第07讲 音调（预习）-【暑假自学课】2025年新八年级物理暑假提升精品讲义（沪粤版2024）

第07讲 音调 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 声音的高低——音调 1．物理学中，把声音的高低叫做音调。声源每秒振动的次数叫做频率，用f表示。频率的单位是赫兹。 2．声音的高低跟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。 ①打击乐器：以鼓为例，鼓皮绷得越紧，音调越高；②弦乐器：长而粗的弦发声音调低，短而细的弦发声音调高，绷紧的弦发声音调高，松弛的弦发声音调低；③管乐器：空气柱越长发声音调越低，空气柱越短发声音调越高。 3．如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时，用纸片分别接触齿轮，使纸片发出声音的音调最高的是下面(选填“上面”“中间”或“下面”)的齿轮。 4．男同学说话声音“低沉”是指男同学声音的音调低，这是因为男同学说话时，声带振动比较的慢。 知识点2 用波形图比较频率 1．声波可以在示波器上展现出来，先将话筒接在示波器的输入端，再将敲响的甲、乙两个音叉分别对着话筒发出声音，在示波器上出现了如图所示的波形，通过对波形的分析，可知乙音叉的音调高。原因是乙音叉振动得快。 2．如图所示是用示波器显示的不同乐器发出不同声波的波形图，其中频率最大的是(　B　) 教材习题01 女高音与男低音中的 “高” 与 “低” 是指声音的______不一样，主要是由声源的振动______决定的。 解题方法 女高音和男低音的 “高”“低” 描述的是声音的音调特性。而音调是由声源振动的频率决定的，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 【答案】音调；频率 教材习题02 弦乐器的音调高低与弦的______、______和______都有关系。拉二胡时，手指在琴弦上上下移动，是通过______来改变音调的高低的。 解题方法 弦乐器发声时，弦的长短、粗细、松紧程度都会影响振动频率，进而影响音调。弦越短、越细、越紧，振动频率越高，音调越高；反之则越低。拉二胡时，手指在琴弦上上下移动，改变了弦振动部分的长度，从而改变音调。 【答案】长短；粗细；松紧程度；改变弦的长短 教材习题03 人们听不到蝴蝶飞的声音，却可以听到蚊子飞来飞去的 “嗡嗡” 声，这是因为（ ）。 A. 蚊子飞行时用力大，声音响 B. 蝴蝶飞行时翅膀振动太慢，频率低于人的听觉范围 C. 蝴蝶飞行时完全不会发出声音 D. 蚊子数量多，蝴蝶数量少 解题方法 人耳能听到的声音频率范围是 20Hz~20000Hz。蝴蝶飞行时翅膀振动频率低，低于 20Hz，不在人耳听觉范围内，所以人听不到；蚊子飞行时翅膀振动频率较高，在人耳听觉范围内，所以能听到 “嗡嗡” 声。A 选项声音响不是能否听到的关键；C 选项蝴蝶会发声只是频率低人听不到；D 选项与数量无关。 【答案】B 教材习题04 如图2-2-7所示，取8个相同的玻璃杯，分别装入不同量的水，按水量从多到少将杯子排列在桌上；再用一根细棒依次敲打每一个杯子，比较它们发声频率的高低。仔细调节每个杯子中的盛水量，试一试，能不能用这些杯子演奏出简单的乐曲。 解题方法 声音的音调由物体振动频率决定。用细棒敲打杯子时，是杯子和水一起振动发声。改变杯子中的水量，就改变了振动部分的质量，质量不同振动频率不同，从而发出不同音调的声音。按照乐曲所需音调，调节各杯子水量，就能演奏。 【答案】杯子中水量不同，敲打时振动频率不同，水量越多，杯子和水整体质量越大，振动越慢，频率越低，音调越低；水量越少，振动越快，频率越高，音调越高。通过调节水量，使杯子发声频率有合适的差异，就可以利用这些杯子演奏简单乐曲。 考点一 音调和频率 【典例1】如图所示，在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，用筷子敲击，则发出声音的音调最高的是（ ） A． B． C． D． “质小音高”法快解思路。 在判断同种发声体发出音调的高低时，可以比较质量。质量越小，越容易振动，音调越高；反之，质量越大，越难振动，音调越低。解题时，先判断发声体，在根据“质小音高”分析解答。 【变式1-1】如图所示，用话筒M接收音叉发出的声音，送到示波器S去显示。保持示波器的工作状态不变，乙图中音叉B的频率高于甲图中的音叉A。音叉B发出的声音听起来______（选填声音的特性）较高，从示波器上看到的波形较密 【变式1-2】绷紧在纸盒上的两条橡皮筋，粗细不同（如图），用手拨动橡皮筋可发出声音。下列说法正确的是（    ）    A．拨动橡皮筋发出的声音，不是振动产生的 B．手拨动越快，橡皮筋发出的声音传播越快 C．拨动两条橡皮筋，发出声音的响度一定不同 D．拨动不同橡皮筋，可探究音调与振动频率的关系 考点二 声速 【典例2】小涵在学习吉他的过程中发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，她决定对此进行研究，经过和同学们讨论，她提出了以下几种猜想。 猜想1：音调的高低可能与琴弦的横截面积有关； 猜想2：音调的高低可能与琴弦的长度有关； 猜想3：音调的高低可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所示的4种规格的琴弦，进行实验。 编号 材料 规格 长度（cm） 横截面积（mm2） A 尼龙 55 1 B 尼龙 55 0.5 C 尼龙 80 1 D 镍合金 ① 0.5 （1）为了检验上述猜想1是否正确，应选编号 ______两种规格的琴弦进行实验； （2）选择编号为B、D的琴弦进行探究时，小涵发现粗心的同学漏填了表中的数据。表中①的位置所缺的数据是 ______，这是为了验证猜想 ______，小涵在进行本次探究时还需要观察琴弦振动的 ______； （3）在验证猜想2时，若选择B和C进行研究，并推理得出：琴弦越长，振动越慢，音调就越低的结论是否正确？______，理由是 ______。 【变式2-1】声音可以被看见吗？