2.2 声音的特性(7大题型)-2024-2025学年八年级上册物理同步题型分类讲与练(人教版2024)
2024-09-20
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内容正文:
2.2 声音的特性
知识点 1 音调
1、定义:物理学中把声音的高低叫做音调,它是描述声音高低的物理量。
2、实验探究:影响音调高低的因素
①实验方法:控制变量法。
②步骤:将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意其振动的快慢;改变钢尺伸出桌面的长度,再次拨动钢尺,使钢尺两次振动幅度大致相同,比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
③现象:钢尺伸出桌边的长度越长,钢尺振动得越慢,发声的音调越低。
④结论:物体振动得快,发声的音调就高;振动得慢,发声的音调就低。
3、音调与频率的关系
①物理学中常以每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。频率用符号f表示。物体振动越快,频率越高;物体振动越慢,频率越低
②单位:赫兹,符号Hz。物体在1s内振动1次,其频率为1Hz。
③音调与频率的关系:频率决定声音的音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
4、音调与波形图
用示波器可以观察到不同音调的声音的波形不同,下图是甲、乙两个振动频率不同的音叉的声音波形图。
甲:音调低。相同时间内,波的个数少、频率低。
乙:音调高。相同时间内,波的个数多、频率高。
5、超声波与次声波
①人的听觉频率范围:人能够感受到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是从20 Hz到 20000 Hz。
②超声波:频率高于20000Hz的声叫作超声波,因为它们超过人类听觉的上限。
次声波:把频率低于20Hz的声叫作次声波,因为它们低于人类听觉的下限。
知识点2 响度
1、定义: 物理学中,声音的强弱叫做响度。
2、实验探究:影响响度的因素
①步骤:用细线拴住乒乓球,悬挂在铁架台上,让音叉一臂的外侧接触乒乓球;橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动,听一听音叉发出的声音,观察乒乓球被弹开的幅度;用橡皮槌用力敲击音叉,再次听一听音叉发出的声音,观察乒乓球被弹开的幅度。
②现象:敲击的力越大,乒乓球被弹开的幅度越大,声音的响度越大。
③结论:声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大,产生声音的响度越大;发声体振动的幅度越小,产生声音的响度越小。
3、影响响度的因素
①振幅
物体振动时,偏离原来位置的最大距离。物理学中振幅来描述物体振动的幅度,则上述实验结论可表述为:物体的振幅越大,产生声音的响度越大;物体的振幅越小,产生声音的响度越小。
②影响响度的其他因素
声音的响度除了与振幅有关外,还跟人距离发声体的远近有关。距离发声体越远,声音越分散,听到的声音响度越小;距离发声体越近,听到的声音响度越大。
4、响度与波形图
图甲:波峰和波谷到平衡位置的距离远→振幅大→响度大。
图乙:波峰和波谷到平衡位置的距离近→振幅小→响度小。
知识点3 音色
1、定义:声音的品质叫做音色,又叫音品,它反映了每个物体发出的声音特有的品质。
2、决定因素:由发声体本身的材料、结构和发声方式等因素决定。构成发声体的材料不同,音色不同;发声体的形状不同,音色不同。
3、音色与波形图
观察上述波形图,不同乐器发出的声音,其波形总体上的疏密程度、振幅是相同的,即声波的音调、响度相同,但是波的形状不同,即音色不同。
4、乐音
发声体做有规律的振动产生的声音叫做乐音。响度、音调音色是乐音的三个特征,叫做乐音的三要素。
1、解决波形图问题的方法
在波形图中,横轴代表的是时间,纵轴代表振幅。
①相同时间内,振动次数越多(越密集),频率越高,音调越高。
②曲线最高点(或最低点)到横轴的距离就是振幅,振幅越大,响度越大。
例如,音调:甲=乙<丙;响度:甲=丙>乙。
2、三类不同乐器的音调的影响因素
①管乐器振动的部位为空气柱,影响音调的因素为空气柱的长度、气流的速度。其他因素相同的情况下,空气柱越短,音调越高。
②弦乐器振动的部位为琴弦,影响音调的因素为振动部分弦的松紧程度、长度和粗细。其他因素相同的情况下,琴弦越紧,音调越高。
③打击乐器振动的部位为打击部位,影响音调的因素为乐器的大小、厚薄、长短、振动的面积等。
题型一 音调
【例1】(2024·湖北十堰·一模)《格萨斯尔》、《玛纳斯》、《江格尔》是中华民族的三大英雄史诗,2024年央视春晚歌曲《永恒的诗篇》将这些史诗同台出现,为我们带来了一场视听盛宴。在该节目中,出现了一种弹拨乐器叫托布秀尔。下列说法正确的是( )
A.演奏托布秀尔时通过弦的振动发声
B.弦的长短不同,发出声音的音色不同
C.用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦发声响度大
D.拨动同一琴弦的力越大,发声音调越高
【变式1-1】(多选)(23-24八年级上·河南郑州·阶段练习)如图所示在A、B、C、D 4个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.敲打D瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,A的音调最高
D.用筷子依次敲打瓶口,D的音调最高
【变式1-2】(2024·四川绵阳·模拟预测)男女两位同学唱歌,其中一个声带每秒钟振动330次,另一个280次,正常情况下列判断正确的是( )
A.男生发声频率330Hz、音调高 B.女生发声频率330Hz、音调高
C.男生发声频率280Hz、音调高 D.女生发声频率280Hz、音调高
【变式1-3】(2024·湖北·三模)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,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;减小钢尺伸出桌边的长度,用大小相同的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动和发声情况,下列说法错误的是( )
A.声音是由钢尺振动产生的 B.声音以声波的形式向四周传播
C.第二次振动的频率高,音调高 D.钢尺两次发出声音的响度不同
【变式1-4】(2024·福建厦门·一模)琴岛鼓浪屿的钢琴密度居全国之首,弹奏钢琴时由弦槌敲击琴弦 而发声,琴弦越短越细,琴弦的振动频率越大,发出声音的 就会越高。
【变式1-5】(2024·河南漯河·一模)在物理兴趣小组组织的活动中,小明利用橡皮筋等自制了如图所示的简易“古筝”,并用它进行了演奏。“古筝”的声音是由 的振动产生的;用同样大小的力拨动橡皮筋,发声时粗橡皮筋比细橡皮筋的音调 (选填“高”或“低”)。
题型二 实验:探究音调与频率的关系
