内容正文:
2025-2026学年人教版物理八年级上册暑期学习同步讲练测精编讲义●2024新教材
专题06 声音的特性
(知识梳理+8个考点讲练+中考真题演练+过关培优检测 共44题)
模块一 专题知识梳理
知识点01:音调
1.音调
生活中的声音
声音的特点
口哨声
尖脆、刺耳
音调高
军号声
尖脆、响亮
小鸟的叫声
尖细、婉转
牛的叫声
低沉粗壮
音调低
跑车发动机的声音
低沉、震耳
海浪的声音
低沉、震撼
声音的高低叫音调。日常生活中的声音高低有高有低,有的听起来尖脆,音调高;有的听起来低沉,音调低。
2.实验探究—影响音调高低的因素
【实验过程】将一把钢尺压紧在桌面上,分别将钢尺的长伸出桌面边缘,用力波动钢尺伸出桌面的部分,使其振动发声,听声音高低的变化,观察钢尺振动快慢情况。将实验结果记录在下表中。
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
【归纳总结】比较三种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调,发现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。因而可知,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.频率
(1)定义:物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。
(2)物理意义:描述物体振动快慢的物理量。
(3)单位:赫兹,简称赫,用符号Hz表示。如果一个物体在1s时间内振动100次,它的频率就是100Hz,表示f=100Hz。
(4)音调与声源振动频率的关系:频率决定声音的音调的高低。频率越高,音调越高,声音听起来越清脆;频率越低,音调越低,声音听起来越低沉。
(5)音调高低不同的声波波形图
易错提醒
1.振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。
(1)弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说,弦乐的弦越细、越短、越紧,其发声时的音调越高。
(2)管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说,长空气柱振动发声的音调低,短空气柱振动发声的音调高。
(3)打击乐以鼓为例,鼓皮绷得越紧,振动得越快,音调越高。
2.我们日常生活中常说的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音调,一般来说,儿童发声的音调比成年人高,女声比男声音调高。
声音是由物体振动产生的;振动停止,发声也停止。
4.超声波与次声波
根据声音振动频率,可将声分为如表所示的三类:
分类
定义
人类能否听到
共性
次声波
把低于20Hz的声叫次声波
否
声音、超声波、超声波统称为声
声音
人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
能
超声波
把高于20000Hz的声叫超声波
否
1.超声波和次声波也是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在相同条件下,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
5.人和动物的发声和听觉频率范围
(1)人和动物听觉频率范围各不相同。另外,不同人的听觉频率范围也略有不同,即使是同一个人,在不同年龄段听觉频率范围也不同,所以听觉频率范围20Hz—20000Hz仅仅是理论上的。
(2)地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生,很多动物都能听到,如狗、大象等。
(3)海豚、蝙蝠等能发出超声波,而大象能发出次声波,它们可以用人类听不到的声音完成交流和捕食。
知识点02:响度
1.响度
物理学中,声音的强度叫响度。平常我们说的“高声喧哗”、“低声细语”指的都是响度。
易错提醒
日常生活中所说的声音的“高”、“低”,有时候指的是音调,有时候指的是响度。例如,“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”,这里“高”、“低”指的是音调;而“引吭高歌”、“低声细语”,这里的“高”、“低”指的是响度。
(2)管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说,长空气柱振动发声的音调低,短空气柱振动发声的音调高。
2.实验探究—响度与说明因素有关
实验
如图所示,把系好的乒乓球细线拴在铁架台上,用正在发声的音叉轻触乒乓球;用大小不同的力敲击音叉,使音叉发出响度不同的声音,重做上面的实验,观察不同情况下乒乓球被弹开的幅度
现象
用加大的力敲击音叉时,音叉发出的声音的响度大,乒乓球被弹开的幅度大;用较小的力敲击音叉时,音叉发出的声音的响度小,乒乓球被弹开的幅度小
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,产生声音的响度大;发声体振动的幅度越小,产生声音的响度越小
放大法
在上述实验中,音叉振动幅度的大小难以直观的看到,我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小,这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。
3.振幅
物理学中用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;物体振动的幅度越小,产生声音的响度越小。
4.振幅与波形示意图
甲图振幅大,响度大;乙图振幅小,响度小。
5.影响人听到声音是否响亮的因素
人听到的声音是否响亮,除了跟发声体发声时的振幅有关外,还跟人距发声体的远近有关。
6.减少声音分散的方法
(1)将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话,可以减少声音的分散,使处于喇叭前方的的听到的声音更响亮,也可以使声音传播得更远;
(2)利用管状物(例如听诊器),也能减少声音的分散,增强传声效果。
易错提醒
用喇叭状或管状物传递声音,没有增大发声体发出声音的响度,只是减少了声音的散失,从而增强了传声效果。
知识点03:音色
1.音色
音色又叫音品,反映声音的品质与特色。我们能区分不同人、不同物体发出的声音,主要就是根据音色不同。
2.影响音色的因素
音色与发声体的材料、结构等因素有关,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不相同。
3.不同音色的声音的波形图
甲图是音叉发出的声音的音色,乙图是钢琴发出声音的音色。
4.音色的利用
(1)根据音色可以分辨出不同乐器(发声体)和不同人的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
(2)同一发声体,如果其结构发生变化,音色也将发生变化。因此,可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
5.声音的三特性
音调、响度和音色是声音的三个特性,它们之间的区别如下表所示:
音调
响度
音色
定义
声音的高低
声音的强弱
声音的品质
影响因素
声源的振动频率,频率越高音调越高
声源的振幅,振幅越大响度越大
声源的结构、材料
听觉表现
音调高:声音清脆、尖细,如女声的尖叫声;
音调低:声音低沉,如牛的叫声
响度大:“震耳欲聋”;
响度小:“轻声细语”
不同声源发出的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
模块二 专题重点难点考点分类讲练
考点01:辨析音调与频率的关系
【典例精讲01】(24-25八年级上·四川南充·期末)“做中学”是一种重要的学习方式。如图用硬纸片在梳子上划动,划动速度越快,发出声音的音调越 ,这说明音调是由发声体的 决定的。
【变式训练1-1】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)如图所示为河南省贾湖遗址出土的“贾湖骨笛”,这是世界上发现年代最早、至今尚可演奏的乐器之一。在演奏时,骨笛是利用 振动而发声的。按住不同笛孔,骨笛会发出 (填声音的特性)不同的声音。
【变式训练1-2】(24-25八年级上·河南南阳·期末)小明同学在5个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水制作的“水瓶琴”。用嘴对着瓶口吹气时,声音是由瓶内 的振动产生的;用大小相同的力吹气时,水越多,发出声音的 越高。
考点02:超声波和次声波
【典例精讲02】(24-25八年级上·河北邯郸·期末)2024年8月我国台湾发生6.1级地震,地震前夕出现了犬类狂吠,鸟类成群乱飞等反常现象,原因是犬和鸟感知到了地震产生的( )
A.响度小的声音 B.频率低的次声波
C.频率高的超声波 D.频率低的超声波
【变式训练2-1】(24-25八年级上·河北张家口·期末)地震,给人民群众造成了重大损失,地震时产生的声音人听不到,而一些动物却能听到,原因是地震产生的是 (选填“超声波”或“次声波”),倒塌房屋中的一些被困人员,通过敲击物体使其 发出声音,被及时获救。在地震废墟中,遇难人员不盲目叫喊而采取敲击固体物来吸引救援人员的注意,不仅节省体力,而且这也是利用声音可以在 (填“固体”“液体”或“气体”) 中传播且传声效果好的道理。
