第3节 声音的特性与应用（举一反三讲义）科学浙教版2024八年级上册

第3节 声音的特性与应用 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 音调 2 知识点2 响度 6 知识点3 音色 9 知识点4声的利用 11 知识点5 噪声 14 【方法技巧】 16 【巩固训练】 17 【学习目标】 1. 知道声音的特性：理解音调、响度、音色的概念，明确音调与频率、响度与振幅及距离、音色与发声体材料和结构的关系；认识人耳听觉频率范围，区分超声波和次声波及其应用场景。 2. 掌握声特性的决定因素：通过 “钢尺振动” 实验理解音调由频率决定；通过 “乒乓球弹开幅度” 实验理解响度由振幅和距离决定；能通过波形图或实例区分音色。 3. 认识声的利用：理解回声定位原理；知道超声波和次声波的实际应用，能解释其工作逻辑。 4. 掌握噪声的控制方法：从环境保护角度定义噪声；理解控制噪声的三个途径 ——防止噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声进入人耳，并能举例说明生活中对应的措施。 重点： 1．音调：频率决定，结合 “钢尺伸出长度” 实验理解 “振动快慢→音调高低” 的关系，区分超声波、次声波的应用。 2．响度：振幅和距离决定，结合 “乒乓球弹开幅度” 实验理解 “振动幅度→响度大小” 的关系，认识分贝dB的意义及环境噪声标准。 3．音色：材料、结构决定，通过波形图或 “不同乐器发声” 实例，理解音色的独特性。 4．声的利用实例：回声定位：蝙蝠探路、声呐测海深、倒车雷达的原理。 5．超声波与次声波：B 超成像、超声波清洗碎石、次声波监测自然灾害的应用逻辑。 6．噪声的控制途径： 从 “声源→传播过程→人耳” 三个环节，分析生活中控制噪声的具体措施。 难点： 1．声音特性的辨析： 在实际情境中区分音调、响度、音色的变化；通过波形图判断特性差异。 2．声现象的实际应用分析：回声定位的距离计算。 3．超声波、次声波应用的原理理解。 4．噪声的相对性理解： 同一声音在不同情境下可能是 “乐音” 或 “噪声”，需结合 “环境保护角度” 灵活判断。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 音调 1．概念：声音的高低叫作音调。 2．探索活动：音调与物体振动快慢的关系 设计和进行实验 现象 结论 ①将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听其振动声音，同时观察振动快慢 ②改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动（保持两次振幅大致相同），比较振动快慢和音调 钢尺伸出桌面越长，振动越慢，音调越低 声音音调的高低与发声体振动快慢有关：振动快→音调高；振动慢→音调低 3．频率：单位时间内振动的次数。 ①意义：描述物体振动快慢。 ②单位：赫兹（简称 “赫”，符号Hz）。例如：物体 1 秒内振动 50 次，频率为50Hz。 ③与音调的关系：频率决定音调。 4．超声波和次声波 根据声源振动频率，声可分为三类： 分类 定义 注意 人能听到的声音 频率范围20Hz<20000Hz 一般人听不到超声波和次声波 超声波 频率高于20000Hz的声波 次声波 频率低于20Hz的声波 举例：蝙蝠、海豚能发出并听到超声波；大象用次声波交流；猫、狗可听到超声波。 【典例1】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1】在一只玻璃杯中先后装入不同量的水，用细棒轻轻敲击，会听到不同频率的声音。与此类似，当医生在给病人检查腹部是否有积水时，常会用手轻轻敲击患者腹部，细细倾听其发出的声音，此为“叩诊”。医生主要是根据什么来判断患者腹部是否有积水的___________。 A．声音的响度 B．声音的音调 C．声音的音色 D．声音是否悦耳动听 说明理由：________________________________________________________。 【变式2】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 【变式3】下列日常用语中所讲的“高”指音调的是（　　） A．“引吭高歌” B．“不敢高声语，恐惊天上人” C．“请勿高声喧哗” D．“这音太高，我唱不上去” 【典例2】如图所示，四个相同的玻璃瓶里装有水，水面的高度不同。用筷子敲击瓶身时，如果能够分别发出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是（　　） A．丙、乙、甲、丁 B．乙、丙、甲、丁 C．丁、甲、乙、丙 D．丁、丙、乙、甲 【变式1】如图所示，同学们自制了一件小乐器，在8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水，下列说法正确的是（　　） A．用敲击的方法使其发出乐音，是因为里面的空气柱振动引起的 B．用同样大小的力从左到右敲击，音调依次升高 C．向瓶子里吹气也能使其发出乐音，这是因为里面的水柱振动引起的 D．用同样的方法向其吹气，从左到右音调依次升高 【变式2】分别拨动古筝的八、十三号弦，如图所示用同一设置的相机拍摄到两弦最左摆到b和b′处，最右摆到c和c′处，静止时在a处。测出每振动880次，八号弦用时2s,十三号弦用时4s,则八号弦振动时（　　） A．响度比十三号弦大 B．声音在空气中的传播速度比十三号弦小 C．音调比十三号弦高 D．频率为220Hz 【变式3】在“探究敲击钢管发声的频率与管子长度、直径关系”的综合实践的活动中，小明选取管壁厚度相同、长度和直径不同的三根铜管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如表。分析表中数据（　　） 编号 长度/cm 直径/cm 频率/HZ 1 20.5 1.50 2131 2 31.00 2.00 1284 3 48.50 2.50 656 A．只能得出频率随长度增加而减小的结论 B．只能得出频率随直径增加而减小的结论 C．选项A和B的结论都能得出 D．选项A和B的结论都不能得出 知识点2 响度 1．概念：声音的强弱叫作响度。 2．探索活动：影响响度的因素 操作 现象 结论 a. 用细线悬吊乒乓球，用发声音叉轻触乒乓球，观察弹开幅度 b. 改变敲击音叉的力度（使声音响度不同），重复实验 c. 在距离音叉较近和较远处，听音叉声音强弱 用力小→乒乓球弹开幅度小、声音弱； 用力大→乒乓球弹开幅度大、声音强； 离音叉越远→听到的声音越弱 响度与两个因素有关： ① 声源的振动幅度（振幅大→响度大；振幅小→响度小）； ② 人与声源的距离（距离远→声音分散→响度小） 3．响度与振幅的关系： 4．声音强弱的等级（分贝，dB） 0dB：人刚能听到的最微弱声音。 30～40dB：较为安静的环境。 70dB：干扰谈话、影响工作效率。 >100dB：长期处于此环境会损伤听力。 >120dB：导致耳疼痛，甚至永久性听觉障碍。 【典例3】某声音测试仪器的产品参数如表： 产品型号 G168升级版 备注 测量范围 20～135dB 声音强弱等级的显示 测量精度 ±1.5dB 频率响应 27.5～8.5kHz 产品能工作的频率 该仪器相等距离测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数如图，二者相较，则（　　） A．乙的音调一定较高 B．甲的声音响度更大 C．声源发甲声音时振动振幅小 D．声源发乙声音时每秒振动次数较多 【变式1】（2025•汕尾二模）假日出游，我们在乘坐高铁等公共交通工具时，为避免影响其他乘客，交谈时应“轻声细语”。“轻声细语”主要指控制声音的（　　） A．响度 B．音调 C．传播速度 D．频率 【考点】响度． 【专题】声现象；分析、综合能力． 【答案】A 【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：“轻声细语”主要指控制声音的响度，因为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。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。【变式2】（2025•顺义区一模）用大小不同的力先后敲击鼓面上同一位置，关于两次鼓面发出的声音，下列说法正确的是（　　） A．响度不同 B．音调不同 C．音色不同 D．声速不同 【考点】响度与振幅、距离发声体的关系． 【专题】应用题；声现象；应用能力． 【答案】A 【分析】响度是指声音的强弱，它与物体振幅有关；根据响度定义，来进行分析。 【解答】解：大小不同的力先后两次敲击同一个音叉时，音叉振幅不同，所以发出声音的响度就不同，与其他因素无关。 故选：A。【变式3】关于扩音器的作用，以下说法中正确的是（　　） A．提高声音的音调 B．提高声音的响度 C．改变声音的音色 D．改变声音的传播速度 【典例4】如图，某景点内有一“喊泉”，其传感器接收到的声音越强，喷泉就能喷得越高。