声纹”锁是依靠辨别声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)工作的。
【变式7-3】(2024·河南南阳·二模)中央电视台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音,演员的声音高是指声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【变式7-4】(2024·安徽·模拟预测)如图甲所示是曾侯乙编钟,依大小次序编组悬挂,形成一定的音阶。编钟的截面如图乙所示,分别敲击同一编钟的A、B、C 三个部位,编钟发出声音的 (填声音的特性)一定相同。
题型八、波形图
【典例8】(23-24九年级下·山东德州·阶段练习)如图所示为录制合成的声音波形图,由图可知,甲和丁的 不同,甲和丙的 不同(选填“音调”、“响度”或“音色”)。
27.(23-24八年级上·新疆喀什·阶段练习)如图所示声波的波形图,音调相同的是: 、响度相同的是:
【变式8-1】(23-24九年级下·江苏盐城·阶段练习)如图所示,甲、乙、丙、丁分别为声音的波形图,甲、乙两者的音色 ,甲、丙两者的响度 ,甲、丁音调两者的 。(填“相同”或“不同”)
【变式8-2】(23-24八年级上·陕西西安·阶段练习)如图是“录制合成”的声音波形图,由图可知,甲和丙的 相同,甲和丁的 相同的。(两空选填“音调”或“响度”)若甲每分钟振动 2400 次,甲的频率是 Hz,丙的频率是 Hz。
巩固练习
一、单选题
1.(2024·广东广州·一模)按下钢琴琴键,用M处的手机记录甲、乙两次声音的特性如下表,甲乙相比( )
声音
声音强弱的等级/dB
频率/Hz
甲
40
880
乙
60
440
A.甲的响度大于乙 B.甲的音调比乙的低
C.甲对应琴弦振幅比乙的大 D.甲对应琴弦每秒振动的次数比乙的多
2.(2024·湖南岳阳·三模)如图是一种商代铜鼓,关于鼓声,下列说法中正确的是( )
A.鼓的振动产生鼓声 B.鼓面振动的幅度越大,发出的鼓声音调越高
C.鼓面振动得越快,发出的鼓声越大 D.鼓声能在真空中传播
3.(2024·江苏徐州·二模)如图所示是战国早期的一套大型礼乐重器—曾侯乙编钟。演奏时如果想发出响度较大的低音,可以( )
A.用较小的力敲击体积较小的钟 B.用较大的力敲击体积较小的钟
C.用较小的力撞击体积较大的钟 D.用较大的力撞击体积较大的钟
4.(23-24八年级上·广东惠州·阶段练习)如图所示是人和一些动物的发声和听觉的频率范围,下列说法正确的是( )
A.人的听觉频率范围是85~1100 Hz
B.大象发出16Hz的声音时,人类听不见但大象能听见
C.小狗听不见家里人的悄悄话,是因为悄悄话的频率太低
D.大象和狗的发声频率无重叠区,所以狗叫声大象永远听不见
5.很多动物都有它们自己的“语言”,大象用脚反复踩踏地面,发出次声波,可以和远在千米以外的同伴交流,关于大象的这种交流方式说法正确的是( )
A.说明大地能够传播声音
B.说明声音可以传递能量
C.人耳可以听到大象的这种声音
D.大象只能听到频率大于20Hz的声音
6.(23-24八年级上·河南濮阳·阶段练习)如图是一种便携式“声波盒”,工作时可以产生48000Hz的“高频波”使液体振动,从而将放入盒中的物体清洗干净。关于该“高频波”下列说法正确的是( )
A.它不是由物体振动产生的 B.它可以在真空中传播
C.人耳能够听见它 D.它在15℃空气中的传播速度约为340m/s
7.(23-24八年级上·黑龙江大庆·阶段练习)如图所示,7个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击它们,可以发出“1、2、3、4、5、6、7”的声音来。这些声音产生的原因和决定因素分别是( )
A.水振动,瓶内空气柱的高度 B.瓶内空气振动,水的高度
C.瓶内空气振动,瓶内空气柱的高度 D.瓶子和水的振动,水的高度
8.(2024年四川省成都市天府新区中考物理质检试卷)如图所示,将乒乓球吊在扬声器前。当扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,下列说法不正确的是( )
A.发声的物体在振动
B.声音能够传递能量
C.声音的音调越高,乒乓球弹开的幅度越大
D.人能听到音乐声,是因为空气能传播声音
9.(23-24七年级上·内蒙古呼和浩特·期中)声音响度的大小( )
A.只由振动的频率决定 B.只由距离声源的远近决定
C.只由振动的幅度决定 D.由振动的幅度与距离声源的远近决定
10.(2024·湖北·一模)2024年央视春晚齐诵《将进酒》,诗乐相和。能辨别不同演员的声音是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
二、填空题
11.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)小明在用如图所示的“橡皮筋吉他”演奏时,声音是由于 产生的;最细的琴弦产生的音调最 。(选填“低”或“高”)
12.如图所示,用木棒敲击空玻璃杯时,发声物体主要是 ,向玻璃杯中加水后,再次用相同的力度敲击玻璃杯,此时发出声音的音调变 (选填“高”或“低”)
13.(2024·河南南阳·模拟预测)如图所示,小华把筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞,插入两端开口的竹管中,做成“哨子”。用嘴吹管的上端,可以发出悦耳的哨声。上下推拉活塞,改变了声音的 ,当筷子不动,用大小不同的力吹管时,改变了声音的 ,这说明声音能够传递 。
14.智能手机的“智慧语音”功能,可以通过声音识别实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的 (选填“音调”“音色”或“响度”)这一特征来工作的。音色与发声体的 和 有关。
15.(2024·河南新乡·模拟预测)小川在校联欢会上惟妙惟肖地模仿了百灵鸟的声音,他主要是模仿声音的 (填声音的特性);医生用听诊器为病人诊断病情,这是利用声音可以传递 的性质。
16.(2024·河南南阳·三模)如图所示,第三届“一带一路”国际合作高峰论坛文艺演出中,30秒编钟独奏会为贵宾奏献上了中国最古老的乐音。声音是由编钟 产生的,敲击大小不同的编钟可以改变声音的 (填声音的特性)。
17.(23-24八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。若保持钢尺伸出桌面长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,这是探究声音的响度与 的关系;若保持拨动钢尺的力大小不变,改变钢尺伸出桌面的长度,这是探究声音的音调与 的关系。人耳的听觉频率范围是 Hz到 Hz之间的声音,改变钢尺伸出的长度,若钢尺5s振动45次,发出的声音 (选填“能”或“不能”)被人类听到。
18.(2024九年级下·上海·专题练习)有一频率恒定为800Hz不变的声源,当它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器时,接收器接收到的频率不同。下表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率:
声源速度(千米/时)
0
18
36
54
72
90
接收频率(Hz)
811.8
823.5
835.3
847.1
858.8
(1)分析比较上表中的数据及相关条件,可初步得出:当声源靠近接收器时, ;
(2)请填写表中声源速度为0时的相关数据;
(3)分析上表数据及相关条件,进一步推理:当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时,行人听到警笛的音调将 (选填“变高”、“不变”或“变低”)。
三、实验题
19.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)请阅读下面一段短文后,认真思考并回答有关问题。如图所示,小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明 ;
(2)相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明: ;
(3)如果在用“土电话”时,线没有拉直而处于松弛状态,则听的一方通过棉线(选填“能”或“不能”) 听到对方的讲话;
(4)某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动,他们选用的琴弦长度、材料在如图中已标出(其中琴弦的的直径关系:a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致;
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦 (选填符号a、b、c或d);
②若选择琴弦a和b,则是为了研究 ;
③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论,该同学探究过程中存在什么问题? ;
④研究小组在进行实验时,采用了一种研究方法,请您再列举一个应用了这种方法的实验 。
20.(23-24八年级上·安徽·阶段练习)如图所示,用钢尺做实验,探究影响声音高低、强弱的因素。
(1)将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面,拨动钢尺,听振动发出的声音;然后使钢尺伸出桌面长一些,用大小相同的力拨动钢尺、听振动发出的声音,两次振动幅度大致相同。钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快。发出的声音越 (选填“高”或“低”);
(2)将钢尺紧按在桌面上,伸出桌面的长度保持不变。拨动钢尺,发现钢尺的振动幅度越小,发出声音的响度越小;钢尺的振动幅度不变时,站在离钢尺越远的地方,听到的声音越 (选填“大”或“小”);
(3)实验表明,影响声音高低的因素是 ;影响声音大小的因素除了声源振动的幅度外,还与 有关。
提优练习
一、单选题
1.(23-24八年级上·山东东营·阶段练习)在比较材料隔声性能的综合实践活动中,小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟,他所听到的声音响度都会发生改变。对此同学们提出四个问题,其中较有价值且可探究的问题是( )
A.响度会随离声源的远近而改变吗?