十八世纪，德国物理学家恩斯特•克拉德尼做过一个实验，他在一个小提琴上安放一块较宽的金属薄片，在上面均匀地撒上沙子。然后开始用琴弓拉小提琴，结果这些细沙自动排列成不同的美丽图案，并随着琴弦拉出的曲调不同和频率的不断变化，图案也不断变幻——这就是著名的克拉尼图形（如图甲）。某物理探究小组对这一现象产生了浓厚的兴趣，于是他们查找相关资料并自主制作了一套探究声音形状的“克拉尼实验”演示仪，如图乙所示。他们准备了一个方形金属板，中间用一个金属杆插入使其悬空，同时在金属杆底部连接一个音频振动发声器，发声器振动时会引起金属杆和方形金属板的共振，接着他们开始展开实验探究。 （1）首先他们在金属板上撒上一层细沙，打开发声器，发现细沙变化成了一个美丽的图案（如图乙），这说明声音是由于物体______产生的，细沙的作用是______（从下述选项中选择）； A．延长金属板的振动时间 B．使声波被多次反射形成回声 C．使金属板的振动尽快停下来 D．把发声器的振动放大，便于观察现象 （2）接着他们调节发声器的频率，当发声器的振动频率逐渐增大时，金属板上的克拉尼图形发生了如下图从左到右的一些变化。这说明，克拉尼图形的形状与声音的______有关，且______，克拉尼图形越复杂。 【变式2-2】甲音叉发声时振动频率为256Hz，乙音叉发声时每分钟振动30720 次，若将甲、乙音叉发出的声音分别输入同一设置的示波器，已知甲音叉发声的波形如图所示，则乙音叉发声的波形可能是（　　）    A．   B．  C．   D．   知识导图记忆 知识目标复核 一、声音的产生​ 核心知识：明确声音源于物体振动，能精准判断声源，通过纸屑跳动、音叉溅水等典型案例直观理解发声体的振动现象，掌握振动停止发声也停止的原理。​ 掌握目标：看到相关现象，能快速分析出声音产生的原因，准确指出声源，清晰解释振动与发声的关系 。​ 二、声音的传播​ 核心知识：理解声波的形成和回声概念，牢记声音传播依赖介质，真空无法传声，熟悉固体、液体、气体传声的各类实例。​ 掌握目标：能解释声音传播的本质，辨别不同场景下声音的传播介质，说明真空不能传声的原因，运用回声知识解决简单问题。​ 三、声速​ 核心知识：掌握声速的定义，清楚声速在不同介质及不同温度下的变化规律。​ 掌握目标：能够根据定义进行声速相关的简单计算，解释声速变化现象，如为什么在固体中声音传播比在气体中快等。​ 四、人怎样听见声音​ 核心知识：了解声音从外耳道传入，经鼓膜、听小骨、耳蜗，最后由听神经传至大脑产生听觉的完整过程，知晓真空不能传声导致无法用声波测量地月距离。​ 掌握目标：能准确描述人耳听到声音的流程，分析相关案例，如解释海洋深度测量的原理，说明不能用声波测量地月距离的原因。 一、单选题 1．如图所示，在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，用筷子敲击，则发出声音的音调最高的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示是一款变频超声波驱蚊器，该驱蚊器通过发出不同的声音，干扰蚊子的感觉和行为，从而达到驱蚊的效果，对于该驱蚊器使用分析正确的是（　　） A．该驱蚊器调至频率最高挡时，声音振幅会增大 B．该驱蚊器可以在真空环境使用 C．该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内 D．该驱蚊器发声时，声音传播的距离越远，声速越小 3．如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置。下列说法不正确的是（    ） A．通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率 B．多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法 C．钢尺伸出桌面越长，振动越慢 D．钢尺振动越快，频率越高，发出的声音音调越低 4．2023年4月12—27日，50多部小戏小剧优秀作品在人民广场轮番上演，唱“红”了沂蒙时代新旋律。关于戏剧演出，下列判断正确的是（　　） A．演员的歌声是由空气振动产生的 B．现场观众听到的歌声是空气传来的 C．女高音演员清脆的歌声的音调低 D．男中音演员高亢的歌声是超声波 5．甲音叉发声时振动频率为256Hz，乙音叉发声时每分钟振动30720 次，若将甲、乙音叉发出的声音分别输入同一设置的示波器，已知甲音叉发声的波形如图所示，则乙音叉发声的波形可能是（　　）    A．  　　B．   C．  　　D．   6．蝴蝶在飞行时不停地扇动翅膀，但我们不能听到蝴蝶飞行的声音，这是因为（　　） A．人耳有故障 B．翅膀振动发出的声波响度不够大 C．翅膀振动不产生声波 D．翅膀振动的频率比较小 7．为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　） A．硬纸板接触齿数不同的齿轮 B．改变钢尺伸出桌边的长度 C．改变硬纸板划过梳子齿的速度 D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅 8．往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断保温瓶里水位的高低，这是因为随着水位升高（　　） A．音调逐渐升高 B．音调逐渐降低 C．音调保持不变，响度越来越大 D．音调保持不变，响度越来越小 9．下列的实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的一组是（     ）      ①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动   ②当放在真空罩里的手机来电时，只见指示灯闪烁，却听不见铃声   ③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次声音的不同 ④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 二、填空题 10．