第二节 声音的特性(高效培优讲义)物理沪科版2024八年级全一册
2025-08-06
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2份
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42页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二节 声音的特性 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 声音的特性 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.34 MB |
| 发布时间 | 2025-08-06 |
| 更新时间 | 2025-08-14 |
| 作者 | 追梦者试卷达人✰ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53362328.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2节 声音的特性
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 音调 1
题型2 响度 5
题型3 音色 9
【能力培优练】 12
【链接中考】 24
【重难题型讲解】
题型1 音调
1、音调:声音的高低叫音调。
2、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。
3、探究影响音调高低的因素:如图,将一把钢板尺压紧在桌面上,分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘,用力波动钢板尺伸出桌面的部分,使其振动发声,听声音高低的变化,观察钢板尺振动快慢情况。
钢板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。
【探究归纳】声音的高低,由发声体的振动频率决定,物理学中,振动快慢用每秒振动的次数来表示,称为频率。频率越高,音调越高。频率越低,音调越低。
【典例1-1】在东南亚和南亚地区2004年12月26日由强烈地震引发的巨大“海啸”造成了数十万人员伤亡,被称为“世纪之灾”。但令人感到惊讶的是“海啸”过后,人们没有发现野生动物大规模死亡的情况,如果从物理知识的角度分析,其中的原因可能是( )
A.动物反映灵敏 B.有些动物能听到超声波
C.有些动物能听到次声波 D.动物能观察到地震
【典例1-2】用试管和水自制图示乐器,需要改变试管中的水量,这是为了改变声音的( )
A.音量 B.音色 C.响度 D.音调
【典例1-3】如图,在八个相同的玻璃瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
(1)若用相同的力量分别敲击它们,就可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源主要是 (选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”)的振动,盛水越多,敲击时发出的声音的音调就越 ;
(2)若用嘴依次用同样的力量吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源主要是 (选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”)的振动,盛水越多,瓶中的空气柱越短,振动的越快,发出的声音的音调就越 ;
(3)由此联想到,往保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断壶里水位的高低,因为随着水位的不断升高,音调逐渐 (选填“升高”、“降低”或“不变“)。
(4)若要产生1234567i八个音阶,则产生1音的是图中 (填字母)玻璃瓶。
跟踪训练1 监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表,则下列相关说法中( )
声音
鸟鸣
猫叫
声音的频率/Hz
5000
800
声音强弱的等级/dB
30
60
①鸟鸣的响度大 ②猫叫的响度大 ③鸟鸣的音调高 ④猫叫是次声波
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有③④正确
跟踪训练2 在“音乐公路”上匀速行驶的汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。若某段路上汽车1s内经历了400个凹槽,则该音符的频率是 Hz;若每个凹槽宽0.04m,该车行驶的速度是 m/s。
跟踪训练3 在探究影响音调和响度的因素实验中,小林同学将直尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面,如图所示。
(1)小林拨动直尺,观察到直尺在振动,同时听到了直尺发出的声音,接着减小直尺伸出桌面的长度,再次用相同的力拨动直尺,小林观察到直尺的振动变 (选填“快”或“慢”),直尺发出声音的音调变 (选填“高”或“低”);
(2)小林保持直尺伸出桌面的长度一定,发现用更大的力拨动直尺,听到直尺振动的声音更响,这是因为直尺振动的 越大,声音的 越大。
题型2 响度
1、响度:物理学中,声音的强度(大小)叫响度。
