2.2 音调(知识框架+知识点解读+考点解析+巩固训练)-2024-2025学年八年级物理上册同步点拨与训练(沪粤版2024,广东专用)
2024-08-31
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2份
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28页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 2.2 音调 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 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) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.74 MB |
| 发布时间 | 2024-08-31 |
| 更新时间 | 2024-08-31 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-08-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47114203.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2.2 音调(原卷版)
一、声音的高低——音调
1.音调:物理学中,把声音的高低叫做音调。我们接触到的声音,有的听起来尖细,声音高昂,音调高;有的听起来低沉,音调低。
2.探究影响声音高低的因素
【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关?
【设计实验】控制变量法:控制钢尺的振动幅度不变,只改变钢尺伸出的长短(改变钢尺振动的频率)。
如图2-2-2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。
【实验步骤】
①把钢尺紧压在桌上,使钢尺的伸出桌面外,用手向下压伸出的钢尺使其振动,观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低,记录在表格中;
②再分别把钢尺的、伸出桌面外,仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动,观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低,记录在表格中。
实验记录表:
钢尺伸出桌面的长度
振动的快慢
声音音调的高低
快
高
较慢
较低
慢
低
【实验结论】钢尺振动越快,发出的声音越高;振动越慢,声音越低。
3.频率
(1)物理意义:用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快,则频率高;振动慢,则频率低。
(2)定义:声源振动次数和所用时间之比称为频率。用符号表示。
(3)单位:赫兹,符号是Hz。
如物体1s内振动了1次,则这个物体振动的频率。
(4)音调和频率的关系
声音的高低与声源振动的频率有关:声源振动的频率越高,音调越高;声源振动的频率越低,音调越低。
二、用波形比较频率
1.音调的波形图
如图2-2-3 所示,甲、乙两个音叉的频率不同。在相同时间内,甲振动次数少频率低,音调低;乙振动次数多,频率高,音调高。
2.探究影响弦乐器音调的因素
【提出问题】弦乐器的音调高低和什么因素有关?
【设计实验】控制变量法:(1)研究与弦的长短关系时,控制弦的粗细、松紧程度不变,改变弦的长度;(2)研究与弦的粗糙关系时,控制弦的长度、松紧程度不变,改变弦的粗细;(3)研究与弦的松紧程度关系时,控制弦的长度、粗细不变,改变弦的松紧程度。
【实验步骤】
(1)准备两根粗细不同的琴弦(或尼龙丝细钢丝)。如图所示,将弦的一端绕在桌子的腿上并打结,另一端绕过桌边的小滑轮,并挂上几个钩码,使琴弦在桌面上拉紧。再用两个三角形柱状小木块将弦支起,用塑胶尺弹拨弦的中部,就可看见弦的振动,并听见它发出的声音。
(2)分别改变弦的长度、粗细、张紧程度等不同情况下,弦发出声音的音调有什么变化?