物体振动得快，发出声音的________就高；振动的慢，发出声音的________就低。可见发声体振动的快慢决定着________的高低。 11．竹笛是我国传统民族乐器（如图），吹奏竹笛时，竹笛内的空气________发声，用手指堵住竹笛上不同的孔去吹奏，就可以发出________不同的声音。 12．如图，小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击它们就可以发出不同的声音。其中音调最高的是第_____个玻璃瓶；向瓶口吹气也会发出声音，这是由于____________振动产生的声音。 13．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。 14．如图所示，小宇在窗边挂了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音。小宇观察风铃的结构，发现风铃是因为风吹动风摆，与风摆系在一起的撞珠撞击金属管使金属管________而发声。由于金属管的长度不同使其发出的声音的音调不同，A、B两根金属管发声时，音调较高的是________。 15．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。 16．图甲展示的曾侯乙编钟是我国古代的一种打击乐器，青铜编钟依大小次序编组悬挂，形成一定的音阶。演奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。编钟越大，音调就越______（选填“高”或“低”）。形如杏仁状柱体，扁如“盒瓦”的编钟，其截面如图乙所示，分别快速和慢速敲击钟的部位，则编钟可发出______个固有频率的音调。 17．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”） 18．为了提醒人们不忘国耻，警惕日本帝国主义势力的抬头，在南京大屠杀50周年之际，南京市民捐资铸造了警世钟，警世钟高3m，口径约2m，当用木棒撞击大钟时，大钟振动的振幅很大，而振动的频率 ___________，能发出洪亮而低沉的声音。 三、实验题 19．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的， 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：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm²） 编号 材料 长度（cm） 横截面积（m²） A 铜 60 0.76 E 铜 80 1.02 B 铜 60 0.89 F 铜 100 0.76 C 铜 60 1.02 G 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 H 尼龙 100 1.02 （1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 ______的关系； （2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 ______ 三根琴弦； （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 ______ cm、横截面积为 ______ mm²； （4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土电话”； ①他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在______ 中传播； ②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题：______ ； ③如果使用“土电话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学______（选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。 20．在探究影响音调的因素实验中小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。 （1）拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是___________； A．没有控制变量 B．伸出桌面的钢尺太短 C．手没有压紧钢尺 D．伸出桌面的钢尺太长 （2）小明规范实验操作后，将钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出的长度，用___________的力再次拨动直尺（填“相同”或“不同”），观察直尺振动的___________，听钢尺发出的声音的变化，这个实验用来探究声音的___________和振动的___________的关系； （3）当钢尺伸出桌面的长度增大到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是___________。 21．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 四、简答题 22．小小音乐会。试着制作一件小乐器，在班里举行的小型音乐会上用自己制作的乐器进行演奏，看看谁的乐器有新意，谁演奏得好，说说你的乐器的物理原理。看看以下制作方案能否给你启发。 方案一：8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，”的声音来（如图）。 方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活塞”，音调就会改变（如图）。 五、综合题 23．