2、振幅:物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
(1)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
(2)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。
3、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。
4、放大法:在上述实验中,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。
★特别提醒
要区分开音调和响度,音调是由频率决定的,响度是由振幅决定的,发声体的频率越高,音调越高。发声体的振幅振幅越大,响度越大。如用力击鼓和轻敲鼓面,鼓面振动的幅度不同,鼓声的响度不同,男低音放声歌唱,女高音轻声伴唱,男低音响度大,女高音响度小,但是音调高。
【典例2-1】成语是汉语中的一种独特表达方式,不仅能传达具体的意思,还丰富了语言表达。下列成语对声现象有着生动的描述,其中描述声音响度小的是( )
A.低声细语 B.引吭高歌 C.悦耳动听 D.曲高和寡
【典例2-2】AI智能音箱已广泛应用于生活中,它让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出调小声音的指令时,音箱内部的扬声器的振幅 (选填“增大”“减小”或“不变”),从而自动改变音箱发声的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【典例2-3】为了比较泡沫、锡箔纸、棉布的隔音性能,小明将某声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,设计了以下两种实验方案:
方案A:边听声音,边向后退,直至听不见声音为止,比较此处到鞋盒的距离
方案B:站在距鞋盒一定距离处,比较听见声音的响度
根据两个方案分别进行实验,观察到的现象及测出的数据如下表所示:
A
B
材料
泡沫
锡箔纸
棉布
材料
泡沫
锡箔纸
棉布
距离/m
0.5
1.2
0.8
响度
弱
较响
较响
(1)本实验中适合用作声源的是 (选填“音叉”或“机械闹钟”);
(2)你认为 (选填“A”或“B”)方案更好,理由是 ;
(3)按照隔音性能由好到差的顺序,表中三种材料排序为 。
跟踪训练1 小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦刚发声的参数,两次拨A弦后界面如图,则正确的是( )
A.拧松A弦后,再次拨动发出声音的频率变高
B.第一次测得的音调比第二次低
C.第一次的振幅比第二次小
D.第一次测得A弦每秒振动56次
跟踪训练2 如图所示,是我国某地的“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,就像一个个音符。若把这段公路看成一张留声机碟片,那汽车的轮胎就是唱针。每当汽车驶过这段路面时,音乐就“奏响”了。音乐声是由轮胎的振动产生,通过 传入人耳的。凹槽之间留有不同的间距,目的是使轮胎发出声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
跟踪训练3 探究响度的大小与振动幅度的关系如图所示的装置下,用不同的力度,敲打同一个音叉,观察发现:敲打的力越大,乒乓球被弹开的幅度越 ,音叉发出声音的响度越 ,这种物理方法叫做 ;
(1)思考响度大小与距离的关系
坐在前排的同学听到老师声音的响度比后排的同学要大。这是因为声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散,所以距离发声体越远,听到的声音越小;
(2)结论:声音的响度与 有关, 越大,响度越大;此外,响度还与 有关。
题型3 音色
1、音色:音色又叫音品,反映声音的品质与特色。
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、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。
4、声音的三特性
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;音调低:声音低沉
响度大:“震耳欲聋”;
响度小:“轻声细语”
不同声源的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
★特别提醒
(1)音调和响度是常放在一起考的一对声音的特性,要注意二者分别指声音的高低和大小,音调由发声体的振动频率决定,响度由振幅决定。
(2)在不同情境下“高”和“低”有时指音调,有时指响度,二者的区分是常考点。
5、声音的波形图
频率:频率决定了音调的高低。波形图中的波峰和波谷之间的距离反映了频率。如图所示波形越密,频率越高;波形越疏,频率越低。
振幅:振幅决定了响度的大小。波形图的上下高度表示振幅。如图所示波形越高,振幅越大;波形越低,振幅越小。
波形:波形反映了音色的特点。如图所示不同的波形代表不同的音色
【探究归纳】波形图的阅读方法
(1)比较音调:观察波形图的疏旁程度。
(2)比较响度:观察波形图的上下高度。
(3)比较音色:观察波形的形状。
【典例3-1】小明拿来规格分别为256Hz和512Hz音叉各一根,敲响256Hz音叉将声音输入示波器的波形图如左图所示。又敲响512Hz音叉将声音输入同一示波器。下列说法错误的是( )
