2.2声音的特性讲义——2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第二节 声音的特性 基础知识 响度 音调 音色 定义 声音的强弱称为响度（单位：dB） 声音的高低称为音调. 声音的品质和特色。 决定因素 由发声物体振动的幅度决定，振动幅度越大，响度越大。 声音的传播距离、扩散程度也会影响度的大小 由发声物体振动快慢，振动越快，音调越高。 物体振动的快慢用振动的次数与所用时间之比来表示，称为频率（单位：Hz）。 发声物体的材料、结构等 改变方法 改变用力的大小，用力敲鼓或者用力拨动琴弦都会让响度变大。 改变发声物体的长短、粗细、松紧、大小 越短、越细、越紧、越小的物体发出声音的音调越高。 改变材料、结构等 常见例子 禁止喧哗 震耳欲聋 歌声嘹亮 轻声细语 听音乐调节音量 男高音 女低音 管乐器按住不同的出气孔 弦乐器按压琴弦的不同部位 区分不同的人或动物 声音锁 波形图 1) 波峰的高度表示响度的大小，高度越高，响度越大，甲与丙、丁响度相同。 2) 波峰之间的距离表示音调的高低，距离越小，音调越高，乙与丙、丁的音调相同。 3) 波的形状表示音色，丁与甲乙丙音色不同。 探究影响音调/响度的因素的小实验 用大小不同的力度取敲击音叉，用的力度越大，乒乓球被弹起的高度越高，声音的响度越大。说明力度越大，声音的响度越大。 用同样的力度波动钢尺，当钢尺伸出桌面的长度越长时，振动的越慢，音调越低，说明发声物体的长短可以改变音调的高低。 用同样的力度拨动钢丝a与钢丝b，较细的钢丝b振动的比较快，音调较高，说明发声物体的粗细可以改变音调的高低。 用同样的力度，由大到小敲击不同的编钟，可以听到编钟发出的声音音调逐渐升高。说明说明发声物体的大小可以改变音调的高低。 1.由左向右，用同样的力度向瓶吹气，发出的声音音调逐渐升高，这是因为振动发出声音的空气柱越来越短。 2.由左向右，用同样的力度敲击瓶子，发出的声音音调逐渐降低，这是因为振动发出声音的瓶内的水的质量越来越小。 实验方法总结 上述四个小实验中影响响度/音调的因素不止一个，但每次实验我们只改变其中的一个因素，观察对结果的影响。这种实验方法在物理上称为控制变量法。 题型过关 【题型1】响度 1．“又进球啦！”足球场上传来了震耳欲聋的欢呼声，这里的“震耳欲聋”形容的是声音（ ） A．响度大 B．音调高 C．音色好 D．传播快 2．在操场上上体育课，体育老师发出的口令，近处的学生听到了，而远处的学生没有听清楚，这说明（    ） A．响度与振幅有关 B．音调与振幅有关 C．响度与人到声源的距离有关 D．音色与人到声源的距离有关 3．声音的响度与发声体的 有关；此外，响度还跟 有关，人们在野外喊话时，常把双手合拢做成喇叭状围在口边，这是为了减少声音的 从而增大 。 4．探究响度的大小与振动幅度的关系如图所示的装置下，用不同的力度，敲打同一个音叉，观察发现：敲打的力越大，乒乓球被弹开的幅度越 ，音叉发出声音的响度越 ，这种物理方法叫做 ； （1）思考响度大小与距离的关系 坐在前排的同学听到老师声音的响度比后排的同学要大。这是因为声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小； （2）结论：声音的响度与 有关， 越大，响度越大；此外，响度还与 有关。 【题型2】音调 5．吉他演奏前，乐手会调节弦的松紧，这样做主要是为了改变声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．速度 6．在校园合唱比赛中，老师将同学们分为高音部和低音部，他是依据声音的（　　） A．音调 B．响度 C．振幅 D．音色 7．如图所示，用同样大小的力吹气，改变试管中的水量，听到发出的声音不同。声音的主要区别是其（　　） A．振幅 B．音色 C．响度 D．音调 8．以下操作中，不能改变音调的是（　　） A．用大小相同的力拨动粗细不同橡皮筋 B．改变用力大小，敲鼓面 C．改变钢尺伸出桌面长度，用相同力拨动钢尺 D．用相同的力敲击大小不同的编钟 9．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，第一次让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音；第二次让一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同.比较两种情况下，第 次钢尺振动得快，它的音调 （填“高”或“低”），这说明音调与 有关. 10．在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，制成“水瓶琴”乐器（如图）。