【变式训练2-2】(24-25八年级上·青海海东·阶段练习)唱歌、鼓掌、踏步、牙齿相叩,身体的不同部位可发出不同声音。鼓掌声是由于空气 产生的;很难听到甩动胳膊发出的声音,是因为胳膊甩动的频率低,属于 (选填“超声波”或“次声波”)。
考点03:探究影响音调高低的因素
【典例精讲03】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)在跨学科实践活动中,小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题:二胡弦发声的音调高低与什么因素有关?思考后他进行了猜想:二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。
实验次数
1
2
3
4
钢丝粗细程度
粗
细
细
____
AB间距/cm
50
50
50
30
钩码个数/个
3
3
4
4
(1)为了探究小明的猜想,请将表格空格处补充完整: 。
(2)实验中,在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的 。
(3)第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的 的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低,则可初步得出结论:当弦的长度和松紧相同时,弦越 ,发声的音调越高。
(4)第3、4两次实验时,发现第3次实验中钢丝发声的音调低。在二胡演奏活动中,如图2所示,小明想要让二胡弦发出音调较低的声音,此时最简单合理的操作是松开 (选填“中指”或“食指”),理由是 。
【变式训练3-1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)小明和小华对声音现象做了如下探究和思考:
(1)如图甲所示,他们用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”,能实现 10m 间距离的通话,这表明 。
(2)他们利用“音箱”、频率探测器和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了“音调高低和哪些因素有关”的探究.选用的琴弦长度、材料在图乙中已标出,其中 a、c、d粗细相同,b最粗,并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
①若想研究“音调的高低与琴弦粗细”的关系应选择琴弦 (a/b/c/d)。
②若选择琴弦a和d,则是为了研究 。
③小华选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论。请指出她探究过程中存在的问题: 。
(3)某种蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动 480次,请通过数据说明我们能否听到该种蝴蝶飞行时发出的声音?答 ;说明原因: 。
【变式训练3-2】(24-25八年级上·山东青岛·期末)小明同学用如图所示的实验装置探究“声音的特性”;
[实验一]如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起;
(1)泡沫塑料球被弹起,这个现象说明 ,该装置还可以探究 (选填序号);
①响度与振幅的关系 ②音调和频率的关系
[实验二]如图乙所示,有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒,其中a、b、c等高,a、b粗细相同,c、d粗细相同。各量筒内装的水如图乙所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关,他做出了如下猜想:
猜想A:音调可能与空气柱的长短有关
猜想B:音调可能与量筒的粗细有关
猜想C:音调可能与水柱的长度有关
(2)若探究发声的音调与空气柱长度的关系,应选量筒 ;(填字母代号);
(3)选择量筒b和c,可以探究猜想 (填字母代号);
(4)小明用同样大小的力在c和d的口上吹气,使它们发声,所发出的声音音调 (选填“c高”、“d高”或“一样高”);
(5)如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声, 所发出的声音音调较高,发声体为 (选填“空气柱”、“量筒和量筒内的水”)。
考点04:辨析响度与振幅的关系
【典例精讲04】(24-25八年级上·山东德州·期末)小海做如图所示实验,用相同的力度拨动钢尺,改变钢尺伸出桌面的长度,是为了研究声音的 与振动的 的关系。若要研究声音的响度与振幅的关系,需要 。
【变式训练4-1】(24-25八年级上·河北唐山·期末)正在发声的音叉轻触系在细线悬挂的乒乓球,球被弹开如图所示,说明声音是物体 产生的;重敲音叉再次接触细线悬挂的乒乓球,会看到乒乓球振动幅度变大,说明音叉的 变大(选填“音调”或“响度”)。
【变式训练4-2】(24-25八年级上·陕西西安·期末)如图,手机与音叉的位置保持不变,敲击音叉后,手机软件测出音叉发出的声音从50dB逐渐变为30dB。在这过程中,有下列判断:①振幅变小②频率变小③音调变低④响度变小。其中正确的组合是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
考点05:探究影响响度大小的因素
【典例精讲05】(24-25八年级上·北京顺义·期末)用图所示鼓、鼓槌、碎纸屑探究声音的响度与发声物体振动幅度是否有关。
(1)本实验的自变量是 ,改变自变量的方式是 ;
(2)本实验的因变量是 ,观测方式是 ;
(3)实验过程中碎纸屑的作用是 。
【变式训练5-1】(24-25八年级上·陕西渭南·期中)某同学在探究音调和响度与声源振动关系时,做了以下实验:
(1)如图甲所示,用硬纸片在梳子的齿上划过,划的速度越快,硬纸片振动得越 ,发出声音的音调越 ;
(2)如图乙所示,将尺子的一端压在桌边,用手轻拨尺子的另一端,听其响度;再用力拨动尺子,尺子的振幅 ,听到声音的响度 。(均选填“变大”或“变小”)
【变式训练5-2】(24-25八年级上·山东济南·期中)物理兴趣小组的同学利用图示装置,探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关。他们将发声的闹铃置于纸筒A内,将充当反射面的材料置于O处,通过纸筒B倾听反射的铃声强弱。实验过程中保持纸筒A和纸筒B的位置不变,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如下表。
反射面材料
大理石
玻璃板
木板
棉布
毛巾
海绵
反射声音的强弱
最强
强
强
较强
弱
几乎听不到
(1)分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或“无关”)。
(2)通过表中数据,可以初步判断:几种待测试材料中吸音效果最好的是 。
(3)实验结果表明,玻璃板和木板反射声音的强弱无法分辨,有同学认为可能是人耳对声音强弱的分辨能力不够造成的。对此,请你提出一个改进的措施或方法: 。
(4)类比光的反射,你认为利用该装置还可以探究哪些问题 ?(写出一个即可)
考点06:根据音色辨别发声体
【典例精讲06】(24-25八年级上·河南南阳·期末)音乐会上,艺术家们用编钟、二胡和古筝等乐器演奏乐曲《春江花月夜》。听众能够分辨出不同乐器的声音,是根据声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.频率
【变式训练6-1】(24-25八年级上·安徽合肥·期末)在“小白兔与狼外婆”的故事中,小白兔能分辨出门外不是自己的妈妈,主要依据声音的 。
【变式训练6-2】(24-25八年级上·广西河池·期末)课堂上,教师能从学生讲话的声音中分辨出是谁在说话,是依据声音的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
考点07:区分音调、响度与音色
【典例精讲07】(24-25八年级上·湖北孝感·期末)安陆“五颜陆色”景区有一个游乐项目:声控喷泉。游客对着声筒发出声音就可以使水喷出,你喊的声音越大,水柱的高度越高。控制喷泉水柱高度的是( )
A.声音的音调 B.声音的响度
C.声音的音色 D.三个都可以
【变式训练7-1】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)中国古代的计程车“记里鼓车”(图1)。当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,鼓面由于 发声,当车走到十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器),人们由鼓和镯发声次数确定车行驶的里程,能区分鼓声和镯声是依据声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。距今八九千年的我国最古老的乐器贾湖骨笛(图2),吹奏乐曲时用手指按压骨笛不同的气孔,主要是为了改变声音的 。