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和 _____有关； （2）借助示波器，可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图，其中发声体 _____的音调高； （3）运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度，超声波声呐 _____（选填“能”或“不能”）用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲 音调 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 声音的高低——音调 1．物理学中，把声音的高低叫做音调。声源每秒振动的次数叫做频率，用f表示。频率的单位是赫兹。 2．声音的高低跟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。 ①打击乐器：以鼓为例，鼓皮绷得越紧，音调越高；②弦乐器：长而粗的弦发声音调低，短而细的弦发声音调高，绷紧的弦发声音调高，松弛的弦发声音调低；③管乐器：空气柱越长发声音调越低，空气柱越短发声音调越高。 3．如图所示，在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿轮。当齿轮旋转时，用纸片分别接触齿轮，使纸片发出声音的音调最高的是下面(选填“上面”“中间”或“下面”)的齿轮。 4．男同学说话声音“低沉”是指男同学声音的音调低，这是因为男同学说话时，声带振动比较的慢。 知识点2 用波形图比较频率 1．声波可以在示波器上展现出来，先将话筒接在示波器的输入端，再将敲响的甲、乙两个音叉分别对着话筒发出声音，在示波器上出现了如图所示的波形，通过对波形的分析，可知乙音叉的音调高。原因是乙音叉振动得快。 2．如图所示是用示波器显示的不同乐器发出不同声波的波形图，其中频率最大的是(　B　) 教材习题01 女高音与男低音中的 “高” 与 “低” 是指声音的______不一样，主要是由声源的振动______决定的。 解题方法 女高音和男低音的 “高”“低” 描述的是声音的音调特性。而音调是由声源振动的频率决定的，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 【答案】音调；频率 教材习题02 弦乐器的音调高低与弦的______、______和______都有关系。拉二胡时，手指在琴弦上上下移动，是通过______来改变音调的高低的。 解题方法 弦乐器发声时，弦的长短、粗细、松紧程度都会影响振动频率，进而影响音调。弦越短、越细、越紧，振动频率越高，音调越高；反之则越低。拉二胡时，手指在琴弦上上下移动，改变了弦振动部分的长度，从而改变音调。 【答案】长短；粗细；松紧程度；改变弦的长短 教材习题03 人们听不到蝴蝶飞的声音，却可以听到蚊子飞来飞去的 “嗡嗡” 声，这是因为（ ）。 A. 蚊子飞行时用力大，声音响 B. 蝴蝶飞行时翅膀振动太慢，频率低于人的听觉范围 C. 蝴蝶飞行时完全不会发出声音 D. 蚊子数量多，蝴蝶数量少 解题方法 人耳能听到的声音频率范围是 20Hz~20000Hz。蝴蝶飞行时翅膀振动频率低，低于 20Hz，不在人耳听觉范围内，所以人听不到；蚊子飞行时翅膀振动频率较高，在人耳听觉范围内，所以能听到 “嗡嗡” 声。A 选项声音响不是能否听到的关键；C 选项蝴蝶会发声只是频率低人听不到；D 选项与数量无关。 【答案】B 教材习题04 如图2-2-7所示，取8个相同的玻璃杯，分别装入不同量的水，按水量从多到少将杯子排列在桌上；再用一根细棒依次敲打每一个杯子，比较它们发声频率的高低。仔细调节每个杯子中的盛水量，试一试，能不能用这些杯子演奏出简单的乐曲。 解题方法 声音的音调由物体振动频率决定。用细棒敲打杯子时，是杯子和水一起振动发声。改变杯子中的水量，就改变了振动部分的质量，质量不同振动频率不同，从而发出不同音调的声音。按照乐曲所需音调，调节各杯子水量，就能演奏。 【答案】杯子中水量不同，敲打时振动频率不同，水量越多，杯子和水整体质量越大，振动越慢，频率越低，音调越低；水量越少，振动越快，频率越高，音调越高。通过调节水量，使杯子发声频率有合适的差异，就可以利用这些杯子演奏简单乐曲。 考点一 音调和频率 【典例1】如图所示，在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，用筷子敲击，则发出声音的音调最高的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【大招快解】筷子敲击水瓶时，发声体是瓶子和水，根据“质小音高” ，直接判断出水量最少的瓶子D发出声音的音调最高。 故选D。 “质小音高”法快解思路。 在判断同种发声体发出音调的高低时，可以比较质量。质量越小，越容易振动，音调越高；反之，质量越大，越难振动，音调越低。解题时，先判断发声体，在根据“质小音高”分析解答。 【变式1-1】如图所示，用话筒M接收音叉发出的声音，送到示波器S去显示。保持示波器的工作状态不变，乙图中音叉B的频率高于甲图中的音叉A。音叉B发出的声音听起来______（选填声音的特性）较高，从示波器上看到的波形较密。 【答案】音调 【解析】由图可知，B音叉发出声音的频率要大于A发出声音的频率，声音的频率越大，音调越高，所以B发出的声音的音调高。 【变式1-2】绷紧在纸盒上的两条橡皮筋，粗细不同（如图），用手拨动橡皮筋可发出声音。下列说法正确的是（    ）    A．拨动橡皮筋发出的声音，不是振动产生的 B．手拨动越快，橡皮筋发出的声音传播越快 C．拨动两条橡皮筋，发出声音的响度一定不同 D．拨动不同橡皮筋，可探究音调与振动频率的关系 【答案】D 【解析】A．声音是由物体的振动产生的。拨动橡皮筋发出的声音，也是振动产生的，故A错误； B．手拨动越快，橡皮筋振动得越快，发出的声音音调越高，不是传播越快，声音传播的快慢与介质种类和温度有关，故B错误； C．拨动两条橡皮筋，因为橡皮筋粗细不同，发出声音的音调不同，但响度可能不同，当拨动的力度相同时，响度相同，故C错误； D．拨动不同橡皮筋，因为橡皮筋粗细不同，发出声音的频率不同，音调不同，所以可探究音调与振动频率的关系，故D 正确。 