B.响度为什么会随离声源远近而改变?
C.响度会随隔声材料的厚度而改变吗?
D.响度和隔声材料厚度及离声源远近有什么关系?
2.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调相同 B.乙、丙的音调相同
C.甲、丙的音调相同 D.丙、丁的响度相同
3.(2024年山西省中考三模物理试题)机场的声波驱鸟设备通过播放录制好的猛禽叫声驱鸟以保障航空安全。为增强驱鸟效果,工作人员会调高驱鸟设备的播放音量。关于声波驱鸟设备,下列说法正确的是( )
A.驱鸟声不是物体振动产生的 B.驱鸟声也可以在真空中传播
C.调高音量的实质是增大响度 D.音量越高声音传播速度越大
二、填空题
4.(2024·江西景德镇·三模)利用一根琴弦和一些简单器材制作了如图所示的“单弦琴”。拨动箭头处琴弦使琴弦 发出声音,拨动箭头处琴弦的同时用镊子按压在不同标记点,即可发出不同音调的声音,若使镊子从左至右的移动,则音调逐渐 (选填“变低”“不变”或“变高”)
5.(2024·江西九江·二模)某调弦软件可以测量出吉他弦发声的参数,吉他声是由弦的 产生的。下图是先后两次拨吉他A弦后软件界面显示的内容,此时软件显示两次拨动产生的吉他声不同,主要是指声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)不同。
6.(2024·广东深圳·二模)如图所示,甲、乙为两个相同的音叉,B是粘在甲音叉叉股上的小平面镜,C为一较大的平面镜,A为固定的激光笔,D为天花板。实验时,用橡皮锤敲打一下音叉乙,听到声音的同时,会观察到天花板上的光斑位置发生变化。光斑位置变化说明音叉B发生了 ,该实验运用的研究方法是 。若增加小锤敲击音叉乙的力度,可看见光斑在天花板上移动的幅度会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、实验题
7.(23-24八年级上·广东广州·期末)小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料合金管所发出的声音频率,他猜想声音频率可能与合金管的直径、敲击的位置、敲击的力度、合金管的长度有关。他设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,以制作合金管编钟,请补充完善实验方案。
(1)实验器材: 、声波传感器、合金管若干、铁锤、电脑;
(2)实验步骤:(①③步骤的空均选填“相同”“不同”)
①选取 长度的合金管并按图安装好,每根合金管的直径 ;
②将声波传感器连接到电脑,准备记录;
③使用铁锤敲击合金管底部的 位置,确保敲击力度相同;
④ ;
⑤根据数据分析声音频率与合金管长度之间的数值关系。
(3)设计记录数据的表格(将划线处补充完整,不需要填数据) 。
实验次数
①
②
1
2
3
8.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒(如图所示)。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:①气柱的长短有关;②气柱的横截面积有关;③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如右表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)量筒a气柱振动100次,需要 秒,音调最高的是量筒 (填字母代号);
(2)若探究猜想①,应选量筒 ,本实验所用到的探究方法是 ;
(3)若选择的是量筒b、c,则探究的猜想是 (选填“②”或“③”);
(4)若选择的是量筒 ,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调 (选填“相同”或“不同”),从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度 (选填“有关”或“无关”)。
(5)如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声, 所发出的声音音调较高。
(6)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是 Hz(选填“380”“300”或“240”)。
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专题1.2 乐音的特性【八大题型】
题型一、音调的定义 2
题型二、探究音调的影响因素 3
题型三、频率 5
题型四、响度的定义 8
题型五、探究响度的影响因素 9
题型六、音色 12
题型七、声音的三要素辨析 13
题型八、波形图 15
巩固练习 17
提优练习 27
知识点01 音调的高低——频率
1.音调:声音的高低叫音调。
2.频率:
(1)物理意义:频率是描述物体的振动快慢的物理量。
(2)定义:每秒内振动的次数叫频率。
(3)单位:赫兹(Hz)
3.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。
题型一、音调的定义
【典例1】(2024·安徽池州·模拟预测)“锦瑟无端五十弦,一弦一柱思华年”是唐代李商隐的名句,其中瑟是古代乐器,外形类似古琴。如图所示中的瑟有25根弦,每根弦下有一柱,柱可以移动,用于调音。调音主要是为了改变乐音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】音调
【详解】调音主要是通过改变琴弦振动的长短改变乐音的音调。
【变式1-1】(2024·甘肃金昌·三模)二胡为我国的传统乐器。演奏者保持按压琴弦的位置和拉琴弦的力度不变,他调节琴弦变紧时的音调 琴弦松弛时的音调。
【答案】高于
【详解】演奏者按压琴弦的位置和拉琴弦的力度不变,说明琴弦的振动长度不变,在其他条件相同时,琴弦越紧其振动得越快,音调就越高,琴弦变紧时的音调高于琴弦松弛时的音调。
【变式1-2】(2024·河南南阳·二模)如图所示,把一个装有少量水的高脚酒杯放在桌面上。 一只手按住高脚酒杯的底座,将另一只手的手指润湿后沿着杯口边缘摩擦(手指不要脱离杯口),使其发出声音,该现象说明声音是由于物体的 产生的;当高脚酒杯中的水量增加时, (选填“响度”“音调”或“音色”)会降低。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]手指润湿后沿着杯口边缘摩擦使杯子产生振动,同时使其发出声音,该现象说明声音是由于物体的振动产生的。
[2]当高脚酒杯中的水量增加时,杯子振动的频率变低,发出的声音的音调会降低。
【变式1-3】(2024·河南周口·二模)如图是小明同学们制作的乐器,由两端开口C处开一小口的竹筒和活塞组成。在A处吹气并来回拉动活塞,就能发出悦耳的哨音。哨音是由 振动产生的,来回拉动活塞改变哨音的 。
【答案】 空气 音调
【详解】[1]声音由物体振动产生的,哨音是由筒内空气振动产生的。
[2]来回拉动活塞可以改变空气柱的长度,从而改变振动的频率,而振动频率决定了声音的音调,因此来回拉动活塞改变哨音的音调。
题型二、探究音调的影响因素
【典例2】(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)在学习小提琴的过程中,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,如表:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积
①
钢
40
0.5
②
钢
(a)
(b)
③
钢
60
1.0
④
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想一,应选用两根编号为 的琴弦进行实验;
(2)若小明为了验证猜想二,选用了①③两次编号,你觉得存在的问题是 ;
(3)下列是小明制作“水瓶琴”乐器,如图甲在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。若用嘴依次吹瓶口,可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是 (选填“空气柱”或“瓶和水”),盛水越多,发出的声音的音调就越 ;