A.实物图中A音叉的规格为512Hz、B音叉的规格为256Hz
B.敲响512Hz音叉的声音输入同一示波器,波形图可能是图甲
C.敲响512Hz音叉的声音输入同一示波器,波形图可能是图乙
D.敲响512Hz音叉的声音输入同一示波器,波形图可能是图丙
【典例3-2】小雪同学家养了一只成年猫和一只幼年猫,同学一回到家,两只猫都会一边“喵喵”的叫着一边跑上去迎接,小雪只听声音就能确定是哪只猫在叫。猫的叫声是由于 产生的,根据猫叫声的 不同可以判断出是哪只猫的叫声。
跟踪训练1 如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙的音色相同 B.甲、乙、丙的音调相同
C.甲、丙、丁的音色相同 D.甲、丙、丁的响度相同
跟踪训练2 温度一定时,声波在不同介质中的传播速度是 的(选填“相同”或“不同”)。图中蒙住双眼的小王知道周围同学是谁在说话,她是根据声音的 知道的(选填“响度”“音调”或“音色”)。
跟踪训练3 音乐是一门用声音创造美的艺术。人们通过它抒发情感、愉悦身心、陶冶情操、丰富精神世界。器乐和声乐是音乐的主要门类,它们既蕴含了丰富的文化内涵,又包含了许多科技知识。小明对一些中国传统乐器(如图所示)进行了调查如下:
(1)敲击大小不同的编钟,能发出不同的 ;
(2)骨笛吹奏发声时,发声体是 ;
(3)用大小不同的力拨动同一根琴弦,琴声的 不同;
(4)用这三种乐器演奏同一乐曲,它们发出声音的 不同。
【能力培优练】
1.用鼠标拖动如图所示的滚条,这是为了改变声音的( )
A.响度 B.频率 C.音色 D.音调
2.学习完《声》这一章,我校开展了自制乐器的跨学科实践活动。同学们制作了水瓶琴、吉他、琵琶、长笛、竖琴、排箫、鼓等乐器,图为自制竖琴。在“自制乐器展示交流会”上,同学们演奏了自制乐器。下列说法正确的是( )
A.拨动琴弦,同学们听到的声音是靠空气传过来的
B.用手指拨弹不同的弦,目的是改变发出声音的响度
C.拨动琴弦的速度越快,琴弦发出的声音传播速度越快
D.听众能辨别不同乐器发出的声音,主要是依据声音的音调不同
3.“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.“瞳览未来,闪耀高新”——2025新年音乐会在未来之瞳西安大剧院举行。学校管乐队中的“管钟”亮相会场,管钟由一些长短不一的钢管组成,它悬挂在一个较高的架子上,演奏者手持一根或两根木槌击奏,管钟发音庄严而洪亮且余音很长。下列说法中正确的是( )
A.洪亮的钟声是由空气振动产生 B.长短不同的钢管发出的声音音色不同
C.观众听到的钟声是通过空气传播的 D.用力敲击管钟可使发出声音的音调变高
5.春节申遗成功后,潮汕英歌舞登上春晚舞台,让世界看到中华文化“燃”到骨子里的生命力。如图所示,思考乐志豪同学和铭泽同学听到“鼓声”和“英歌(潮汕英歌舞)鼓槌打声”的碰撞,分辨原因是( )
A.音调 B.音色 C.频率 D.响度
6.如图是儿歌“两只老虎”的一段歌词与乐谱,如表是一组音阶及其频率。小艾同学正确演唱“跑得快”这三个字时,关于声音变化的描述,正确的是( )
音符
3
4
5
音名
mi
fa
sol
频率/Hz
320
341.3
384
A.音调越来越高 B.响度越来越大
C.音色越来越大 D.波速越来越大
7.如图所示的是编钟演奏的情境,下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时发出的声音是空气振动产生的
B.听众听到的编钟声音,是通过空气传播的
C.编钟发出的声音可以在真空中传播
D.用大小不同的力敲击同一只编钟的同一位置,发出声音的音调不同
8.响亮的歌声,悠扬的琴声,婉转的鸟鸣声……,我们的世界充满声音。下列有关声现象的说法正确的是( )
A.高声唱国歌,其中“高”指的是音调高
B.琴声主要是空气柱在振动发声
C.我们听到琴声,是由空气传播到我们耳朵的
D.蝴蝶振翅的声音我们听不到,是因为它振动翅膀的幅度太小了
9.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
10.《天工开物》中记载:“凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余。”这里的大钟发出的声音和小钟发出的声音传播的距离不同是因为两钟发出声音的 不同,远处的人能够听出来是钟声,这是根据声音的 来判断的。(均选填“响度”“音调”或“音色”)
11.如图所示,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,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由管中空气柱 发出的;要使哨音更尖细一些,可以向上推活塞,这是改变了“鸟哨”声音的 这一特性。
12.如图所示的四只相同的瓶子里面装有体积不同的水。当用笔敲瓶子时,发声音调最高的是 ;当用口向瓶中吹气时,发声音调最高的是 ;当用茶壶向瓶中灌水时,是 振动发声,水面升高,声音的音调逐渐变 。
13.如图甲所示,用硬纸卡拨动梳齿的速度越快,听到音调越 ,如图乙所示,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同大小的力拨动时,听到声音的大小不同,说明响度与发声体的 有关。
14.如图所示是一款家用智能音箱,其工作过程涉及很多声学知识。当用户发出指令时,声带 产生声音,通过空气传播到音箱;音箱内置的声纹识别装置主要是依据 (选填“响度”、“音调”或“音色”)这一特性来辨别不同使用者的。