【变式训练7-2】(24-25八年级上·河南郑州·期末)如图所示是中国古代的“记里鼓车”。当车走一里地,车上的木人就敲一下鼓,当车走十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器),此过程中声音是通过 传入人耳的。人们能分辨鼓和镯的声音,是因为两者声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
考点08:用波形图比较声音特性
【典例精讲08】(24-25八年级上·河南周口·阶段练习)在图甲所示的波形图中,响度最大的是图 ;分别向图乙所示的试管中吹气,其中 试管发出声音的音调最高。
【变式训练8-1】(24-25八年级上·广东东莞·期中)如图所示,同一台示波器显示的不同声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调和音色均相同
B.甲、丙的音调和响度均不同
C.乙、丁的音调和音色均相同
D.丙、丁的音调和响度均不同
【变式训练8-2】(24-25八年级上·广东深圳·期末)裁判员拿着扩音器发出指令,某个指令的原声的波形图如图甲所示,则该指令通过扩音后的声波波形是图乙中的 (选填“①”“②”或“③”);图①、②、③中音调相同的是 。
模块三 中考真题演练
1.(2024•广东中考真题)电话铃响,小明拿起一听就知道是爸爸了。小明判断的依据是声音的 ( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.传播速度
2.(2024•广西中考真题)航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》。葫芦丝是靠空气柱振动发声的:按压不同的孔,可以改变声音的 ;改变吹葫芦丝的力度,可以改变声音的 。
3.(2024•湖北中考真题)曲笛是一种竹笛,它的音域和二胡的相近。当曲笛和二胡轮奏某乐曲时,我们可以根据声音的 特性来区分这两种乐器。曲笛和二胡演奏同一个音高时,波形的 相同。
4.(2024•广东中考真题)如图所示,用手拨动钢尺,钢尺会发出声音,增加钢尺伸出桌面的长度,用同样的力拨动钢尺,声音的 (选填“音调”或“响度”)会发生改变;如果用更大的力拨动钢尺(其它条件不变),声音的 (选填“音调”或“响度”)会 (选填“变大”或“变小”)。
5.(2024安徽中考真题)噪声监测仪上示数会随着声音的变化而变化,如“53、60、70”,这些示数的大小反映的是声音的 (选填“响度”、“音调”或“音色”)。
模块四 精选题过关培优检测
1.(24-25八年级上·云南昆明·期末)如图所示为在我国出土的古代乐器编钟、石磐和骨笛,演奏时它们发出不同的声音,下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时,用力越大编钟发出声音的响度越大
B.敲击石磐时,用力越大石磬发出声音的音调越低
C.吹奏骨笛时按住不同的孔发出声音的音色不同
D.能分辨三种乐器发出不同的声音是音调不同
2.(24-25八年级上·湖北武汉·期末)2024年5月25日,全国科技活动周正式启动,如图所示,关于机器人的声音,下列说法正确的是( )
A.不是由物体振动产生的
B.在空气中传播的速度大约为3×108m/s
C.频率范围是20~20000Hz
D.人听到的响度大小与距离机器人远近无关
3.(24-25八年级上·湖南怀化·期中)“眼见不一定为实,耳听不一定为真”,诈骗者利用AI语音合成技术,模仿他人的声音( ),让接听者误以为是自己熟悉的人在说话。
A.响度 B.音调
C.音色 D.频率
4.(24-25八年级上·湖南怀化·期中)频率高于20000Hz的声音叫 ,低于20Hz的声音叫 。这两种声音人耳都不能听到。
5.(24-25八年级上·贵州贵阳·期末)地震发生时,岩石受到撞击会产生地震波由震源向外传播。利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可监测震源的位置。如图所示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,其中传播较快的是 波。若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为 km。
6.(24-25八年级上·贵州贵阳·期末)近期警方接到报案,有骗子利用AI语音仿冒他人声音对其亲属实施诈骗。其中AI语音主要是模仿了他人声音的 。(选填声音的特性)
7.(24-25八年级上·陕西渭南·期末)一辆装有超声测速装置的警车正匀速行驶在一平直的公路上执勤,某时刻警车向静止在路边正前方370m处的一辆大卡车发射超声波信号,经过警车接收到大卡车反射回来的信号。(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)超声波的频率高于 ,人耳通常 (选填“能”或“不能”)听到超声波;
(2)求从警车发射信号到接收到返回信号超声波通过的路程为多少米?
(3)求警车的速度为多少m/s?
8.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。公路凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,假设汽车行驶速度是54km/h。
(1)若公路的全长为1.08km,求该汽车通过此公路所需的时间;
(2)第一个音符“sol”的频率为400Hz,汽车发出这个音时,求所对应的相邻凹槽之间的距离。
9.(24-25八年级上·河南周口·期中)如图所示,在某课外活动中,小明从左至右用同样的力吹3个瓶子,发现发出的声音音调逐渐变高,请分别用直线画出图中另外两个瓶子中水位线的大致位置。
10.(24-25八年级上·贵州黔南·期中)使用不同力度两次敲击同一音叉时,同一设置的示波器获取两列声波波形图。一次重敲的声波波形图如甲所示,请你在图乙中画出轻敲时的大致声波波形图。
11.(24-25八年级上·福建漳州·期中)在“探究声音的产生与传播”的实验中,小明同学做了如下操作。
(1)如图甲所示,用悬挂着的泡沫小球接触正在发声的音叉,可观察到泡沫小球被 ,这说明了 ,此实验用到的实验方法为 (填“控制变量法”或“转换法”);
(2)如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出其中的空气,听到的声音将 ,由此推理可知: ,此实验用到的实验方法为 (填“控制变量法”或“实验推理法”);
(3)如图丙所示,用相同的力拨动钢尺发出声音,并逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,发现钢尺振动得越来越快,听到的声音越来越高,这说明了声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)与声源振动的 有关。
12.(24-25八年级上·江苏南通·期末)以下为课本插图,请按要求回答:
(1)图甲,利用该装置可以探究声音的响度与 的关系,红豆在实验中的作用是 ;
(2)图乙,用卡片先后快拨和慢拨木梳的齿,听到卡片产生的声音发生变化。这个实验用来探究: ;
(3)图丙,在试管中加入少量水,对着试管口吹气,该声音的声源为 ,增大试管内的水量,则发出声音的音调将会 (选填“升高”或“降低”);用更大的力气吹气,则发出声音的响度将会 (选填“增大”或“减小”)。
13.(23-24八年级上·福建福州·期末)课余时间,小伟用钢尺来探究声音的产生与传播:
(1)如图所示,在探究钢尺伸出桌面部分振动发出的声音时,他将钢尺按在桌面上,拨动钢尺, (选填“能”或“不能”)让钢尺拍打桌面。
(2)他听到钢尺振动发出的声音,是通过 传播的;若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,这是为了探究声音的响度与振动 的关系。
14.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)在学习《声的世界》时,小明做了以下几个实验:
(1)如图甲所示,当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时,乒乓球会被 。该现象表明:一切正在发声的物体都在 ;在实验中,我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,这种物理方法称为 ;
(2)如图乙所示,将一把钢尺紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拨钢尺,可用来探究声音的响度与 是否有关;继续利用这把钢尺探究音调与频率的关系,小明的做法应该是 ,拨动钢尺并保持钢尺振动的幅度相同;
(3)在图丙中的玻璃罩内放一个正在发声的音乐芯片,当玻璃罩内有空气时,能听到音乐声。用抽气机抽取玻璃罩内的空气,在抽气的过程中,听到音乐声将 (选填“逐渐增强”、“逐渐减弱”或“保持不变”);现有的抽气设备很难将玻璃罩内抽成真空状态,即实验无法达到绝对的真空,这种情况下,怎样得到实验结论? 。
A.借助日常生活经验 B.利用实验直接证实 C.采用理论推导 D.实验基础上进行科学推理
15.(24-25八年级上·云南昭通·期末)如图所示,利用钢尺探究声音的响度与振幅的关系;
(1)实验中,将钢尺紧压在桌面上,接下来进行的操作是 ,听钢尺振动发出的声音及观察钢尺振动的幅度大小;
(2)若 则说明发声体振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。