(4)小明和同学利用图乙用棉线连接“土电话”并张紧棉线,能实现10m间通话,这表明 。
【答案】 ①④ 没有控制横截面积不变 空气柱 高 固体能够传声
【详解】(1)[1]要验证猜想一,即探究音调跟材料的关系,根据控制变量法,控制长度和横截面积相同,选用材料不同的两根琴弦,所以选用①④。
(2)[2]为了验证猜想二,探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长短的关系,保持材料和横截面积相同,长度不同,而选用①③两根琴弦,没有控制横截面积不变。
(3)[3][4]用嘴依次吹瓶口,发出不同的音调,此时发出的声音是瓶内的空气柱振动产生的,盛水越多,空气柱越短,振动越快,发出的声音的音调就越高。
(4)[5]用棉线连接“土电话”并张紧棉线,能实现10m间通话,声音通过棉线传播,说明固体能够传声。
【变式2-1】(23-24八年级上·江西宜春·阶段练习)微风吹过,金属管风铃相互撞击发出悦耳的声音。爱思考的小明想知道金属管发出声音的频率与长度、直径的关系。于是选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下:
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
2131
2
1284
3
656
(1)金属管风铃声是由 (选填“金属管”或“空气柱”)振动产生的。用不同大小的力敲击同一根金属管,金属管发出声音的 不同。用大小相同的力敲击不同的金属管,金属管发出声音的 不同;闭上眼能辨别风铃声与鼓声是因为两者的 不同;(选填“音调”、“响度”或“音色”)
(2)分析数据可知,发出声音的音调最低的是 号管;
(3)小明分析表中数据,得出“金属管发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论。小明得出的结论是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是: 。
【答案】 金属管 响度 音调 音色 3 不合理 见解析
【详解】(1)[1]声音是由物体振动产生,金属管风铃声是由金属管振动产生的。
[2]用不同大小的力敲击同一根金属管,金属管振动的幅度不同,发出声音的响度不同。[3]用大小相同的力敲击不同的金属管,金属管振动的快慢不同,发出声音的音调不同。
[4]不同发声体发出声音的音色不同,闭上眼能辨别风铃声与鼓声是因为两者的音色不同。
(2)[5]频率越小,发出的声音的音调越低。分析数据可知,3号管声音的频率最低,则发出声音的音调最低的是3号管。
(3)[6][7]根据实验数据来看,当管子的长度和直径都发生变化的时候,管子发声的频率发生了变化。因为有两个因素发生了变化,我们不能确定结果是由哪个因素影响的,也不能确定变化的因素与结果之间是什么关系。实验操作过程中没有采用控制变量法。
【变式2-2】(23-24八年级上·福建福州·期中)学习了声音的特性,小芳自己来制作“水瓶琴”乐器,如图所示,在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
(1)若用相同的力量分别敲击它们,就可以发出 (选填“音调”“音色”“响度”)不同的声音,此时发出的声音的声源是 ,盛水越多,敲击时发出的声音的音调就越 ,当不同的瓶子发出声音的频率和基本音阶的频率一致时,一个简单的“水瓶琴”就做好了;
(2)小芳发现若改用嘴吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出声音的声源是 ,对比水瓶B和水瓶E,吹 瓶发出的声音的音调会更低一些。
【答案】 音调 瓶子和水 低 空气柱 B
【详解】(1)[1][2][3]当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是瓶和水,瓶中盛水不同,振动频率不同,发出的声音的音调不同,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低。
(2)[4][5]当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越快,音调越高。所有吹B瓶发出的声音的音调会更低一些。
题型三、频率
【典例3】(23-24八年级上·河北衡水·阶段练习)小明观察到风铃在风的吹动下,各个铃铛相互碰撞会发出清脆的声音。小明取来三只材料及厚度均相同的风铃管,将其悬挂后用相同大小的力敲击,并记录了各自发声时的频率,如表所示:
编号
长度
直径
频率
1
20.50
1.50
2131
2
31.0
2.00
1284
3
48.50
2.50
656
(1)小明用大小不同的力敲击同一根风铃管时,发出声音的 不同,用大小相同的力敲击不同风铃管时,发出声音的 不同;
(2)分析表格数据,三根风铃管中音调最高的是 号;
(3)小明根据表中数据得出“风铃管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论,小明得出结论的过程是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是: 。
【答案】 响度 音调 1 不合理 没有控制风铃管的直径相同
【详解】(1)[1][2]响度跟发声体的振幅有关系,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小;用大力时振幅大,响度就大,因此用不同大小的力敲击风铃管,则风铃管发出声音的响度将不同;用相同的力敲击不同的风铃管,风铃管振动的频率不同,发出的声音的音调将不同。
(2)[3]根据表格中的数据可知,号的频率最低,音调最低;号的频率最高,音调最高。
(3)[4][5]小明得出结论的过程是不合理的。理由是:探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法;由表中实验数据可知,实验中没有控制管子的直径相同而长度不同,即长度和直径都不相同,没有控制变量,所以不能根据表中实验数据得出实验结论。
【变式3-1】(2024九年级下·上海·专题练习)声音(音调)的波形图
高音调的波形更密集一些,声音的频率高;低音调的波形更稀疏一些,声音的频率低。如图所示, 的音调高, 的音调低。
【答案】 甲 乙
【详解】[1][2]由波形图可知,相同时间内甲的波形更密度,乙的波形更稀疏,说明甲的频率更高,音调更高,乙的频率更低,音调更低。
【变式3-2】(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图所示,人类能听到的声音频率范围是 。某苍蝇飞行时2min内翅膀振动42000次,则频率是 Hz;而蝴蝶翅膀的振动频率是8Hz,即它每秒内振动 次; (选填“苍蝇”或“蝴蝶”)翅膀振动的频率在人的听觉频率范围之内;蝴蝶翅膀振动的频率在大象能听见吗? 。
【答案】 20 Hz~20000Hz 350 8 苍蝇 能
【详解】[1]人耳能听到的声音的频率范围为。
[2]频率是指物体在单位时间内振动的次数,苍蝇在飞行时,内翅膀振动了次,则频率为
即苍蝇翅膀振动的频率是。
[3]蝴蝶翅膀振动的频率是,则表示它每秒振动次。
[4]人耳的听觉范围是,所以人耳不能听到蝴蝶翅膀振动的声音,可以听见苍蝇飞来飞去的声音。
[5]由图知,大象的听觉范围为,蝴蝶翅膀振动的频率为,属于次声波,大象能听见。
知识点02 声音的强弱——响度
1. 响度:物理学中,声音的强弱叫做响度。
2. 振幅:物体振动的幅度。
3. 影响响度的因素:
(1)振幅;
(2)人耳离发声体的距离。
注意:1、实验证明发声体的振幅越大,声音的响度越大,例如,用力地敲鼓,鼓面振幅变大,声音的响度增大。
2、 声音在介质中传播能量会衰减,传播距离越远,声音的能量减小得越多,响度越小。但是,需要注意的是声音的音调并不改变,也就是说介质不会改变声音的频率,不能说距离远了,听不清楚了,是因为音调变低了。
题型四、响度的定义
【典例4】(2024·河南南阳·二模)2024年春晚舞台上,一场名为《鼓舞龙腾》的开场歌舞精彩亮相舞台上,一群身着艳丽服装的舞者手持龙腾鼓,随着激扬的音乐节奏,敲击出雄壮有力的鼓点,仿佛将观众带入了一个充满激情与活力的世界。鼓声是由鼓面 产生的,敲击鼓面的力度不同,在距离发声体的远近相同时,同一观众听到声音的 不同。
【答案】 振动 响度