若只有表格中某一选项的声音，能使喷泉喷得最高的选项是（　　） 选项 A B C D 在声源处声音频率/Hz 440 440 256 256 在声源处声音的响度/dB 90 50 50 90 声源与传感器距离/m 5 0.1 5 0.1 A．A B．B C．C D．D 【变式1】同学们对隔音房间模型进行隔音测试，如图所示。关闭隔音房间门后听到铃声变小是由于（　　） A．闹铃的振动停止了 B．铃声的音调变低了 C．铃声在传播中减弱了 D．铃声的传播速度变小了 【变式2】如图所示，将某物体振动时发出的声音输入噪声检测器和示波器，某一瞬间噪声检测器的示数如图甲所示，同时在示波器上观察到的波形如图乙所示，可见波形竖直方向的“幅值”最大值在变化，理解正确的是（　　） A．图甲装置显示了声音的频率 B．图乙波形中的“幅值”与声音的频率有关 C．图甲装置能在传播过程中减弱声音 D．图乙波形中的“幅值”反映了声音的“响度” 【变式3】如图，古琴是中国传统拨弦乐器，其音色悠远，音域宽广。演奏者通过调节琴弦的松紧可以进行调音。下列说法中正确的是（　　） A．调节琴弦松紧主要改变声音的响度 B．调节琴弦松紧主要改变声音的音调 C．琴弦振动幅度越大，音调越高 D．拧紧琴弦时，琴弦振动的振幅增大 知识点3 音色 1．概念：反映声音的品质与特色。即使音调和响度相同，不同物体的声音仍可通过音色区分。 2．决定因素：发声体的材料、结构。 3．波形图： 【典例5】现在很多智能设备都有声纹密码解锁功能，只有设置者才能用自己的声音打开设备，这种科技的使用提高了设备的安全性和隐私性。如图所示是设备正在进行声纹验证的情景，这种声纹锁辨别声音的主要依据是（　　） A．响度 B．音色 C．音调 D．声速 【变式1】制作短视频时，利用AI配音可以大大提高视频的质量和吸引力，让观众沉浸其中。只要作者输入文本，AI配音就能够惟妙惟肖地模仿某个明星的声音生成音频，这其实是模仿该明星声音的（　　） A．音色 B．音调 C．频率 D．响度 【变式2】古筝、琵琶是我国的传统乐器（如图），有经验的人只凭听就能分辨出它们合奏时各自的声音，这是因为古筝声和琵琶声（　　） A．音色不同 B．频率不同 C．响度不同 D．音调不同 【变式3】如图甲、乙、丙、丁是不同声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。下列说法错误的是（　　） A．甲声音的响度最小 B．乙、丙声音音色和音调均相同 C．乙、丙声音的响度相同 D．丁声音是一种噪声 知识点4声的利用 1． 回声 （1）回声：声音在传播过程中遇到障碍物，就会被反射。 （2）能够区分开回声与原声的条件： 回声到达人耳比原声0.1s以上时（或距离界限是s =vt=340m/s 0.1s= 17m），人们才能把回声与原声区分开。若不到0.1s，回声和原声混在一起，就使原声加强，因此，在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮。 （3）回声的防止： 为获得更好的声音感觉，如右图所示，音乐厅中常采用消除回声的设计，使听众获得更好的听觉感受。 2． 回声定位 （1）回声定位：蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到猎物时会被反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定猎物的方位及距离，如右图所示。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。 （2）回声定位原理的应用 示例 功能 超声导盲仪 可以探测前进道路上的障碍物，以帮助视障人士出行 倒车雷达 利用超声波探测汽车后方的障碍物 声呐 利用声呐系统可以探知海洋的深度、获得水中鱼群的信息 3． 超声波和次声波的利用 （1）超声波：“B 超”、 超声波碎石、超声波雾化、超声波清洗器 （2）次声波检测仪 【典例6】（2024春•宁波期中）“超声洁牙”能有效去除牙龈上的牙石、菌斑，超声波之所以能洁牙是因为（　　） A．超声波是洗涤剂 B．超声波引起液体振动，振动把污垢“敲”下来 C．超声波传递去污信息 D．超声波的传播不需要介质 【变式1】下列事例中利用声传递能量的是（　　） A．通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位 B．利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物 C．利用超声波排除人体内的结石 D．利用超声波给金属工件探伤 【变式2】声波传递能量的性质应用在社会生活中的是（　　） A． 蝙蝠靠超声波发现昆虫 B． 超声波清洗机 C． 利用超声波定位的倒车雷达 D. B超检查 【变式3】最近巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印了1：1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录，请问B超利用的是_________（选填“超声波”或“次声波”），这种波________在真空中传播。（选填“能”或“不能”） 【典例7】图示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为（　　） A．1．70m B．1．65m C．0.85m D．0.80m 【变式1】超声测速仪与被测汽车在同一水平直线上，某次测速时，测速仪前后两次向汽车发出并接收到被汽车反射回来的超声波信号，该过程超声波与测速仪之间的距离s随时间t的变化如图所示，已知超声波的速度为340m/s,超声波的速度与车速均保持不变。下列说法正确的是（　　） A．汽车正在驶向测速仪 B．汽车的速度约为34m/s C．图中s1为68m D．测速仪两次收到超声波的时间差为0.9s 【变式2】一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的（　　） A． B． C． D． 【变式3】国庆节期间，小明随父母去爬山，一座高山，看上去很近，走了好久还走不到，大约还有多远呢？小明想到可以利用回声来测量距离，他向山崖大喊一声，听一下回声，用手机上的秒表记下两声之间的时间间隔为1.5s,假设声音在空气中的速度约为340m/s,那么他到山崖的距离大约是（　　） A．510m B．255m C．340m D．1020m 知识点5 噪声 1． 乐音和噪声的辨析 项目 乐音 噪声 区别 概念：悦耳动听、令人愉快的声音。如清脆的鸟鸣声、悠扬的乐声等往往使人感觉轻松愉快 概念：难听刺耳、让人烦躁不安的声音，如马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声等。 从环境保护的角度来看，凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。噪声有害健康，被列为国际公害 产生原因 物体按一定规律振动产生的声音 物体做无规则振动产生的声音 波形图 联系 1．乐音和噪声都是由物体振动产生的。 2．有些乐音干扰了其他人，变成了噪声，例如：深夜期间，居民楼前播放跳舞的音乐 2． 人听到声音的三个阶段及控制噪声的途径 （1）人听到声音的三个阶段：声源的振动产生声音、在空气及其他介质中传播、鼓膜振动引起听觉 （2）控制噪声的途径： 控制环节 示例 控制噪声产生（源头） 如摩托车和无声手枪装有消声器；城市中某路段禁止鸣笛 阻断噪声传播（过程） 城市道路两旁装有隔声板；马路旁居民楼安装双层玻璃；植树造林 防止噪声入耳（接收端） 戴耳塞、耳罩、防噪声头盔等 【典例8】控制噪声可以从三个方面入手。下面一些关于控制噪声的措施所能起到的作用的说法中正确的是（　　） A．摩托车安装消声器是为了在人耳处减弱噪声 B．在城市中禁鸣汽车喇叭是为了阻断噪声的传播 C．体育馆、剧院的内墙要用吸音材料来装饰是为了防止噪声产生 D．在飞机旁工作的人员要佩带有耳罩的头盔是为了在人耳处减弱噪声 【变式1】生产和生活中产生的噪声会影响人们的生活，我们经常要进行噪声防治，下列属于在声源处减弱噪声的是（　　） A．摩托车排气管安装消声器 B．有的道路旁设置隔音板 C．工厂员工戴着防噪声耳罩 D．在居民居住区多植树种草 【变式2】融合传统文化和现代技术动画片《哪吒2》的配音生动有趣，配音的录音棚四周墙壁上都做成凹凸不平或安装像蜂窝状的装饰板（如图），从噪声的危害和控制上说，这样做的目的是为了（　　） A．装饰更加的美观 B．减少噪声的反射 C．增强噪声的反射 D．改变声音的音调 【变式3】下列措施中主要用于降低噪声污染的是（　　） A．城市街道两旁和空地多种草、多植树 B．倡导市民低碳生活、绿色出行 C．高楼大厦减少使用玻璃幕墙 D．市区道路设置禁止汽车鸣笛标志 【方法技巧】 1． 声音三要素（音调、响度、音色）的区别 项目 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质、特色 决定因素 频率 振幅、距声源的远近 发声体的材料、结构 波形图要点 看疏密 看高低 看形状 项目 音调 响度 音色 解题要点 题中出现 “敲击不同部位”“改变弦的松紧”“改变空气柱长度”“尖细”“低沉” 等字眼 题中出现 “改变用力大小”“洪亮”“轻声”“远近” 等字眼 题中出现 “模仿”“分辨”“区别”“辨别” 等字眼 2．