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2025-2026学年人教版物理八年级上册暑期学习同步讲练测精编讲义●2024新教材
专题06 声音的特性
(知识梳理+8个考点讲练+中考真题演练+过关培优检测 共44题)
模块一 专题知识梳理
知识点01:音调
1.音调
生活中的声音
声音的特点
口哨声
尖脆、刺耳
音调高
军号声
尖脆、响亮
小鸟的叫声
尖细、婉转
牛的叫声
低沉粗壮
音调低
跑车发动机的声音
低沉、震耳
海浪的声音
低沉、震撼
声音的高低叫音调。日常生活中的声音高低有高有低,有的听起来尖脆,音调高;有的听起来低沉,音调低。
2.实验探究—影响音调高低的因素
【实验过程】将一把钢尺压紧在桌面上,分别将钢尺的长伸出桌面边缘,用力波动钢尺伸出桌面的部分,使其振动发声,听声音高低的变化,观察钢尺振动快慢情况。将实验结果记录在下表中。
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
【归纳总结】比较三种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调,发现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。因而可知,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.频率
(1)定义:物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。
(2)物理意义:描述物体振动快慢的物理量。
(3)单位:赫兹,简称赫,用符号Hz表示。如果一个物体在1s时间内振动100次,它的频率就是100Hz,表示f=100Hz。
(4)音调与声源振动频率的关系:频率决定声音的音调的高低。频率越高,音调越高,声音听起来越清脆;频率越低,音调越低,声音听起来越低沉。
(5)音调高低不同的声波波形图
易错提醒
1.振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。
(1)弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说,弦乐的弦越细、越短、越紧,其发声时的音调越高。
(2)管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说,长空气柱振动发声的音调低,短空气柱振动发声的音调高。
(3)打击乐以鼓为例,鼓皮绷得越紧,振动得越快,音调越高。
2.我们日常生活中常说的“女高音”“男高音”中的“高”“低”指的是音调,一般来说,儿童发声的音调比成年人高,女声比男声音调高。
声音是由物体振动产生的;振动停止,发声也停止。
4.超声波与次声波
根据声音振动频率,可将声分为如表所示的三类:
分类
定义
人类能否听到
共性
次声波
把低于20Hz的声叫次声波
否
声音、超声波、超声波统称为声
声音
人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
能
超声波
把高于20000Hz的声叫超声波
否
1.超声波和次声波也是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在相同条件下,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
5.人和动物的发声和听觉频率范围
(1)人和动物听觉频率范围各不相同。另外,不同人的听觉频率范围也略有不同,即使是同一个人,在不同年龄段听觉频率范围也不同,所以听觉频率范围20Hz—20000Hz仅仅是理论上的。
(2)地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生,很多动物都能听到,如狗、大象等。
(3)海豚、蝙蝠等能发出超声波,而大象能发出次声波,它们可以用人类听不到的声音完成交流和捕食。
知识点02:响度
1.响度
物理学中,声音的强度叫响度。平常我们说的“高声喧哗”、“低声细语”指的都是响度。
易错提醒
日常生活中所说的声音的“高”、“低”,有时候指的是音调,有时候指的是响度。例如,“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”,这里“高”、“低”指的是音调;而“引吭高歌”、“低声细语”,这里的“高”、“低”指的是响度。
(2)管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说,长空气柱振动发声的音调低,短空气柱振动发声的音调高。
2.实验探究—响度与说明因素有关
实验
如图所示,把系好的乒乓球细线拴在铁架台上,用正在发声的音叉轻触乒乓球;用大小不同的力敲击音叉,使音叉发出响度不同的声音,重做上面的实验,观察不同情况下乒乓球被弹开的幅度
现象
用加大的力敲击音叉时,音叉发出的声音的响度大,乒乓球被弹开的幅度大;用较小的力敲击音叉时,音叉发出的声音的响度小,乒乓球被弹开的幅度小
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,产生声音的响度大;发声体振动的幅度越小,产生声音的响度越小
放大法
在上述实验中,音叉振动幅度的大小难以直观的看到,我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小,这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。
3.振幅
物理学中用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;物体振动的幅度越小,产生声音的响度越小。
4.振幅与波形示意图
甲图振幅大,响度大;乙图振幅小,响度小。
5.影响人听到声音是否响亮的因素
人听到的声音是否响亮,除了跟发声体发声时的振幅有关外,还跟人距发声体的远近有关。
6.减少声音分散的方法
(1)将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话,可以减少声音的分散,使处于喇叭前方的的听到的声音更响亮,也可以使声音传播得更远;
(2)利用管状物(例如听诊器),也能减少声音的分散,增强传声效果。
易错提醒
用喇叭状或管状物传递声音,没有增大发声体发出声音的响度,只是减少了声音的散失,从而增强了传声效果。
知识点03:音色
1.音色
音色又叫音品,反映声音的品质与特色。我们能区分不同人、不同物体发出的声音,主要就是根据音色不同。
2.影响音色的因素
音色与发声体的材料、结构等因素有关,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不相同。
3.不同音色的声音的波形图
甲图是音叉发出的声音的音色,乙图是钢琴发出声音的音色。
4.音色的利用
(1)根据音色可以分辨出不同乐器(发声体)和不同人的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
(2)同一发声体,如果其结构发生变化,音色也将发生变化。因此,可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
5.声音的三特性
音调、响度和音色是声音的三个特性,它们之间的区别如下表所示:
音调
响度
音色
定义
声音的高低
声音的强弱
声音的品质
影响因素
声源的振动频率,频率越高音调越高
声源的振幅,振幅越大响度越大
声源的结构、材料
听觉表现
音调高:声音清脆、尖细,如女声的尖叫声;
音调低:声音低沉,如牛的叫声
响度大:“震耳欲聋”;
响度小:“轻声细语”
不同声源发出的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
模块二 专题重点难点考点分类讲练
考点01:辨析音调与频率的关系
【典例精讲01】(24-25八年级上·四川南充·期末)“做中学”是一种重要的学习方式。如图用硬纸片在梳子上划动,划动速度越快,发出声音的音调越 ,这说明音调是由发声体的 决定的。
【答案】 高 振动频率
【规范解答】[1][2]用硬纸片在梳子上划动,划动速度越快,硬纸片振动得越快、频率越高,发出的声音的音调越高,这说明音调是由振动的频率决定的。
【变式训练1-1】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)如图所示为河南省贾湖遗址出土的“贾湖骨笛”,这是世界上发现年代最早、至今尚可演奏的乐器之一。在演奏时,骨笛是利用 振动而发声的。按住不同笛孔,骨笛会发出 (填声音的特性)不同的声音。
【答案】 空气柱 音调
【规范解答】[1]声音由物体振动产生,吹奏的笛声是由于笛子中间的空气柱振动产生的。
[2]按住不同的笛孔会改变振动空气柱的长短,则空气柱振动的频率不同,因此笛子发出的声音的音调不同。
【变式训练1-2】(24-25八年级上·河南南阳·期末)小明同学在5个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水制作的“水瓶琴”。用嘴对着瓶口吹气时,声音是由瓶内 的振动产生的;用大小相同的力吹气时,水越多,发出声音的 越高。
【答案】 空气柱 音调
【规范解答】[1]声音是由物体的振动产生的,用嘴对着瓶口吹气时,瓶内空气柱振动产生声音。