【例2】(23-24八年级上·山东青岛·阶段练习)为了探究声音的三个特性,同学们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,从而得出了 的关系;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,发现音调逐渐变“低”了,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音了 波。
(2)保持钢尺伸出长度不变,用大小 (选填“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振幅关系;
(3)小华换用塑料尺做此实验,塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和振动速度与钢尺均相同时,但听到的声音却有些不同,主要差异是 (选填“响度”、“音调”或“音色”)。
(4)上述实验中用到的研究方法叫 。
【变式2-1】(24-25八年级上·广西南宁·开学考试)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”)。
【变式2-2】(23-24八年级上·广东汕头·期末)某研究小组利用一些长短、粗细、材料不同的琴弦,进行探究“音调和哪些因素有关”的活动,他们选用的琴弦长度、材料在如图甲中已标出,其中琴弦的直径(即粗细)关系:da=dc=dd,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“a”、“b”、“c”或“d”);
(2)若选择琴弦a和b,则是为了研究 ;
(3)某同学选择琴弦b和c研究“琴弦音调高低与材料的关系”是否可行?同组的另一位同学却说不可行,原因是: ;
(4)探究过程通常采用下列一些步骤:
A.实验研究 B.分析归纳 C.提出问题(或猜想) D.得出结论
你认为要完成本探究的全过程,所采用的合理顺序应该是(只填代号) ;
(5)如图乙,是声音输入到示波器上时显示振幅与时间关系的波形,其中声音音调相同的图是 ,响度相同的图是 。
【变式2-3】(23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)如图所示是小明同学在做“什么因素决定音调的高低”的实验,将一把钢尺紧按在桌面上,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,再次拨动。注意两次的振动幅度大致相同。思考回答问题:
(1)钢尺伸出桌边的长度变化时, (填声音的特性)同时也随之发生了变化,当钢尺伸出桌边的长度越长,振动得越 (填“快”或“慢”);
(2)当使钢尺伸出桌面的长度相同,用大小不同的力度去拨动钢尺,此时小明实验的目的是探究 (填声音的特性)与哪些因素有关,实验中控制伸出桌面长度相同的方法是控制变量法。
题型三 响度
【例3】(2024·湖南娄底·模拟预测)在公共场所,用手机接听电话时,需要适当降低声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【变式3-1】(23-24七年级上·内蒙古呼和浩特·期中)医用听诊器的作用是( )
A.能使心脏振动的振幅增加,响度增大
B.减少声音的分散,听得更清楚
C.能改变心跳的频率,使音调变调
D.能改变心跳的音色,使声音好听些
【变式3-2】(23-24八年级上·湖北荆州·期末)野外郊游,当我们喊远处的同学时,往往用手做成喇叭形放在嘴前喊,这样做减少了 ,可以使远处的同学听到声音的 大一些。
【变式3-3】(22-23八年级上·广东茂名·阶段练习)声音是由物体的 产生的。“震耳欲聋”反映了声音的 很 。
【变式3-4】(2024·河北保定·二模)“以水为礼,以鼓迎宾。”在杭州19届亚运会开幕式上,伴随着19面水鼓敲响(如图),迎宾表演《水涧秋辉》正式开始。鼓声是由鼓面的 而产生的,改变敲鼓的力度,可以改变鼓声的 。
题型四 实验:探究响度与振幅的关系
【例4】(22-23八年级上·江苏常州·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)钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边短一些,拨动钢尺;然后伸出桌边长一些,再拨动钢尺,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,发出声音的音调越 (选填“高”或“低”);
(2)钢尺紧按在桌面上,伸出桌面的长度保持不变,先轻拨动钢尺振动,同时观察钢尺振动的 ,这种实验研究方法叫做: ;
(3)实验表明:影响声音高低的因素是声源振动的 ,影响声音强弱的因素是声源振动的 ,听到声音的强弱还与 有关。
【变式4-1】(22-23八年级上·山东潍坊·期末)某同学用音叉和乒乓球探究声音的响度与什么因素有关,如图所示。实验时,该同学用不同的方式敲响音叉后,将音叉靠近乒乓球,听声音的同时观察乒乓球的情况。
(1)实验中,乒乓球的作用是 ;
(2)用不同方式敲响音叉具体是指 ;
A.敲音叉的不同部位
B.用轻重不同的力度敲响音叉
C.敲响规格不同的音叉
D.用不同材质的小锤敲响音叉
(3)若将该实验装置移到月球上进行实验,观察到的乒乓球的相关现象与地球上 。(选填“相同”或“不同”)。
【变式4-2】(21-22八年级上·山东泰安·期中)下面是声现象学习中的小实验;
(1)探究“响度与什么因素有关”
①如图Ⅰ,使音叉发出不同响度的声音时,乒乓球被弹开的幅度是不同的,说明响度与 有关;
②图Ⅱ中甲图和乙图为敲击音叉时示波器在相同时间内截取的声波图,下列说法正确的是 (选填下列选项序号);
A.甲比乙的音调小 B.甲比乙的响度小
C.甲比乙的音调大 D.甲比乙的响度大
③假如在月球上敲击音叉,实验者 (选填“能”或“不能”)听到声音;
(2)小文在课外完成了以下几个小实验:
实验1.在音箱上放一些小纸球,小纸球会随着音乐起舞
实验2.在鼓面上撒些碎纸屑,敲击鼓面发出声音时,纸屑上下跳动
实验3.敲铁管的一端,在另一端听到两次敲击声
实验4.把敲响的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球被弹起
他做的四个实验中,有三个实验可以得出同一个结论:声音是由物体的 产生的;与这三个实验不同的是实验 (填数字序号)。
【变式4-3】(23-24八年级下·广东湛江·阶段练习)
(1)将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,说明 。
(2)用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是 。
(3)通过实验探究得出的结论是:响度与发声体振幅有关, 越大,响度越大。除此之外, 响度的大小还与 有关。
(4)在这个实验中乒乓球的作用是 。
题型五 音色
【例5】(22-23八年级上·江西景德镇·阶段练习)当声音在均匀空气中向远处传播时,可能不变的是( )
A.音调与响度 B.音色与响度 C.声速与音调 D.声速与响度