关于敲击水杯和向水杯吹气时音调的高低 敲击水杯 向水杯吹气 图示 发声物体 水振动发声 空气柱振动发声 振动频率 振动频率从高到低 振动频率从低到高 音调 音调从高到低 音调从低到高 【巩固训练】 1．（2025春•慈溪市期末）一曲《梁祝》哀婉动听，用小提琴或钢琴演奏能呈现不同的特点，你能区分出是钢琴还是小提琴，主要是依据声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．节奏 2．（2025春•鄞州区期末）为了加强烟花爆竹安全管理、减少环境污染，宁波市政府于2025年春节期间，继续在相关区域执行禁售、禁燃政策。下列说法错误的是（　　） A．烟花爆竹发出的声响巨大，是一种生活噪声 B．爆竹声是爆竹爆炸时引起空气振动发出的声音 C．禁止燃放烟花爆竹，是在控制噪声源处的噪声 D．爆竹的声响不会影响人们的生活秩序和身心健康 3．如图所示，某品牌超声波清洁器在清洗眼镜，使用时先向水槽加水使眼镜完全浸没水中，通电清洁器开始工作。此清洁器工作时人站在旁边能听到“嗞嗞”的声音。下列说法正确的是（　　） A．超声波的音调比人能听到的声音音调低 B．超声波传播不需要介质 C．人听到的“嗞嗞”声是超声波 D．超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量 4．如图所示，小科和小敏探究音叉的振动现象。 为了论证小科和小敏哪一位的观点是正确的，应当增加以下哪个实验？（　　） A．减轻敲击音叉的力量，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 B．将其中一支音叉更换成频率为500Hz的音叉，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 C．将两支音叉都更换成频率为500Hz的音叉，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 D．将其中一支音叉跟换成频率为360Hz但大小不同的音叉，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 5．（2025春•余姚市期末）近年来，由于国产动画的崛起，配音演员这个职业也因此备受关注。优秀的配音演员可以通过声音塑造不同角色，这体现了声音的多种特性。下列有关说法正确的是（　　） A．动画片中角色声音的音调越高，表示声带振动频率越快 B．用不同方言配音同一角色时，改变的是声音的传播速度 C．每个人说话时的音色不同，这是由发声体振动幅度决定的 D．配音演员模仿老人低沉的声音时主要改变的是声音的响度 6．（2025•上城区一模）项目组自制了小型发音器，如图所示：木块两端固定橡皮筋，中间用粉笔作为琴码支撑琴弦。当向右移动粉笔，再用相同的力拨动右侧琴弦。可改变声音的（　　） A．音速 B．音调 C．响度 D．音色 7．如图所示，将蘸有水的食指沿酒杯边缘绕圈摩擦杯口，会听到清脆的声音。如果在杯中倒入更多的水，用同样的方法摩擦后，听到的声音（　　） A．音调变化最大 B．响度变化最大 C．音色变化最大 D．没有任何变化 8．近日台湾发生了严重的地震，造成人员伤亡。搜救人员在搜救过程中采用了音频生命探测仪，如图所示，它的多个探头接触废墟，收集废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等，探测仪将音频信号放大，救援人员就可以发现幸存者。下列说法错误的是（　　） A．幸存者能听见探测仪发出的超声波 B．探测仪收集声音信号时利用了固体传声 C．幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同 D．白天噪声较大，探测仪更适合在安静的夜晚使用 9．下列探究影响声音响度的因素的实验中可行的是（　　） A．用大小不同的力拨动同一根弦（图1） B．敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓（图2） C．抽出钟罩内的空气（图3）弦 D．用同样的力敲击液面高低不同的水瓶（图4） 10.编钟是我国瑰宝，如图，某次分别敲打M、N、P三处地方，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，敲M处发出的声音强弱等级为25dB，敲N处发出的声音强弱等级为30dB，则（　　） A．编钟发出的声音频率只与其质量有关 B．敲N处发出的声音频率高于敲P处的 C．敲P处时，钟的振幅一定比敲M处时大 D．敲N处发出的声音响度比敲M处时大 11.（2025•韶关一模）发声体甲和监测器均固定，测得甲发出声音的特性变化如图，则（　　） A．声音的音调不变 B．甲振动幅度不变 C．声音的响度不变 D．甲每秒振动的次数减少 12.（2024春•东阳市期末）手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示，据此分析（　　） A．每次发声的时间间隔相等 B．声音是桌面的振动产生的 C．声音是在耳蜗处形成听觉 D．听到声音的响度越来越大 13.（2024春•武义县期末）如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音。下列说法不正确的是（　　） A．鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的 B．鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳 C．向吸管口吹气的力度越大，声音的音调越高 D．拉动棉签可以改变空气柱的长度从而改变声音的音调 14.如图甲、乙、丙、丁是不同声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。 （1）根据波形可知，甲、乙、丙的音色相同，三者中__________的响度相同，__________的音调相同。 （2）从丁的波形可知，该声源的振动没有规律，属于____________。15.近年来短视频愈发火热，某短视频软件是将正常录制的音频和视频通过APP软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波的频率也为正常声音的3倍，则此短视频中的声音比正常声音的音调__________，声波传播速度_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若以10倍速度快速播放这些短视频，人耳听到的声音相比正常播放时要少，这是因为 ________________________________________________________（已知视频中的声音的频率范围为60-2500Hz）。 16.小丽用两把伞做了一个“聚音伞”的实验，如图，在右边伞柄的A点挂一块机械手表，当她的耳朵位于B点时听不到表声，把另一把伞放在图示位置后，在B点听到了手表的滴答声，“聚音伞”增大了人听到声音的__________，手表声在两伞之间传播依靠的介质是__________。 17.如图所示是小方乘坐出租车前往回音谷游玩时的发票。 （1）根据发票信息，该出租车平均速度是_______m/s。 （2）为了体验回声，司机停车并按响喇叭，2s后听到回声，则停车处距崖壁_______m。 （3）为了近距离欣赏峡谷风光，出租车载着小方继续以某一恒定速度正对崖壁向前直线行驶。 当出租车距崖壁270m时，司机按响了喇叭，1.5s后听见回声，则出租车的速度为____m/s。（已知声音在空气中的速度为340m/s） 18.在学习吉他演奏过程中，小明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，提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了如表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来了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） A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 1.02 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 0.89 （1）选用编号A、D、F的琴弦进行实验，是在验证猜想________。 （2）为了验证猜想三，表格中所缺数据为：长度_______cm。 （3）随着实验的进行，小明觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是____________________________________________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 声音的特性与应用 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 音调 2 知识点2 响度 7 知识点3 音色 12 知识点4声的利用 14 知识点5 噪声 19 【方法技巧】 21 【巩固训练】 22 【学习目标】 1. 