【实验结论】
(1)长度、张紧程度相同时,弦越细,音调越高;
(2)粗细、张紧程度相同时,弦越短,音调越高;
(3)粗细、长度相同时,弦越紧,音调越高。
实验表明,弦越短、越细、越紧,它发出的声音音调越高。
点拨 (1)打击乐器
编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动,产生声音。演奏编钟时,敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音。
(2)管乐器
箫和笛等乐器,包含一段空气柱,吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上,就会改变空气柱的长度,从而改变音调。长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。
3.人和动物的听发声与听声频率
人和动物的发声频率范围各不相同(表2-2-1),能感受到的声音的频率范围也不相同(表2-2-2)。
【方法点拨】(1)物体振动频率高,音调高;频率低,音调低。
1.(23-24八年级上·广东广州·期末)甲音叉发声时比乙音叉振动慢,那么甲音叉( )
A.发声时振幅一定更小 B.发声时振动频率一定更高
C.发出声音的音调一定更低 D.发出声音的响度一定更大
2.(23-24八年级上·广东广州·期末)乐理中,音名、唱名、频率的关系如表格所示,则( )
音名
C
D
E
F
G
A
B
唱名
Do
Re
Mi
Fa
Sol
La
Si
频率/Hz
256
288
320
341.3
384
426.7
480
A.相比D音,发G音时,音调更低
B.唱名为Mi的音,每分钟振动320次
C.音名为B的音,频率最高,响度最大
D.相比C音,发A音时,声源每秒振动次数更多
3.(23-24八年级上·广东肇庆·期末)如题图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水。小明向瓶口吹气,声音主要是由瓶内 振动产生的, 瓶子的音调最高,用筷子分别敲击瓶口, 瓶子的音调最低。
4.(23-24八年级上·广东江门·期中)声音的探究:
(一)小张发现塑料片快划与慢划发出声音的高低不同。他选择如图(A)所示的器材进一步探究,但忘记记录现象了。请帮他完成实验记载用薄塑料片在塑料梳子的齿上划两次,第一次快些,第二次慢些,则第 次发出的声音的音调高;如图(B)所示,用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划两次,则 把梳子发出的声音的音调高;
(二)、为了探究声音,某同学做了下列三个实验:
A.放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气全部抽出以后,铃声不响了;
B.在鼓面上撤一些小纸屑,用力击鼓时,我们听到声音的同时又看到纸屑会上下跳动;
C.将钢尺的一端伸出桌外,用力一弹,钢尺会发出声音,当改变钢尺伸出桌外的长度时,用相同的力弹钢尺,发现钢尺发出的声音不同。
通过这三个实验,你认为:
A实验说明了 :
B实验说明了 ;
C实验说明了 。
5.(23-24八年级上·广东惠州·期中)在学习吉他演奏的过程中,小明同学发现弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,她决定进行探究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:可能跟弦的横截面积有关;
猜想二:可能跟弦的长短有关;
猜想三:可能跟弦的材料有关。
为了验证这些猜想,她们找来了一些材料作为弦,其规格如下:
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
金属丝
60
0.76
B
金属丝
60
0.89
C
金属丝
60
1.02
D
金属丝
80
E
金属丝
100
0.76
F
尼龙丝
80
0.76
G
尼龙丝
100
1.02
(1)表中有的材料规格还没有填全,为了验证“猜想三”,请你填上表格中的空白数据; 。
(2)为了验证“猜想一”,可选用编号为 、 、 的弦进行探究;
(3)为了验证“猜想二”,可选用编号为 、 、 的弦进行探究。
(4)该实验主要运用的探究方法是 。
1.(23-24八年级上·广东清远·阶段练习)音乐会上,演员正在演奏笛子,笛子发声是因为 的振动。演奏过程中,演员不断调整手指在笛身上的按压位置是为了改变声音的 。
2.(23-24八年级上·广东广州·期末)有经验的养蜂人能根据蜜蜂飞行时翅膀振动发出的声音不同,来判断蜜蜂是出巢采蜜,还是采蜜回巢。蜜蜂出巢采蜜时双翅每秒约振动440次,采蜜归来,翅膀沾上了花粉、花蜜,双翅每秒约振动300次,则出巢时双翅振动的频率是 Hz,它比蜜蜂回巢时双翅振动的频率 (选填“高”或“低”)。人 (选填“能”或“不能”)听到蜜蜂采蜜回巢的声音。养蜂人主要依据声音的 不同,来判断蜜蜂是出巢还是回巢。