小明用相同的力量从左到右敲击它们，听到的声音的音调逐渐变 （选填“高”或“低”）；小华用嘴从左到右依次吹瓶口，此时发声体是 （选填“空气柱”或“瓶壁”），听到的声音的音调逐渐变 。生活中往保温瓶中灌开水，是根据 （选填“小明”或“小华”）的方法判断壶里水位高低的。 11．在学习二胡演奏过程中，小明发现琴弦发出的声音频率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三个探究问题： ①琴弦发出声音的频率高低与琴弦的横截面积是否有关； ②琴弦发出声音的频率高低与琴弦的长度是否有关；③琴弦发出声音的频率高低与琴弦的材料是否有关。如表是他们根据探究问题将实验材料分组的情况。 编号 材料 长度（厘米） 横截面积（毫米） A 尼龙 55 1 B 尼龙 55 0.5 C 尼龙 80 1 D 镍合金 55 0.5 (1)如果选择上表中A、B两组材料进行实验，则所探究的问题是 ；（选填“①”、“②”或“③”） (2)如果探究问题③，实验中应控制横截面积和 不变； (3)探究过程通常采用下列一些步骤：①分析归纳；②实验探究；③提出问题（或猜想）；④得出结论等。你认为该同学完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是： ；（填写序号） (4)在上述探究过程中，采用的探究方法叫做 。 【题型3】音色 12．喇叭里响起“我和你，心连心……”的歌声，小凡说：“是刘欢在演唱。”他的判断是根据声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 13．潼南大佛寺七檐佛阁旁边山石道上的石阶上，凡步履所触，便会发出悠扬婉转类似古琴的声音。“类似古琴的声音”是指它的 （选填“响度”“音调”或“音色”）。 【题型4】波形图 14．物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点。如图所示，根据甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图，下列判断正确的是（　　） A．甲音叉比乙音叉振动得快 B．甲音叉比乙音叉发声的音调低 C．甲、乙两音叉发声的频率相同 D．甲音叉发声的响度比乙音叉发声的响度大 15．声波能直观地反映声音的特性。如图所示的是四种声音的波形图，下列说法中正确的是（　　） A．甲和乙的音色相同 B．甲和丙的音调相同 C．乙和丙的响度相同 D．乙和丁的响度相同 16．下列为录制合成的声音波形图，由图可知，音调相同的有______，音色相同的有______。 17．小雪演奏小提琴时，小提琴是靠 发声的；晓彤分别用双簧管、长笛和小提琴对着示波器，用相同的振幅演奏C调“1”，产生的声波波形图如图所示，由此可以看出它们的 不同（选填“音调”“响度”或“音色”）。 18．如图，甲、乙、丙分别是三种声音的波形图，则下列说法正确的是（ ） A．它们的音调相同、响度相同、音色相同 B．它们的音调相同、响度不同、音色相同 C．它们的音调不同、响度相同、音色相同 D．它们的音调相同、响度不同、音色不同 【题型5】声现象综合分析 21．杜甫在《月夜忆舍弟》中写到“戍鼓断人行，边秋一雁声。”关于“鼓声”和“雁声”，下列说法正确的是（　　） A．“鼓声”是振动产生的，“雁声”不是振动产生的 B．人们听到“鼓声”和“雁声”是通过空气传播的 C．能区分“鼓声”和“雁声”主要是因为音调不同 D．“鼓声”的响度一定比“雁声”的响度大 22．关于声现象，下列说法正确的是（　　） A．演奏二胡用不同的手指按弦是为了改变音调 B．“闻其声而辨其人”是根据声音的音调来判断的 C．用大小不同的力先后敲击同一音叉，音叉发声的音调会不同 D．“不敢高声语，恐惊天上人”其中“高”是指声音的音调高 23．2024年春晚西安分会场《山河诗长安》中千人齐诵《将进酒》的场景震撼全网。下列节目中诗句关于声现象的描述不正确的是（　　） A．“仰天大笑出门去，我辈岂是蓬蒿人”中的“大”指的是声音的响度高 B．“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”中“马蹄急”指的是声音的音色高 C．“唯愿当歌对酒时，月光长照金樽里”中的“歌”是由声带振动产生的 D．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”中“爆竹声”是通过空气传入人耳的 24．监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表，则（　　） 声音 鸟鸣 猫叫 声音的频率/Hz 5000 800 声音强弱的等级/dB 30 60 A．