【变式5-1】(2023·湖北武汉·中考真题)如图所示,小红同学正在演奏古筝,听众分辨出古筝的声音,是依据声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【变式5-2】(21-22八年级上·陕西渭南·阶段练习)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。
【变式5-3】(2023九年级·全国·专题练习)不同的发声体的材料、结构不同,发出声音的 也不同。
题型六 声音三个特性的辨析
【例6】(2023·江苏无锡·中考真题)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( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【变式6-1】(2022·湖北宜昌·中考真题)2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》,为全国人民送上太空音乐祝福,“此曲只应天上有,人间能得几回闻”。下列说法中正确的是( )
A.琴弦的长短不同,发出声音的音色不同
B.演奏古筝时通过弦的振动发声
C.用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦发声的响度大
D.拨动同一琴弦的力越大,发声的音调越高
【变式6-2】(2023·陕西·中考真题)古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是( )
A.“转轴拨弦两三声”中的声音是由空气振动产生的
B.“忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”中的高指的是声音的音调高
D.“夜半钟声到客船”中的钟声是根据响度辨别的
【变式6-3】(2023·天津和平·二模)下列有关声音的特性,说法正确的是( )
A.甲图中钢尺伸出桌面长度越长,拨动它时发出的声音的音调越高
B.乙图中用相同大小的力敲击不同水量的瓶子,发出声音的音调相同
C.丙图中改变吸管中的空气柱的长度可以改变声音的音色
D.丁图中改变用力的大小敲击鼓面可改变声音的响度
【变式6-4】(2023·湖南长沙·中考真题)我国的民族音乐源远流长,下列关于民族乐器说法正确的是( )
A.演奏古筝时琴弦振动发声
B.敲锣的力越大,锣声的音调越高
C.箫声与鼓声的音色相同
D.笛声在空气中的传播速度比琴声大
【变式6-5】(22-23八年级上·全国·课后作业)在某音乐会上,男低音放声独唱,女高音轻声伴唱。下列关于两人声音的描述,正确的是( )
A.男低音比女高音音调低,响度小 B.男低音比女高音音调低,响度大
C.男低音比女高音音调高,响度小 D.男低音比女高音音调高,响度大
【变式6-6】(2022·陕西渭南·一模)现在的智能手机大都带有录音功能,而且新功能不断开发,有一款手机录音软件具有“听声识人”的功能,即可将多人录音自动分离对话,对手机录音功能的解释下列说法正确的是( )
A.人对着手机说话时人的声带振动
B.当对着手机用很小的音量说话时不能录音,是因为发出的是次声波
C.手机根据声音的音调来将不同人的声音分离对话
D.人发出的声音和手机录的音在空气中的传播速度不同
【变式6-7】(2024·山东枣庄·三模)如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放韩红的歌曲,下列说法正确的是( )
A.最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
B.韩红的歌声不是靠空气传到人耳的
C.根据音色可以判断出是韩红的歌声
D.调节音量开关,调大音量,声音的音调就变大
题型七 声音的波形图
【例7】(23-24八年级下·广东茂名·阶段练习)如图所示为不同的声音信号输入示波器时显示的波形图,下列说法正确的是( )
A.乙、丙的响度相同 B.丙、丁的响度相同
C.甲、丙的音色相同 D.甲、乙的音调相同
【变式7-1】(23-24八年级上·河南新乡·期中)下列为录制合成的声音波形图,下列说法正确的是( )
A.甲和乙音色相同 B.甲和丙音调相同
C.甲和丁音调相同 D.丙和丁响度相同
【变式7-2】(2024·广东广州·三模)如图所示是甲、乙两声音分别在两个设置不同的示波器中显示的波形图,则( )
A.甲、乙两声音音调相同 B.乙声音音调较高
C.甲声音的发声体在每秒内振动的次数较多 D.甲声音的响度一定比乙的大
【变式7-3】(2024·广东广州·二模)将四个音叉发出的声音信号输入设置一样的同一示波器,波形如图,甲音叉发出声音的频率是512Hz,则以下说法错误的是( )
A.四种声音的音色基本相同 B.丙音叉发出声音的频率是512Hz
C.将甲音叉的音量降低可能出现乙波形 D.丙音叉的响度和丁相同
【变式7-4】(24-25八年级上·全国·随堂练习)某同学用不同力度分别轻拨、重拨某乐器的一根琴弦,则琴弦发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同;如图所示为该同学观察到的示波器上波形图的情况,其中 (选填“”或“”)图中的波形图为重拨时的波形图。如果琴弦在分钟内振动了次,它的频率是 。
【变式7-5】(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)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”)。
【变式7-6】(23-24八年级上·湖北十堰·阶段练习)如图1所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中音调相同的是甲和 (填“甲”、“乙”、“丙”)如图2所示两种声音的 不同。
【变式7-7】(23-24八年级上·辽宁丹东·期中)如图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图,甲、乙、丙中音调最低的是 ;响度最小的是 。
【变式7-8】(24-25八年级上·全国·课后作业)以下是甲、乙两物体发出的声音在示波器显示的声波波形。由图可知,两物体发出的声音的 不同。
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2.2 声音的特性
知识点 1 音调
1、定义:物理学中把声音的高低叫做音调,它是描述声音高低的物理量。
2、实验探究:影响音调高低的因素
①实验方法:控制变量法。
②步骤:将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意其振动的快慢;改变钢尺伸出桌面的长度,再次拨动钢尺,使钢尺两次振动幅度大致相同,比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
③现象:钢尺伸出桌边的长度越长,钢尺振动得越慢,发声的音调越低。
④结论:物体振动得快,发声的音调就高;振动得慢,发声的音调就低。
3、音调与频率的关系
①物理学中常以每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。频率用符号f表示。物体振动越快,频率越高;物体振动越慢,频率越低