3.(23-24八年级上·广东深圳·期中)如图,用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成“音乐水杯”,向瓶子吹气就可以演奏出优美动听的乐曲,此时发声体是 ;水位越高,音调越 。用胶锤敲击瓶子时也能发出声音,此时发声体是 ,水位越高,音调越 。
4.(23-24八年级上·广东梅州·期中)如图所示的图甲所示为某种声音输入到示波器上时显示的波形图。请在图乙的坐标图中画出一种声音的波形图,要求该声音音调不变,响度为图甲所示声音的2倍。
5.(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
1.(2024·安徽宣城·一模)随着人们生活水平的提高,越来越多的人选择养宠物陪伴自己,其中猫就是最受欢迎的家养宠物之一。有科学家研究发现,猫在开心时,发出的叫声频率较高;而在情绪低落时,发出的叫声频率较低,因此我们可以根据声音的 判断猫的情绪。
2.(2024·安徽滁州·一模)如图所示为航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏的情景。“葫芦丝”是靠空气柱振动发声的;按不同的孔可以改变声音的 。
3.(2024·河南周口·二模)如图是艺术家演奏《二泉映月》的场景,演奏时发出的声音是由于 的振动而产生的,演奏者通过上下移动手指和拉粗细不同的弦,改变了声音的 。
4.(2024·安徽滁州·二模)如图所示是钢琴的部分琴键,数字是琴键对应的琴弦振动时的频率(单位为Hz)。当演员从右向左按下琴键时,发出声音的音调越来越 (选填“高”或“低”)。
5.(2024·河南驻马店·三模)如图所示是中国传统拨弦乐器“箜篌”,又称坎侯或空侯,其琴弦一般系在敞开的框架上。用手指拨弹 通过琴弦的 会发出优美的声音,拨动不同的琴弦,发出声音的 不同。
6.(2024·江苏徐州·模拟预测)如图,在试管中加入少量水,用嘴对着试管口部吹气,想要使吹出声音的音调变高,以下做法可行的是( )
A.增加水量 B.减少水量
C.增大吹力 D.减小吹力
7.(24-25八年级上·全国·假期作业)如图是儿歌“两只老虎”的一段歌词与乐谱,如表是一组音阶及其频率。小艾同学正确演唱“跑得快”这三个字时,关于声音变化的描述,正确的是( )
音符
1
2
3
4
5
6
7
音名
do
re
mi
fa
sol
la
si
频率/Hz
256
288
320
341.3
384
426.7
480
A.声带振动频率越来越高
B.声带振动频率越来越低
C.声波的传播速度逐渐增大
D.声波的传播速度逐渐减小
8.(23-24八年级上·湖北荆州·期末)如图所示,老师用同样的力吹一根吸管,并将它不断剪短,老师在探究声音的( )
A.响度与吸管长短的关系
B.音调与吸管材料的关系
C.音调与吸管内空气柱长度的关系
D.音色与吸管材料的关系
9.(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
10.(23-24八年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,把装有水的酒杯放在桌上,用润湿的手指摩擦杯口边缘使其发声,其中较有价值且可探究的问题是( )
A.手指摩擦为什么能使杯发出不同声音
B.声音是由水振动产生的吗
C.音调为什么会随水量变化而变化
D.音调和水量多少有什么关系
11.(22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)学习声音之后,小李等同学提出这样一个问题:二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调?在认真观察孩乐器之后,他们提出了这样几种猜想:
① 弦乐器的音调跟弦的长短有关;
②乐器的音调跟弦的松紧有关;
③ 弦乐器的音调跟弦的粗细有关。
为了研究猜想①是否正确?小李等同学进行了如下 实验:如图1-2所示,将一根胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上,另一端绕过桌边的小滑轮,挂上几个祛码,使它在桌面上拉紧,并用A 、B 两个三角形柱状小木块将弦支起。用一把塑料尺弹拨弦的中部,就可以听见弦发出的声音。然后在其他条件不变的情况下,改变A 、B 间的距离进行了多次实验,发现A 、B 间的距离越长,音调越低。
小李他们通过分析归纳,总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系,
(1)小李通过上述实验得出的结论是:同一根弦,松紧相同时,弦越长音调越 。
(2)小李实验过程中,要在其他条件不变的前提下,改变A、B 之间的距离。所运用的一种物理研究方法是 。
(3)小提琴演员演奏时,手指要在弦上不停地移动,这样做的作用是什么?