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,鼓声是由鼓面振动产生的。
[2]敲击鼓面的力度不同,鼓面振动的幅度不同,发出声音的响度不同,在距离发声体的远近相同时,同一观众听到声音的响度不同。
【变式4-1】(2024九年级下·上海·专题练习)声音(响度)的波形图
声音的波形振幅大,声音的响度大;声音的波形振幅小,声音的响度小。如图所示, 的响度小, 的响度大。
【答案】 甲 乙
【详解】[1][2] 响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;相同时间内,偏离原位置越远,振幅越大,根据图示可知:甲振幅小,故甲的响度小,乙的振幅较大,故乙的响度大。
【变式4-2】(2024·江西九江·二模)在学校组织的“我为自己喝彩”演讲比赛中,小明的演讲迎来了现场雷鸣般的掌声。掌声主要是由空气 产生的,“雷鸣”形容的是声音的 (填声音的特性)。
【答案】 振动 响度
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,掌声主要是由空气振动产生的。
[2]响度指声音的强弱或大小,“雷鸣”形容的是声音比较大,即声音的响度大。
【变式4-3】(2024·广东汕尾·模拟预测)春晚节目《鼓舞龙腾》中大鼓气势磅礴,鼓声是由鼓面的 产生的,经 传播到观众耳中。用大小不同的力敲击鼓面同一位置,鼓声的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
【答案】 振动 空气 响度
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,鼓声是由鼓面的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质,鼓声经空气传播到观众耳中。
[3]用大小不同的力敲击鼓面同一位置,鼓面振动幅度不同,鼓声的响度不同。
题型五、探究响度的影响因素
【典例5】(23-24八年级上·山东菏泽·阶段练习)林红同学在学了声学知识后,做了如下实验:
(1)如图甲所示,用细线拴着泡沫塑料小球,悬挂在铁架台上,用橡皮锤轻轻敲击音叉,音叉发声,小球被弹起一个较小的角度;再用橡皮锤用力敲击音叉,音叉发声的响度 (选填“变大”“变小”或“不变”),可看到小球被弹起一个 (选填“较大”或“较小”)的角度,这个实验说明声音的响度与 有关;
(2)如图乙所示,用橡皮锤敲击右边的音叉,左边完全相同的但没有与之接触的音叉也能发声,并把小球弹起,该实验能说明声音是由 产生的,若在月球上做这个实验,左边的音叉 (选填“会”或“不会”)发声,对左边音叉作出这样判断的依据是 。
【答案】 变大 较大 振幅 振动 不会 真空不能传声
【详解】(1)[1][2][3]用力越大时,小球被弹起的角度更大,说明音叉的振幅更大,此时听到的响度较大,这个实验说明声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大。
(2)[4]用橡皮锤敲击右边的音叉,左边完全相同的但没有与之接触的音叉也能发声,是因为右边音叉发出的声音经空气传到左边的音叉,引起左边的音叉振动,从而发出声音,使左边的小球弹起,说明声音是由物体的振动产生的。
[5][6]因为月球表面是真空环境,真空不能传声,右边音叉发出的声音无法传到左边的音叉,不会引起左边音叉的振动,因此左边的音叉不会发声。
【变式5-1】(23-24八年级上·四川南充·阶段练习)为了探究声音产生的原因,小明和小华一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处,大声讲话,感觉喉头振动了;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花,如图甲所示。
(1)这些现象说明发声的物体在 ;
(2)小明、小华又提出了这样一个问题:声音是怎样传播到远处的?针对这一问题,他们经过认真地思考,提出了两种猜想:
①声音的传播需要介质;②声音的传播不需要介质。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小明他们进行了如下的实验:如图乙所示,随着向外不断抽气,结果发现手机铃声越来越 (填“大”或“小”),由此现象可以推理:猜想 (填“①”或“②”)是正确的;
(3)如图丙所示,在教室里,老师敲响B音叉时,与A音叉的叉股接触的乒乓球会弹动起来。用的力越大,乒乓球被弹得越远,说明振幅越 (填“大”或“小”),响度越大。根据上面有关探究,若在月球表面上进行此实验,则 (填“能”或“不能”)观察到上述现象,这是因为 。
【答案】 振动 小 ① 大 不能 真空不能传声
【详解】(1)[1] 讲话时声带在振动,音叉发声使水振动,都能证明声音是由物体振动产生的。
(2)[2][3] 当把空气逐渐抽出时,传声介质越来越少,所以传声效果越来越不好,实验过程中听到的手机铃声越来越小,设想空气全部抽净时,就不能传声了,也就听不到声音了,故可得结论:声音的传播需要介质;即猜想①是正确的。
(3)[4] 如图丙所示,用的力越大,乒乓球被弹得越远,说明振幅越大,响度越大。
[5][6] 声音的传播需要介质,真空不能传声,所以若在月球表面上进行此实验,则不能观察到上述现象。
【变式5-2】(23-24八年级上·四川泸州·阶段练习)为了探究声音的三个特性,小伟同学用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作,如图所示。
(1)将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,听声音看现象,从而得出了声音的音调与振动 的关系;
(2)保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小 (“不同”或“相同”)的力拨动它伸出桌面的端部,听声音看现象,从而得出了声音的响度与 的关系;
(3)在上述探究过程中用到了控制变量法。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是 。(选填字母代号)
A.鼓声响度的大小与敲打鼓面的力度有关
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
C.琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系
【答案】 频率 不同 振幅 B
【详解】(1)[1]如图,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,能够观察到钢尺振动的快慢不同,钢尺发出声音的音调不同,这说明声音的音调与振动频率有关。
(2)[2][3]如图,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动它伸出桌面的端部,通过听声音看现象发现,钢尺受力越大,振动幅度越大,声音的响度越大,这说明声音的响度与振动振幅有关。
(3)[4] A.探究鼓声响度的大小与敲打鼓面的力度有关,要选择相同的鼓进行实验,采用了控制变量法,故A不符合题意;
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,以此来说明声音是由物体振动产生的,这是采用了转换法,故B符合题意;
C.探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系,对于三个因素要一个一个地探究,探究某一因素时要控制另两个因素不变,采用了控制变量法,故C不符合题意。
故选B。
知识点03 音色
1. 声音的特色叫音色,不同物体发出的声音,即使音调和响度相同,我们也能分辨它们。主要是不同的发声体音色不同。
2. 音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化,音色也将变化。如:有经验的工人师傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的发声体音色不同。
题型六、音色
【典例6】(2024·安徽·三模)李白的诗句“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中,诗人是根据声音的 判断出此声音是竹笛发出的。