故选D。 考点二 声速 【典例2】小涵在学习吉他的过程中发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，她决定对此进行研究，经过和同学们讨论，她提出了以下几种猜想。 猜想1：音调的高低可能与琴弦的横截面积有关； 猜想2：音调的高低可能与琴弦的长度有关； 猜想3：音调的高低可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所示的4种规格的琴弦，进行实验。 编号 材料 规格 长度（cm） 横截面积（mm2） A 尼龙 55 1 B 尼龙 55 0.5 C 尼龙 80 1 D 镍合金 ① 0.5 （1）为了检验上述猜想1是否正确，应选编号 ______两种规格的琴弦进行实验； （2）选择编号为B、D的琴弦进行探究时，小涵发现粗心的同学漏填了表中的数据。表中①的位置所缺的数据是 ______，这是为了验证猜想 ______，小涵在进行本次探究时还需要观察琴弦振动的 ______； （3）在验证猜想2时，若选择B和C进行研究，并推理得出：琴弦越长，振动越慢，音调就越低的结论是否正确？______，理由是 ______。 【答案】     A、B     55     3     快慢     不正确     没有控制横截面积相同 【解析】（1）[1]为验证猜想1，音调的高低可能与琴弦的横截面积有关，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B进行研究。 （2）[2][3][4]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，应控制长度和横截面积相同，应选B、D进行探究，所以表格①的位置所缺数据是55。 （2）[5][6]为了验证猜想2，音调的高低可能与琴弦的长度有关，应控制材料和横截面积相同，而B和C的材料相同，长度和横截面积不同，所以不能探究音调的高低可能与琴弦的长度是否有关。 【变式2-1】声音可以被看见吗？十八世纪，德国物理学家恩斯特•克拉德尼做过一个实验，他在一个小提琴上安放一块较宽的金属薄片，在上面均匀地撒上沙子。然后开始用琴弓拉小提琴，结果这些细沙自动排列成不同的美丽图案，并随着琴弦拉出的曲调不同和频率的不断变化，图案也不断变幻——这就是著名的克拉尼图形（如图甲）。某物理探究小组对这一现象产生了浓厚的兴趣，于是他们查找相关资料并自主制作了一套探究声音形状的“克拉尼实验”演示仪，如图乙所示。他们准备了一个方形金属板，中间用一个金属杆插入使其悬空，同时在金属杆底部连接一个音频振动发声器，发声器振动时会引起金属杆和方形金属板的共振，接着他们开始展开实验探究。 （1）首先他们在金属板上撒上一层细沙，打开发声器，发现细沙变化成了一个美丽的图案（如图乙），这说明声音是由于物体______产生的，细沙的作用是______（从下述选项中选择）； A．延长金属板的振动时间 B．使声波被多次反射形成回声 C．使金属板的振动尽快停下来 D．把发声器的振动放大，便于观察现象 （2）接着他们调节发声器的频率，当发声器的振动频率逐渐增大时，金属板上的克拉尼图形发生了如下图从左到右的一些变化。这说明，克拉尼图形的形状与声音的______有关，且______，克拉尼图形越复杂。 【答案】振动     D     振动频率     振动频率越大 【解析】（1）[1]打开发声器，发现细沙变化，说明发声器在振动，一切正在发声的物体都是由物体振动产生的。 [2]发声器的振动不明显，细沙的作用是放大振动，便于观察，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （2）[3][4]由题可知，发声器的振动频率逐渐增大时，克拉尼图形发生了一些变化，这说明，克拉尼图形的形状与声音的振动频率有关，从图像上看，从左到右的变化的图像越来越复杂，表明振动频率越大，克拉尼图形越复杂。 【变式2-2】甲音叉发声时振动频率为256Hz，乙音叉发声时每分钟振动30720 次，若将甲、乙音叉发出的声音分别输入同一设置的示波器，已知甲音叉发声的波形如图所示，则乙音叉发声的波形可能是（　　）    A．   B．  C．   D．   【答案】C 【解析】乙音叉的频率是 由题意可知，f甲<f乙，即相同时间内乙振动的次数多，且是甲的2倍，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 知识导图记忆 知识目标复核 一、声音的产生​ 核心知识：明确声音源于物体振动，能精准判断声源，通过纸屑跳动、音叉溅水等典型案例直观理解发声体的振动现象，掌握振动停止发声也停止的原理。​ 掌握目标：看到相关现象，能快速分析出声音产生的原因，准确指出声源，清晰解释振动与发声的关系 。​ 二、声音的传播​ 核心知识：理解声波的形成和回声概念，牢记声音传播依赖介质，真空无法传声，熟悉固体、液体、气体传声的各类实例。​ 掌握目标：能解释声音传播的本质，辨别不同场景下声音的传播介质，说明真空不能传声的原因，运用回声知识解决简单问题。​ 三、声速​ 核心知识：掌握声速的定义，清楚声速在不同介质及不同温度下的变化规律。​ 掌握目标：能够根据定义进行声速相关的简单计算，解释声速变化现象，如为什么在固体中声音传播比在气体中快等。​ 四、人怎样听见声音​ 核心知识：了解声音从外耳道传入，经鼓膜、听小骨、耳蜗，最后由听神经传至大脑产生听觉的完整过程，知晓真空不能传声导致无法用声波测量地月距离。​ 掌握目标：能准确描述人耳听到声音的流程，分析相关案例，如解释海洋深度测量的原理，说明不能用声波测量地月距离的原因。 一、单选题 1．如图所示，在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，用筷子敲击，则发出声音的音调最高的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】筷子敲击水瓶时，发声体是瓶子和水，水量越少，瓶子和水振动得越快，音调越高，所以发出声音的音调最高的是D。