12.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)在观看交响乐队演奏的过程中,小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的长度有关;
猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关。
小华找来了两个未使用过的一次性注射器制成了哨子(如图所示)。注射器的规格分别为2.5 mL和5 mL。他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度,同时利用专用仪器测出声音的频率和响度,详见表(表中“mL”表示毫升,“cm”表示厘米)。
序号
A
B
C
D
E
F
注射器规格(mL)
2.5
2.5
2.5
5
5
5
空气柱长度(cm)
2
1.5
1
2
1.5
1
频率(Hz)
337
488
562
300
337
488
声强级(dB)
75
75
60
75
60
75
(1)选用序号为A、B、C的三次实验作对比,可以得出:当空气柱的 相同时,管内空气柱越短,音调越 ;
(2)选用序号为 的两次实验作对比,可以得出:当空气柱的 相同时,管内空气柱横截面积越大,音调越 ;
(3)序号为C、F的两次实验中,响度大的是 ;(填“C”或“F”)
(4)本次实验应用的科学探究方法是 。
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2.2 音调(解析版)
一、声音的高低——音调
1.音调:物理学中,把声音的高低叫做音调。我们接触到的声音,有的听起来尖细,声音高昂,音调高;有的听起来低沉,音调低。
2.探究影响声音高低的因素
【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关?
【设计实验】控制变量法:控制钢尺的振动幅度不变,只改变钢尺伸出的长短(改变钢尺振动的频率)。
如图2-2-2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。
【实验步骤】
①把钢尺紧压在桌上,使钢尺的伸出桌面外,用手向下压伸出的钢尺使其振动,观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低,记录在表格中;
②再分别把钢尺的、伸出桌面外,仍用同样大小的力向下压伸出的钢尺使其振动,观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低,记录在表格中。
实验记录表:
钢尺伸出桌面的长度
振动的快慢
声音音调的高低
快
高
较慢
较低
慢
低
【实验结论】钢尺振动越快,发出的声音越高;振动越慢,声音越低。
3.频率
(1)物理意义:用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快,则频率高;振动慢,则频率低。
(2)定义:声源振动次数和所用时间之比称为频率。用符号表示。
(3)单位:赫兹,符号是Hz。
如物体1s内振动了1次,则这个物体振动的频率。
(4)音调和频率的关系
声音的高低与声源振动的频率有关:声源振动的频率越高,音调越高;声源振动的频率越低,音调越低。
二、用波形比较频率
1.音调的波形图
如图2-2-3 所示,甲、乙两个音叉的频率不同。在相同时间内,甲振动次数少频率低,音调低;乙振动次数多,频率高,音调高。
2.探究影响弦乐器音调的因素
【提出问题】弦乐器的音调高低和什么因素有关?
【设计实验】控制变量法:(1)研究与弦的长短关系时,控制弦的粗细、松紧程度不变,改变弦的长度;(2)研究与弦的粗糙关系时,控制弦的长度、松紧程度不变,改变弦的粗细;(3)研究与弦的松紧程度关系时,控制弦的长度、粗细不变,改变弦的松紧程度。
【实验步骤】
(1)准备两根粗细不同的琴弦(或尼龙丝细钢丝)。如图所示,将弦的一端绕在桌子的腿上并打结,另一端绕过桌边的小滑轮,并挂上几个钩码,使琴弦在桌面上拉紧。再用两个三角形柱状小木块将弦支起,用塑胶尺弹拨弦的中部,就可看见弦的振动,并听见它发出的声音。
(2)分别改变弦的长度、粗细、张紧程度等不同情况下,弦发出声音的音调有什么变化?