【答案】音色
【详解】不同发声体发出声音的音色不同,诗人听出这是笛声,主要依据的是声音的音色来判断的。
【变式6-1】(23-24九年级下·安徽淮北·期中)“一语未完,只听后院中有笑语声,说:我来迟了,不曾迎接远客!”这是《红楼梦》中王熙凤首次出场的描述。众人根据“笑语声”就知道是王熙凤来了,这是根据声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)来判断的。
【答案】音色
【详解】音色指声音的特性,由发声体的结构和材料决定的,不同发声体的音色不同,众人根据“笑语声”就知道是王熙凤来了,这是根据声音的音色来判断的。
【变式6-2】(2024·江苏无锡·一模)中考前,同学们在老师的带领下进行誓师大会。同学们铿锵有力的声音由他们的声带 产生的,我们能够从分辨出不同同学发出的声音,是由于声音的 不同。
【答案】 振动 音色
【详解】[1]同学们的声音是由于声带振动产生的。
[2]由于每个人发出声音的音色不同,我们才能够分辨出不同同学发出的声音。
知识点04 乐音和乐器
1.乐音的波形是规则的。
2.乐器可分为三类:
(1)打击乐器:以鼓为例鼓皮绷得越紧,振动越快,音调越高。击鼓力量越大,鼓皮的振幅越大,响度越大。
(2)弦乐器:如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。
(3)管乐器:长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。
注意:1.要注意区别发声体的振动快慢(频率)与振动幅度(振幅)的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、“沉”、“闷”、“亮”等来描述,响度有时也用“高”、“低”来描述,如“高声喧哗”、“低声细语”等,要注意区别。
3. 一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的,从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示,不同乐器奏出相同音调的声音,从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同,但小的附加振动不一样,所以音色不同。
题型七、声音的三要素辨析
【典例7】(2024·江西·二模)《诗经》有云:“伯氏吹埙(xūn),仲氏吹篪(chí)。”如图所示,埙是我国最古老的闭口吹奏乐器,吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的 ;用不同力度吹奏,主要改变声音的 。(均选填“音调”“响度”或“音色”)
【答案】 音调 响度
【解析】【小题1】[1]吹坝的过程中,按住不同的小孔,空气柱的长度不同,振动的频率不同,会改变声音的音调。
[2]]用不同的力度吹奏埙时,改变了发声体的振幅,改变了响度。
【变式7-1】(2024·河南洛阳·三模)“宫、商、角、徵、羽”是中国古乐的五个基本音阶,亦称五音,相当于现代音阶中的do(1)、re(2)、mi(3)、sol(5)、1a(6)。五音实际上是指声音的 (选填“音色”“音调”或“响度”);在传统音乐中,鼓常为音乐的前奏,鼓声是由于鼓面发生 产生的。
【答案】 音调 振动
【解析】【小题1】[1]中国古乐的五个基本音阶,每个音阶对应的频率是逐渐增大的。由于频率越高,音调越高,由此可知do、re、mi、sol、la.五音实际上是指声音的音调。
[2]声音是由物体振动产生的,阵阵鼓声是由于鼓面的振动而产生的。
【变式7-2】(2024·重庆·一模)艾依钟同学制作了一个“声纹”锁,只有主人喊出“芝麻开门”的口令,才能解锁。这主要说明声音可以传递 (选填“能量”或“信息”),“声纹”锁是依靠辨别声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)工作的。
【答案】 信息 音色
【详解】[1]“声纹”锁,只有主人喊出“芝麻开门”的口令,才能解锁,说明声音可以传递信息。
[2]音色是声音的一种特性,“声纹”锁是依靠辨别声音的音色工作的。
【变式7-3】(2024·河南南阳·二模)中央电视台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音,演员的声音高是指声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】 音色 音调
【详解】[1]音色反映声音的品质与特色,不同乐器发出声音的音色不同,可以通过音色不同辨别出节目中有哪些乐器发出声音。
[2]音调是指声音的高低,演员的声音高是指声音的音调高。
【变式7-4】(2024·安徽·模拟预测)如图甲所示是曾侯乙编钟,依大小次序编组悬挂,形成一定的音阶。编钟的截面如图乙所示,分别敲击同一编钟的A、B、C 三个部位,编钟发出声音的 (填声音的特性)一定相同。
【答案】音色
【解析】【小题1】敲击同一编钟的不同部位,由于不同部位材料和结构没有变化,所以编钟发出声音的音色一定相同。
题型八、波形图
【典例8】(23-24九年级下·山东德州·阶段练习)如图所示为录制合成的声音波形图,由图可知,甲和丁的 不同,甲和丙的 不同(选填“音调”、“响度”或“音色”)。
【答案】 响度 音调
【详解】[1]由图可知,甲和的丁波形相同,但振动幅度不同,所以甲乙声音的响度不同。
[2]甲和丙在相同时间内重复次数不同,说明振动频率不同,声音的音调不同。
27.(23-24八年级上·新疆喀什·阶段练习)如图所示声波的波形图,音调相同的是: 、响度相同的是:
【答案】 甲、乙、丁 甲、丙、丁
【详解】[1]如图,甲、乙、丁的振动频率相同,音调相同。
[2]如图,甲、丙、丁的振幅相同,响度相同。
【变式8-1】(23-24九年级下·江苏盐城·阶段练习)如图所示,甲、乙、丙、丁分别为声音的波形图,甲、乙两者的音色 ,甲、丙两者的响度 ,甲、丁音调两者的 。(填“相同”或“不同”)
【答案】 不同 相同 相同
【详解】[1]从图中可以看出:甲、乙两者的波形不同,音色不同。
[2]甲、丙两者的振动幅度相同,响度相同。
[3]相同时间内,甲、丁两者振动的次数相同,即频率相同,所以它们的音调相同。
【变式8-2】(23-24八年级上·陕西西安·阶段练习)如图是“录制合成”的声音波形图,由图可知,甲和丙的 相同,甲和丁的 相同的。(两空选填“音调”或“响度”)若甲每分钟振动 2400 次,甲的频率是 Hz,丙的频率是 Hz。
【答案】 响度 音调 40 20
【详解】[1]甲和丙的振幅相同,所以甲和丙的响度相同。
[2]甲和丁的频率相同,所以甲和丁的音调相同。
[3]甲的频率是
[4]由图可知,丙的频率是甲的频率的一半,所以,丙的频率是20Hz。
巩固练习
一、单选题
1.(2024·广东广州·一模)按下钢琴琴键,用M处的手机记录甲、乙两次声音的特性如下表,甲乙相比( )
声音
声音强弱的等级/dB
频率/Hz
甲
40
880
乙
60
440
A.甲的响度大于乙 B.甲的音调比乙的低
C.甲对应琴弦振幅比乙的大 D.甲对应琴弦每秒振动的次数比乙的多
【答案】D
【详解】AC.响度是指声音的强弱,其大小与物体的振幅有关,dB是响度单位,等级越高的声音,响度越大,由表中数据可得甲的响度小于乙、琴弦的振幅也比乙小,故AC不符合题意;
B.音调指声音的高低,由振动频率决定,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低,由表中数据可知,甲的音调比比乙高,故B不符合题意;
D.琴弦每秒振动的次数即为频率,因甲的频率比乙大,所以甲对应琴弦每秒振动的次数比乙的多,故D符合题意。
故选D。
2.(2024·湖南岳阳·三模)如图是一种商代铜鼓,关于鼓声,下列说法中正确的是( )
A.鼓的振动产生鼓声 B.鼓面振动的幅度越大,发出的鼓声音调越高
C.鼓面振动得越快,发出的鼓声越大 D.鼓声能在真空中传播
【答案】A
【详解】A.声音是由物体振动产生的,鼓的振动产生鼓声,故A正确;
B.声音的响度与振幅有关,鼓面振动的幅度越大,发出的鼓声响度越大,故B错误;
C.鼓面振动得越快,频率越高,发出的鼓声的音调越高,故C错误;
D.声音不能在真空中传播,故D错误。
故选A。
