2.2 声音的特性---2024-2025学年人教版（2024）八年级上物理同步课堂知识点精讲

              声音的特性 2.2     知识图解 新知探究 目录 探究1 音调 2 探究2 响度 6 探究3 音色 9 探究1 音调 探究要点 1．音调：物理学中把声音的高低叫做音调。音调一般指声音的尖细或者粗犷的程度。比如，女高音、男高音中的“高”指的是音调高；口哨声尖锐刺耳，音调高；牛的叫声低沉粗犷，音调低。 2．探究影响音调高低的因素 （1）方法：控制变量法（控制每次钢尺的振幅相同）。 （2）实验设计：将钢尺一端伸出桌边，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。注意两次实验中振动幅度大致相同。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。 （3）注意事项：紧压钢尺，和桌面接触部分不能发出声音，避免产生干扰。 （4）实验结论：物体的音调高低和振动快慢有关。振动越快，音调越高；振动越慢，音调越低。 3．频率：物理学中，用每秒振动的次数来表示声源振动的快慢，称为频率。频率用字母f表示，单位为赫兹，简称赫，符号Hz。 4．音调的影响因素：声源振动的频率决定音调的高低。频率越高，音调越高，听起来越尖细；频率越低，音调越低，听起来越低沉。 5．根据声音振动频率，可将声分为三类： （1）可听波——人耳可听到的声波，其频率约为20 Hz~20 000 Hz； （2）次声波——频率低于20 Hz的声波 （大象可发出次声波；地震、台风、海啸、火山喷发均可产生次声波）； （3）超声波——频率高于20 000 Hz的声波 （猫、狗、海豚、蝙蝠能听到）。 6．音调与波形图：把声音信号输入示波器或计算机，即可得到声音的波形图。音调与频率有关，一般用高低来描述，在波形图上体现为波形的密集程度。 如图甲、乙所示，甲图波形稀疏，表示振动慢，频率低，发出声音的音调低；乙图波形密集（相对甲图），表示振动快，频率高，发出声音的音调高。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 【例1】（2024•包头）如图，某款变频超声波驱蚊器能够发出不同频率的超声波，干扰蚊子的感觉和行为，达到驱蚊效果。关于驱蚊器发声的分析，下列说法错误的是（　　） A．驱蚊器发声体通过振动发出声音 B．驱蚊器发出的声音能够在空气中传播 C．驱蚊器发出的声音可以被人听到 D．调高驱蚊器振动频率，声音的音调变高 【答案】C 【分析】（1）声音是由物体的振动产生的。 （2）声音的传播需要介质。 （3）超声波的振动频率高于20000Hz，不在人耳的听觉频率范围之内。 （4）声音的高低叫音调，音调与发声体振动的频率有关。 【解答】解：A、驱蚊器发声体通过振动发出声音，故A正确； B、驱蚊器发出的声音能够在空气中传播，故B正确； C、驱蚊器发出的声音是超声波，不在人耳的听觉频率范围之内，不可以被人听到，故C错误； D、调高驱蚊器振动频率，声音的音调变高，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查的是超声波的特点及应用，属于基础题目。　　 【例2】 （2024•乐山）如图所示的贾湖骨笛被认定是华夏祖先9000年前的造物。吹奏时按压骨笛不同位置的气孔，可以改变笛声的（　　） A．响度 B．音色 C．音调 D．速度 【答案】C 【分析】（1）声音的高低叫音调，影响因素是频率；声音的大小叫响度，影响因素是振幅和距离发声体的远近；声音的特点和品质叫音色，影响因素是发声体的材料和结构； （2）介质的种类和温度不同，传播声音的速度不同。 【解答】解：吹奏时按压骨笛不同位置的气孔，可以改变空气柱的振动频率，从而改变笛声的音调。 故选：C。 【点评】此题考查了声音的特性和传播，比较简单，属基础题。 【例3】（2024•北京）北京的鸽哨制作精致，图中所示的是用多个管状哨连接成的一个“连筒类”鸽哨。当鸽子携带鸽哨飞行时，哨声既有高音、也有低音，主要是因为各筒的长短会影响发出声音的（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．传播速度 【答案】A 【分析】音调的高低与物体振动的频率有关，物体振动越快，频率越高，音调越高，反之越低。 【解答】解：当鸽子携带鸽哨飞行时，因“连筒类”鸽哨的各筒长短不同，桶内空气柱长短不同，空气柱振动的快慢不同，会发出音调高低不同的声音；各筒的长短不会影响音色、响度和传播速度。 故选：A。 【点评】本题考查了音调与频率的关系，明确鸽哨是空气柱振动发声是解题的关键。 　 答疑解惑 1．影响发声体振动快慢（频率或音调高低）的因素。 （1）发声体的大小、粗细、结构发生变化，其振动频率发生变化。如：用手指按压琴弦不同位置、拨动不同粗细的琴弦、用手指堵住笛子的不同气孔、拨动伸出桌子不同长度的钢板尺等都会改变声音的音调。 （2）发声体越细、绷得越紧、振动部分越短，发声时振动得越快，频率越高，音调也越高，听起来越尖细。