②单位:赫兹,符号Hz。物体在1s内振动1次,其频率为1Hz。
③音调与频率的关系:频率决定声音的音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
4、音调与波形图
用示波器可以观察到不同音调的声音的波形不同,下图是甲、乙两个振动频率不同的音叉的声音波形图。
甲:音调低。相同时间内,波的个数少、频率低。
乙:音调高。相同时间内,波的个数多、频率高。
5、超声波与次声波
①人的听觉频率范围:人能够感受到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是从20 Hz到 20000 Hz。
②超声波:频率高于20000Hz的声叫作超声波,因为它们超过人类听觉的上限。
次声波:把频率低于20Hz的声叫作次声波,因为它们低于人类听觉的下限。
知识点2 响度
1、定义: 物理学中,声音的强弱叫做响度。
2、实验探究:影响响度的因素
①步骤:用细线拴住乒乓球,悬挂在铁架台上,让音叉一臂的外侧接触乒乓球;橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动,听一听音叉发出的声音,观察乒乓球被弹开的幅度;用橡皮槌用力敲击音叉,再次听一听音叉发出的声音,观察乒乓球被弹开的幅度。
②现象:敲击的力越大,乒乓球被弹开的幅度越大,声音的响度越大。
③结论:声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大,产生声音的响度越大;发声体振动的幅度越小,产生声音的响度越小。
3、影响响度的因素
①振幅
物体振动时,偏离原来位置的最大距离。物理学中振幅来描述物体振动的幅度,则上述实验结论可表述为:物体的振幅越大,产生声音的响度越大;物体的振幅越小,产生声音的响度越小。
②影响响度的其他因素
声音的响度除了与振幅有关外,还跟人距离发声体的远近有关。距离发声体越远,声音越分散,听到的声音响度越小;距离发声体越近,听到的声音响度越大。
4、响度与波形图
图甲:波峰和波谷到平衡位置的距离远→振幅大→响度大。
图乙:波峰和波谷到平衡位置的距离近→振幅小→响度小。
知识点3 音色
1、定义:声音的品质叫做音色,又叫音品,它反映了每个物体发出的声音特有的品质。
2、决定因素:由发声体本身的材料、结构和发声方式等因素决定。构成发声体的材料不同,音色不同;发声体的形状不同,音色不同。
3、音色与波形图
观察上述波形图,不同乐器发出的声音,其波形总体上的疏密程度、振幅是相同的,即声波的音调、响度相同,但是波的形状不同,即音色不同。
4、乐音
发声体做有规律的振动产生的声音叫做乐音。响度、音调音色是乐音的三个特征,叫做乐音的三要素。
1、解决波形图问题的方法
在波形图中,横轴代表的是时间,纵轴代表振幅。
①相同时间内,振动次数越多(越密集),频率越高,音调越高。
②曲线最高点(或最低点)到横轴的距离就是振幅,振幅越大,响度越大。
例如,音调:甲=乙<丙;响度:甲=丙>乙。
2、三类不同乐器的音调的影响因素
①管乐器振动的部位为空气柱,影响音调的因素为空气柱的长度、气流的速度。其他因素相同的情况下,空气柱越短,音调越高。
②弦乐器振动的部位为琴弦,影响音调的因素为振动部分弦的松紧程度、长度和粗细。其他因素相同的情况下,琴弦越紧,音调越高。
③打击乐器振动的部位为打击部位,影响音调的因素为乐器的大小、厚薄、长短、振动的面积等。
题型一 音调
【例1】(2024·湖北十堰·一模)《格萨斯尔》、《玛纳斯》、《江格尔》是中华民族的三大英雄史诗,2024年央视春晚歌曲《永恒的诗篇》将这些史诗同台出现,为我们带来了一场视听盛宴。在该节目中,出现了一种弹拨乐器叫托布秀尔。下列说法正确的是( )
A.演奏托布秀尔时通过弦的振动发声
B.弦的长短不同,发出声音的音色不同
C.用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦发声响度大
D.拨动同一琴弦的力越大,发声音调越高
【答案】A
【解析】A.声音是由于物体振动产生的,演奏托布秀尔时通过弦的振动发声,故A正确;
B.琴弦的长短不同,振动频率不同,发出声音的音调不同,故B错误;
C.用同样的力拨动粗细不同的琴弦,琴弦的振幅相同,响度相同。振动频率不同,细的弦发声的音调更高,故 C错误;
D.拨动同一琴弦的力越大,琴弦的振幅越大,发声的响度越大,故D错误。
故选A。
【变式1-1】(多选)(23-24八年级上·河南郑州·阶段练习)如图所示在A、B、C、D 4个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.敲打D瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,A的音调最高
D.用筷子依次敲打瓶口,D的音调最高
【答案】BD
【解析】A.声速的大小与介质种类和环境温度有关,与频率无关,故A不符合题意;
B.用嘴依次吹瓶口,发声体是瓶内的空气柱,因为A瓶中空气柱少,振动的频率快,发出的音调最高,故B符合题意;
CD.用筷子依次敲打瓶口,发声体是瓶子和水,瓶子中装有水的越少,发声体振动的频率越快,音调越高,因此A瓶的音调最低,D瓶的音调最高,故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
【变式1-2】(2024·四川绵阳·模拟预测)男女两位同学唱歌,其中一个声带每秒钟振动330次,另一个280次,正常情况下列判断正确的是( )
A.男生发声频率330Hz、音调高 B.女生发声频率330Hz、音调高
C.男生发声频率280Hz、音调高 D.女生发声频率280Hz、音调高
【答案】B
【解析】频率是物体在单位时间内振动的次数;一个声带每秒钟振动330次,另一个280次,每秒钟振动的次数越多,音调越高;由于女生的声带细,发出声音的音调高,则女生的频率为330Hz,男生的频率为280Hz,故B正确,ACD错误。
故选B。
【变式1-3】(2024·湖北·三模)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,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;减小钢尺伸出桌边的长度,用大小相同的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动和发声情况,下列说法错误的是( )
A.声音是由钢尺振动产生的 B.声音以声波的形式向四周传播
C.第二次振动的频率高,音调高 D.钢尺两次发出声音的响度不同
【答案】D
【解析】A.振动产生声音,声音是由钢尺振动产生的,故A正确,A不符合题意;
B.声音以声波的形式类似水波,向四周传播,故B正确,B不符合题意;
C.减小钢尺伸出桌边的长度,用大小相同的力再次拨动钢尺,第二次伸出的尺子比较短,第二次振动的频率高,音调高,故C正确,C不符合题意;
D.用大小相同的力再次拨动钢尺,钢尺振动的幅度相同,响度相同,故D错误,D符合题意。
故选D。
【变式1-4】(2024·福建厦门·一模)琴岛鼓浪屿的钢琴密度居全国之首,弹奏钢琴时由弦槌敲击琴弦 而发声,琴弦越短越细,琴弦的振动频率越大,发出声音的 就会越高。
【答案】振动 音调