[2]用嘴对着瓶口吹气时,瓶内水越多,空气柱的长度越短,振动越快,发出声音的音调越高。
考点02:超声波和次声波
【典例精讲02】(24-25八年级上·河北邯郸·期末)2024年8月我国台湾发生6.1级地震,地震前夕出现了犬类狂吠,鸟类成群乱飞等反常现象,原因是犬和鸟感知到了地震产生的( )
A.响度小的声音 B.频率低的次声波
C.频率高的超声波 D.频率低的超声波
【答案】B
【规范解答】人耳的听觉有一定的频率范围,低于人耳听觉下限的声音叫次声波,在地震前,会产生次声波,地震前夕出现了犬类狂吠,鸟类成群乱飞等反常现象,原因是犬和鸟感知到了地震产生的频率低的次声波,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式训练2-1】(24-25八年级上·河北张家口·期末)地震,给人民群众造成了重大损失,地震时产生的声音人听不到,而一些动物却能听到,原因是地震产生的是 (选填“超声波”或“次声波”),倒塌房屋中的一些被困人员,通过敲击物体使其 发出声音,被及时获救。在地震废墟中,遇难人员不盲目叫喊而采取敲击固体物来吸引救援人员的注意,不仅节省体力,而且这也是利用声音可以在 (填“固体”“液体”或“气体”) 中传播且传声效果好的道理。
【答案】 次声波 振动 固体
【规范解答】[1]地震、海啸伴有次声波产生,而次声波在人耳的听觉范围之外,所以人耳听不到,但在一些动物的听觉频率范围内,所以一些动物能够听到并做出反应。
[2][3]倒塌房屋中的被困人员,通过敲击物体使其振动发出声音,向营救人员传递信息,而不是盲目叫喊来吸引救援人员的注意,这是因为声音在固体中的传播效果更好。
【变式训练2-2】(24-25八年级上·青海海东·阶段练习)唱歌、鼓掌、踏步、牙齿相叩,身体的不同部位可发出不同声音。鼓掌声是由于空气 产生的;很难听到甩动胳膊发出的声音,是因为胳膊甩动的频率低,属于 (选填“超声波”或“次声波”)。
【答案】 振动 次声波
【规范解答】[1]鼓掌声是由于空气振动产生的。当手掌拍击时,空气受到压缩和扩张,产生声波,从而发出声音。
[2]很难听到甩动胳膊发出的声音,是因为胳膊甩动的频率低于20Hz,低于人耳能听到的最低频率,属于次声波,因此我们难以察觉到这种声音。
考点03:探究影响音调高低的因素
【典例精讲03】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)在跨学科实践活动中,小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题:二胡弦发声的音调高低与什么因素有关?思考后他进行了猜想:二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。
实验次数
1
2
3
4
钢丝粗细程度
粗
细
细
____
AB间距/cm
50
50
50
30
钩码个数/个
3
3
4
4
(1)为了探究小明的猜想,请将表格空格处补充完整: 。
(2)实验中,在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的 。
(3)第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的 的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低,则可初步得出结论:当弦的长度和松紧相同时,弦越 ,发声的音调越高。
(4)第3、4两次实验时,发现第3次实验中钢丝发声的音调低。在二胡演奏活动中,如图2所示,小明想要让二胡弦发出音调较低的声音,此时最简单合理的操作是松开 (选填“中指”或“食指”),理由是 。
【答案】(1)细
(2)松紧程度
(3) 粗细 细
(4) 中指 其他因素相同时,钢丝长度越长,音调越低
【规范解答】(1)由表可知,1、2两次实验钢丝的粗细不同,其他因素相同,探究的是音调高低与钢丝的粗细的关系;2、3两次实验钩码个数不同,则钢丝的松紧不同,其他因素相同,探究的是音调高低与钢丝的松紧的关系;3、4两次实验应探究音调高低与弦的长度的关系,所以应控制钢丝的粗细和松紧(钩码个数)相同,改变钢丝的长度,故表格空格处应填细。
(2)钩码个数不同,则对钢丝的拉力不同,钢丝的绷紧程度就不同。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。
(3)[1]1、2两次实验钢丝的粗细不同,其他因素相同,探究的是音调高低与钢丝的粗细的关系。
[2]第1次实验中钢丝更粗,发出声音的音调低,说明当弦的松紧和长度相同时,弦越细,发声的音调越高。
(4)[1][2]3、4两次实验钢丝的长度不同,其他因素相同,探究的是音调高低与弦的长度的关系,结果第3次实验中钢丝更长,发出的声音的音调低,说明其他因素相同时,钢丝长度越长,音调越低。所以小明想要让二胡弦发出音调较低的声音,此时最简单合理的操作是松开中指,使二胡弦更长。
【变式训练3-1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)小明和小华对声音现象做了如下探究和思考:
(1)如图甲所示,他们用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”,能实现 10m 间距离的通话,这表明 。
(2)他们利用“音箱”、频率探测器和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了“音调高低和哪些因素有关”的探究.选用的琴弦长度、材料在图乙中已标出,其中 a、c、d粗细相同,b最粗,并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
①若想研究“音调的高低与琴弦粗细”的关系应选择琴弦 (a/b/c/d)。
②若选择琴弦a和d,则是为了研究 。
③小华选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论。请指出她探究过程中存在的问题: 。
(3)某种蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动 480次,请通过数据说明我们能否听到该种蝴蝶飞行时发出的声音?答 ;说明原因: 。
【答案】(1)声音能在固体中传播
(2) a、b 音调的高低与琴弦长度的关系 没有控制琴弦的材料相同
(3) 不能 它的翅膀振动频率为8Hz,属于次声波,人耳听不到
【规范解答】(1)两个纸杯之间由固体细线相连,说明固体可以传声。
(2)①[1]要想研究音调高低与琴弦粗细关系,应该控制材料、长度相同,选取粗细不同的两根琴弦,故选用a、b。
②[2]这两根琴弦,材料相同,粗细相同,但长度不同。故利用它们是探究音调高低与长度关系。
③[3]这个实验设计中有两个变量:材料、长度。故不能得出音调与某一变量的关系。
(3)[1][2]蝴蝶翅膀振动的频率为
人耳能够听到的声波频率下限为20Hz,故人耳不能听到蝴蝶翅膀振动的声音。
【变式训练3-2】(24-25八年级上·山东青岛·期末)小明同学用如图所示的实验装置探究“声音的特性”;
[实验一]如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起;
(1)泡沫塑料球被弹起,这个现象说明 ,该装置还可以探究 (选填序号);
①响度与振幅的关系 ②音调和频率的关系
[实验二]如图乙所示,有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒,其中a、b、c等高,a、b粗细相同,c、d粗细相同。各量筒内装的水如图乙所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关,他做出了如下猜想:
猜想A:音调可能与空气柱的长短有关
猜想B:音调可能与量筒的粗细有关
猜想C:音调可能与水柱的长度有关
(2)若探究发声的音调与空气柱长度的关系,应选量筒 ;(填字母代号);
(3)选择量筒b和c,可以探究猜想 (填字母代号);
(4)小明用同样大小的力在c和d的口上吹气,使它们发声,所发出的声音音调 (选填“c高”、“d高”或“一样高”);
(5)如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声, 所发出的声音音调较高,发声体为 (选填“空气柱”、“量筒和量筒内的水”)。
【答案】(1) 声音是由物体振动产生的 ①
(2)a和b
(3)B
(4)一样高
(5) b 量筒和量筒内的水
【规范解答】(1)[1]如图甲,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球会被弹起,小球弹起反映了音叉的振动,这个现象说明声音是由物体振动产生的。
[2]同一个音叉,振动的频率是固定的,只能改变敲击的力度,音叉振幅发声变化,从而带动乒乓球振动,故可以探究响度与振动的幅度的关系。
(2)当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时,要控制量筒的粗细相同,气柱长短不同,观察图中可知a、b符合条件。
(3)选择量筒b和c,量筒的粗细不同,空气柱、水柱的长度相同,故可以探究猜想B。
(4)小明用同样大小的力在c和d的口上吹气,空气柱长度相同,振动的频率相同,所发出的声音音调一样高。
(5)[1][2]如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声,发声的物体是量筒和量筒内的水,量筒b水比较少,振动频率高,音调较高。