【实验结论】
(1)长度、张紧程度相同时,弦越细,音调越高;
(2)粗细、张紧程度相同时,弦越短,音调越高;
(3)粗细、长度相同时,弦越紧,音调越高。
实验表明,弦越短、越细、越紧,它发出的声音音调越高。
点拨 (1)打击乐器
编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动,产生声音。演奏编钟时,敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音。
(2)管乐器
箫和笛等乐器,包含一段空气柱,吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上,就会改变空气柱的长度,从而改变音调。长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。
3.人和动物的听发声与听声频率
人和动物的发声频率范围各不相同(表2-2-1),能感受到的声音的频率范围也不相同(表2-2-2)。
【方法点拨】(1)物体振动频率高,音调高;频率低,音调低。
1.(23-24八年级上·广东广州·期末)甲音叉发声时比乙音叉振动慢,那么甲音叉( )
A.发声时振幅一定更小 B.发声时振动频率一定更高
C.发出声音的音调一定更低 D.发出声音的响度一定更大
【答案】C
【详解】振动的快慢用频率表示,振动越快,即频率越高,则音调越高。甲音叉发声时比乙音叉振动慢,那么甲音叉发声时振动频率一定更低,发出声音的音调一定更低。声音的响度与振幅有关。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(23-24八年级上·广东广州·期末)乐理中,音名、唱名、频率的关系如表格所示,则( )
音名
C
D
E
F
G
A
B
唱名
Do
Re
Mi
Fa
Sol
La
Si
频率/Hz
256
288
320
341.3
384
426.7
480
A.相比D音,发G音时,音调更低
B.唱名为Mi的音,每分钟振动320次
C.音名为B的音,频率最高,响度最大
D.相比C音,发A音时,声源每秒振动次数更多
【答案】D
【详解】A.与发D音时相比,发G音时频率更高,所以音调更高,故A不符合题意;
B.唱名为Mi的音,频率为320Hz,则每秒钟振动320次,故B不符合题意;
C.表中音名为B的音,频率最高,音调最高,与响度无关,故C不符合题意;
D.相比C音,发A音时频率更高,则声源每秒振动次数更多,故D符合题意。
故选D。
3.(23-24八年级上·广东肇庆·期末)如题图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水。小明向瓶口吹气,声音主要是由瓶内 振动产生的, 瓶子的音调最高,用筷子分别敲击瓶口, 瓶子的音调最低。
【答案】 空气柱 h h
【详解】[1][2]用嘴贴着瓶口吹气,振动发声的是由于瓶内空气柱的振动发出的,空气柱长度越短,音调越高,因此h的音调最高。
[3]用筷子轻轻敲击瓶口,声音是由瓶子和瓶内的水振动发出的,水越多,音调越低,所以h瓶的音调最低。
4.(23-24八年级上·广东江门·期中)声音的探究:
(一)小张发现塑料片快划与慢划发出声音的高低不同。他选择如图(A)所示的器材进一步探究,但忘记记录现象了。请帮他完成实验记载用薄塑料片在塑料梳子的齿上划两次,第一次快些,第二次慢些,则第 次发出的声音的音调高;如图(B)所示,用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划两次,则 把梳子发出的声音的音调高;
(二)、为了探究声音,某同学做了下列三个实验:
A.放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气全部抽出以后,铃声不响了;
B.在鼓面上撤一些小纸屑,用力击鼓时,我们听到声音的同时又看到纸屑会上下跳动;
C.将钢尺的一端伸出桌外,用力一弹,钢尺会发出声音,当改变钢尺伸出桌外的长度时,用相同的力弹钢尺,发现钢尺发出的声音不同。
通过这三个实验,你认为:
A实验说明了 :
B实验说明了 ;
C实验说明了 。
【答案】 一 乙 真空不能传声 振动产生声音 振动的频率影响音调的高低
【详解】(一)[1][2]频率越快,音调越高,故第一次发出的声音的音调高;如图(B)所示,乙梳子密集些,同样的速度划两次,乙的薄塑料片振动得更快,音调更高。
(二)[3]把钟罩内的空气全部抽出以后,铃声不响了,没有了介质,就听不到声音,说明声音的传播需要介质,或者真空不能传声。