【解析】[1]声音是由物体的振动产生的,弹奏钢琴时,钢琴发出声音是由琴弦的振动产生的。
[2]音调与发声体振动的频率有关,频率越大,音调越高,琴弦越短越细,琴弦的振动频率越大,发出声音的音调越高。
【变式1-5】(2024·河南漯河·一模)在物理兴趣小组组织的活动中,小明利用橡皮筋等自制了如图所示的简易“古筝”,并用它进行了演奏。“古筝”的声音是由 的振动产生的;用同样大小的力拨动橡皮筋,发声时粗橡皮筋比细橡皮筋的音调 (选填“高”或“低”)。
【答案】弦 低
【解析】[1]声音是由物体的振动产生的,“古筝”发出的声音是由弦振动产生。
[2]用同样大小的力先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗橡皮筋,可以听到粗橡皮筋发出声音的音调低于细橡皮筋发出的音调;这就说明了发声体振动的频率越快,声音的音调越高。
题型二 实验:探究音调与频率的关系
【例2】(23-24八年级上·山东青岛·阶段练习)为了探究声音的三个特性,同学们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,从而得出了 的关系;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,发现音调逐渐变“低”了,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音了 波。
(2)保持钢尺伸出长度不变,用大小 (选填“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振幅关系;
(3)小华换用塑料尺做此实验,塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和振动速度与钢尺均相同时,但听到的声音却有些不同,主要差异是 (选填“响度”、“音调”或“音色”)。
(4)上述实验中用到的研究方法叫 。
【答案】(1) 音调与频率 次声 (2)不同 (3) 音色 (4) 控制变量法
【解析】(1)[1]将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,改变的是尺子振动的频率,用大小相同的力拨动它,则响度相同,根据控制变量法,探究的是音调与频率的关系。
[2]因为尺子伸出桌面的长度越长时,振动频率越低,发出声音的音调越低,所以当尺子伸出桌面超过一定长度时,虽然用较大的力拨动钢尺,但发出声音的频率低于20Hz,属于次声波,音调低于人类听觉的下限,使人听不到声音。
(2)[3]要探究声音的响度与振幅的关系,要改变振幅,所以用大小不同的力拨动。
(3)[4]因为不同的发声体,音色一般不一样的,因此小华换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与塑料尺均相同时,听到声音的主要差异是音色。
(4)[5]根据以上分析可知实验中主要用到了控制变量法。
【变式2-1】(24-25八年级上·广西南宁·开学考试)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”)。
【答案】(1)松紧程度 (2)粗细 松紧 长度 细
(3)C (4)中指
【解析】(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)[1][2][3][4]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。
故选C。
(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。
【变式2-2】(23-24八年级上·广东汕头·期末)某研究小组利用一些长短、粗细、材料不同的琴弦,进行探究“音调和哪些因素有关”的活动,他们选用的琴弦长度、材料在如图甲中已标出,其中琴弦的直径(即粗细)关系:da=dc=dd,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“a”、“b”、“c”或“d”);
(2)若选择琴弦a和b,则是为了研究 ;
(3)某同学选择琴弦b和c研究“琴弦音调高低与材料的关系”是否可行?同组的另一位同学却说不可行,原因是: ;
(4)探究过程通常采用下列一些步骤:
A.实验研究 B.分析归纳 C.提出问题(或猜想) D.得出结论
你认为要完成本探究的全过程,所采用的合理顺序应该是(只填代号) ;
(5)如图乙,是声音输入到示波器上时显示振幅与时间关系的波形,其中声音音调相同的图是 ,响度相同的图是 。
【答案】(1)ad (2) 音调的高低与琴弦横截面积的关系
(3) 没有控制琴弦横截面积相同 (4) CABD (5)AB BD
【解析】(1)[1]若想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”,根据控制变量法,应控制琴弦的材料和横截面积相同,长度不同,因此应选择琴弦ad。
(2)[2]若选择琴弦a和b,根据控制变量法,琴弦的材料和长度相同,横截面积不同,是为了研究音调的高低与琴弦横截面积的关系。
(3)[3]选择琴弦b和c研究“琴弦音调高低与材料的关系”不可行;因为要研究“琴弦音调高低与材料的关系”,需要控制琴弦的长度和横截面积相同,琴弦材料不同。选择琴弦b和c没有控制琴弦横截面积相同,这种研究方法是控制变量法。
(4)[4]探究过程通常步骤为:提出问题(或猜想)、实验研究、分析归纳、得出结论,故合理顺序应该是CABD。
(5)[5][6]图乙中,AB两图波形频率相同,因此声音音调相同;BD两图振幅相同,因此响度相同。
【变式2-3】(23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)如图所示是小明同学在做“什么因素决定音调的高低”的实验,将一把钢尺紧按在桌面上,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,再次拨动。注意两次的振动幅度大致相同。思考回答问题:
(1)钢尺伸出桌边的长度变化时, (填声音的特性)同时也随之发生了变化,当钢尺伸出桌边的长度越长,振动得越 (填“快”或“慢”);
(2)当使钢尺伸出桌面的长度相同,用大小不同的力度去拨动钢尺,此时小明实验的目的是探究 (填声音的特性)与哪些因素有关,实验中控制伸出桌面长度相同的方法是控制变量法。
【答案】(1)音调 慢 (2)响度
【解析】(1)[1]钢尺伸出桌边的长度变化时,振动的频率发生变化,音调发生变化。
[2]当钢尺伸出桌边的长度越长,振动得越慢,音调越低。
(2)[3]用大小不同的力度去拨动钢尺,钢尺振动的幅度不同,响度不同,故探究的是响度与哪些因素有关。
题型三 响度
【例3】(2024·湖南娄底·模拟预测)在公共场所,用手机接听电话时,需要适当降低声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【答案】A
【解析】在公共场所,用手机接听电话时,为了减少干扰到其他人,要减小声音的响度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-1】(23-24七年级上·内蒙古呼和浩特·期中)医用听诊器的作用是( )