考点04:辨析响度与振幅的关系
【典例精讲04】(24-25八年级上·山东德州·期末)小海做如图所示实验,用相同的力度拨动钢尺,改变钢尺伸出桌面的长度,是为了研究声音的 与振动的 的关系。若要研究声音的响度与振幅的关系,需要 。
【答案】 音调 频率 使尺子伸出桌面的长度不变,先后两次用不同的力拨动钢尺
【规范解答】[1][2]钢尺伸出桌面的长度不同,则振动的频率不同;所以用相同的力度拨动钢尺,改变钢尺伸出桌面的长度,是为了研究声音的音调与振动的频率的关系。
[3]根据控制变量法可知,要探究声音的响度与振幅的关系,应保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变拨动钢尺的力度,从而改变钢尺振动的振幅。
【变式训练4-1】(24-25八年级上·河北唐山·期末)正在发声的音叉轻触系在细线悬挂的乒乓球,球被弹开如图所示,说明声音是物体 产生的;重敲音叉再次接触细线悬挂的乒乓球,会看到乒乓球振动幅度变大,说明音叉的 变大(选填“音调”或“响度”)。
【答案】 振动 响度
【规范解答】[1]正在发声的音叉轻触系在细线悬挂的乒乓球,球被弹开如图所示,说明声音是物体振动产生的,用乒乓球弹开反映了音叉的振动,采用了转换法。
[2]重敲音叉再次接触细线悬挂的乒乓球,会看到乒乓球振动幅度变大,说明了音叉的振幅变大,同时听到声音更强,说明音叉的响度变大。
【变式训练4-2】(24-25八年级上·陕西西安·期末)如图,手机与音叉的位置保持不变,敲击音叉后,手机软件测出音叉发出的声音从50dB逐渐变为30dB。在这过程中,有下列判断:①振幅变小②频率变小③音调变低④响度变小。其中正确的组合是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【规范解答】利用手机软件测出音叉发出的声音从50dB变为30dB,表明响度变小了;决定响度大小的因素是振幅和距离发声体的远近,手机与音叉的位置保持不变,响度变小,说明振幅变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
考点05:探究影响响度大小的因素
【典例精讲05】(24-25八年级上·北京顺义·期末)用图所示鼓、鼓槌、碎纸屑探究声音的响度与发声物体振动幅度是否有关。
(1)本实验的自变量是 ,改变自变量的方式是 ;
(2)本实验的因变量是 ,观测方式是 ;
(3)实验过程中碎纸屑的作用是 。
【答案】(1) 物体振动幅度 使用大小不同的力敲震鼓面
(2) 声音的响度 通过听觉感知声音的大小变化,或者使用声级计测量声音的分贝值
(3)显示鼓面的振动幅度
【规范解答】(1)[1]在探究“发声体的响度与发声体的振幅是否有关”时,自变量是振幅的大小。
[2]改变敲鼓的力度,可以改变鼓的振幅,改变鼓的响度。
(2)[1]本实验的是探究声音的响度与发声物体振动幅度的关系,所以,本实验的因变量是声音的响度。
[2]响度是指声音的大小,观测响度时,可以通过听觉感知声音的大小变化,或者使用声级计测量声音的分贝值。
(3)用碎纸屑的振动振动幅度呈现鼓的振幅,可以将微小的振动放大,便于观察这种思维方法叫转换法。
【变式训练5-1】(24-25八年级上·陕西渭南·期中)某同学在探究音调和响度与声源振动关系时,做了以下实验:
(1)如图甲所示,用硬纸片在梳子的齿上划过,划的速度越快,硬纸片振动得越 ,发出声音的音调越 ;
(2)如图乙所示,将尺子的一端压在桌边,用手轻拨尺子的另一端,听其响度;再用力拨动尺子,尺子的振幅 ,听到声音的响度 。(均选填“变大”或“变小”)
【答案】(1) 快 高
(2) 变大 变大
【规范解答】(1)[1][2]由于音调的高低与频率有关,频率越大,音调越高,所以硬纸片在梳子的齿上划过,划的速度越快,硬纸片振动得就越快,频率越高,故发出声音的音调越高。
(2)[1][2]由于声音的响度与振幅有关,振幅越大,声音的响度越大,所以用力拨动尺子,尺子的振动幅度增大,所以尺子的振幅增大,声音的响度变大。
【变式训练5-2】(24-25八年级上·山东济南·期中)物理兴趣小组的同学利用图示装置,探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关。他们将发声的闹铃置于纸筒A内,将充当反射面的材料置于O处,通过纸筒B倾听反射的铃声强弱。实验过程中保持纸筒A和纸筒B的位置不变,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如下表。
反射面材料
大理石
玻璃板
木板
棉布
毛巾
海绵
反射声音的强弱
最强
强
强
较强
弱
几乎听不到
(1)分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或“无关”)。
(2)通过表中数据,可以初步判断:几种待测试材料中吸音效果最好的是 。
(3)实验结果表明,玻璃板和木板反射声音的强弱无法分辨,有同学认为可能是人耳对声音强弱的分辨能力不够造成的。对此,请你提出一个改进的措施或方法: 。
(4)类比光的反射,你认为利用该装置还可以探究哪些问题 ?(写出一个即可)
【答案】(1)有关
(2)海绵
(3)在原本人耳所在位置放一点燃的蜡烛,通过蜡烛火焰的摇曳程度比较反射声音的强弱
(4)声音反射时,反射角度同入射角度的大小是否相等?声音反射时,其传播路径是否也是可逆的?
【规范解答】(1)只改变反射面的材料,从表格数据可以看出反射面材料不同,听到反射声音的强弱不同,所以在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料有关。
(2)从表格数据可以看出,在其他条件相同时,当反射面的材料是海绵时,几乎听不到声音,吸音效果最好。
(3)人的听觉不能准确测量声音的大小,可以采用比较灵敏的仪器测量反射声音的强弱。
(4)可根据光的发生定律,探究声音发生反射时,反射角和入射角的大小是否相等。
考点06:根据音色辨别发声体
【典例精讲06】(24-25八年级上·河南南阳·期末)音乐会上,艺术家们用编钟、二胡和古筝等乐器演奏乐曲《春江花月夜》。听众能够分辨出不同乐器的声音,是根据声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.频率
【答案】B
【规范解答】音调是指声音的高低,声源振动的频率越高,音调越高;响度是指声音的大小,声源振动幅度越大,响度越大;发声体的材料和结构决定了声音的音色,可以根据音色,辨别不同的发声体;听众能够分辨出不同乐器的声音,是根据声音的音色,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式训练6-1】(24-25八年级上·安徽合肥·期末)在“小白兔与狼外婆”的故事中,小白兔能分辨出门外不是自己的妈妈,主要依据声音的 。
【答案】音色
【规范解答】白兔和狼发声声带结构不同,所以发出声音的音色就会不同,故小白兔可以通过音色辨别是不是它的妈妈。
【变式训练6-2】(24-25八年级上·广西河池·期末)课堂上,教师能从学生讲话的声音中分辨出是谁在说话,是依据声音的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
【答案】A
【规范解答】音色是声音的品质,不同人发出的声音的音色不同。教师能从学生讲话的声音中分辨出是谁在说话,是依据声音的音色,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点07:区分音调、响度与音色
【典例精讲07】(24-25八年级上·湖北孝感·期末)安陆“五颜陆色”景区有一个游乐项目:声控喷泉。游客对着声筒发出声音就可以使水喷出,你喊的声音越大,水柱的高度越高。控制喷泉水柱高度的是( )
A.声音的音调 B.声音的响度
C.声音的音色 D.三个都可以
【答案】B
【规范解答】由题可知,喊的声音越大,声音的响度就越大,水柱的高度越高,可知控制喷泉水柱高度的是声音的响度,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式训练7-1】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)中国古代的计程车“记里鼓车”(图1)。当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,鼓面由于 发声,当车走到十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器),人们由鼓和镯发声次数确定车行驶的里程,能区分鼓声和镯声是依据声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。距今八九千年的我国最古老的乐器贾湖骨笛(图2),吹奏乐曲时用手指按压骨笛不同的气孔,主要是为了改变声音的 。
【答案】 振动 音色 音调
【规范解答】[1]声音是由物体的振动产生的,车上的木人敲鼓面时,鼓面由于振动发声。
[2]不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,所以能区分鼓声和镯声是依据声音的音色不同。
[3]音调与发声体振动的频率有关,吹奏乐曲时用手指按压骨笛不同的气孔,空气柱振动的频率改变,主要是为了改变声音的音调。