3.(2024·江苏徐州·二模)如图所示是战国早期的一套大型礼乐重器—曾侯乙编钟。演奏时如果想发出响度较大的低音,可以( )
A.用较小的力敲击体积较小的钟 B.用较大的力敲击体积较小的钟
C.用较小的力撞击体积较大的钟 D.用较大的力撞击体积较大的钟
【答案】D
【详解】用钟锤敲击编钟时发出的声音是由于编钟振动产生的,用大小不同的力敲击编钟,编钟振动的幅度不同,产生的响度不同,轻敲,响度小,重敲,响度大。用相同的力度敲击大小不同的钟,编钟的质量不同,体积不同的钟,振动的频率不同,音调不同;体积越大,振动频率越小,音调越低,发出的是低音。所以演奏时如果想发出响度较大的低音,可以用较大的力撞击体积较大的钟。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(23-24八年级上·广东惠州·阶段练习)如图所示是人和一些动物的发声和听觉的频率范围,下列说法正确的是( )
A.人的听觉频率范围是85~1100 Hz
B.大象发出16Hz的声音时,人类听不见但大象能听见
C.小狗听不见家里人的悄悄话,是因为悄悄话的频率太低
D.大象和狗的发声频率无重叠区,所以狗叫声大象永远听不见
【答案】B
【详解】A.人的听觉频率范围是20~20000 Hz,故A错误;
B.16Hz低于人听觉频率的最低值,属于次声波,人类听不见但大象能听见,故B正确;
C.小狗听不见家里人的悄悄话,是因为悄悄话的响度太低,故C错误;
D.够的发声频率在大象的听觉频率内,所以狗叫声大象永远听得见,故D错误。
故选B。
5.很多动物都有它们自己的“语言”,大象用脚反复踩踏地面,发出次声波,可以和远在千米以外的同伴交流,关于大象的这种交流方式说法正确的是( )
A.说明大地能够传播声音
B.说明声音可以传递能量
C.人耳可以听到大象的这种声音
D.大象只能听到频率大于20Hz的声音
【答案】A
【详解】A.声音可以在固体中传播,所以大象用脚踩踏地面,发出次声波,可以和远在千米以外的同伴交流,故A正确;
B、大象通过次声波相互交流,说明声音可以传递信息,故B错误;
C、人正常的听觉范围在左右,次声波的频率低于20Hz,所以人听不到,故C错误;
D、大象既可以听到频率低于20Hz的次声波,也能听到大于20Hz的声音,如人对大象的口令,故D错误。
故选A。
6.(23-24八年级上·河南濮阳·阶段练习)如图是一种便携式“声波盒”,工作时可以产生48000Hz的“高频波”使液体振动,从而将放入盒中的物体清洗干净。关于该“高频波”下列说法正确的是( )
A.它不是由物体振动产生的 B.它可以在真空中传播
C.人耳能够听见它 D.它在15℃空气中的传播速度约为340m/s
【答案】D
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,该“高频波”是由物体振动产生的,故A错误;
B.声音不能在真空中传播,“高频波”不能在真空中传播,故B错误;
C.48000Hz的“高频波”是超声波,超出了人耳的听觉频率范围,人耳不能听到它,故C错误;
D.声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s,48000Hz的“高频波”是超声波,它在15℃空气中的传播速度约为340m/s,故D正确。
故选D。
7.(23-24八年级上·黑龙江大庆·阶段练习)如图所示,7个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击它们,可以发出“1、2、3、4、5、6、7”的声音来。这些声音产生的原因和决定因素分别是( )
A.水振动,瓶内空气柱的高度 B.瓶内空气振动,水的高度
C.瓶内空气振动,瓶内空气柱的高度 D.瓶子和水的振动,水的高度
【答案】D
【详解】敲击它们时,振动的物体是水和瓶子,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低,因此音调最高的水少的。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(2024年四川省成都市天府新区中考物理质检试卷)如图所示,将乒乓球吊在扬声器前。当扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,下列说法不正确的是( )
A.发声的物体在振动
B.声音能够传递能量
C.声音的音调越高,乒乓球弹开的幅度越大
D.人能听到音乐声,是因为空气能传播声音
【答案】C
【详解】AB.当扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,说明声音是由物体振动产生的,同时说明声音能够传递能量,故AB正确,不符合题意;
C.叉发出声音的响度越大,乒乓球弹开的幅度越大,故C错误,符合题意;
D.声音的传播需要介质,人能听到音乐声是通过空气传播的,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.(23-24七年级上·内蒙古呼和浩特·期中)声音响度的大小( )
A.只由振动的频率决定 B.只由距离声源的远近决定
C.只由振动的幅度决定 D.由振动的幅度与距离声源的远近决定
【答案】D
【详解】声音响度的大小与声源振动的幅度有关,振动的幅度越大,响度越大;还跟距离声源的远近有关,距离声源越远,响度越小,响度与声源振动的频率无关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.(2024·湖北·一模)2024年央视春晚齐诵《将进酒》,诗乐相和。能辨别不同演员的声音是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】C
【详解】A.音调指声音的高低,由振动频率决定,故A不符合题意;
B.响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关,故B不符合题意;
C.音色是由发声体本身决定的一个特性,能辨别不同演员的声音是根据声音的音色,故C符合题意;
D.频率指物体在1秒内振动的次数,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
11.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)小明在用如图所示的“橡皮筋吉他”演奏时,声音是由于 产生的;最细的琴弦产生的音调最 。(选填“低”或“高”)
【答案】 振动 高
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,所以小明在用“橡皮筋吉他”演奏时,声音是由于橡皮筋的振动产生的。
[2]音调的高低与发声体振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高,最细的琴弦振动最快,所以音调最高。
12.如图所示,用木棒敲击空玻璃杯时,发声物体主要是 ,向玻璃杯中加水后,再次用相同的力度敲击玻璃杯,此时发出声音的音调变 (选填“高”或“低”)
【答案】 玻璃杯 低
【详解】[1]用木棒敲击空玻璃杯时,玻璃杯会振动并发出声音。
[2]里面的水越多,玻璃杯振动越慢,发出声音的音调越低。
13.(2024·河南南阳·模拟预测)如图所示,小华把筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞,插入两端开口的竹管中,做成“哨子”。用嘴吹管的上端,可以发出悦耳的哨声。上下推拉活塞,改变了声音的 ,当筷子不动,用大小不同的力吹管时,改变了声音的 ,这说明声音能够传递 。
【答案】 音调 响度 信息
【详解】[1]上下推拉活塞,可以改变空气柱振动的长度,改变了声音的音调。
[2]当筷子不动,用大小不同的力吹管时,改变了空气柱振动的幅度,改变了声音的响度。[3]声音可以传递信息与能量,人们能够听出声音的不同,这说明声音能够传递信息。
14.智能手机的“智慧语音”功能,可以通过声音识别实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的 (选填“音调”“音色”或“响度”)这一特征来工作的。音色与发声体的 和 有关。
【答案】 音色 材料 结构