A.能使心脏振动的振幅增加,响度增大
B.减少声音的分散,听得更清楚
C.能改变心跳的频率,使音调变调
D.能改变心跳的音色,使声音好听些
【答案】B
【解析】A.心脏的振幅是不变的,故听诊器不能改变心脏的响度,故A错误;
B.声音在传播过程中会有一部分能量损失,使用听诊器可以减小声音在传播过程中的能量损耗,减少了声音分散,提高声音的响度,故B正确;
C.心脏的频率是不变的,频率影响声音的音调,听诊器不能改变心脏的频率,不能改变心脏的音调,故C错误;
D.音色由发声体的材料和结构决定。听诊器不能改变心脏的音色,故D错误。
故选B。
【变式3-2】(23-24八年级上·湖北荆州·期末)野外郊游,当我们喊远处的同学时,往往用手做成喇叭形放在嘴前喊,这样做减少了 ,可以使远处的同学听到声音的 大一些。
【答案】分散 响度
【解析】[1][2]影响响度大小的因素不但与振幅有关,还与距离发声体远近有关。当我们喊远处的同学时,若用手做成喇叭型或用纸卷成筒对着喊,效果很好,这是因为手做成喇叭减弱了声音的分散,增加声音的响度。
【变式3-3】(22-23八年级上·广东茂名·阶段练习)声音是由物体的 产生的。“震耳欲聋”反映了声音的 很 。
【答案】振动 响度 大
【解析】[1]声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止。
[2][3]响度是指声音的大小,“震耳欲聋”说明声音的响度很大。
【变式3-4】(2024·河北保定·二模)“以水为礼,以鼓迎宾。”在杭州19届亚运会开幕式上,伴随着19面水鼓敲响(如图),迎宾表演《水涧秋辉》正式开始。鼓声是由鼓面的 而产生的,改变敲鼓的力度,可以改变鼓声的 。
【答案】振动 响度
【解析】[1]声音是由物体的振动产生的,鼓发出的声音是由鼓面振动产生的。
[2]声音的大小叫响度,敲鼓的力越大,鼓面振幅越大,响度越大。
题型四 实验:探究响度与振幅的关系
【例4】(22-23八年级上·江苏常州·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)钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边短一些,拨动钢尺;然后伸出桌边长一些,再拨动钢尺,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,发出声音的音调越 (选填“高”或“低”);
(2)钢尺紧按在桌面上,伸出桌面的长度保持不变,先轻拨动钢尺振动,同时观察钢尺振动的 ,这种实验研究方法叫做: ;
(3)实验表明:影响声音高低的因素是声源振动的 ,影响声音强弱的因素是声源振动的 ,听到声音的强弱还与 有关。
【答案】(1)高 (2)振幅 控制变量法
(3)频率 振幅 距发声体的远近
【解析】(1)音调的高低与振动快慢有关,且振动越快,音调越高。钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快,发出声音的音调越高。
(2)[1][2]轻拨与重拨钢尺,会导致钢尺的振动幅度不同,钢尺发出声音的响度就不同;伸出桌面的长度保持不变,先轻拨动钢尺振动,再重拨钢尺振动。听钢尺声音大小,同时观察钢尺振动的幅度小,这种实验研究方法叫做控制变量法。
(3)[1][2][3]声音高低即音调,影响声音高低(音调)的因素是声源振动的快慢即频率有关;声音的响度与物体振动幅度有关,振幅越大,响度越大;振幅越小,发出声音的响度越小;站在离钢尺越远的地方,听到发出的声音越小,说明声音的响度不仅与振幅有关还与距发声体的远近有关。
【变式4-1】(22-23八年级上·山东潍坊·期末)某同学用音叉和乒乓球探究声音的响度与什么因素有关,如图所示。实验时,该同学用不同的方式敲响音叉后,将音叉靠近乒乓球,听声音的同时观察乒乓球的情况。
(1)实验中,乒乓球的作用是 ;
(2)用不同方式敲响音叉具体是指 ;
A.敲音叉的不同部位
B.用轻重不同的力度敲响音叉
C.敲响规格不同的音叉
D.用不同材质的小锤敲响音叉
(3)若将该实验装置移到月球上进行实验,观察到的乒乓球的相关现象与地球上 。(选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)把音叉的微小振动放大,便于观察 (2)B (3)相同
【解析】(1)[1]用橡皮锤敲击音叉,音叉接触竖直悬吊的静止乒乓球,乒乓球被弹起,乒乓球的作用是将音叉的振动放大。
(2)[2]用音叉和乒乓球探究声音的响度与什么因素有关,用轻重不同的力度敲响音叉,改变振动幅度,故B符合题意。
(3)[3]声音是由物体振动产生的,真空不能传声,因此若将该实验装置移到月球上进行实验,观察到的乒乓球会振动的相关现象与地球上相同,但不能听到声音。
【变式4-2】(21-22八年级上·山东泰安·期中)下面是声现象学习中的小实验;
(1)探究“响度与什么因素有关”
①如图Ⅰ,使音叉发出不同响度的声音时,乒乓球被弹开的幅度是不同的,说明响度与 有关;
②图Ⅱ中甲图和乙图为敲击音叉时示波器在相同时间内截取的声波图,下列说法正确的是 (选填下列选项序号);
A.甲比乙的音调小 B.甲比乙的响度小
C.甲比乙的音调大 D.甲比乙的响度大
③假如在月球上敲击音叉,实验者 (选填“能”或“不能”)听到声音;
(2)小文在课外完成了以下几个小实验:
实验1.在音箱上放一些小纸球,小纸球会随着音乐起舞
实验2.在鼓面上撒些碎纸屑,敲击鼓面发出声音时,纸屑上下跳动
实验3.敲铁管的一端,在另一端听到两次敲击声
实验4.把敲响的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球被弹起
他做的四个实验中,有三个实验可以得出同一个结论:声音是由物体的 产生的;与这三个实验不同的是实验 (填数字序号)。
【答案】(1) ①振幅 ②D ③不能 (2)振动 3
【解析】(1)①[1]音叉振动,发出声音,我们可以看到乒乓球被弹起,说明物体振动发声,乒乓球将音叉的振动放大,采用了转换法;当声音响度不同时,根据乒乓球弹起的幅度不同,可以判断音叉的振幅是不同的,说明响度与振幅有关。
②[2]由图可知,甲、乙两幅图中音叉振动的快慢相同(都有3个波峰、2个波谷),因此频率相同、音调相同,但偏离原位置的距离不相同,因此响度不相同,甲偏离的距离大,所以甲的振幅大,甲的响度大,故ABC错误,D正确。
故选D。
③[3]月球上没有空气,是真空,真空不能传声,因此实验者不能听到音叉发出的声音。
(2)[4]实验1中在音箱上放一些小纸球,小纸球会随着音乐起舞,表明发声的音叉在振动;
实验2中在鼓面上撒些碎纸屑,敲击鼓面发出声音时,纸屑上下跳动,这说明发声的鼓在振动;
实验3中敲打铁管的一端能听到两次敲击声,说明声音在铁管和空气中的传播速度不同;
实验4中把敲响的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球被弹起,说明发声的音叉在振动;
由实验1、实验2、实验4可以得出,声音是由物体的振动产生的。
[5]根据实验1、实验2、实验3和实验4分析可知,与其他三次实验不同的是实验3。
【变式4-3】(23-24八年级下·广东湛江·阶段练习)