【变式训练7-2】(24-25八年级上·河南郑州·期末)如图所示是中国古代的“记里鼓车”。当车走一里地,车上的木人就敲一下鼓,当车走十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器),此过程中声音是通过 传入人耳的。人们能分辨鼓和镯的声音,是因为两者声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
【答案】 空气 音色
【规范解答】[1]声音的传播需要介质,空气可以传播声音,所以当车走十里时,此过程中声音是通过空气传入人耳的。
[2]不同物体振动时产生的声音的音色不同,人们能分辨鼓和镯的声音,是因为两者声音的音色不同。
考点08:用波形图比较声音特性
【典例精讲08】(24-25八年级上·河南周口·阶段练习)在图甲所示的波形图中,响度最大的是图 ;分别向图乙所示的试管中吹气,其中 试管发出声音的音调最高。
【答案】 B A
【规范解答】[1]波形图中,波峰和波谷之间的距离表示声音的响度,距离越大,响度越大,因此B图响度最大。
[2]向图乙所示的试管中吹气,发声体是试管内的空气柱,当空气柱越短时,越容易振动,振动的频率越高,音调越高,则A图音调最高。
【变式训练8-1】(24-25八年级上·广东东莞·期中)如图所示,同一台示波器显示的不同声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调和音色均相同
B.甲、丙的音调和响度均不同
C.乙、丁的音调和音色均相同
D.丙、丁的音调和响度均不同
【答案】D
【规范解答】A.甲、乙在相同时间内振动的次数相同,频率相同,音调相同;波形不同,音色不同,故A错误;
B.甲、丙在相同时间内振动的次数不相同,频率不相同,音调不相同;波形相同,音色相同,故B错误;
C.乙、丁在相同时间内振动的次数相同,频率相同,音调相同;波形不同,音色不同,故C错误;
D.丙、丁相同时间内振动的次数不同,频率不同,音调不同;振幅不同,响度不同,故D正确。
故选D。
【变式训练8-2】(24-25八年级上·广东深圳·期末)裁判员拿着扩音器发出指令,某个指令的原声的波形图如图甲所示,则该指令通过扩音后的声波波形是图乙中的 (选填“①”“②”或“③”);图①、②、③中音调相同的是 。
【答案】 ① ①②
【规范解答】[1]响度与声源振动的幅度和距离声源的距离有关,振动幅度越大,响度越大,裁判员的声音通过扩音后声音的响度加大,所以振动的幅度增大,但音调、音色不变,则振动的频率和波的形状不变,故①图符合题意,②、③不符合题意。
[2]音调的高低与发声体振动频率有关,即在每秒时间内声波振动的次数,由图可知,图中①、②在相同时间内声波振动的次数相同,振动频率相同,则音调相同。
模块三 中考真题演练
1.(2024•广东中考真题)电话铃响,小明拿起一听就知道是爸爸了。小明判断的依据是声音的 ( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.传播速度
【答案】A
【规范解答】不同的人发出的声音的音色不同,故可通过音色辨别说话的人。所以小明是通过音色来判断打电话的是爸爸。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2024•广西中考真题)航天员叶光富在空间站用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》。葫芦丝是靠空气柱振动发声的:按压不同的孔,可以改变声音的 ;改变吹葫芦丝的力度,可以改变声音的 。
【答案】 音调 响度
【规范解答】[1]葫芦丝是靠空气柱振动发声的:按压不同的孔,振动的空气柱的长短不同,振动的频率不同,所以可以改变声音的音调。
[2]改变吹葫芦丝的力度,改变振动的振幅,所以可以改变声音的响度。
3.(2024•湖北中考真题)曲笛是一种竹笛,它的音域和二胡的相近。当曲笛和二胡轮奏某乐曲时,我们可以根据声音的 特性来区分这两种乐器。曲笛和二胡演奏同一个音高时,波形的 相同。
【答案】 音色 频率
【规范解答】[1]不同发声体的音色不同,故我们可以根据声音的音色来区分这两种乐器。
[2]音调是指声音的高低,由振动的频率决定,演奏同一个音高说明音调相同,故发声体振动的频率一定相同,即波形的频率相同。
4.(2024•广东中考真题)如图所示,用手拨动钢尺,钢尺会发出声音,增加钢尺伸出桌面的长度,用同样的力拨动钢尺,声音的 (选填“音调”或“响度”)会发生改变;如果用更大的力拨动钢尺(其它条件不变),声音的 (选填“音调”或“响度”)会 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 音调 响度 变大
【规范解答】[1]用手拨动钢尺,钢尺会发出声音,增加钢尺伸出桌面的长度,用同样的力拨动钢尺,钢尺振动的频率变低,发出声音的音调变低。
[2][3]如果用更大的力拨动钢尺(其它条件不变),尺子的振幅变大,声音的响度变大。
5.(2024安徽中考真题)噪声监测仪上示数会随着声音的变化而变化,如“53、60、70”,这些示数的大小反映的是声音的 (选填“响度”、“音调”或“音色”)。
【答案】响度
【规范解答】声音的大小叫响度,响度的单位是分贝,噪声监测仪上显示的是噪声的等级,即声音的响度。
模块四 精选题过关培优检测
1.(24-25八年级上·云南昆明·期末)如图所示为在我国出土的古代乐器编钟、石磐和骨笛,演奏时它们发出不同的声音,下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时,用力越大编钟发出声音的响度越大
B.敲击石磐时,用力越大石磬发出声音的音调越低
C.吹奏骨笛时按住不同的孔发出声音的音色不同
D.能分辨三种乐器发出不同的声音是音调不同
【答案】A
【规范解答】AB.用大小不同的力敲击同一编钟时声音的响度不同,用的力越大,振幅越大,故A正确;B错误;
C.吹奏骨笛时按住不同的孔,空气柱的长短不同,振动的频率不同,发出不同音调的声音,故C错误;
D.音色指的是声音的特色,利用音色不同可以区别编钟和其他乐器发出的声音,故D错误。
故选A。
2.(24-25八年级上·湖北武汉·期末)2024年5月25日,全国科技活动周正式启动,如图所示,关于机器人的声音,下列说法正确的是( )
A.不是由物体振动产生的
B.在空气中传播的速度大约为3×108m/s
C.频率范围是20~20000Hz
D.人听到的响度大小与距离机器人远近无关
【答案】C
【规范解答】A.声音是由物体振动产生的,机器人的声音是由振动产生的,故A错误;
B.声音在空气中的传播速度约为340m/s,故B错误;
C.人类的听觉频率范围是20~20000Hz,说明机器人的发声频率范围是20~20000Hz,故C正确;
D.人听到的响度大小与距离机器人远近有关,故D错误。
故选C。
3.(24-25八年级上·湖南怀化·期中)“眼见不一定为实,耳听不一定为真”,诈骗者利用AI语音合成技术,模仿他人的声音( ),让接听者误以为是自己熟悉的人在说话。
A.响度 B.音调
C.音色 D.频率
【答案】C
【规范解答】声音的音色由发声体的材料、结构等决定,不同发声体发出的声音音色不同,诈骗者利用AI语音合成技术,模仿他人的声音音色,让接听者误以为是自己熟悉的人在说话,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(24-25八年级上·湖南怀化·期中)频率高于20000Hz的声音叫 ,低于20Hz的声音叫 。这两种声音人耳都不能听到。
【答案】 超声波 次声波
【规范解答】人耳的听觉的频率范围是20~20000Hz,频率高于20000Hz的声音叫超声波,低于20Hz的声音叫次声波,这两种声音人耳都不能听到。
5.(24-25八年级上·贵州贵阳·期末)地震发生时,岩石受到撞击会产生地震波由震源向外传播。利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可监测震源的位置。如图所示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,其中传播较快的是 波。若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为 km。
【答案】 纵 75
【规范解答】[1][2]由图可知,纵波的速度为
横波的速度为
则纵波传播较快;测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,假设震源到该监测站的距离为s,则有
解得s=75km,即震源到该监测站的距离为75km。
6.(24-25八年级上·贵州贵阳·期末)近期警方接到报案,有骗子利用AI语音仿冒他人声音对其亲属实施诈骗。其中AI语音主要是模仿了他人声音的 。(选填声音的特性)
【答案】音色
【规范解答】其中AI语音主要是模仿了他人声音的音色,因为音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
7.(24-25八年级上·陕西渭南·期末)一辆装有超声测速装置的警车正匀速行驶在一平直的公路上执勤,某时刻警车向静止在路边正前方370m处的一辆大卡车发射超声波信号,经过警车接收到大卡车反射回来的信号。(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)超声波的频率高于 ,人耳通常 (选填“能”或“不能”)听到超声波;
(2)求从警车发射信号到接收到返回信号超声波通过的路程为多少米?
(3)求警车的速度为多少m/s?