反之，发声体越粗、绷得越松、振动部分越长，发声时振动得越慢，频率越低，音调也越低，听起来越低沉。 2．弦乐器调琴的原理是什么？ 弦乐器调琴改变的是琴弦振动的频率，直接影响的是音调的高低。弦乐器音调的高低取决于弦的长短、粗细和绷紧程度，如小提琴、二胡等。弦越短、越细、绷的越紧，发声的音调越高。 3．管乐器音调高低的影响因素是什么？ 管乐器音调的高低取决于空气柱的长度，如萧、笛子等。长的空气柱发出声音的音调低，短的空气柱发出声音的音调高。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 探究2 响度 探究要点 1．响度：人耳感觉到的声音的强弱叫做响度。例如，声如洪钟、音量的大小、轻声慢步、窃窃私语、低声细语、引吭高歌、高声喧哗、“不敢高声语，恐惊天上人”等指的是声音的响度。 2．实验：探究影响响度大小的因素 （1）实验思路：几次用不同的力敲击音叉，并将振动的音叉靠近乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 （2）实验现象：几次使劲（用不同的力）敲击音叉，乒乓球被弹开的幅度不同，用力越大，乒乓球被弹开的幅度越大，声音的响度越大。 （3）实验结论：声音的响度与振动的幅度有关，物理学中用振幅来表示，物体的振幅越大，声音的响度越大。 2．振幅：物体振动的幅度，即物体振动时偏离原来位置的最大距离。发声体振幅越大，产生声音的响度越大。 3．影响响度的因素：人听到的声音是否响亮，除了跟发声体振动的幅度有关外，还跟人距离发声体的远近（远近影响声音的分散程度）有关。振幅越大、距离发声体越近、声音分散程度越小，听到的声音越大。 4．减小声音分散的方法：用喇叭可以减小声音的分散；利用管状物传播声音，如听诊器。 5．响度与波形图 响度与振幅有关，一般用大小来描述，在波形图上体现为波形的高低。如图甲、乙所示，甲图振幅大，发出声音的响度大；乙图振幅小，发出声音的响度小。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 【例1】（2024•宿迁）开考前，考点广播都要播放人文提醒，广播用的喇叭是为了改变声音的（　　） A．音调 B．响度 C．传播速度 D．音色 【答案】B 【分析】响度是指人耳感觉到的声音的大小，我们使用扩音设备是改变声音的响度。 【解答】解：开考前，考点广播都要播放人文提醒，广播用的喇叭是为了改变声音的响度，使得所有人能够听到，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查声音的特征，属于基础题。　 【例2】（2024•宁夏）图书馆张贴有“请勿大声喧哗”的标示语，其中“大声”是指声音的（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．频率 【答案】C 【分析】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，响度的大小与声音的振幅有关，振幅越大，响度越大，振幅越小，响度越小。 【解答】解：图书馆张贴有“请勿大声喧哗”的标示语，这句话提醒人们在公共场所讲话时，要注意控制自己讲话声音的响度，避免影响别人。 故选：C。 【点评】此题要结合声音的特征响度定义进行分析解答，注意与其它特征的区分。　 【例3】（2024•湖南）考古人员用两千多年前楚国的编钟演奏《茉莉花》时，用大小不同的力敲击如图所示编钟的相同位置，主要改变了声音的（　　） A．传播速度 B．响度 C．音调 D．音色 【答案】B 【分析】响度与发声体的振幅和距发声体的远近有关，振幅不同，响度不同。 【解答】解：用大小不同的力敲击如图所示编钟的相同位置，主要发声体的振幅不同，从而发出声音的响度不同。 故选：B。 【点评】本题考查的是声现象的相关知识，难度不大，属于常规考查。　 答疑解惑 1．转换法（放大法）：不易观察的现象通过易观察的现象体现出来。发声的音叉看不到振动幅度的大小，可以通过细线悬挂的泡沫小球被弹开的幅度来体现，这是一种转换法的思想。 2．声音在传播过程中，音调和响度是否改变？ 声音在传播过程中，发声体振动的频率不变，而声音越到远处越分散，所以音调不变，响度降低。 3．如何使声音传播的更远？ 音调除了跟发声体振动的振幅有关，还跟距发声体的远近有关，距离发声体越远，声音越发散，能量越小，响度越小，用喇叭可以减小声音的分散，使声音传播得更远。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 探究3 音色 探究要点 1．音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定。物理学中，把不同的物体发出的声音具有的不同的特色叫做音色。音色是区别声音的重要标志。 2．音色的决定因素：由发声体的材料、结构等决定。 （1）音色是我们分辨各种声音的依据，不受音调和响度的影响。 （2）随着年龄、健康、训练等因素的改变，同一个人的音色也会发生变化。 3．音色的利用： （1）辨别是什么物体在发声。如辨别不同人的发声，辨别钢琴声与笛声；声纹锁、模仿秀也是利用了这个特色。 （2）辨别品质的好坏。同一发声体的结构或者材料发生变化，音色也将变化。如瓷器等内部是否裂纹，机器是否正常运转，西瓜是否熟透等。 4．音色与波形图 音色与发声体的材料和结构有关；在波形图中，波的形状表示音色。 如图所示，甲、乙、丙的音色相同，丁与其他三个不同。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 【例1】（2024•镇江）琴、瑟是中国古代乐器，《诗经》中记有“琴瑟击鼓，以御田祖”，奏乐时听众能分辨出琴和瑟发出的声音，主要是依据声音的（　　） A．音调 B．振幅 C．音色 D．响度 【答案】C 【分析】声音的三个特征分别就是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的距离有关；音色反映了声音的品质与特色，是由发声体本身决定的一个特性。 【解答】解：声音的特征有三个：响度、音调、音色。响度指声音的大小，音调指声音的高低，音色是指声音的品质与特色。 听众能分辨出琴和瑟发出的声音，主要是依据不同乐器的音色不同。 故选：C。 【点评】声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同。　 【例2】 （2024•潍坊）某新款AI（人工智能）音箱可以识别主人说出的“指令”，进而调控家庭物联网中的设施，而当别人说出同样的“指令”时，却无法调控相关设施，该功能主要依据声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．声速 【答案】C 【分析】音色指发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志。 【解答】解：新款AI（人工智能）音箱可以识别主人说出的“指令”，进而调控家庭物联网中的设施，而当别人说出同样的“指令”时，却无法调控相关设施，该功能主要依据是每个人的音色不同。故选：C。 【点评】本题考查了音色，属于基础题。 【例3】（2024•常州）如图所示，拨尺发声实验中，多次改变尺伸出桌面的长度，用相同的力拨动尺端，尺发出不同的声音。不同的声音主要指其（　　） A．响度不同 B．音调不同 C．音色不同 D．声速不同 【答案】B 【分析】声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；而音调的高低与发声物体振动快慢有关，物体振动越快，音调越高； 音色与物体的材料和结构有关； 声速与声音的传播介质有关，与发声体无关。 【解答】解：AB、改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动，振幅相同，响度相同；钢尺振动的快慢不同，发出声音的音调不同，故A错误、B正确； C、实验中钢尺振动发出声音，钢尺不变，所以音色不变，故C错误； D、声音的传播介质不变，声速不变，故D错误。故选：B。 【点评】解决此类音调、响度和音色的区分题目时，关键是把握各概念的决定因素，进行区分。　 答疑解惑 1．如何区分声音的三个特性？ 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的大小 声音的特色 影响因素 频率：发声体发声部位的长短、粗细、松紧。 振幅：使物体振动的力度大小 发声体的材料和结构 波形图 波的疏密（频率）反映音调 波的高度（振幅大小）反映响度 波的形状或波的局部差异反映音色 2．声音三个特性的联系与区别 （1）音调与响度是声音的两个本质不同的特征，它们没有必然的联系。音调高响度不一定大，响度大音调也不一定高，如男低音歌唱家大声演唱时，女高音歌唱家轻声伴唱，女高音虽然音调高，但响度小，男低音的音调低，但响度大。 （2）在声音的传播过程中，音调、音色一般不会变化，响度随传播距离的增大逐渐减小。 （3）响度的听觉的感觉是声音的大小，音调的听觉感觉是声音尖细或低沉，音色的听觉感觉是声音品质的差异。 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆       练好题·提升解题能力 高 效 演 练 牛刀小试 1．（2024•扬州）上课时，老师调节扩音器的音量旋钮，是为了改变声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．传播速度 2．（2024•宜宾）“五四”青年节到来之际，教室里传来《光荣啊，中国共青团》的歌声，小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英，主要是根据声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 3．（2024•凉山州）如图所示是中国古代雅乐横吹竹制管乐器———篪。