鸟鸣的响度大 B．猫的声带振动的比较快 C．鸟鸣的频率高 D．猫叫的音调高 25．观察现象，积极思考，是学习物理的基本方法。如图所示，把发声的音叉放入水中，看到音叉溅起许多水花，这个现象说明声音是由于物体 产生的。敲击不同的音叉，听到的音调不同，是因为不同音叉振动的 不同。 26．小刚在环境幽静，鸟语花香的飞来湖公园散步，鸟语等声音都是由于物体的 而产生的；听到“鸟语”能区分鸟的种类，主要是根据他们声音的 不同；若声音从空气传播到水中时，声速将 （选填“变大”、“不变”或“变小”） 27．在学校艺术节中歌唱比赛的情景你应该还记忆犹新，请根据所学的声音的知识填写。获一等奖的小王同学在唱歌时，本班的同学不看也能知道是他在唱歌，他们是根据 来判断的；小王的歌声经过话筒和音响系统后出来的声音的 （选填“音调”或“响度”）增加；优美的歌声是通过 传播的；演唱结束时同学们热烈鼓掌，掌声是由于 而产生的。 28．小明在观察如图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 钢丝直径/mm 2 1 1 AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数 3 3 4 3 （1）实验中，在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的 ； （2）第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 关系，拨动后发现第1次实验发声音调低，则小明可得出结论：当弦的材料、 和 相同时，弦越 ，音调越高； （3）为了探究某一猜想，关于第4次钢丝的粗细选择，必须是_____（填序号）； A．1mm B．2mm C．1mm或2mm均可 （4）二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律，图丙中小明手握上端，两手指按压的是音符“3”、“4”位置，已知相同条件下，弦越短，音调越高。为发出“3”音符（“3”比“4”音调低），此时他最简单合理的操作是：松开 （选填“中指”或“食指”）。 参考答案 1．【答案】A 【详解】 震耳欲聋是指声音的响度很大，与其他选项内容无关。 故选A。 2．【答案】C 【详解】体育老师发出的口令，由于近处的学生听到的声音的响度大，而远处的学生听到的声音的响度小，这说明响度与人到声源的距离有关． 3．【答案】振幅；离发声体远近；分散；响度 【详解】[1][2]响度指声音的大小，跟物体的振幅、距声源的距离、分散程度有关。 [3][4]人们在野外喊话时，常把双手合拢做成喇叭状围在口边，这是为了减少声音的分散，使声音传播的方向更集中，从而增大声音的响度。 4．【答案】大；大；转化法；振幅；振幅；距离声音的远近 【详解】用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出不同响度的声音时，观察到敲打的力越大，响度越大，乒乓球被弹开的幅度越大。 该实验中，乒乓球的作用是将音叉的振动转化成了乒乓球被弹开的幅度，方便实验观察，这种研究问题的方法称为转换法。 （2）通过实验得出结论：响度与发声体振动幅度有关，振幅越大，响度越大。同时响度还与距离声源的远近有关，即距离声源的距离越远，响度越小。 5．【答案】B 【详解】吉他属于弦乐器，弦乐器的音调跟频率有关，频率跟弦的松紧、长短、粗细有关，故调节弦的松紧，主要是为了改变声音的音调。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．【答案】A 【详解】 高音部和低音部，指的是声音振动频率的不同，即音调的不同，故A符合题意。 故选A。 7．【答案】D 【详解】在声音的特性中，音调取决于发声体振动的频率，响度取决于发声体振动的幅度，音色取决于发声体本身的材料和结构。用同样大小的力吹气，改变试管中的水量，发声体材料结构不变、振幅不变，改变了振动频率，所以音调改变，这里声音的主要区别是音调。 故选D。 8．【答案】B 【详解】A．用大小相同的力拨动粗细不同橡皮筋，橡皮筋振动的频率不同，发声的音调不同，故A不符合题意； B．改变用力大小敲击鼓面，会改变鼓面振动的幅度，从而改变响度，不能改变频率，不能改变音调，故B符合题意； C．钢尺伸出桌面的长度不同振动的频率不同，音调不同，故C不符合题意； D．用相同的力敲击大小不同的编钟，编钟振动的频率不同，发声的音调不同，故D不符合题意。 9．