【答案】(1) 20000 不能
(2)680m
(3)30m/s
【规范解答】(1)[1][2]根据频率的划分可知,人耳能听见的频率范围是20Hz~20000Hz,高于20000Hz为超声波,不在人耳的听觉范围,因此人耳通常不能听到超声波。
(2)警车发射信号到接收到返回信号超声波通过的路程为
(3)警车行驶的路程为
则警车的速度是
8.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。公路凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,假设汽车行驶速度是54km/h。
(1)若公路的全长为1.08km,求该汽车通过此公路所需的时间;
(2)第一个音符“sol”的频率为400Hz,汽车发出这个音时,求所对应的相邻凹槽之间的距离。
【答案】(1)72s
(2)0.0375m
【规范解答】(1)汽车的速度为v=54km/h,公路全长s1=1.08km,则汽车通过音乐公路所需时间为
(2)第一个音符“sol”的频率为400Hz,汽车发出这个音时的时间为
所对应的相邻凹槽之间的距离是
9.(24-25八年级上·河南周口·期中)如图所示,在某课外活动中,小明从左至右用同样的力吹3个瓶子,发现发出的声音音调逐渐变高,请分别用直线画出图中另外两个瓶子中水位线的大致位置。
【答案】
【规范解答】吹瓶子时,瓶内水面上方的空气柱振动发声,空气柱越短,振动频率越高,发出的声音音调越高,所以,从左向右,瓶内的水越来越多,故作图如下:
10.(24-25八年级上·贵州黔南·期中)使用不同力度两次敲击同一音叉时,同一设置的示波器获取两列声波波形图。一次重敲的声波波形图如甲所示,请你在图乙中画出轻敲时的大致声波波形图。
【答案】
【规范解答】重敲和轻敲时物体振动时偏离原位置的程度不相同(即振幅不同),因此响度不相同;轻敲时振动偏离程度小,振幅小,所以响度小,如图所示:
11.(24-25八年级上·福建漳州·期中)在“探究声音的产生与传播”的实验中,小明同学做了如下操作。
(1)如图甲所示,用悬挂着的泡沫小球接触正在发声的音叉,可观察到泡沫小球被 ,这说明了 ,此实验用到的实验方法为 (填“控制变量法”或“转换法”);
(2)如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出其中的空气,听到的声音将 ,由此推理可知: ,此实验用到的实验方法为 (填“控制变量法”或“实验推理法”);
(3)如图丙所示,用相同的力拨动钢尺发出声音,并逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,发现钢尺振动得越来越快,听到的声音越来越高,这说明了声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)与声源振动的 有关。
【答案】(1) 弹开 声音是由物体振动产生的 转换法
(2) 减小 真空不能传声 实验推理法
(3) 音调 频率
【规范解答】(1)[1][2][3]图甲中,音叉发声时,能够观察到泡沫小球被弹起,说明音叉发声时在振动,由于音叉振动很小,把音叉微小的振动转换成泡沫小球的运动,这种方法是转换法。
(2)[1][2][3]图乙中,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音将逐渐变小,可以推知假如没有空气,就听不到闹钟的声音,说明真空不能传声,这种方法是理想实验法。
(3)[1][2]图丙中,用相同的力拨动钢尺发出声音,并逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,发现钢尺振动得越来越快,振动频率越高,听到的声音越来越高,说明声音的音调越高,这说明了声音的音调跟声源振动频率有关。
12.(24-25八年级上·江苏南通·期末)以下为课本插图,请按要求回答:
(1)图甲,利用该装置可以探究声音的响度与 的关系,红豆在实验中的作用是 ;
(2)图乙,用卡片先后快拨和慢拨木梳的齿,听到卡片产生的声音发生变化。这个实验用来探究: ;
(3)图丙,在试管中加入少量水,对着试管口吹气,该声音的声源为 ,增大试管内的水量,则发出声音的音调将会 (选填“升高”或“降低”);用更大的力气吹气,则发出声音的响度将会 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) 振幅 放大微小的振动,让人更直观地看到振动幅度与响度的关系
(2)声音的音调与频率的关系
(3) 空气柱 升高 增大
【规范解答】(1)[1][2]通过改变敲击鼓面的力度,使鼓面振幅不同,观察红豆跳动的情况来探究声音响度与振幅的关系。鼓面振动幅度较小,不易直接观察,红豆可以将鼓面的微小振动放大,让人更直观地看到振动幅度与响度的关系,这里用了转换法。
(2)当用卡片快拨木梳的齿时,卡片振动频率快,发出声音的音调高;慢拨木梳的齿时,卡片振动频率慢,发出声音的音调低。通过对比这两种情况,可得出声音的音调随频率变化的规律,即频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(3)[1][2][3]在试管中加入少量水,对着试管口吹气,是试管内的空气柱振动发声,所以该声音的声源为空气柱。当增大试管内的水量时,空气柱的长度变短,振动频率加快,根据音调与频率的关系,频率越高音调越高,所以发出声音的音调将会升高。用更大的力气吹气,会使空气柱振动的幅度增大,而响度与振幅有关,振幅越大响度越大,所以发出声音的响度将会增大。
13.(23-24八年级上·福建福州·期末)课余时间,小伟用钢尺来探究声音的产生与传播:
(1)如图所示,在探究钢尺伸出桌面部分振动发出的声音时,他将钢尺按在桌面上,拨动钢尺, (选填“能”或“不能”)让钢尺拍打桌面。
(2)他听到钢尺振动发出的声音,是通过 传播的;若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,这是为了探究声音的响度与振动 的关系。
【答案】(1)不能
(2) 空气 幅度
【规范解答】(1)为了让钢尺在空气中自由振动并产生稳定的声音信号,实验时不能让钢尺拍打桌面。
(2)[1]声音一般通过空气传播到我们的耳朵。
[2]改变拨动钢尺的力的大小,本质上是改变钢尺振动的幅度,从而探究声音响度与振幅大小之间的关系。
14.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)在学习《声的世界》时,小明做了以下几个实验:
(1)如图甲所示,当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时,乒乓球会被 。该现象表明:一切正在发声的物体都在 ;在实验中,我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,这种物理方法称为 ;
(2)如图乙所示,将一把钢尺紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拨钢尺,可用来探究声音的响度与 是否有关;继续利用这把钢尺探究音调与频率的关系,小明的做法应该是 ,拨动钢尺并保持钢尺振动的幅度相同;
(3)在图丙中的玻璃罩内放一个正在发声的音乐芯片,当玻璃罩内有空气时,能听到音乐声。用抽气机抽取玻璃罩内的空气,在抽气的过程中,听到音乐声将 (选填“逐渐增强”、“逐渐减弱”或“保持不变”);现有的抽气设备很难将玻璃罩内抽成真空状态,即实验无法达到绝对的真空,这种情况下,怎样得到实验结论? 。
A.借助日常生活经验 B.利用实验直接证实 C.采用理论推导 D.实验基础上进行科学推理
【答案】(1) 弹起 振动 转换法
(2) 振幅 使钢尺伸出桌面的长度不同
(3) 逐渐减弱 D
【规范解答】(1)[1][2]图甲中,当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时,发现乒乓球会被弹起,根据这一现象可说明:声音是由物体的振动产生的,即一切正在发声的物体都在振动。
[3]实验中,把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,使用的物理方法称为转换法。
(2)[1]图乙中,将一把钢尺压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拨钢尺,则钢尺振动的幅度不同,发出声音的响度不同,因此可探究声音的响度与振幅是否有关。
[2]探究音调与频率的关系,需要改变发声体振动的频率,使钢尺伸出桌面的长度不同,使用同样大小的力拨动钢尺并保持钢尺振动的幅度相同。
(3)[1][2]用抽气机将玻璃罩内的空气抽出,空气越来越少,传播声音的介质变少,音乐声逐渐变小。由于实验无法达到绝对的真空,可在实验的基础上进一步推理:当玻璃罩内空气完全抽出时,将听不到音乐声,即真空不能传声,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15.(24-25八年级上·云南昭通·期末)如图所示,利用钢尺探究声音的响度与振幅的关系;
(1)实验中,将钢尺紧压在桌面上,接下来进行的操作是 ,听钢尺振动发出的声音及观察钢尺振动的幅度大小;
(2)若 则说明发声体振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。
【答案】(1)用不同的力去拨动钢尺
(2)用较大的力拨动时振动的幅度大且声音响度大,用较小的力拨动时振动的幅度小且声音响度小
【规范解答】(1)利用钢尺探究声音的响度与振幅的关系,应控制振动的频率相同,改变振动的幅度,所以接下来进行的操作是用不同的力去拨动钢尺。
(2)若观察到用较大的力拨动时,钢尺振动的幅度大且声音响度大;或者用较小的力拨动时,钢尺振动的幅度小且声音响度小,说明发声体振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。
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