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．如图所示是一款变频超声波驱蚊器，该驱蚊器通过发出不同的声音，干扰蚊子的感觉和行为，从而达到驱蚊的效果，对于该驱蚊器使用分析正确的是（　　） A．该驱蚊器调至频率最高挡时，声音振幅会增大 B．该驱蚊器可以在真空环境使用 C．该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内 D．该驱蚊器发声时，声音传播的距离越远，声速越小 【答案】C 【解析】A．该驱蚊器调至频率最高挡时，声音的音调增大，故A错误； B．该驱蚊器不能在真空环境使用，因为真空不能传声，故B错误； C．该驱蚊器发出的声音的频率高于20000Hz，不在人耳能够感受的频率范围内，故C正确； D．该驱蚊器发声时，声音传播的距离越远，声速不变，故D错误。 故选C。 3．如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置。下列说法不正确的是（    ） A．通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率 B．多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法 C．钢尺伸出桌面越长，振动越慢 D．钢尺振动越快，频率越高，发出的声音音调越低 【答案】D 【解析】A．如图，实验用同样大小的力拨动钢尺，通过改变钢尺伸出桌面的长度，达到改变钢尺振动频率的目的，故A正确，A不符合题意； B．在多次实验过程中，每次都要用同样大小的力拨动钢尺，就是为了保持钢尺振动的振幅相同，这是运用了控制变量法，故B正确，B不符合题意； CD．通过观察实验现象可知，钢尺伸出桌面的部分越长，就振动得越慢，音调就越低；钢尺伸出桌面的部分越短，就振动得越快，频率就越高，音调就越高；故C正确，C不符合题意；D错误，D符合题意。 故选D。 4．2023年4月12—27日，50多部小戏小剧优秀作品在人民广场轮番上演，唱“红”了沂蒙时代新旋律。关于戏剧演出，下列判断正确的是（　　） A．演员的歌声是由空气振动产生的 B．现场观众听到的歌声是空气传来的 C．女高音演员清脆的歌声的音调低 D．男中音演员高亢的歌声是超声波 【答案】B 【解析】A．演员的歌声是由声带振动产生的，故A错误； B．声音的传播需要介质，现场观众听到的歌声是空气传播，故B正确； C．女高音演员发出的清脆的歌声，其音调高，故C错误； D．男中音演员高亢的歌声能被人耳听到，属于20Hz到20000Hz之间的声波，不属于超声波，故D错误。 故选B。 5．甲音叉发声时振动频率为256Hz，乙音叉发声时每分钟振动30720 次，若将甲、乙音叉发出的声音分别输入同一设置的示波器，已知甲音叉发声的波形如图所示，则乙音叉发声的波形可能是（　　）    A．   B．   C．   D．    【答案】C 【解析】乙音叉的频率是 由题意可知，f甲<f乙，即相同时间内乙振动的次数多，且是甲的2倍，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．蝴蝶在飞行时不停地扇动翅膀，但我们不能听到蝴蝶飞行的声音，这是因为（　　） A．人耳有故障 B．翅膀振动发出的声波响度不够大 C．翅膀振动不产生声波 D．翅膀振动的频率比较小 【答案】D 【解析】蝴蝶在飞行时，翅膀振动的频率小于20Hz，发出的是次声波，超声波和次声波都是人耳听不到的，故D符合题意，ABC符合题意。 故选D。 7．为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　） A．硬纸板接触齿数不同的齿轮 B．改变钢尺伸出桌边的长度 C．改变硬纸板划过梳子齿的速度 D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅 【答案】D 【解析】A．硬纸板接触齿数不同的齿轮，硬纸板振动的频率不同，发出声音的音调不同，故A不符合题意； B．改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺振动的频率不同，发出声音的音调不同，故B不符合题意； C．用硬纸板在梳子齿上以不同速度划动时，硬纸板振动的频率不同，发出声音的音调不同，故C不符合题意； D．用发声的音叉接触水面，水花四溅，说明声音是由物体的振动产生的，故D符合题意。 故选D。 8．往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断保温瓶里水位的高低，这是因为随着水位升高（　　） A．音调逐渐升高 B．音调逐渐降低 C．音调保持不变，响度越来越大 D．音调保持不变，响度越来越小 【答案】A 【解析】往保温瓶里灌开水的过程中，保温瓶里发出的声音是上方空气柱的振动产生的，保温瓶内的水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，频率越大，音调越高，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A 。 9．下列的实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的一组是（     ）      ①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动   ②当放在真空罩里的手机来电时，只见指示灯闪烁，却听不见铃声   ③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次声音的不同 ④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【答案】D 【解析】①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动，这是通过纸屑的跳动来显示鼓面的振动，表明正在发声的鼓面在振动，这是研究声音的产生的条件； ②放在真空罩里的手机当来电时，只见指示灯闪烁，说明真空不能传播声音，这是研究声音传播条件； ③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，第一次木梳齿的振动频率比第二次快，所以第一次比第二次听到的声音高，说明音调高低和发声体的振动频率有关； ④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了，锣面振动发出声音，振动停止，发声也停止，这是研究声音的产生条件。 