【答案】一；高；振动的频率 【详解】第一次伸出桌面短一些，钢尺振动的快；第二次伸出桌面长一些，钢尺振动的慢；钢尺伸出桌边越短，振动越快，频率越高，音调越高，说明音调与振动的频率有关． 【点睛】音调的高低和振动的频率有关，频率越大，音调越高． 10．【答案】低；空气柱；高；小华 【详解】小明用相同的力量从左到右敲击它们，发声体是瓶壁，水越多，瓶壁振动频率越低，听到的声音的音调逐渐变低。 小华用嘴从左到右依次吹瓶口，引起瓶中空气的振动，此时发声体是瓶中水面上方的空气柱，空气柱越短，振动频率越高，听到的声音的音调逐渐变高。 生活中往保温瓶中灌开水，发出的声音是瓶内水面上方的空气柱振动产生的，所以，是根据小华的方法判断壶里水位高低的。 11．【答案】①；长度；③②①④；控制变量法； 【详解】 (1)如果选择上表中A、B两组材料进行实验，可发现，AB长度和材料都相同，而横截面积不同，因此选择上表中A、B两组材料进行实验，则所探究的问题是琴弦发出声音的频率高低与琴弦的横截面积是否有关。 (2)如果验证猜想③：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关时，应控制长度和横截面积相同。 (3)经分析：要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：③提出问题（或猜想）；②实验探究；①分析归纳；④得出结论；即③②①④。 (4)琴弦发出的声音频率高低受各种因素的影响，实验中采用的是控制变量法。 12．【答案】C 【详解】音色是指声音的特色，与发声体的材料和结构有关。不同的发声体发出声音的音调、响度尽管都可能相同，但音色却一定不同（辨别是什么物体发的声靠音色）。 13．【答案】音色 【详解】音色反映了声音的品质和特色，不同的发声体的材料和结构不同，发出的声音也不同，石阶发出悠扬婉转类似古琴的声音，是指声音的音色。 14．【答案】A 【详解】A．声音是由发声体振动产生的，由波形图可知，相同的时间内甲音叉振动的次数多，甲音叉振动快，故A正确； B．振动越快，音调就越高，甲音叉振动快，甲音叉发声的音调高，故B错误； C．发声的频率表示发声体振动的快慢，甲音叉振动快，甲音叉发声的频率高，故C错误； D．响度是由发声体的振幅决定的，两个音叉振动幅度相同，所以响度相同，故D错误。故选A。 15．【答案】C 【详解】A．甲、乙波形不同，音色不同，振动的频率相同，音调相同，故A错误； B．由图可知，相同时间内，甲、丙振动的次数不相同，即甲、丙振动的频率不相同，所以甲、丙的音调不相同，故B错误； C．由图可知，乙、丙的振幅相同，所以乙、内的响度相同，故C正确； D．由图可知，乙、丁的振幅不相同，所以乙、丁的响度不相同，故D错误。 16．【答案】甲乙丁；甲丙丁 【详解】音调由频率决定，甲乙丁表示声音的频率相同，音调相同。 不同的发声体音色不同，波形图的形状不同，所以音色相同的有甲丙丁。 17．【答案】琴弦振动；音色 【详解】振动产生声音，小提琴是靠琴弦振动发出声音；波的形状不同，说明声音的特色不同，即音色不同。 18．【答案】D 【详解】 A．“未见其人，先闻其声”的主要判断依据是个人不同的音色，故A正确，A不符合题意； B．“震耳欲聋”是指声音的响度大，故B正确，B不符合题意； C．初中阶段男生一般都要经历的“变声期”是指音调发生了改变，故C正确，C不符合题意； D．“轻声细语”指的是降低声音的响度，故D错误，D符合题意。 故选D。 19．【答案】（1） 振动 转换 振幅 （2） 响度 真空不能传声 （3） 大 增加 音调 【解析】 （1） 图甲中，通过乒乓球被弹起将音叉微小的振动放大，这种实验方法叫作转换法；乒乓球被弹起说明音叉发声时在振动，乒乓球被弹起的越高，振幅越大，响度越大，该实验可以说明响度跟振幅的关系。 （2） 图乙中，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内正在响铃的电铃铃声越来越小，即响度越来越小，通过推理可得出结论：真空不能传声。 （3） 钢尺的一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，钢尺振动发出声音；保持钢尺伸出桌面的长度不变，用更大的力拨动钢尺，钢尺的振幅变大，则听到声音的响度变大；改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即发出声音的音调不同；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低。 20．【答案】D 【解析】从三个波形图中可以看出，同一段时间内，甲、乙、丙都有5个波峰、4个波谷，即它们振动的频率是相同的，说明它们的音调是相同的；甲、乙、丙振动的幅度不同，说明它们的响度不同；三个波形图中波的形状都不相同，说明它们的音色不同；故D正确，错误。