15.如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺发出的声音。
(1)小明逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,保证拨动钢尺的力度不变,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 (选填“高”或“低”);
(2)若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用手拨动其伸出桌面的一端,则轻拨与重拨时,钢尺发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同;换用塑料尺做此实验,塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时,听到声音的主要差异是 (选填“响度”“音调”或“音色”);
(3)当伸出桌面超过一定长度时,用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺此时振动的频率低于 Hz。
16.如图所示,在跨学科实践活动中,小红和小兰利用几根粗细不同的橡皮筋、一个纸盒、两根木条制作了一个橡皮筋吉他。
(1)小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时, (选填“粗”或“细”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”);用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时,较 (选填“松”或“紧”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”)。
(2)小兰用大小不同的力拨动同一根橡皮筋时,用力越大橡皮筋振动的幅度越大,它发出声音的响度越 (选填“大”或“小”)。
(3)分析上述实验,可以得出的结论是:音调与发声体 有关,响度与发声体 有关。
17.吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图2所示实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分AB的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
(1)某小组同学得到了下表中的数据,分析数据可以发现,该小组同学研究的是弦振动时发声的音调与弦的 和弦的松紧程度这两个因素的关系;
实验序号
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(2)当表中的空格数据为 时,可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的 的关系;
(3)分析表中 两次实验数据可以发现:同一根弦在松紧程度相同时,弦越 ,振动时弦的音调越低;
(4)在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则需悬挂重物个数为 个;
(5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是 法。
【链接中考】
1.(2025·四川·中考真题)羌笛是我国古老的民族传统乐器,距今已有2000多年历史。能分辨出羌笛的声音,依据的是( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.声速
2.(2025·辽宁·中考真题)如图,陶笛是我国历史悠久的乐器。吹奏时,手指按在不同的音孔上,是为了改变它发出声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.声速
3.(2025·内蒙古·中考真题)物理制作课上,同学们展示了各种材料制作的风铃。如图,风铃的坠饰相互碰撞发出动听的声音。下列说法正确的是( )
A.铃声是由坠饰振动产生的
B.坠饰振动越快,铃声的响度越大
C.不同材质的坠饰发出铃声的音色相同
D.坠饰振动幅度越大,铃声在空气中传播速度越大
4.(2025·天津·中考真题)《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句,以“参差”形容水草长短不齐。我国传统管乐器排箫(图)因竹管长短错落,雅称“参差”。竹管“参差”是为了改变声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
5.(2025·陕西·中考真题)如图,是“祖脉秦岭,诗意长安”主题文化活动的场景。活动中颂诗、乐器演奏、歌曲演唱等多种文艺创演,彰显了陕西文化特色。下列分析正确的是( )
A.现场观众听到的声音,是通过空气传入的
B.朗诵者的声带振动时,振幅越大,音调越高
C.演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断减小
D.不同乐器发出的声音,音色相同
6.(2025·山西·中考真题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