[4]用力击鼓时,我们听到声音的同时又看到纸屑会上下跳动,纸屑的跳动说明鼓面在振动,故振动产生声音。
[5]当改变钢尺伸出桌外的长度时,用相同的力弹钢尺,振动的频率不同,发现钢尺发出的声音的音调不同,说明振动的频率影响音调的高低。
5.(23-24八年级上·广东惠州·期中)在学习吉他演奏的过程中,小明同学发现弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,她决定进行探究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:可能跟弦的横截面积有关;
猜想二:可能跟弦的长短有关;
猜想三:可能跟弦的材料有关。
为了验证这些猜想,她们找来了一些材料作为弦,其规格如下:
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
金属丝
60
0.76
B
金属丝
60
0.89
C
金属丝
60
1.02
D
金属丝
80
E
金属丝
100
0.76
F
尼龙丝
80
0.76
G
尼龙丝
100
1.02
(1)表中有的材料规格还没有填全,为了验证“猜想三”,请你填上表格中的空白数据; 。
(2)为了验证“猜想一”,可选用编号为 、 、 的弦进行探究;
(3)为了验证“猜想二”,可选用编号为 、 、 的弦进行探究。
(4)该实验主要运用的探究方法是 。
【答案】 0.76 A B C A D E 控制变量法
【详解】(1)[1]由题意知,猜想三:弦发出声音的音调高低可能跟弦的材料有关,要控制弦的横截面积和长短相同,改变弦的材料,实验编号D、F符合题意,该琴弦的横截面积应该为0.76 mm2。
(2)[2][3][4] 猜想一:弦发出声音的音调高低可能跟弦的横截面积有关,要控制弦的材料和长短相同,改变弦的横截面积,实验编号A、B、C符合题意。
(3)[5][6][7]猜想二:弦发出声音的音调高低可能跟弦的长短有关,要控制弦的材料和横截面积相同,改变弦的长短,实验编号A、D、E符合题意。
(4)[8]根据实验过程可知,该实验主要运用的探究方法是控制变量法。
1.(23-24八年级上·广东清远·阶段练习)音乐会上,演员正在演奏笛子,笛子发声是因为 的振动。演奏过程中,演员不断调整手指在笛身上的按压位置是为了改变声音的 。
【答案】 空气 音调
【详解】[1]声音是由物体振动产生,笛子发声是因为笛子内空气的振动。
[2]演奏过程中,演员不断调整手指在笛身上的按压位置是为了改变空气柱振动的长度,改变声音振动的快慢,改变声音的音调。
2.(23-24八年级上·广东广州·期末)有经验的养蜂人能根据蜜蜂飞行时翅膀振动发出的声音不同,来判断蜜蜂是出巢采蜜,还是采蜜回巢。蜜蜂出巢采蜜时双翅每秒约振动440次,采蜜归来,翅膀沾上了花粉、花蜜,双翅每秒约振动300次,则出巢时双翅振动的频率是 Hz,它比蜜蜂回巢时双翅振动的频率 (选填“高”或“低”)。人 (选填“能”或“不能”)听到蜜蜂采蜜回巢的声音。养蜂人主要依据声音的 不同,来判断蜜蜂是出巢还是回巢。
【答案】 440 高 能 音调
【详解】[1][2][3]频率为物体1s内振动的次数;蜜蜂出巢采蜜时双翅每秒振动440次,则频率为440Hz;采蜜回巢时双翅每秒约振动300次,则频率为300Hz,因此蜜蜂出巢时双翅振动的频率高;人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,所以人能听到蜜蜂采蜜回巢的声音。
[4]因振动频率不同音调就会不同,所以养蜂人可以根据音调来判断蜜蜂是出巢还是回巢。
3.(23-24八年级上·广东深圳·期中)如图,用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成“音乐水杯”,向瓶子吹气就可以演奏出优美动听的乐曲,此时发声体是 ;水位越高,音调越 。用胶锤敲击瓶子时也能发出声音,此时发声体是 ,水位越高,音调越 。
【答案】 空气柱 高 瓶子和水 低
【详解】[1][2]向瓶中吹气时,声音是由于空气柱的振动而发声的,因此空气柱越长,空气柱振动越慢,音调越低;水位高,空气柱越短,空气柱振动越快,音调越高。
[3][4]敲击瓶子时,瓶子和水柱一起振动,发出声音;水越少,质量越小,瓶子和水柱振动越快,发出的音调越高。所以水位越高,音调越低。
4.(23-24八年级上·广东梅州·期中)如图所示的图甲所示为某种声音输入到示波器上时显示的波形图。请在图乙的坐标图中画出一种声音的波形图,要求该声音音调不变,响度为图甲所示声音的2倍。
【答案】见解析