(1)将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,说明 。
(2)用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是 。
(3)通过实验探究得出的结论是:响度与发声体振幅有关, 越大,响度越大。除此之外, 响度的大小还与 有关。
(4)在这个实验中乒乓球的作用是 。
【答案】(1)声音是由物体振动产生的 (2)乒乓球被弹开的幅度变大
(3)振幅 距离 (4)将音叉的振动放大
【解析】(1)将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,乒乓球被弹开反映了发声的音叉正在振动,说明声音是由物体振动产生的。
(2)用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是乒乓球被弹开的幅度变大,表明音叉振动的幅度变大。
(3)[1]敲击音叉的力越大,听到的声音响度越大,乒乓球弹起的幅度越大,表明音叉振动的幅度越大,通过实验探究得出的结论是:响度与发声体振幅有关,振幅越大,响度越大。
[2]声音在传播过程中会不断减弱,响度的大小还与到声源的距离有关,距离越远,响度越小。
(4)在这个实验中乒乓球的作用是将音叉的振动放大,把不便于观察的现象转换成便于观察的现象,采用了转换法。
题型五 音色
【例5】(22-23八年级上·江西景德镇·阶段练习)当声音在均匀空气中向远处传播时,可能不变的是( )
A.音调与响度 B.音色与响度 C.声速与音调 D.声速与响度
【答案】C
【解析】声音在均匀空气中(温度不变)传播时速度不变;频率高低保持不变,音调不变;声音的振幅不断减小,响度变小;介质的种类不变,音色不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式5-1】(2023·湖北武汉·中考真题)如图所示,小红同学正在演奏古筝,听众分辨出古筝的声音,是依据声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【答案】C
【解析】古筝是一种弦乐器,演奏者用手拨弦,使弦振动发声;人们能分辨出古筝和琵琶演奏的声音,主要是依据声音的音色不同。
故选C。
【变式5-2】(21-22八年级上·陕西渭南·阶段练习)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
【解析】[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。
【变式5-3】(2023九年级·全国·专题练习)不同的发声体的材料、结构不同,发出声音的 也不同。
【答案】音色
【解析】音色是指声音的特点,音色和发声体的材料、结构有关。
题型六 声音三个特性的辨析
【例6】(2023·江苏无锡·中考真题)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( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【答案】B
【解析】吹奏“埙”时,通过改变手按压不同的孔,改变发出声音的宫、商、角、徵、羽五音不同,所以是通过改变振动空气中的长短,来改变声音的频率,即改变音调,故B符合题意,ACD不会符合题意。
故选B。
【变式6-1】(2022·湖北宜昌·中考真题)2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》,为全国人民送上太空音乐祝福,“此曲只应天上有,人间能得几回闻”。下列说法中正确的是( )
A.琴弦的长短不同,发出声音的音色不同
B.演奏古筝时通过弦的振动发声
C.用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦发声的响度大
D.拨动同一琴弦的力越大,发声的音调越高
【答案】B
【解析】A.琴弦的长短不同,振动频率不同,发出声音的音调不同,故A错误;
B.声音是由于物体振动产生的,演奏古筝时通过弦的振动发声,故B正确;
C.用同样的力拨动粗细不同的琴弦,琴弦的振幅相同,振动频率不同,细的弦发声的音调更高,故C错误;
D.拨动同一琴弦的力越大,琴弦的振幅越大,发声的响度越大,故D错误。
故选B。
【变式6-2】(2023·陕西·中考真题)古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是( )
A.“转轴拨弦两三声”中的声音是由空气振动产生的
B.“忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”中的高指的是声音的音调高
D.“夜半钟声到客船”中的钟声是根据响度辨别的
【答案】B
【解析】A.“转轴拨弦两三声”中的声音是由琴弦振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,“忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播的,故B正确;
C.“不敢高声语,恐惊天上人”中的高指的是声音的响度大,故C错误;
D.“夜半钟声到客船”中的钟声是根据音色辨别的,故D错误。
故选B。
【变式6-3】(2023·天津和平·二模)下列有关声音的特性,说法正确的是( )
A.甲图中钢尺伸出桌面长度越长,拨动它时发出的声音的音调越高
B.乙图中用相同大小的力敲击不同水量的瓶子,发出声音的音调相同
C.丙图中改变吸管中的空气柱的长度可以改变声音的音色
D.丁图中改变用力的大小敲击鼓面可改变声音的响度
【答案】D
【解析】A.甲图中钢尺伸出桌面长度越长,拨动它时振动频率越低,发出的声音的音调越低,故A错误;
B.乙图中用相同大小的力敲击不同水量的瓶子,水量多少不同,瓶子与水振动的频率不同,发出声音的音调不同,故B错误;
C.丙图中改变吸管中的空气柱的长度可以改变空气柱振动的频率,从而改变音调,但不能改变声音的音色,故C错误;
D.丁图中改变用力的大小敲击鼓面可改变鼓面振幅,从而改变声音的响度,故D正确。
故选D。
【变式6-4】(2023·湖南长沙·中考真题)我国的民族音乐源远流长,下列关于民族乐器说法正确的是( )
A.演奏古筝时琴弦振动发声
B.敲锣的力越大,锣声的音调越高
C.箫声与鼓声的音色相同
D.笛声在空气中的传播速度比琴声大
【答案】A
【解析】A.声音是由物体的振动产生的,演奏古筝时是由琴弦振动发声的,故A正确;
B.敲锣的力越大,锣声的响度越大,故B错误;
C.箫声与鼓声发声的材料不同,所以音色不同,故C错误;
D.声速与介质和温度有关,相同温度下,同种介质中,传播速度相同,故D错误。
故选A。
【变式6-5】(22-23八年级上·全国·课后作业)在某音乐会上,男低音放声独唱,女高音轻声伴唱。下列关于两人声音的描述,正确的是( )
A.男低音比女高音音调低,响度小 B.男低音比女高音音调低,响度大
C.男低音比女高音音调高,响度小 D.男低音比女高音音调高,响度大
【答案】B
【解析】男士声带的振动频率慢,但振动幅度大,所以其声音的响度大但音调低;女士声带的振动频率快,但振动幅度小,所以其声音的音调高但响度小。