7.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)2025年春晚的戏曲节目《声动梨园》中,多个剧种精彩纷呈,使观众们感受到中华优秀传统文化的魅力。下列有关该节目中声现象的说法正确的是( )
A.乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的
B.乐曲声在空气中的传播速度是
C.演员通过改变击鼓的力度改变鼓声的音调
D.观众能区分鼓声与锣声是根据声音的音色
8.(2025·河南·中考真题)如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是 的;歌声是由牧童的声带 产生的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的 (填“响度”或“音色”)。
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第2节 声音的特性
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【重难题型讲解】 1
题型1 音调 1
题型2 响度 5
题型3 音色 9
【能力培优练】 12
【链接中考】 24
【重难题型讲解】
题型1 音调
1、音调:声音的高低叫音调。
2、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。
3、探究影响音调高低的因素:如图,将一把钢板尺压紧在桌面上,分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘,用力波动钢板尺伸出桌面的部分,使其振动发声,听声音高低的变化,观察钢板尺振动快慢情况。
钢板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。
【探究归纳】声音的高低,由发声体的振动频率决定,物理学中,振动快慢用每秒振动的次数来表示,称为频率。频率越高,音调越高。频率越低,音调越低。
【典例1-1】在东南亚和南亚地区2004年12月26日由强烈地震引发的巨大“海啸”造成了数十万人员伤亡,被称为“世纪之灾”。但令人感到惊讶的是“海啸”过后,人们没有发现野生动物大规模死亡的情况,如果从物理知识的角度分析,其中的原因可能是( )
A.动物反映灵敏 B.有些动物能听到超声波
C.有些动物能听到次声波 D.动物能观察到地震
【答案】C
【详解】在地震、海啸、核爆等事件中,会产生人耳听不到的次声波,但某些动物能够听见次声波,所以“海啸”过后,人们没有发现野生动物大规模死亡的情况,其中的原因可能是有些动物能听到次声波,从而提前避开了海啸。故C正确,ABD错误。
故选C。
【典例1-2】用试管和水自制图示乐器,需要改变试管中的水量,这是为了改变声音的( )
A.音量 B.音色 C.响度 D.音调
【答案】D
【详解】用试管和水自制乐器,改变试管中水量,会改变试管内空气柱的长度。空气柱振动发声,空气柱长度不同,振动频率不同。 而频率决定音调,所以改变水量是为了改变声音的音调,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【典例1-3】如图,在八个相同的玻璃瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
(1)若用相同的力量分别敲击它们,就可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源主要是 (选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”)的振动,盛水越多,敲击时发出的声音的音调就越 ;
(2)若用嘴依次用同样的力量吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源主要是 (选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”)的振动,盛水越多,瓶中的空气柱越短,振动的越快,发出的声音的音调就越 ;
(3)由此联想到,往保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断壶里水位的高低,因为随着水位的不断升高,音调逐渐 (选填“升高”、“降低”或“不变“)。
(4)若要产生1234567i八个音阶,则产生1音的是图中 (填字母)玻璃瓶。
【答案】(1)瓶壁和水柱 低 (2)空气柱 高 (3)升高 (4)A
【详解】(1)[1][2]声音是由物体振动产生的。当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是瓶壁和水柱,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,振动频率越低,音调越低。
(2)[1][2]不仅固体能振动发声,气体振动也能发声。当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是瓶内的空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越高,音调越高。
(3)灌水时听见的声音是由壶内空气柱振动产生的。当向壶中倒水时,由于壶中的有一段空气柱,此时由于该段空气柱的振动而发出声音,且随着壶中的水越来越多,空气柱越来越短,其振动会变的越来越快,即音调会越来越高。