【详解】[1][2][3]音色与发声体的材料和结构有关。不同发声体的音色一般不同。智能手机的“智慧语音”功能,可以通过声音识别实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的音色这一特征来工作的。
15.(2024·河南新乡·模拟预测)小川在校联欢会上惟妙惟肖地模仿了百灵鸟的声音,他主要是模仿声音的 (填声音的特性);医生用听诊器为病人诊断病情,这是利用声音可以传递 的性质。
【答案】 音色 信息
【解析】【小题1】[1]不同的发声体音色一般不同,我们可以通过音色辨别区分发声体。小川惟妙惟肖地模仿动物发声,主要是模仿动物声音的音色。
[2]医生通过听诊器给病人诊病,听诊器可以让医生判断病人的状况,所以此时的声音传递的是信息。
16.(2024·河南南阳·三模)如图所示,第三届“一带一路”国际合作高峰论坛文艺演出中,30秒编钟独奏会为贵宾奏献上了中国最古老的乐音。声音是由编钟 产生的,敲击大小不同的编钟可以改变声音的 (填声音的特性)。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,用编钟独奏时,声音是由编钟振动产生的。
[2]敲击大小不同的编钟,编钟振动频率不同,可以改变声音的音调。
17.(23-24八年级上·河北石家庄·阶段练习)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。若保持钢尺伸出桌面长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,这是探究声音的响度与 的关系;若保持拨动钢尺的力大小不变,改变钢尺伸出桌面的长度,这是探究声音的音调与 的关系。人耳的听觉频率范围是 Hz到 Hz之间的声音,改变钢尺伸出的长度,若钢尺5s振动45次,发出的声音 (选填“能”或“不能”)被人类听到。
【答案】 振幅 频率 20 20000 不能
【详解】[1]若保持钢尺伸出桌面长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺振动的幅度改变,钢尺发出声音的响度改变,这是探究声音的响度与振幅的关系。
[2]若保持拨动钢尺的力大小不变,改变钢尺伸出桌面的长度,声音的频率不同,钢尺发出声音的音调不同,这是探究声音的音调与频率的关系。
[3][4]人耳的听觉频率范围是20Hz到20000Hz。
[5]改变钢尺伸出的长度,若钢尺5s振动45次,钢尺振动的频率为
小于20Hz,不能被人类听到。
18.(2024九年级下·上海·专题练习)有一频率恒定为800Hz不变的声源,当它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器时,接收器接收到的频率不同。下表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率:
声源速度(千米/时)
0
18
36
54
72
90
接收频率(Hz)
811.8
823.5
835.3
847.1
858.8
(1)分析比较上表中的数据及相关条件,可初步得出:当声源靠近接收器时, ;
(2)请填写表中声源速度为0时的相关数据;
(3)分析上表数据及相关条件,进一步推理:当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时,行人听到警笛的音调将 (选填“变高”、“不变”或“变低”)。
【答案】 声源速度越大,接收频率越大 800 变低
【详解】(1)[1] 由题意可知,当物体振动频率不变时,当声源速度增大时,接收频率增大,故当声源靠近接收器时,声源速度越大,接收频率越大。
(2)[2] 由题意可知,声源频率恒定为800Hz不变,则声源速度为0时接收频率为800Hz。
(3)[3] 分析上表数据及相关条件,进一步推理:当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时,距离越来越远,声源速度减小,行人听到警笛的频率变低,故音调变低。
三、实验题
19.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)请阅读下面一段短文后,认真思考并回答有关问题。如图所示,小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明 ;
(2)相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明: ;
(3)如果在用“土电话”时,线没有拉直而处于松弛状态,则听的一方通过棉线(选填“能”或“不能”) 听到对方的讲话;
(4)某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动,他们选用的琴弦长度、材料在如图中已标出(其中琴弦的的直径关系:a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致;
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦 (选填符号a、b、c或d);
②若选择琴弦a和b,则是为了研究 ;
③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论,该同学探究过程中存在什么问题? ;
④研究小组在进行实验时,采用了一种研究方法,请您再列举一个应用了这种方法的实验 。
【答案】 固体可以传声 金属丝传声效果比棉线好 不能 a、d 音调的高低与琴弦横截面积的关系 没有控制变量 探究声音响度的影响因素
【详解】(1)[1]“土电话”间用细棉线连接,线拉直时,他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明固体可以传播声音。
(2)[2]相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,即材料不同,传播声音的能力不同,故这一实验表明:固体传播声音的能力与材料有关,金属丝传声效果比棉线好。
(3)[3]如果在用“土电话”时,线没有拉直而处于松弛状态,则听的一方通过棉线不能听到对方的讲话,因为棉线没有拉直时,无法传递振动。
(4)[4]若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系,应控制琴弦长度以外的因素相同,所以应选择琴弦a、d进行探究。
[5]琴弦a和b长度和材料相同,横截面积不同,所以选择琴弦a和b,则是为了研究音调的高低与琴弦横截面积的关系。
[6]c和d材料和长度不同,没有控制变量,所以不能用于探究音调与琴弦长度的关系。
[7]研究小组在进行实验时,采用了控制变量法,探究声音响度的影响因素时也采用了控制变量法。
20.(23-24八年级上·安徽·阶段练习)如图所示,用钢尺做实验,探究影响声音高低、强弱的因素。
(1)将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面,拨动钢尺,听振动发出的声音;然后使钢尺伸出桌面长一些,用大小相同的力拨动钢尺、听振动发出的声音,两次振动幅度大致相同。钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快。发出的声音越 (选填“高”或“低”);
(2)将钢尺紧按在桌面上,伸出桌面的长度保持不变。拨动钢尺,发现钢尺的振动幅度越小,发出声音的响度越小;钢尺的振动幅度不变时,站在离钢尺越远的地方,听到的声音越 (选填“大”或“小”);
(3)实验表明,影响声音高低的因素是 ;影响声音大小的因素除了声源振动的幅度外,还与 有关。
【答案】 高 小 频率 距离发声体的远近
【详解】(1)[1]钢尺伸出桌面的长度越短,物体振动得越快,频率越高,音调越高。
(2)[2]钢尺的振动幅度不变时,站在离钢尺越远的地方,听到的声音的响度就越小。
(3)[3][4]实验表明,影响声音高低的因素是频率的大小;影响声音大小的因素除了声源振动的幅度外,还与距离发声体的远近有关。
提优练习
一、单选题
1.(23-24八年级上·山东东营·阶段练习)在比较材料隔声性能的综合实践活动中,小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟,他所听到的声音响度都会发生改变。对此同学们提出四个问题,其中较有价值且可探究的问题是( )
A.响度会随离声源的远近而改变吗?