故选B。
【变式6-6】(2022·陕西渭南·一模)现在的智能手机大都带有录音功能,而且新功能不断开发,有一款手机录音软件具有“听声识人”的功能,即可将多人录音自动分离对话,对手机录音功能的解释下列说法正确的是( )
A.人对着手机说话时人的声带振动
B.当对着手机用很小的音量说话时不能录音,是因为发出的是次声波
C.手机根据声音的音调来将不同人的声音分离对话
D.人发出的声音和手机录的音在空气中的传播速度不同
【答案】A
【解析】A.人说话时的声音是由声带振动产生的,故A正确;
B.人用很小的声音说话时,手机不能录音,是因为声音的响度太小,手机接收不到,所以无法录音,故B错误;
C.手机能听声识人,从而将不同人的声音分离对话,是因为不同人的音色不同,故C错误;
D.人发出的声音和手机录的音都是在空气中传播,所以速度相同,故D错误。
故选A。
【变式6-7】(2024·山东枣庄·三模)如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放韩红的歌曲,下列说法正确的是( )
A.最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
B.韩红的歌声不是靠空气传到人耳的
C.根据音色可以判断出是韩红的歌声
D.调节音量开关,调大音量,声音的音调就变大
【答案】C
【解析】A.一切声音都是由于物体振动产生的,最新磁悬浮蓝牙音箱发声也需要振动,故A错误;
B.声音的传播需要介质,韩红的歌声是靠空气传到人耳的,故B错误;
C.不同发声体发出的声音音色不同,根据音色可以判断出是韩红的歌声,故C正确;
D.调节音量开关,调大音量,声音的响度就变大,音调不变。故D错误。
故选C。
题型七 声音的波形图
【例7】(23-24八年级下·广东茂名·阶段练习)如图所示为不同的声音信号输入示波器时显示的波形图,下列说法正确的是( )
A.乙、丙的响度相同 B.丙、丁的响度相同
C.甲、丙的音色相同 D.甲、乙的音调相同
【答案】A
【解析】AB.响度指声音的大小,与振动幅度有关,由图可知,甲、乙、丙三图中声波的振幅相同,丁图声波振幅小一些,响度弱一些,因此甲、乙、丙中声波的响度相同,故A正确,B错误;
C.声音的波形图中,波的形状代表声音的音色,乙、丙、丁波形都是平滑的,所以音色相同,甲波形带锯齿所以与其他三个音色不同;因此甲、丙的音色不同,故C错误;
D.音调指声音的高低,音调与声音的振动频率有关。由图象可知,相同时间内,甲、丙、丁振动的次数相同,乙振动的次数最少;即甲、丙、丁振动的频率相同,所以音调相同的是甲、丙、丁,故D错误。
故选A。
【变式7-1】(23-24八年级上·河南新乡·期中)下列为录制合成的声音波形图,下列说法正确的是( )
A.甲和乙音色相同 B.甲和丙音调相同
C.甲和丁音调相同 D.丙和丁响度相同
【答案】C
【解析】A.甲和乙两图的形状不同,音色不同,故A错误;
B.甲和丙两图相同时间内振动的次数不同,音调不同,故B错误;
C.甲和丁两图相同时间内振动的次数相同,音调相同,故C正确;
D.丙和丁两图振幅不同,响度不同,故D错误。
故选C。
【变式7-2】(2024·广东广州·三模)如图所示是甲、乙两声音分别在两个设置不同的示波器中显示的波形图,则( )
A.甲、乙两声音音调相同 B.乙声音音调较高
C.甲声音的发声体在每秒内振动的次数较多 D.甲声音的响度一定比乙的大
【答案】B
【解析】由图可知,相同时间内,甲振动的次数比乙少,即甲的振动频率比乙小,所以甲声音的音调低,乙声音的音调高;从两图的振幅情况,甲乙的响度是一样的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式7-3】(2024·广东广州·二模)将四个音叉发出的声音信号输入设置一样的同一示波器,波形如图,甲音叉发出声音的频率是512Hz,则以下说法错误的是( )
A.四种声音的音色基本相同 B.丙音叉发出声音的频率是512Hz
C.将甲音叉的音量降低可能出现乙波形 D.丙音叉的响度和丁相同
【答案】C
【解析】A.四种声音都是纯净的单频率振动,因此音色基本相同,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,甲为两个完整波形,频率是512Hz,而丙也为两个完整波形,两者的频率相同,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,甲为两个完整波形,而乙为一个波形,故甲音叉振幅减小并不能出现乙波形,故C错误,符合题意;
D.由图可知,丙的振幅等于丁的振幅,则丙音叉的响度与丁相同,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式7-4】(24-25八年级上·全国·随堂练习)某同学用不同力度分别轻拨、重拨某乐器的一根琴弦,则琴弦发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同;如图所示为该同学观察到的示波器上波形图的情况,其中 (选填“”或“”)图中的波形图为重拨时的波形图。如果琴弦在分钟内振动了次,它的频率是 。
【答案】 响度 a 500
【解析】[1]轻拨与重拨琴弦,会导致琴弦的振动幅度不同,琴弦发出声音的响度就不同。
[2]重拨时,声音的响度大,振幅大,故a图为重拨时的图形。
[3]频率是每秒振动的次数,则琴弦振动的频率为
【变式7-5】(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)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”)。
【答案】 琴弦振动 音色
【解析】[1]振动产生声音,小提琴是靠琴弦振动发出声音。
[2]波的形状不同,说明声音的特色不同,即音色不同。
【变式7-6】(23-24八年级上·湖北十堰·阶段练习)如图1所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中音调相同的是甲和 (填“甲”、“乙”、“丙”)如图2所示两种声音的 不同。
【答案】 乙 音色
【解析】[1]在显示器上出现波形个数相同即表示音调相同,故音调相同的是甲和乙。
[2]图2中两种声音的波形形状不同,表示两种声音的音色不同。
【变式7-7】(23-24八年级上·辽宁丹东·期中)如图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图,甲、乙、丙中音调最低的是 ;响度最小的是 。
【答案】 乙 丙
【解析】[1][2]读图可知,甲、乙、丙中,乙的振动频率最小,音调最低;甲和乙波形的振幅相同,丙的振幅比甲、乙都小,所以响度最小的是丙。
【变式7-8】(24-25八年级上·全国·课后作业)以下是甲、乙两物体发出的声音在示波器显示的声波波形。由图可知,两物体发出的声音的 不同。
【答案】音色
【解析】由图可知,相同时间内,两图形振动次数相同,说明音调相同;两波形振幅相同,说明响度相同,而两声波的形状不同,说明两物体声音的音色不同。
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