(4)若用口吹瓶子,是瓶中的空气柱振动发声,要产生1234567i八个音阶,则产生1音的应是音调最低的,即振动最慢的、空气柱最长的,故应是图中A玻瓶瓶。
跟踪训练1 监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表,则下列相关说法中( )
声音
鸟鸣
猫叫
声音的频率/Hz
5000
800
声音强弱的等级/dB
30
60
①鸟鸣的响度大 ②猫叫的响度大 ③鸟鸣的音调高 ④猫叫是次声波
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有③④正确
【答案】B
【详解】由表中信息可知,鸟鸣的声音频率高,则鸟鸣的音调高;猫叫的声音响度为60dB,鸟鸣的声音响度为30dB,则猫叫的响度大;猫叫的声音频率为800Hz,次声波的频率小于20Hz,故猫叫不是次声波。故只有②③正确,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
跟踪训练2 在“音乐公路”上匀速行驶的汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。若某段路上汽车1s内经历了400个凹槽,则该音符的频率是 Hz;若每个凹槽宽0.04m,该车行驶的速度是 m/s。
【答案】 400 16
【详解】[1]该音符的频率
[2]由题意知,1s内,该车行驶通过的距离
该车的速度
跟踪训练3 在探究影响音调和响度的因素实验中,小林同学将直尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面,如图所示。
(1)小林拨动直尺,观察到直尺在振动,同时听到了直尺发出的声音,接着减小直尺伸出桌面的长度,再次用相同的力拨动直尺,小林观察到直尺的振动变 (选填“快”或“慢”),直尺发出声音的音调变 (选填“高”或“低”);
(2)小林保持直尺伸出桌面的长度一定,发现用更大的力拨动直尺,听到直尺振动的声音更响,这是因为直尺振动的 越大,声音的 越大。
【答案】(1)快 高 (2)振幅 响度
【详解】(1)[1][2]直尺发出声音的音调与直尺振动快慢有关。减小直尺伸出桌面的长度,再次用相同的力拨动直尺,小林观察到直尺的振动变快,直尺发出声音的音调变高。
(2)[1][2]用更大的力拨动直尺会使直尺的振动幅度变大,振幅越大发出声音的响度越大。
题型2 响度
1、响度:物理学中,声音的强度(大小)叫响度。
2、振幅:物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
(1)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
(2)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。
3、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。
4、放大法:在上述实验中,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。
★特别提醒
要区分开音调和响度,音调是由频率决定的,响度是由振幅决定的,发声体的频率越高,音调越高。发声体的振幅振幅越大,响度越大。如用力击鼓和轻敲鼓面,鼓面振动的幅度不同,鼓声的响度不同,男低音放声歌唱,女高音轻声伴唱,男低音响度大,女高音响度小,但是音调高。
【典例2-1】成语是汉语中的一种独特表达方式,不仅能传达具体的意思,还丰富了语言表达。下列成语对声现象有着生动的描述,其中描述声音响度小的是( )
A.低声细语 B.引吭高歌 C.悦耳动听 D.曲高和寡
【答案】A
【详解】A.低声细语形容声音特别小,描述声音的响度小。故A符合题意;
B.引吭高歌的意思是放开嗓子,大声歌唱,描述声音的响度大。故B不符合题意;
C.悦耳动听形容声音比较优美、能让人快乐,用来描述声音的音色好。故C不符合题意;
D.曲高和寡的意思是曲调高深,能跟着唱的人就少,指的是声音的音调高。故D不符合题意。
故选 A。
【典例2-2】AI智能音箱已广泛应用于生活中,它让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出调小声音的指令时,音箱内部的扬声器的振幅 (选填“增大”“减小”或“不变”),从而自动改变音箱发声的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】 减小 响度
【详解】[1][2]调节音量调的是响度,响度和振幅有关,振幅越大响度越大,振幅越小响度越小,所以发出调小音量的指令后,扬声器振幅减小,从而改变音箱发声的响度。
【典例2-3】为了比较泡沫、锡箔纸、棉布的隔音性能,小明将某声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,设计了以下两种实验方案:
方案A:边听声音,边向后退,直至听不见声音为止,比较此处到鞋盒的距离
方案B:站在距鞋盒一定距离处,比较听见声音的响度
根据两个方案分别进行实验,观察到的现象及测出的数据如下表所示:
A
B
材料
泡沫
锡箔纸
棉布
材料
泡沫
锡箔纸
棉布
距离/m
0.5
1.2
0.8
响度
弱
较响
较响
(1)本实验中适合用作声源的是 (选填“音叉”或“机械闹钟”);
(2)你认为 (选填“A”或“B”)方案更好,理由是 ;
(3)按照隔音性能由好到差的顺序,表中三种材料排序为 。