综上所述，能说明声音产生或传播条件的实验现象是①②④。 故选D。 二、填空题 10．物体振动得快，发出声音的________就高；振动的慢，发出声音的________就低。可见发声体振动的快慢决定着________的高低。 【答案】 音调 音调 音调 【解析】[1][2][3]物体振动发出声音，发声体振动频率的高低决定音调的高低，声音的音调高，说明发声体振动得就快，发出声音的音调低，说明振动得就慢。 11．竹笛是我国传统民族乐器（如图），吹奏竹笛时，竹笛内的空气________发声，用手指堵住竹笛上不同的孔去吹奏，就可以发出________不同的声音。 【答案】 振动 音调 【解析】[1]声音是由物体振动产生的，吹奏竹笛时，竹笛内的空气振动发声。 [2]用手指按住不同的孔吹笛子，则振动的空气柱的长度不同，振动的频率不同，声音的音调不同。故主要是改变了声音的音调。 12．如图，小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击它们就可以发出不同的声音。其中音调最高的是第_____个玻璃瓶；向瓶口吹气也会发出声音，这是由于____________振动产生的声音。 【答案】 8 瓶内空气柱 【解析】[1]敲瓶子时，是瓶子和水振动发声，水越多，振动得越慢，频率越低，音调越低；反之，音调越高，所以音调最高的是第8个玻璃瓶。 [2]向瓶口吹气会引起瓶内空气发生振动发出声音，这种声音由于瓶内空气柱振动产生的声音。 13．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。 【答案】 振动 频率 【解析】[1]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。 [2]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。 14．如图所示，小宇在窗边挂了一个金属管风铃，微风吹过，风铃发出悦耳的声音。小宇观察风铃的结构，发现风铃是因为风吹动风摆，与风摆系在一起的撞珠撞击金属管使金属管________而发声。由于金属管的长度不同使其发出的声音的音调不同，A、B两根金属管发声时，音调较高的是________。 【答案】 振动 B 【解析】[1][2]声音是由物体振动产生的，风吹动风摆，与风摆系在一起的撞珠撞击金属管使金属管振动发声；由图可知，B金属管长度较短，振动的频率较高，音调较高。 15．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 【解析】[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。 16．图甲展示的曾侯乙编钟是我国古代的一种打击乐器，青铜编钟依大小次序编组悬挂，形成一定的音阶。演奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。编钟越大，音调就越______（选填“高”或“低”）。形如杏仁状柱体，扁如“盒瓦”的编钟，其截面如图乙所示，分别快速和慢速敲击钟的部位，则编钟可发出______个固有频率的音调。 【答案】 低 1 【解析】[1]编钟越大，越不容易振动，振动的频率越低，音调就越低。 [2]分别快速和慢速敲击钟的A部位，快、慢敲是敲击频率不同，编钟同一部分的固有频率因材料、结构不变所以不变，编钟可发出1个固有频率的音调。 17．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 【解析】[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。 18．为了提醒人们不忘国耻，警惕日本帝国主义势力的抬头，在南京大屠杀50周年之际，南京市民捐资铸造了警世钟，警世钟高3m，口径约2m，当用木棒撞击大钟时，大钟振动的振幅很大，而振动的频率 ___________，能发出洪亮而低沉的声音。 【答案】很小 【解析】当用木棒撞击大钟时，大钟振动的振幅很大，响度大，声音洪亮；而振动的频率很小，声音低沉；所以能发出洪亮而低沉的声音。 三、实验题 19．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的， 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：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm²） 编号 材料 长度（cm） 横截面积（m²） A 铜 60 0.76 E 铜 80 1.02 B 铜 60 0.89 F 铜 100 0.76 C 铜 60 1.02 G 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 H 尼龙 100 1.02 （1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 ______的关系； （2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 ______ 三根琴弦； （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 ______ cm、横截面积为 ______ mm²； （4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土电话”； ①他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在______ 中传播； ②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题：______ ； ③如果使用“土电话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学______（选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。 