其形似于笛，与笛不同的是两端都是封闭的，而且吹孔与孔指不在同一直线上，无孔膜而“有底”。演奏过程中手指按压不同孔时改变的是（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．音调、响度和音色 4．（2024•苏州）如图所示，将钢尺一端紧压在桌边上，保持伸出桌边长度不变，用大小不同的力拨动，发出的声音不同的是（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．速度 5．（2024•福建）语音识别机器人通过声音验证用户身份，这是根据声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．频率 6．（2024•无锡）歌曲《东方红》简谱中有如下片段：，其中的数字符号表示声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．速度 7．（2024•辽宁）东汉哲学家王充在《论衡》中提到：“天将雨，琴弦缓”。环境潮湿时，琴弦振动变慢，琴声的音调变 　，琴声通过 　传至人耳。 8．（2024•陕西）华阴“老腔”是陕西特色的民间艺术，表演者演唱时声音响亮，使远处的观众也能听清。“响亮”描述的是声音的 　大。现场观众听到的声音是以 　为介质传入人耳的。 参考答案 1．【答案】B 【分析】物理学中，把人耳感觉到的声音强弱叫做响度。 【解答】解：A、声音的音调是声音的高低，与频率有关，故A错误； B、声音的响度是声音的强弱，与振幅有关，故B正确； C、声音的音色一般可以区别不同的声音，故C错误； D、扩音器的音量与传播速度无关，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了声音的特性。 2．【答案】C 【分析】声音的特点和品质叫做音色，影响因素是发声体的材料和结构。 【解答】解：不同发声体发出声音的音色不同，他能确定是小英在唱歌，主要是根据声音的音色。 故选：C。 【点评】此题考查了声音的特性，比较简单，属基础题。 3．【答案】A 【分析】质量大、体积大的物体难振动，频率低，音调低。 【解答】解：吹奏时是内部的空气振动发生，演奏过程中手指按压不同孔，改变空气柱的长度改变振动频率，从而改变发声的音调。 故选：A。 【点评】本题考查音调有关的因素，属于基础题。 4．【答案】A 【分析】声音的三个特性：音调、响度、音色；响度跟发声体的振幅有关，振幅越大、响度越大；音调跟发声体的振动频率有关，频率越大、音调越高；音色跟发声体的结构和材料有关。 【解答】解：将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，保持钢尺伸出桌面的长度相同，用大小不同的力拨动钢尺；用大的力拨动钢尺时，钢尺的振幅大，发出声音的响度大；改用小的力拨动钢尺时，钢尺的振幅小，发出声音的响度变小，即钢尺会发出响度不同的声音。 故选：A。 【点评】本题考查了音调、响度和音色的区分，是一道基础题。 5．【答案】C 【分析】（1）每个发声体发出声音的音色是不同的； （2）音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高。音色与发声体的结构和材料有关，不同发声体发出声音的音色不同。响度的大小与振幅有关，振幅越大，响度越大。 【解答】解：语音识别机器人通过声音验证用户身份，这是根据声音的音色，故A、B、D不符合题意，C符合题意； 故选：C。 【点评】知道音调、响度和音色；会分辨音调、响度和音色。 6．【答案】A 【分析】声音的特性包括音调、响度和音色：①音调是指声音的高低，与频率有关，振动的频率越高，音调越高；②响度是指声音的大小，与振幅有关，振动的幅度越大，响度越大；③不同物体的材料和结构不同，发出声音的音色不同。 【解答】解：简谱中数字符号表示声音的音调，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查了声音的三个特性，属于基础知识考查。 7．【答案】低；空气。 【分析】音调指声音的高低，由振动频率决定，频率越高，音调越高；声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声。 【解答】解：环境潮湿时，琴弦振动变慢，频率变低，则琴声的音调变低；琴声是通过空气传至人耳的。 故答案为：低；空气。 【点评】本题考查了对音调与频率关系的认识，对声音传播介质的了解，属基础题。 8．【答案】响度；空气。 【分析】声音的大小叫响度，响度与振幅和距离声源的远近有关。 声音的传播需要介质，空气是常见的传声介质。 【解答】解：表演者演唱时声音响亮，使远处的观众也能听清。“响亮”描述的是声音的响度大。现场观众听到的声音是以空气为介质传入人耳的。 故答案为：响度；空气。 【点评】本题考查的是响度和声音传播的条件，属于基础题目，难度不大。 第4页（共15页） 学科网（北京）股份有限公司 $$