知道声音的特性：理解音调、响度、音色的概念，明确音调与频率、响度与振幅及距离、音色与发声体材料和结构的关系；认识人耳听觉频率范围，区分超声波和次声波及其应用场景。 2. 掌握声特性的决定因素：通过 “钢尺振动” 实验理解音调由频率决定；通过 “乒乓球弹开幅度” 实验理解响度由振幅和距离决定；能通过波形图或实例区分音色。 3. 认识声的利用：理解回声定位原理；知道超声波和次声波的实际应用，能解释其工作逻辑。 4. 掌握噪声的控制方法：从环境保护角度定义噪声；理解控制噪声的三个途径 ——防止噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声进入人耳，并能举例说明生活中对应的措施。 重点： 1．音调：频率决定，结合 “钢尺伸出长度” 实验理解 “振动快慢→音调高低” 的关系，区分超声波、次声波的应用。 2．响度：振幅和距离决定，结合 “乒乓球弹开幅度” 实验理解 “振动幅度→响度大小” 的关系，认识分贝dB的意义及环境噪声标准。 3．音色：材料、结构决定，通过波形图或 “不同乐器发声” 实例，理解音色的独特性。 4．声的利用实例：回声定位：蝙蝠探路、声呐测海深、倒车雷达的原理。 5．超声波与次声波：B 超成像、超声波清洗碎石、次声波监测自然灾害的应用逻辑。 6．噪声的控制途径： 从 “声源→传播过程→人耳” 三个环节，分析生活中控制噪声的具体措施。 难点： 1．声音特性的辨析： 在实际情境中区分音调、响度、音色的变化；通过波形图判断特性差异。 2．声现象的实际应用分析：回声定位的距离计算。 3．超声波、次声波应用的原理理解。 4．噪声的相对性理解： 同一声音在不同情境下可能是 “乐音” 或 “噪声”，需结合 “环境保护角度” 灵活判断。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 音调 1．概念：声音的高低叫作音调。 2．探索活动：音调与物体振动快慢的关系 设计和进行实验 现象 结论 ①将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听其振动声音，同时观察振动快慢 ②改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动（保持两次振幅大致相同），比较振动快慢和音调 钢尺伸出桌面越长，振动越慢，音调越低 声音音调的高低与发声体振动快慢有关：振动快→音调高；振动慢→音调低 3．频率：单位时间内振动的次数。 ①意义：描述物体振动快慢。 ②单位：赫兹（简称 “赫”，符号Hz）。例如：物体 1 秒内振动 50 次，频率为50Hz。 ③与音调的关系：频率决定音调。 4．超声波和次声波 根据声源振动频率，声可分为三类： 分类 定义 注意 人能听到的声音 频率范围20Hz<20000Hz 一般人听不到超声波和次声波 超声波 频率高于20000Hz的声波 次声波 频率低于20Hz的声波 举例：蝙蝠、海豚能发出并听到超声波；大象用次声波交流；猫、狗可听到超声波。 【典例1】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 【解答】解：中国古乐的五个基本音阶，每个音阶对应的频率是逐渐增大的，因为频率越高，音调越高，由此可知do、re、mi、sol、la五音实际上是指声音的音调。 故选：B。 【变式1】在一只玻璃杯中先后装入不同量的水，用细棒轻轻敲击，会听到不同频率的声音。与此类似，当医生在给病人检查腹部是否有积水时，常会用手轻轻敲击患者腹部，细细倾听其发出的声音，此为“叩诊”。医生主要是根据什么来判断患者腹部是否有积水的___________。 A．声音的响度 B．声音的音调 C．声音的音色 D．声音是否悦耳动听 说明理由：________________________________________________________。 【答案】B；因为当病人腹部有积水时，敲击患者腹部，振动频率会发生变化，音调就不同，所以可以根据音调判断患者腹部是否有积水 【解答】解：当病人腹部有积水时，敲击患者腹部，振动频率会发生变化，音调就不同，所以可以根据音调判断患者腹部是否有积水，故选B。 故答案为：B；因为当病人腹部有积水时，敲击患者腹部，振动频率会发生变化，音调就不同，所以可以根据音调判断患者腹部是否有积水。 【变式2】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 【答案】A 【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。 【变式3】下列日常用语中所讲的“高”指音调的是（　　） A．“引吭高歌” B．“不敢高声语，恐惊天上人” C．“请勿高声喧哗” D．“这音太高，我唱不上去” 【答案】D 【解答】解：A、“引吭高歌”是提高声音的响度大小。故A错误； B、“不敢高声语，恐惊天上人”，就是不敢高声说话，降低声音的响度交谈，是指声音的响度大小。故B错误； C、“请勿高声喧哗”就是不要大声说话，是指声音的响度大小。故C错误； D、“这音太高，我唱不上去”是指声音的音调高，难以唱上去。故D正确。 故选：D。 【典例2】如图所示，四个相同的玻璃瓶里装有水，水面的高度不同。用筷子敲击瓶身时，如果能够分别发出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是（　　） A．丙、乙、甲、丁 B．乙、丙、甲、丁 C．丁、甲、乙、丙 D．丁、丙、乙、甲 【答案】C 【解答】解：当用筷子敲击瓶身时，瓶子和瓶内的水振动发声，随着瓶内水位的升高，瓶内的水柱越来越高，振动的频率越来越低，因此音调也会越来越低；由图知：四个瓶子的水位，从低到高分别是：丁、甲、乙、丙，因此对应的四个音阶是：1、2、3、4。故选：C。 【变式1】如图所示，同学们自制了一件小乐器，在8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水，下列说法正确的是（　　） A．用敲击的方法使其发出乐音，是因为里面的空气柱振动引起的 B．用同样大小的力从左到右敲击，音调依次升高 C．向瓶子里吹气也能使其发出乐音，这是因为里面的水柱振动引起的 D．用同样的方法向其吹气，从左到右音调依次升高 【答案】D 【解答】解：A、用敲击的方法使玻璃瓶发出乐音，是因为瓶子和里面的水柱振动引起的；故A错误； B、用同样大小的力从左到右敲击时，瓶内的水越多，振动越慢，频率越小，音调越低；所以音调依次降低；故B错误； C、向瓶子里吹气时，瓶子里的空气柱振动发声；故C错误； D、向瓶子里吹气时，瓶子里的空气柱越短，越容易振动，频率越大，音调越高，故从左到右音调依次升高；故D正确。 故选：D。 【变式2】分别拨动古筝的八、十三号弦，如图所示用同一设置的相机拍摄到两弦最左摆到b和b′处，最右摆到c和c′处，静止时在a处。测出每振动880次，八号弦用时2s,十三号弦用时4s,则八号弦振动时（　　） A．响度比十三号弦大 B．声音在空气中的传播速度比十三号弦小 C．音调比十三号弦高 D．频率为220Hz 【答案】C 【解答】解：A、振幅的大小影响声音的响度，根据图示可知，十三号弦摆动幅度更大，即十三号弦振幅更大，所以八号弦发出声音响度比十三号弦小，故A错误。 B、声音的传播速度与介质的种类和介质的温度有关，与发声体无关，所以八号弦在空气中传播速度与十三号弦在空气中的传播速度相同，故B错误。 C、频率决定声音的音调，八号弦振动880次用时 2s,十三号弦振动880次用时4s,相同次数下八号弦用时短，振动频率高，所以八号弦音调比十三号弦高，故C正确。 D、根据频率的计算公式f=（其中f为频率，n为振动次数，t为时间），八号弦每振动880次用时2s,则其频率f==440Hz,故D错误。 故选：C。 【变式3】在“探究敲击钢管发声的频率与管子长度、直径关系”的综合实践的活动中，小明选取管壁厚度相同、长度和直径不同的三根铜管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如表。分析表中数据（　　） 编号 长度/cm 直径/cm 频率/HZ 1 20.5 1.50 2131 2 31.00 2.00 1284 3 48.50 2.50 656 A．只能得出频率随长度增加而减小的结论 B．只能得出频率随直径增加而减小的结论 C．选项A和B的结论都能得出 D．选项A和B的结论都不能得出 【答案】D 【解答】解：探究发声的频率与管子长度、直径的关系时，应使用控制变量法； 探究频率与长度的关系时，需要控制直径保持不变，改变长度；探究频率与直径的关系时，需要控制长度保持不变，改变直径；由表中数据可知，3次实验中管子的长度和直径都是变化的，所以不能得出选项A和B的结论；故ABC错误，D正确； 故选：D。 知识点2 响度 1．概念：声音的强弱叫作响度。 