【答案】 琴弦的长短 A、B、C 80 1.02 固体 传声效果与传声介质有什么关系？ 不能 【解析】（1）[1] A、D、F三根琴弦只有长度不同，根据控制变量法，是为了研究音调的高低与琴弦的长短的关系。 （2）[2] 要验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，根据控制变量法，应选择只有横截面积不同的A、B、C三根琴弦。 （3）[3][4] 验证音调的高低与琴弦的材料的关系，应该选用只有材料不同的三根琴弦，所以添加的钢琴弦I应长度应该为80cm、横截面积为1.02mm²，这样就与琴弦E、G只有材料不同。 （4）[5] 用“土电话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在固体中传播。 [6] 相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，传声的介质不同，效果不同，可以探究：传声效果与传声介质有什么关系？ [7] 声音是由物体振动产生的，如果使用“土电话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，琴弦停止振动，则听的那一位同学不能听到对方的说话声。 20．在探究影响音调的因素实验中小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。 （1）拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是___________； A．没有控制变量 B．伸出桌面的钢尺太短 C．手没有压紧钢尺 D．伸出桌面的钢尺太长 （2）小明规范实验操作后，将钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出的长度，用___________的力再次拨动直尺（填“相同”或“不同”），观察直尺振动的___________，听钢尺发出的声音的变化，这个实验用来探究声音的___________和振动的___________的关系； （3）当钢尺伸出桌面的长度增大到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是___________。 【答案】 C 相同 快慢 音调 频率 钢尺振动频率低于人耳能听到的范围 【解析】（1）[1]此实验要探究影响音调的因素，拨动钢尺刻度尺，应观察钢尺伸出桌面的部分在振动情况听发出的声音的音调高低，听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，可能手没有压紧钢尺，应用手在桌边压紧钢尺，使钢尺紧贴桌面，这样另一端就不会振动了。 故选C。 （2）[2][3][4][5]将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的幅度相同，控制响度相同，改变钢尺伸出桌边的长度，观察钢尺振动的快慢，听钢尺发出的声音的变化，探究音调和频率的关系。 （3）[6]当钢锯条伸出桌面的长度增大到一定程度时，振动的频率低于20Hz，超出人类能听到的频率范围，不能听到钢锯条发出的声音。 21．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 【解析】（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。 四、简答题 22．小小音乐会。试着制作一件小乐器，在班里举行的小型音乐会上用自己制作的乐器进行演奏，看看谁的乐器有新意，谁演奏得好，说说你的乐器的物理原理。看看以下制作方案能否给你启发。 方案一：8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，”的声音来（如图）。 方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音。上下推拉“活塞”，音调就会改变（如图）。 【答案】见解析 【解析】方案一：敲击水琴瓶，水和瓶子一起振动，水约多，振动得越慢，音调越低； 方案二：吹气时，空气柱振动，上下推拉“活塞”，空气柱的长短发生变化，空气柱振动的频率发生变化，从而改变音调。 五、综合题 23．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和 _____有关； （2）借助示波器，可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图，其中发声体 _____的音调高； （3）运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度，超声波声呐 _____（选填“能”或“不能”）用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 【答案】 介质 A 不能 【解析】（1）[1]“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和介质种类有关。 （2）[2]因为频率越大，音调越高，如图相同时间内，A振动2.5次，B振动1次，A比B振动的频率快，故A的音调高。 （3）[3]声音的传播需要介质，太空是真空，真空不能传声，超声波声呐不能用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$