【详解】波峰和平衡位置间的竖直距离表示物体振动时振幅的大小,响度与振幅有关,要求声音的响度为原来的2倍,即波形有上下两个格的高度;波的疏密程度表示物体振动的快慢,即频率,音调与频率有关,要求声音的音调不变,则横坐标交点不变。如图所示:
5.(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。
1.(2024·安徽宣城·一模)随着人们生活水平的提高,越来越多的人选择养宠物陪伴自己,其中猫就是最受欢迎的家养宠物之一。有科学家研究发现,猫在开心时,发出的叫声频率较高;而在情绪低落时,发出的叫声频率较低,因此我们可以根据声音的 判断猫的情绪。
【答案】音调
【详解】由题意可知,猫在开心与满足时,倾向于发出频率上升的叫声;而在情绪低落或者感到紧张时,发出的喵声呈现下降频率。而频率的大小决定了发出声音的音调高低,因此,我们可以根据声音的音调来判断猫的情绪。
2.(2024·安徽滁州·一模)如图所示为航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏的情景。“葫芦丝”是靠空气柱振动发声的;按不同的孔可以改变声音的 。
【答案】音调
【详解】按不同的孔,改变了发声的空气柱的长度,可以改变空气柱振动的频率,从而改变声音的音调。
3.(2024·河南周口·二模)如图是艺术家演奏《二泉映月》的场景,演奏时发出的声音是由于 的振动而产生的,演奏者通过上下移动手指和拉粗细不同的弦,改变了声音的 。
【答案】 弦 音调
【详解】[1]演奏时,二胡的弦振动产生声音,所以,发声的振动部分是弦。
[2]演奏者通过上下移动手指的按压位置改变振动部分的长短和通过改变弦的粗细,改变振动的频率,从而改变声音的音调。
4.(2024·安徽滁州·二模)如图所示是钢琴的部分琴键,数字是琴键对应的琴弦振动时的频率(单位为Hz)。当演员从右向左按下琴键时,发出声音的音调越来越 (选填“高”或“低”)。
【答案】低
【详解】声音的音调与振动频率有关,振动频率越快,音调越高。由图可知,从右向左琴键的振动频率逐渐减小,因此音调越来越低。
5.(2024·河南驻马店·三模)如图所示是中国传统拨弦乐器“箜篌”,又称坎侯或空侯,其琴弦一般系在敞开的框架上。用手指拨弹 通过琴弦的 会发出优美的声音,拨动不同的琴弦,发出声音的 不同。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,弹奏箜篌,琴弦振动发声。
[2]由图可知,从左到右琴弦越来越短,则拨动时振动频率会越来越大,所产生乐音的音调逐渐变高。
6.(2024·江苏徐州·模拟预测)如图,在试管中加入少量水,用嘴对着试管口部吹气,想要使吹出声音的音调变高,以下做法可行的是( )
A.增加水量 B.减少水量
C.增大吹力 D.减小吹力
【答案】A
【详解】用嘴贴着试管口吹气,声音是由于试管口内空气柱的振动发出的,当水量增加时,空气柱长度越短,振动的频率越高,音调越高。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.(24-25八年级上·全国·假期作业)如图是儿歌“两只老虎”的一段歌词与乐谱,如表是一组音阶及其频率。小艾同学正确演唱“跑得快”这三个字时,关于声音变化的描述,正确的是( )
音符
1
2
3
4
5
6
7
音名
do
re
mi
fa
sol
la
si
频率/Hz
256
288
320
341.3
384
426.7
480
A.声带振动频率越来越高
B.声带振动频率越来越低
C.声波的传播速度逐渐增大
D.声波的传播速度逐渐减小
【答案】A
【详解】AB.通过乐谱判断出频率在逐渐升高,音调升高,故A正确,B错误;
CD.声音的传播速度的大小与音调无关,故CD错误。
故选A。
8.(23-24八年级上·湖北荆州·期末)如图所示,老师用同样的力吹一根吸管,并将它不断剪短,老师在探究声音的( )
A.响度与吸管长短的关系
B.音调与吸管材料的关系
C.音调与吸管内空气柱长度的关系
D.音色与吸管材料的关系
【答案】C
【详解】用同样的力吹越来越短的吸管,则吸管的长短不同,振动的快慢不同,发声的音调不同,所以的是声音的音调与吸管长度的关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.(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。
10.(23-24八年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,把装有水的酒杯放在桌上,用润湿的手指摩擦杯口边缘使其发声,其中较有价值且可探究的问题是( )
A.手指摩擦为什么能使杯发出不同声音