2．探索活动：影响响度的因素 操作 现象 结论 a. 用细线悬吊乒乓球，用发声音叉轻触乒乓球，观察弹开幅度 b. 改变敲击音叉的力度（使声音响度不同），重复实验 c. 在距离音叉较近和较远处，听音叉声音强弱 用力小→乒乓球弹开幅度小、声音弱； 用力大→乒乓球弹开幅度大、声音强； 离音叉越远→听到的声音越弱 响度与两个因素有关： ① 声源的振动幅度（振幅大→响度大；振幅小→响度小）； ② 人与声源的距离（距离远→声音分散→响度小） 3．响度与振幅的关系： 4．声音强弱的等级（分贝，dB） 0dB：人刚能听到的最微弱声音。 30～40dB：较为安静的环境。 70dB：干扰谈话、影响工作效率。 >100dB：长期处于此环境会损伤听力。 >120dB：导致耳疼痛，甚至永久性听觉障碍。 【典例3】某声音测试仪器的产品参数如表： 产品型号 G168升级版 备注 测量范围 20～135dB 声音强弱等级的显示 测量精度 ±1.5dB 频率响应 27.5～8.5kHz 产品能工作的频率 该仪器相等距离测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数如图，二者相较，则（　　） A．乙的音调一定较高 B．甲的声音响度更大 C．声源发甲声音时振动振幅小 D．声源发乙声音时每秒振动次数较多 【答案】B 【解答】解：AD、音调是声音的高低，与振动的频率有关，图上反映的是声音的强弱等级，因此不能确定甲乙的振动频率和音调的高低，故AD错误； BC、由图可知甲的声音强弱等级高于乙，因此甲的响度更大，则声源发出甲声音时振动的振幅大，故C错误，B正确。 故选：B。 【变式1】（2025•汕尾二模）假日出游，我们在乘坐高铁等公共交通工具时，为避免影响其他乘客，交谈时应“轻声细语”。“轻声细语”主要指控制声音的（　　） A．响度 B．音调 C．传播速度 D．频率 【考点】响度． 【专题】声现象；分析、综合能力． 【答案】A 【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：“轻声细语”主要指控制声音的响度，因为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。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【变式2】（2025•顺义区一模）用大小不同的力先后敲击鼓面上同一位置，关于两次鼓面发出的声音，下列说法正确的是（　　） A．响度不同 B．音调不同 C．音色不同 D．声速不同 【考点】响度与振幅、距离发声体的关系． 【专题】应用题；声现象；应用能力． 【答案】A 【分析】响度是指声音的强弱，它与物体振幅有关；根据响度定义，来进行分析。 【解答】解：大小不同的力先后两次敲击同一个音叉时，音叉振幅不同，所以发出声音的响度就不同，与其他因素无关。 故选：A。 【变式3】关于扩音器的作用，以下说法中正确的是（　　） A．提高声音的音调 B．提高声音的响度 C．改变声音的音色 D．改变声音的传播速度 【答案】B 【解答】解：扩音器的作用就是把音量放大了，让声音传的更远，声音经过扩音器后响度变大。 故选：B。 【典例4】如图，某景点内有一“喊泉”，其传感器接收到的声音越强，喷泉就能喷得越高。若只有表格中某一选项的声音，能使喷泉喷得最高的选项是（　　） 选项 A B C D 在声源处声音频率/Hz 440 440 256 256 在声源处声音的响度/dB 90 50 50 90 声源与传感器距离/m 5 0.1 5 0.1 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解答】解：“喊泉”传感器接收到的声音越强，喷泉就能喷得越高。各选项中，D选项的响度最大，声源与传感器距离最近，因此D选项的声音能使喷泉喷得最高。 故选：D。 【变式1】同学们对隔音房间模型进行隔音测试，如图所示。关闭隔音房间门后听到铃声变小是由于（　　） A．闹铃的振动停止了 B．铃声的音调变低了 C．铃声在传播中减弱了 D．铃声的传播速度变小了 【答案】C 【解答】解：关闭隔音房间门后听到铃声变小是由于铃声在传播中减弱了，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 【变式2】如图所示，将某物体振动时发出的声音输入噪声检测器和示波器，某一瞬间噪声检测器的示数如图甲所示，同时在示波器上观察到的波形如图乙所示，可见波形竖直方向的“幅值”最大值在变化，理解正确的是（　　） A．图甲装置显示了声音的频率 B．图乙波形中的“幅值”与声音的频率有关 C．图甲装置能在传播过程中减弱声音 D．图乙波形中的“幅值”反映了声音的“响度” 【答案】D 【解答】解：AC、噪声监测显示声音的大小，单位是分贝（dB），噪声检测器不能减弱噪声，故AC错误； BD、图乙波形中的“幅值”表示的是物体的振幅的大小，反映了响度的大小；振幅越大，响度越大，与声音的频率与关，故B错误，D正确。 故选：D。 【变式3】如图，古琴是中国传统拨弦乐器，其音色悠远，音域宽广。演奏者通过调节琴弦的松紧可以进行调音。下列说法中正确的是（　　） A．调节琴弦松紧主要改变声音的响度 B．调节琴弦松紧主要改变声音的音调 C．琴弦振动幅度越大，音调越高 D．拧紧琴弦时，琴弦振动的振幅增大 【答案】B 【解答】解：AB.调节琴弦松紧主要改变声音的振动频率，进而改变音调，故A错误，B正确； C.琴弦振动幅度越大，响度越大，故C错误； D.拧紧琴弦时，琴弦振动的频率增大，故D错误； 故选：B。 知识点3 音色 1．概念：反映声音的品质与特色。即使音调和响度相同，不同物体的声音仍可通过音色区分。 2．决定因素：发声体的材料、结构。 3．波形图： 【典例5】现在很多智能设备都有声纹密码解锁功能，只有设置者才能用自己的声音打开设备，这种科技的使用提高了设备的安全性和隐私性。如图所示是设备正在进行声纹验证的情景，这种声纹锁辨别声音的主要依据是（　　） A．响度 B．音色 C．音调 D．声速 【答案】B 【解答】解：音调是指声音的高低，响度是指声音的强弱、大小，音色指声音的特色，不同的人音调和响度可能会相同，但每个人的音色都不相同，所以这种声纹锁辨别声音的主要依据是音色，故B正确、ACD错误。 故选：B。 【变式1】制作短视频时，利用AI配音可以大大提高视频的质量和吸引力，让观众沉浸其中。只要作者输入文本，AI配音就能够惟妙惟肖地模仿某个明星的声音生成音频，这其实是模仿该明星声音的（　　） A．音色 B．音调 C．频率 D．响度 【答案】A 【解答】解：只要作者输入文本，AI配音就能够惟妙惟肖地模仿某个明星的声音生成音频，这是模仿该明星声音的音色，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式2】古筝、琵琶是我国的传统乐器（如图），有经验的人只凭听就能分辨出它们合奏时各自的声音，这是因为古筝声和琵琶声（　　） A．音色不同 B．频率不同 C．响度不同 D．音调不同 【答案】A 【解答】解：古筝、琵琶是我国的传统乐器（如图），有经验的人只凭听就能分辨出它们合奏时各自的声音，这是因为古筝声和琵琶声声音的音色不同，故BCD错误，A正确。 故选：A。 【变式3】如图甲、乙、丙、丁是不同声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。下列说法错误的是（　　） A．甲声音的响度最小 B．乙、丙声音音色和音调均相同 C．乙、丙声音的响度相同 D．丁声音是一种噪声 【答案】B 【解答】解： A、由图可知，甲振动时偏离中间位置的幅度最小，说明振幅最小，所以甲声音的响度最小，故A正确； B、由图可知，相同时间内乙、丙振动的次数不同，即频率不相同，所以音调不相同；二者的波形相同，则音色相同，故B错误； C、乙和丙振动时偏离中间位置的幅度相同，说明振幅相同，则二者的响度相同，故C正确； D、甲、乙、丙的振动有规律，丁的振动无规律，因此甲、乙、丙声音为乐音，丁声音为噪声，故D正确。 故选：B。 知识点4声的利用 1． 回声 （1）回声：声音在传播过程中遇到障碍物，就会被反射。 （2）能够区分开回声与原声的条件： 回声到达人耳比原声0.1s以上时（或距离界限是s =vt=340m/s 0.1s= 17m），人们才能把回声与原声区分开。若不到0.1s，回声和原声混在一起，就使原声加强，因此，在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮。 （3）回声的防止： 为获得更好的声音感觉，如右图所示，音乐厅中常采用消除回声的设计，使听众获得更好的听觉感受。 2． 回声定位 （1）回声定位：蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到猎物时会被反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定猎物的方位及距离，如右图所示。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。 （2）回声定位原理的应用 示例 功能 超声导盲仪 可以探测前进道路上的障碍物，以帮助视障人士出行 倒车雷达 利用超声波探测汽车后方的障碍物 声呐 利用声呐系统可以探知海洋的深度、获得水中鱼群的信息 3． 超声波和次声波的利用 （1）超声波：“B 超”、 超声波碎石、超声波雾化、超声波清洗器 （2）次声波检测仪 【典例6】（2024春•宁波期中）“超声洁牙”能有效去除牙龈上的牙石、菌斑，超声波之所以能洁牙是因为（　　） A．超声波是洗涤剂 B．超声波引起液体振动，振动把污垢“敲”下来 C．超声波传递去污信息 D．超声波的传播不需要介质 【答案】B 【解答】解：因为声音可以传播能量，并且超声波的频率很高，超声波之所以能洁牙就是利用超声波高频冲击，引起液体振动，振动把污垢“敲”下来。 故选：B。 【变式1】下列事例中利用声传递能量的是（　　） A．通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位 B．利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物 C．利用超声波排除人体内的结石 D．利用超声波给金属工件探伤 【答案】C 【解答】解：A、通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位，说明声音可以传递信息，故A错误； B、利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物，说明声音能够传递信息，故B错误； C、利用超声波排除人体内的结石，说明声音能够传递能量，故C正确； D、利用超声波给金属工件探伤，说明声音可以传递信息，故D错误。 故选：C。 【变式2】声波传递能量的性质应用在社会生活中的是（　　） A． 蝙蝠靠超声波发现昆虫 B． 超声波清洗机 C． 利用超声波定位的倒车雷达 D. B超检查 【答案】B 【解答】解：A．蝙蝠靠超声波发现昆虫（回声定位），利用的是声音能够传递信息，故A不符合题意； B．利用超声波清洗机清洗眼镜，利用的是声音能够传递能量，故B符合题意； C．倒车雷达用超声波定位，得到障碍物到车身的距离，利用的是声音能够传递信息，故C不符合题意； D．医生用B超给病人检查身体诊断病情，利用的是声音能够传递信息，故D不符合题意。 故选：B。 【变式3】最近巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印了1：1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录，请问B超利用的是_________（选填“超声波”或“次声波”），这种波________在真空中传播。（选填“能”或“不能”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：B超是超声波的应用，说明声音可以传递信息，声音不能在真空中传播。 故答案为：超声波；不能。 【典例7】图示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为（　　） A．1．70m B．1．65m C．0.85m D．0.80m 【答案】B 【解答】解：由v=可知，信号从发射到接收所传播的路程：s=vt=340m/s×5×10-3s=1.7m, 感应器到该同学的头顶的距离：d=s=×1.7m=0.85m, 该同学的身高：h=h台-d=2.5m-0.85m=1.65m,故ACD错误、B正确。 故选：B。 【变式1】超声测速仪与被测汽车在同一水平直线上，某次测速时，测速仪前后两次向汽车发出并接收到被汽车反射回来的超声波信号，该过程超声波与测速仪之间的距离s随时间t的变化如图所示，已知超声波的速度为340m/s,超声波的速度与车速均保持不变。下列说法正确的是（　　） A．汽车正在驶向测速仪 B．汽车的速度约为34m/s C．图中s1为68m D．测速仪两次收到超声波的时间差为0.9s 【答案】B 【解答】解：A、由图可知，第一次信号从发出到遇到汽车的时间t1=×0.2s=0.1s,第二次信号从发出到遇到汽车的时间t2=×0.4s=0.2s, 由v=可知，两次信号遇到汽车时，测试仪与汽车之间的距离在增大，所以汽车正在驶离汽车，故A错误； BC、由v=可知，第一次信号从发出到遇到汽车的距离：s1=vt1=340m/s×0.1s=34m,故图中图中s1为34m,故C错误； 第二次信号从发出到遇到汽车的距离：s2=vt2=340m/s×0.2s=68m, 汽车遇到两次信号之间的距离：s=s2-s1=68m-34m=34m, 由图可知，测速仪两次发出超声波的时间差为Δt=0.9s, 汽车遇到两次信号之间的时间差：t=0.9s-0.1s+0.2s=1s, 汽车的速度：v车===34m/s,故B正确； D、由图可知，测速仪两次收到超声波的时间差为1.3s-0.2s=1.1s,故D错误。 故选：B。 【变式2】一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：根据v=变形公式s=vt可知；速度一定时，时间越长通过的路程越大，因为0.30s＞0.16s＞0.14s,所以sA=sC=sE＞sB＞sD，故B符合题意。 故选：B。 【变式3】国庆节期间，小明随父母去爬山，一座高山，看上去很近，走了好久还走不到，大约还有多远呢？小明想到可以利用回声来测量距离，他向山崖大喊一声，听一下回声，用手机上的秒表记下两声之间的时间间隔为1.5s,假设声音在空气中的速度约为340m/s,那么他到山崖的距离大约是（　　） A．510m B．255m C．340m D．1020m 【答案】B 【解答】解：由v=可知，声音传播的路程：s=vt=340m/s×1.5s=510m； 小明到山崖的距离：L=s=×510m=255m。 故选：B。 知识点5 噪声 1． 乐音和噪声的辨析 项目 乐音 噪声 区别 概念：悦耳动听、令人愉快的声音。如清脆的鸟鸣声、悠扬的乐声等往往使人感觉轻松愉快 概念：难听刺耳、让人烦躁不安的声音，如马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声等。 从环境保护的角度来看，凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。噪声有害健康，被列为国际公害 产生原因 物体按一定规律振动产生的声音 物体做无规则振动产生的声音 波形图 联系 1．乐音和噪声都是由物体振动产生的。 2．有些乐音干扰了其他人，变成了噪声，例如：深夜期间，居民楼前播放跳舞的音乐 2． 人听到声音的三个阶段及控制噪声的途径 （1）人听到声音的三个阶段：声源的振动产生声音、在空气及其他介质中传播、鼓膜振动引起听觉 （2）控制噪声的途径： 控制环节 示例 控制噪声产生（源头） 如摩托车和无声手枪装有消声器；城市中某路段禁止鸣笛 阻断噪声传播（过程） 城市道路两旁装有隔声板；马路旁居民楼安装双层玻璃；植树造林 防止噪声入耳（接收端） 戴耳塞、耳罩、防噪声头盔等 【典例8】控制噪声可以从三个方面入手。下面一些关于控制噪声的措施所能起到的作用的说法中正确的是（　　） A．摩托车安装消声器是为了在人耳处减弱噪声 B．在城市中禁鸣汽车喇叭是为了阻断噪声的传播 C．体育馆、剧院的内墙要用吸音材料来装饰是为了防止噪声产生 D．在飞机旁工作的人员要佩带有耳罩的头盔是为了在人耳处减弱噪声 【答案】D 【解答】解：A、摩托车安装消声器是为了在传播过程减弱噪声，说法错误，不符合题意； B、市区内汽车喇叭禁鸣是在噪声的产生处减弱噪声，说法错误，不符合题意； C、吸音材料可以在噪声的传播过程中减弱噪声，说法错误，不符合题意； D、佩带有耳罩的头盔是为了在人耳处减弱噪声，说法正确，符合题意； 故选：D。 【变式1】生产和生活中产生的噪声会影响人们的生活，我们经常要进行噪声防治，下列属于在声源处减弱噪声的是（　　） A．摩托车排气管安装消声器 B．有的道路旁设置隔音板 C．工厂员工戴着防噪声耳罩 D．在居民居住区多植树种草 【答案】A 【解答】解：A、摩托车排气管安装消声器，这是在声源处减弱噪声，故A符合题意； B、路两旁建隔音墙，这是在传播途径中隔离和吸收噪声，故B不符合题意； C、工厂员工戴着防噪声耳罩，这是在人耳处减弱噪声，故C不符合题意； D、在居民居住区多植树种草，这是在传播途径中隔离和吸收噪声，故D不符合题意。 故选：A。 【变式2】融合传统文化和现代技术动画片《哪吒2》的配音生动有趣，配音的录音棚四周墙壁上都做成凹凸不平或安装像蜂窝状的装饰板（如图），从噪声的危害和控制上说，这样做的目的是为了（　　） A．装饰更加的美观 B．减少噪声的反射 C．增强噪声的反射 D．改变声音的音调 【答案】B 【解答】解：配音的录音棚四周墙壁上都做成凹凸不平或安装像蜂窝状的装饰板，这样做的目的是为了减少噪声的反射，在传播过程中减弱噪声。 故选：B。 【变式3】下列措施中主要用于降低噪声污染的是（　　） A．城市街道两旁和空地多种草、多植树 B．倡导市民低碳生活、绿色出行 C．高楼大厦减少使用玻璃幕墙 D．