B.响度为什么会随离声源远近而改变?
C.响度会随隔声材料的厚度而改变吗?
D.响度和隔声材料厚度及离声源远近有什么关系?
【答案】D
【详解】ACD.题干中主要描述“比较材料隔声性能”的实验,具体操作中涉及了两个动作:远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟,只提出“响度会随离声源的远近而改变吗?”或者只提出“响度会随隔声材料的厚度而改变吗?”不够全面,故AC不符合题意,D符合题意;
B.操作过程中没有涉及原因的探究,故“响度为什么会随离声源远近而改变?”提出的问题是错误的,故B不符合题意;
故选D。
2.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调相同 B.乙、丙的音调相同
C.甲、丙的音调相同 D.丙、丁的响度相同
【答案】A
【详解】ABC.声源振动的频率(单位时间内振动的次数)决定了声音的音调,从图中看,在相同时间内,甲与乙声源振动的次数是相同的,丙声源振动的次数少。则甲与乙音调相同。故A正确,BC错误;
D.声源振动的幅度决定了声音的响度。读图可知,丙的振动幅度大,丁的振动幅度小。故二者响度不同。故D错误。
故选A。
3.(2024年山西省中考三模物理试题)机场的声波驱鸟设备通过播放录制好的猛禽叫声驱鸟以保障航空安全。为增强驱鸟效果,工作人员会调高驱鸟设备的播放音量。关于声波驱鸟设备,下列说法正确的是( )
A.驱鸟声不是物体振动产生的 B.驱鸟声也可以在真空中传播
C.调高音量的实质是增大响度 D.音量越高声音传播速度越大
【答案】C
【详解】A.一切声音都是由于物体振动产生的,驱鸟声也是物体振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,驱鸟声不能在真空中传播,故B错误;
C.调高音量是为了使声音的强度变大,实质是增大响度,故C正确;
D.声音的速度与响度大小无关,音量调高,声音传播速度不变,故D错误。
故选C。
二、填空题
4.(2024·江西景德镇·三模)利用一根琴弦和一些简单器材制作了如图所示的“单弦琴”。拨动箭头处琴弦使琴弦 发出声音,拨动箭头处琴弦的同时用镊子按压在不同标记点,即可发出不同音调的声音,若使镊子从左至右的移动,则音调逐渐 (选填“变低”“不变”或“变高”)
【答案】 振动 变高
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,拨动箭头处琴弦使琴弦振动发出声音。
[2]若使镊子从左至右的移动,振动的琴弦变短,更容易振动起来,所以振动频率变高,音调逐渐变高。
5.(2024·江西九江·二模)某调弦软件可以测量出吉他弦发声的参数,吉他声是由弦的 产生的。下图是先后两次拨吉他A弦后软件界面显示的内容,此时软件显示两次拨动产生的吉他声不同,主要是指声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)不同。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,吉他声是由弦的振动产生的。
[2]图中所示发声体振动的频率不同,而频率影响声音的音调,因此音调不同。
6.(2024·广东深圳·二模)如图所示,甲、乙为两个相同的音叉,B是粘在甲音叉叉股上的小平面镜,C为一较大的平面镜,A为固定的激光笔,D为天花板。实验时,用橡皮锤敲打一下音叉乙,听到声音的同时,会观察到天花板上的光斑位置发生变化。光斑位置变化说明音叉B发生了 ,该实验运用的研究方法是 。若增加小锤敲击音叉乙的力度,可看见光斑在天花板上移动的幅度会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 振动 转换法 变大
【详解】[1][2]用眼睛不能直接观察到音叉B的振动,所以通过观察光斑的晃动来达到实验目的,这个实验中用到的探究方法是转换法,光斑位置变化说明音叉B发生了振动。
[3]增加小锤敲击音叉乙的力度,则音叉振动的幅度变大,因此音叉B振动的幅度也变大,所以光斑在天花板上移动的幅度会变大。
三、实验题
7.(23-24八年级上·广东广州·期末)小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料合金管所发出的声音频率,他猜想声音频率可能与合金管的直径、敲击的位置、敲击的力度、合金管的长度有关。他设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,以制作合金管编钟,请补充完善实验方案。
(1)实验器材: 、声波传感器、合金管若干、铁锤、电脑;
(2)实验步骤:(①③步骤的空均选填“相同”“不同”)
①选取 长度的合金管并按图安装好,每根合金管的直径 ;
②将声波传感器连接到电脑,准备记录;
③使用铁锤敲击合金管底部的 位置,确保敲击力度相同;
④ ;
⑤根据数据分析声音频率与合金管长度之间的数值关系。
(3)设计记录数据的表格(将划线处补充完整,不需要填数据) 。
实验次数
①
②
1
2
3
【答案】 刻度尺 不同 相同 相同 测量每根合金管的长度,记录每次敲击时声波传感器测得的声音频率 ①长度,②频率
【详解】(1)[1] 设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,故需要刻度尺测出合金管长度。
(2)[2][3][4][5]实验为探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,变量为声音频率与合金管长度,要控制其他因素不变,故合金管直径、铁锤敲击的位置、敲击力度均要相同,合金管长度要不同。然后测量记录每根合金管的长度,记录每次敲击时声波传感器测得的声音频率填入表格。
(3)[6] 本实验为探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,故设计记录数据的表格需要统计的两个量为:①长度l/m,②频率f/Hz。
8.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒(如图所示)。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:①气柱的长短有关;②气柱的横截面积有关;③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如右表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)量筒a气柱振动100次,需要 秒,音调最高的是量筒 (填字母代号);
(2)若探究猜想①,应选量筒 ,本实验所用到的探究方法是 ;
(3)若选择的是量筒b、c,则探究的猜想是 (选填“②”或“③”);
(4)若选择的是量筒 ,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调 (选填“相同”或“不同”),从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度 (选填“有关”或“无关”)。
(5)如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声, 所发出的声音音调较高。
(6)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是 Hz(选填“380”“300”或“240”)。
【答案】 0.25 a ab 控制变量法 ② cd 相同 无关 c 300
【详解】(1)[1]量筒a振动100次需要的时间为
[2]发声体振动频率越高,所发声音的音调越高,故a的音调最高。
(2)[3][4]若探究猜想①,所选量筒应该是:横截面积相同,但水面上方气柱长度不同。故应选择a、b。在探究多个因素影响一个结果的问题时,每次只改变一个因素进行实验,这是控制变量法。
(3)[5]这两个量筒水柱长度、气柱长度均相同,只是横截面积不同,这是探究猜想②。
(4)[6][7][8]探究音调与水柱长度的关系,两个量筒的横截面积应相同,水面上方气柱长度应相同,应该选择c、d。实验发现所发声音的频率相同,说明所发声音的音调相同,即音调与水柱长度无关。
(5)[9]量筒c质量小,振动时频率高,音调高。
(6)[10]与d比,气柱的横截面积小,其音调应该高于d;与b比,气柱的横截面积大,其音调应该低于b。即其音调介于274Hz~352Hz之间,故选300Hz。
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