故选D。 21．【答案】B 【详解】A．声音是由物体的振动产生的，无论是“鼓声”还是“雁声”，都是由它们各自的振动源振动产生的。鼓声是由鼓面的振动产生的，而雁声则是由雁的声带振动产生的。故A错误； B．声音的传播需要介质，而空气是声音传播的一种常见介质。人们能够听到“鼓声”和“雁声”，就是因为这些声音通过空气传播到了人耳。故B正确； C．音色是声音的一个特性，它反映了声音的品质和特色。不同发声体的材料和结构不同，因此它们发出的声音的音色也不同。我们能够区分“鼓声”和“雁声”，主要是因为它们的音色不同，而不是音调不同。音调是指声音的高低，与声音的频率有关，与本题无关。故C错误； D．响度是声音的一个特性，它表示声音的强弱或大小。响度的大小与发声体的振幅和听者与发声体之间的距离有关。由于题目中没有给出“鼓声”和“雁声”的振幅以及听者与它们之间的距离，所以我们无法判断“鼓声”的响度是否一定比“雁声”的响度大。故D错误。 22．【答案】A 【详解】 A．演奏二胡用不同的手指按弦，弦振动的频率不同，发出声音的音调不同，故A正确； B．每个发声体发出声音的音色是不同的，“闻其声而辨其人”主要是根据声音的音色来判断的，故B错误； C．用大小不同的力先后敲击同一音叉，音叉的振幅不同，音叉发声的响度不同，故C错误； D．不敢高声语中的高是指用力说话，发声体振幅大，发出的声音响度大，故D错误。 故选A。 23．【答案】B 【详解】A．“仰天大笑出门去，我辈岂是蓬蒿人”中的“大”是指笑声很大，所以响度大指的是声音的响度高，故A正确，不符合题意； B．“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”中“马蹄疾”是指马蹄声间隔很短，与音色无关，故B错误，符合题意； C．声音是由物体振动产生的，“唯愿当歌对酒时，月光长照金樽里”中的“歌”是由人的声带振动产生的，故C正确，不符合题意； D．声音的传播需要介质，“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”中“爆竹声”是通过空气传入人耳的，故D正确，不符合题意。 24．【答案】C 【详解】A．分析数据可知，猫叫的声音强弱的等级大于鸟鸣的声音强弱的等级，所以猫叫的响度大，故A不符合题意； B．鸟叫每秒振动5000次，猫叫每秒振动给500次，故B不符合题意； CD．鸟鸣的频率为5000Hz，猫叫的频率为800Hz，所以鸟鸣的频率高，音调高，故C符合题意，D不符合题意。 25．【答案】振动；频率 【详解】发声的音叉放在水中能激起水花，说明发声的物体在振动，声音是由物体的振动产生的。敲击不同的音叉，发出声音的音调不同，因为不同的音叉振动的频率不同。 26．【答案】振动；音色；变大 【详解】声音是由物体的振动产生的，鸟语等声音都是由于物体的振动产生的。 音色反映的是声音的品质与特色，它跟发声体的材料和结构有关，听到“鸟语”能区分鸟的种类，是通过它们的音色不同进行辨别的。 声音在不同介质中，传播速度不同，声音从空气传播到水中时，它的传播速度将变大。 27．【答案】音色；响度；空气；空气振动 【详解】音色决定了声音的品质，因此本班同学听歌声就可以确定是谁在唱歌，他们是根据音色进行来判断的。经过话筒和音响系统后出来的声音，是将声音的振幅放大，因此使声音的响度增加。声音的传播需要介质，同学们听到的歌声是通过空气传播的。 声音是由物体振动产生的，因此掌声由于空气振动而产生的。 28．【答案】（1）松紧程度　（2）粗细；松紧；长度；细　（3）C　（4）中指 【详解】（1）如乙图所示，在钢丝末端悬挂的钩码越多，钩码对钢丝的拉力越大，钢丝就绷的越紧，所以在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的松紧程度。 （2）第1、2两次实验中，琴弦的松紧、长短相同，粗细不同，为了探究音调与弦的粗细（或者直径或者横截面积）关系。第1次实验的弦较粗，第1次实验发声音调低，因此比较第1、2两次的实验数据可知，在弦的材料、松紧、长度相同时，弦越细，音调越高。 （3）前三次实验AB间距都是50cm，第4次实验AB间距是30cm，这是为了探究音调与钢丝长度的关系，实验需要控制钢丝的粗细和松紧程度相同，可以选择第1次或者第2次实验与第4次实验进行对比，所以第4次实验用的钢丝粗细都可以，故C符合题意，AB不符合题意。 （4）如图丙所示，“3”音符比“4”音符的音调低，为发出“3”音符，他此时最简单合理的操作是改变弦的长度，只要松开中指弦的长度就变大，当弦的粗细和松紧相同时，弦越长音调越低。 14 学科网（北京）股份有限公司 $$