市区道路设置禁止汽车鸣笛标志 【答案】D 【解答】解：A、城市街道两旁和空地多种草、多植树，一定程度上可减弱噪声，但其主要作用还是美化环境、境化空气等，故A不合题意； B、倡导市民低碳生活、绿色出行与降低噪声无关，故B不合题意； C、高楼大厦减少使用玻璃幕墙，是为了减弱光污染，故C不合题意； D、市区道路设置禁止汽车鸣笛标志，是为了在声源处降低噪声，故D符合题意。 故选：D。 【方法技巧】 1． 声音三要素（音调、响度、音色）的区别 项目 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质、特色 决定因素 频率 振幅、距声源的远近 发声体的材料、结构 波形图要点 看疏密 看高低 看形状 项目 音调 响度 音色 解题要点 题中出现 “敲击不同部位”“改变弦的松紧”“改变空气柱长度”“尖细”“低沉” 等字眼 题中出现 “改变用力大小”“洪亮”“轻声”“远近” 等字眼 题中出现 “模仿”“分辨”“区别”“辨别” 等字眼 2．关于敲击水杯和向水杯吹气时音调的高低 敲击水杯 向水杯吹气 图示 发声物体 水振动发声 空气柱振动发声 振动频率 振动频率从高到低 振动频率从低到高 音调 音调从高到低 音调从低到高 【巩固训练】 1．（2025春•慈溪市期末）一曲《梁祝》哀婉动听，用小提琴或钢琴演奏能呈现不同的特点，你能区分出是钢琴还是小提琴，主要是依据声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．节奏 【答案】C 【解答】解：因为不同乐器的发声结构不同，所以会发出不同音色的声音，所以我们可以通过音色辨别是何种乐器； 故选：C。 2．（2025春•鄞州区期末）为了加强烟花爆竹安全管理、减少环境污染，宁波市政府于2025年春节期间，继续在相关区域执行禁售、禁燃政策。下列说法错误的是（　　） A．烟花爆竹发出的声响巨大，是一种生活噪声 B．爆竹声是爆竹爆炸时引起空气振动发出的声音 C．禁止燃放烟花爆竹，是在控制噪声源处的噪声 D．爆竹的声响不会影响人们的生活秩序和身心健康 【答案】D 【解答】解：AD、燃放烟花爆竹时的巨大声音属于噪声，因为它会干扰人们的正常生活和工作。这种噪声不仅影响休息和睡眠，还可能对人的神经系统和心血管系统产生不良影响‌，故A正确，D错误； B、声音是由物体振动产生的，爆竹声是爆竹爆炸时引起空气振动发出的声音，故B正确； C、禁止燃放烟花爆竹，是在声源处减弱噪声，故C正确。 故选：D。 3．如图所示，某品牌超声波清洁器在清洗眼镜，使用时先向水槽加水使眼镜完全浸没水中，通电清洁器开始工作。此清洁器工作时人站在旁边能听到“嗞嗞”的声音。下列说法正确的是（　　） A．超声波的音调比人能听到的声音音调低 B．超声波传播不需要介质 C．人听到的“嗞嗞”声是超声波 D．超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量 【答案】D 【解答】解：A、超声波的音调比人能听到的声音音调高，故A错误； B、超声波传播需要介质，故B错误； C、人听到的“嗞嗞”声不是超声波，超声波人耳是听不到的，故C错误； D、超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量，故D正确。 故选：D。 4．如图所示，小科和小敏探究音叉的振动现象。 为了论证小科和小敏哪一位的观点是正确的，应当增加以下哪个实验？（　　） A．减轻敲击音叉的力量，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 B．将其中一支音叉更换成频率为500Hz的音叉，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 C．将两支音叉都更换成频率为500Hz的音叉，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 D．将其中一支音叉跟换成频率为360Hz但大小不同的音叉，观察敲击后另一支音叉是否随之振动 【答案】B 【解答】解： A、减轻敲击音叉的力量，音叉的振幅变小，响度变小，但不能改变振动的频率，故A错误； BCD、探究不同频率的音叉是否能产生共振时，采用的是控制变量法，实验中需要改变音叉振动的频率，所以应该将其中一支音叉更换成频率为500Hz的音叉，观察敲击后是否会共振，故B正确，CD错误。 故选：B。 5．（2025春•余姚市期末）近年来，由于国产动画的崛起，配音演员这个职业也因此备受关注。优秀的配音演员可以通过声音塑造不同角色，这体现了声音的多种特性。下列有关说法正确的是（　　） A．动画片中角色声音的音调越高，表示声带振动频率越快 B．用不同方言配音同一角色时，改变的是声音的传播速度 C．每个人说话时的音色不同，这是由发声体振动幅度决定的 D．配音演员模仿老人低沉的声音时主要改变的是声音的响度 【答案】A 【解答】解：A、音调由振动频率决定，动画片中角色声音的音调越高，表示声带振动频率越快，故A正确； B、声音的传播速度与介质的种类和温度有关，用不同方言配音同一角色时，不能改变声音的传播速度，故B错误； C、音色是由发声体本身决定的一个特性，故C错误； D、配音演员模仿老人低沉的声音时主要改变的是声音的音调，故D错误。 故选：A。 6．（2025•上城区一模）项目组自制了小型发音器，如图所示：木块两端固定橡皮筋，中间用粉笔作为琴码支撑琴弦。当向右移动粉笔，再用相同的力拨动右侧琴弦。可改变声音的（　　） A．音速 B．音调 C．响度 D．音色 【答案】B 【解答】解：当向右移动粉笔，用相同的力拨动该琴弦，改变琴弦振动的频率，可以改变声音的音调，故ACD错误，B正确。 故选：B。 7．如图所示，将蘸有水的食指沿酒杯边缘绕圈摩擦杯口，会听到清脆的声音。如果在杯中倒入更多的水，用同样的方法摩擦后，听到的声音（　　） A．音调变化最大 B．响度变化最大 C．音色变化最大 D．没有任何变化 【答案】A 【解答】解：如图所示，将蘸有水的食指沿酒杯边缘绕圈摩擦杯口，会听到清脆的声音。如果在杯中倒入更多的水，用同样的方法摩擦后，此时，杯振动的频率降低，则听到的声音音调变化最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 8．近日台湾发生了严重的地震，造成人员伤亡。搜救人员在搜救过程中采用了音频生命探测仪，如图所示，它的多个探头接触废墟，收集废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等，探测仪将音频信号放大，救援人员就可以发现幸存者。下列说法错误的是（　　） A．幸存者能听见探测仪发出的超声波 B．探测仪收集声音信号时利用了固体传声 C．幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同 D．白天噪声较大，探测仪更适合在安静的夜晚使用 【答案】A 【解答】解：A、超声波是指频率高于人的听觉上限的声波，人耳不能听到。故A错误。 B、探测仪通过探头将声音传到人耳，利用了固体可以传声的原理。故B正确。 C、根据声音的三个特征：音调、响度及音色，人耳能分辨发声体的不同。故C正确。 D、探测仪白天受噪声的干扰不如夜晚听得清楚。故D正确。 故选：A。 9．下列探究影响声音响度的因素的实验中可行的是（　　） A．用大小不同的力拨动同一根弦（图1） B．敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓（图2） C．抽出钟罩内的空气（图3）弦 D．用同样的力敲击液面高低不同的水瓶（图4） 【答案】A 【解答】解：A、同一根琴弦时，琴弦的振动频率不变，用大小不同的力拨动时，琴弦的振幅改变，响度不同；可以探究探究影响声音响度的因素，故A正确； B、不同的鼓，振动频率有可能不同，敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓，存在频率和振幅的不同；不能够探究影响声音响度的因素，故B错误； C、抽出钟罩内的空气，是探究声音的传播需要介质的结论，故C错误； D、用同样的力敲击液面高低不同的水瓶，为探究音调的影响因素，故D错误。 故选：A。 10.编钟是我国瑰宝，如图，某次分别敲打M、N、P三处地方，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，敲M处发出的声音强弱等级为25dB，敲N处发出的声音强弱等级为30dB，则（　　） A．编钟发出的声音频率只与其质量有关 B．敲N处发出的声音频率高于敲P处的 C．敲P处时，钟的振幅一定比敲M处时大 D．敲N处发出的声音响度比敲M处时大 【答案】D 【解答】解：A、编钟发出的声音频率与编钟的位置等因素有关，故A不符合题意； B、敲P比敲N处时，编钟振动的频率大，音调高，故B不符合题意； C、响度的大小与振幅有关，振幅的大小与敲击的力的大小有关，所以敲P处时，钟的振幅不一定比敲M处时大，故C不符合题意； D、敲M处发出的声音强弱等级为25dB，敲N处发出的声音强弱等级为30dB，敲N处时发出的声音响度比敲M处时大，故D符合题意。 故选：D。 11.（2025•韶关一模）发声体甲和监测器均固定，测得甲发出声音的特性变化如图，则（　　） A．声音的音调不变 B．甲振动幅度不变 C．声音的响度不变 D．