B.声音是由水振动产生的吗
C.音调为什么会随水量变化而变化
D.音调和水量多少有什么关系
【答案】D
【详解】如图的实验中,当用手指润湿后沿着杯口边缘摩擦时,当水量越大时,发出声音的音调越低。由题意可知,则应围绕音调的影响因素进行探究,是最有价值且可探究的问题。
故选D。
11.(22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)学习声音之后,小李等同学提出这样一个问题:二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调?在认真观察孩乐器之后,他们提出了这样几种猜想:
① 弦乐器的音调跟弦的长短有关;
②乐器的音调跟弦的松紧有关;
③ 弦乐器的音调跟弦的粗细有关。
为了研究猜想①是否正确?小李等同学进行了如下 实验:如图1-2所示,将一根胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上,另一端绕过桌边的小滑轮,挂上几个祛码,使它在桌面上拉紧,并用A 、B 两个三角形柱状小木块将弦支起。用一把塑料尺弹拨弦的中部,就可以听见弦发出的声音。然后在其他条件不变的情况下,改变A 、B 间的距离进行了多次实验,发现A 、B 间的距离越长,音调越低。
小李他们通过分析归纳,总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系,
(1)小李通过上述实验得出的结论是:同一根弦,松紧相同时,弦越长音调越 。
(2)小李实验过程中,要在其他条件不变的前提下,改变A、B 之间的距离。所运用的一种物理研究方法是 。
(3)小提琴演员演奏时,手指要在弦上不停地移动,这样做的作用是什么?
【答案】 低 控制变量法 改变弦长从而改变音调
【详解】(1)[1]小李在实验过程中,粗细和松紧不变的情况下,改变A、B间的距离进行了多次实验,发现A、B间的距离越长,音调越低。
(2)[2]在探究音调跟弦的长短的关系的实验过程中,控制粗细和松紧不变,这种方法是控制变量法。
(3)[3]小提琴演员演奏时,手指要在弦上不停地移动,在粗细和松紧不变的情况下,改变弦的长短,改变弦的音调。
12.(23-24八年级上·江西吉安·阶段练习)在观看交响乐队演奏的过程中,小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的长度有关;
猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关。
小华找来了两个未使用过的一次性注射器制成了哨子(如图所示)。注射器的规格分别为2.5 mL和5 mL。他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度,同时利用专用仪器测出声音的频率和响度,详见表(表中“mL”表示毫升,“cm”表示厘米)。
序号
A
B
C
D
E
F
注射器规格(mL)
2.5
2.5
2.5
5
5
5
空气柱长度(cm)
2
1.5
1
2
1.5
1
频率(Hz)
337
488
562
300
337
488
声强级(dB)
75
75
60
75
60
75
(1)选用序号为A、B、C的三次实验作对比,可以得出:当空气柱的 相同时,管内空气柱越短,音调越 ;
(2)选用序号为 的两次实验作对比,可以得出:当空气柱的 相同时,管内空气柱横截面积越大,音调越 ;
(3)序号为C、F的两次实验中,响度大的是 ;(填“C”或“F”)
(4)本次实验应用的科学探究方法是 。
【答案】 横截面积 高 A、D 长度 低 F 控制变量法
【详解】(1)[1][2] 选用序号为A、B、C的三次实验做对比,注射器规格相同,空气柱的横截面积相同,空气柱的长度不同,声音的频率不同,音调不同。可以得出:在空气柱的横截面积(或粗细)相同时,管内空气柱越短,频率越快,音调越高。
(2)[3][4][5] 要验证猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关,要控制空气柱的长度一定,改变管内空气柱的横截面积(粗细),故选用序号为A、D的两次实验做对比,分析表格数据可以得出:在空气柱的长度相同时,管内空气柱横截面积越大,频率越慢,音调越低。
(3)[6] 序号为C、F的两次实验中,C的声强级为60dB,F的声强级为75dB,所以响度大的是F。
(4)[7] 探究音调与某个因素的关系时,要控制其它因素不变,用到了控制变量法。
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