甲每秒振动的次数减少 【答案】A 【解答】解：由图可知，甲发出声音的频率不变，每秒振动的次数不变，音调不变，声音强弱等级减小，振幅减小，响度减小。 故选：A。 12.（2024春•东阳市期末）手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示，据此分析（　　） A．每次发声的时间间隔相等 B．声音是桌面的振动产生的 C．声音是在耳蜗处形成听觉 D．听到声音的响度越来越大 【答案】B 【解答】解：A.由图可知，第1次碰撞的时间是1.12s,第2次碰撞的时间是1.58s,第3次碰撞的时间是2.00s,第4次碰撞的时间是2.40s,第5次碰撞的时间是2.78s,第1、2次时间间隔为0.46s,第2、3次时间间隔为0.42s,第3、4次时间间隔为0.4s,第4、5次时间间隔为0.38s,每次发声的时间间隔不相等，故A错误； B.声音是由物体振动而产生的，乒乓球碰撞桌面发出的声音是因为球与桌面之间的振动产生的，故B正确； C.声音传入人耳后，是在大脑皮层的听觉中枢形成听觉，不是耳蜗，故C错误； D.根据波形图可知，乒乓球每次发声时的振幅变小，听到声音的响度越来越小，故D错误； 故选：B。 13.（2024春•武义县期末）如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音。下列说法不正确的是（　　） A．鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的 B．鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳 C．向吸管口吹气的力度越大，声音的音调越高 D．拉动棉签可以改变空气柱的长度从而改变声音的音调 【答案】C 【解答】解：A、鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的，故A正确； B、声音的传播需要介质，鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳，故B正确； C、向吸管口吹气的力度越大，空气中振动幅度越大，声音的响度越大，故C错误； D、拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会发生变化，故D正确。 故选：C。 14.如图甲、乙、丙、丁是不同声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。 （1）根据波形可知，甲、乙、丙的音色相同，三者中__________的响度相同，__________的音调相同。 （2）从丁的波形可知，该声源的振动没有规律，属于____________。 【答案】（1）乙、丙；甲、乙；（2）噪声。 【解答】解：（1）根据波形可知，乙和丙的音色相同（因为音色由发声体的材料、结构等决定，波形的形状能反映音色，乙和丙波形形状相似）；乙和丙响度相同（响度由振幅决定，振幅是指波形偏离平衡位置的最大距离，乙和丙波形的高度相同，即振幅相同）；甲和乙音调相同（音调由频率决定，频率是指物体在1秒内振动的次数，相同时间内，甲和乙振动的频率相同，即波形的疏密程度相同）。 （2）从丁的波形可知，该声源的振动没有规律，属于噪声。 故答案为：（1）乙、丙；甲、乙；（2）噪声。 15.近年来短视频愈发火热，某短视频软件是将正常录制的音频和视频通过APP软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波的频率也为正常声音的3倍，则此短视频中的声音比正常声音的音调__________，声波传播速度_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若以10倍速度快速播放这些短视频，人耳听到的声音相比正常播放时要少，这是因为 ________________________________________________________（已知视频中的声音的频率范围为60-2500Hz）。 【答案】变大；不变；部分声音频率变高后，超出人的听觉频率范围。 【解答】解： （1）播放速度变为原来的3倍，表示相同时间内振动的次数变为原来的3倍，则频率变为原来的3倍，所以频率变高，音调变高；声波的传播速度与介质的种类和温度有关，所以声波的速度不变； （2）已知视频中声音的频率范围为60Hz～2500Hz,以10倍速度快速播放短视频，则频率范围为600Hz～25000Hz,而声音频率超过20000Hz时人耳就听不到了，即：部分声音频率变高后，超出人的听觉频率范围，使得人耳听到的声音相比正常播放时要少。 故答案为：变大；不变；部分声音频率变高后，超出人的听觉频率范围。 16.小丽用两把伞做了一个“聚音伞”的实验，如图，在右边伞柄的A点挂一块机械手表，当她的耳朵位于B点时听不到表声，把另一把伞放在图示位置后，在B点听到了手表的滴答声，“聚音伞”增大了人听到声音的__________，手表声在两伞之间传播依靠的介质是__________。 【答案】响度；空气。 【解答】解：声音遇到障碍物时，与光一样会被反射回来，在物理学上叫回声，而回声产生的原理与光学中的“反射”现象类似；声音在传播时，以波的形式以声源为球心向四周空间传播，声音的能量很快分散开，离声源越远，响度越小，但根据光反射现象凹面镜对光的会聚作用来类比，声音在反射时也能会聚，使其能量集中，则在能量集中处听到声音的响度便大了； 由于A、B间只有空气而没有液体或固体，因而传声的介质是空气。 故答案为：响度；空气。 17.如图所示是小方乘坐出租车前往回音谷游玩时的发票。 （1）根据发票信息，该出租车平均速度是_______m/s。 （2）为了体验回声，司机停车并按响喇叭，2s后听到回声，则停车处距崖壁_______m。 （3）为了近距离欣赏峡谷风光，出租车载着小方继续以某一恒定速度正对崖壁向前直线行驶。 当出租车距崖壁270m时，司机按响了喇叭，1.5s后听见回声，则出租车的速度为____m/s。（已知声音在空气中的速度为340m/s） 【答案】（1）12.5；（2）340；（3）20。 【解答】解：（1）由图可知，出租车行驶的时间为：t=8：08-8：00=8min=480s,出租车行驶的路程为：s=6.0km=6000m, 则出租车行驶的平均速度为：v===12.5m/s； （2）根据v=可得，2s内声音传播的距离： s1=v1t=340m/s×2s=680m, 则停车处距崖壁的距离： s′=s1=680m=340m； （3）设汽车的速度为v,声音在空气中的传播速度为340m/s, 根据题意得：s声音+s车=2×270m,即v声音t+vt=2×270m,340m/s×1.5s+v×1.5s=2×270m, 解得：v=20m/s。 故答案为：（1）12.5；（2）340；（3）20。 18.在学习吉他演奏过程中，小明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，提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了如表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来了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） A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 1.02 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 0.89 （1）选用编号A、D、F的琴弦进行实验，是在验证猜想________。 （2）为了验证猜想三，表格中所缺数据为：长度_______cm。 （3）随着实验的进行，小明觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是____________________________________________。 【答案】（1）二；（2）80；（3）选取材料、长短、粗细相同的琴弦，调整它们的松紧程度不同。 【解答】解：（1）A、D、F琴弦的横截面积和材料都相同，而长度不同，故是为了验证琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。 （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，应控制长度和横截面积相同，故表格应该填入与G、H的数据相同，即80。 （3）探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关，控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变两者的松紧，比较音调的高低。 故答案为：（1）二；（2）80；（3）选取材料、长短、粗细相同的琴弦，调整它们的松紧程度不同。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$