【答案】(1)机械闹钟 (2)A 见解析 (3)泡沫、棉布、锡箔纸
【详解】(1)机械闹钟比音叉能发出更稳定的声音,也更好控制,故适合做声源。
(2)[1][2]实验是为了比较泡沫、锡箔纸、棉布的隔音性能,通过测量听不到声音时的距离,能更直观的判定,得到的试验数据更可靠,而站在距鞋盒一定距离处,比较听见声音的响度,不能很直观的判定,得到的试验数据会有误差,所以A方案测量距离可以更准确反映隔音性能的好坏,故A方案更好。
(3)由表中数据可知,人听不见声音时与鞋盒的距离:泡沫最短,锡箔纸最远。而距离越短,隔音效果越好,故按照隔音性能由好到差的顺序,表中三种材料排序为泡沫、棉布、锡箔纸。
跟踪训练1 小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦刚发声的参数,两次拨A弦后界面如图,则正确的是( )
A.拧松A弦后,再次拨动发出声音的频率变高
B.第一次测得的音调比第二次低
C.第一次的振幅比第二次小
D.第一次测得A弦每秒振动56次
【答案】C
【详解】A.其他条件不变时,琴弦越紧,频率越大,所以拧松A弦后再拨动每秒振动的次数少,再次拨动发出声音的频率变低,故A错误;
B.音调由频率决定,频率大,音调高,由图可知,第一次的频率大于第二次的频率,所以第一次的音调比第二次高,故B错误;
C.题目中显示的分贝数不同,说明吉他弦的振幅不同,第一次分贝数小于第二次分贝数,即第一次的振幅小于第二次的振幅,故C正确;
D.频率指物体一秒振动的次数,所以第一次测得A弦每秒振动145.4次,故D错误。
故选C。
跟踪训练2 如图所示,是我国某地的“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,就像一个个音符。若把这段公路看成一张留声机碟片,那汽车的轮胎就是唱针。每当汽车驶过这段路面时,音乐就“奏响”了。音乐声是由轮胎的振动产生,通过 传入人耳的。凹槽之间留有不同的间距,目的是使轮胎发出声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
【答案】 空气 音调
【详解】[1]声音的传播需要介质,音乐声是通过空气传入人耳的。
[2]凹槽之间留有不同的间距,轮胎振动的频率不同,则发出声音的音调不同。
跟踪训练3 探究响度的大小与振动幅度的关系如图所示的装置下,用不同的力度,敲打同一个音叉,观察发现:敲打的力越大,乒乓球被弹开的幅度越 ,音叉发出声音的响度越 ,这种物理方法叫做 ;
(1)思考响度大小与距离的关系
坐在前排的同学听到老师声音的响度比后排的同学要大。这是因为声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散,所以距离发声体越远,听到的声音越小;
(2)结论:声音的响度与 有关, 越大,响度越大;此外,响度还与 有关。
【答案】大 大 转化法 振幅 振幅 距离声音的远近
【详解】[1][2]用大小不同的力敲击音叉,使音叉发出不同响度的声音时,观察到敲打的力越大,响度越大,乒乓球被弹开的幅度越大。
[3]该实验中,乒乓球的作用是将音叉的振动转化成了乒乓球被弹开的幅度,方便实验观察,这种研究问题的方法称为转换法。
(2)[4][5][6]通过实验得出结论:响度与发声体振动幅度有关,振幅越大,响度越大。同时响度还与距离声源的远近有关,即距离声源的距离越远,响度越小。
题型3 音色
1、音色:音色又叫音品,反映声音的品质与特色。
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、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。
4、声音的三特性
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;音调低:声音低沉
响度大:“震耳欲聋”;
响度小:“轻声细语”
不同声源的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
★特别提醒
(1)音调和响度是常放在一起考的一对声音的特性,要注意二者分别指声音的高低和大小,音调由发声体的振动频率决定,响度由振幅决定。
(2)在不同情境下“高”和“低”有时指音调,有时指响度,二者的区分是常考点。
5、声音的波形图
频率:频率决定了音调的高低。波形图中的波峰和波谷之间的距离反映了频率。如图所示波形越密,频率越高;波形越疏,频率越低。
振幅:振幅决定了响度的大小。波形图的上下高度表示振幅。如图所示波形越高,振幅越大;波形越低,振幅越小。
波形:波形反映了音色的特点。如图所示不同的波形代表不同的音色
【探究归纳】波形图的阅读方法
(1)比较音调:观察波形图的疏旁程度。
(2)比较响度:观察波形图的上下高度。
(3)比较音色:观察波形的形状。
【典例3-1】小明拿来规格分别为256Hz和512Hz音叉各一根,敲响256Hz音叉将声音输入示波器的波形图如左图所示。又敲响512Hz音叉将声音输入同一示波器。下列说法错误的是( )
A.实物图中A音叉的规格为512Hz、B音叉的规格为256Hz
B.敲响512Hz音叉的声音输入同一示波器,波形图可能是图甲
C.敲响512Hz音叉的声音输入同一示波器,波形图可能是图乙
D.敲响512Hz音叉的声音输入同一示波器,波形图可能是图丙
【答案】C
【详解】A.音叉的频率与粗细、长度有关,图中长度相同,A细,说明振动频率大,故实物图中A音叉的规格为512Hz、B音叉的规格为256Hz,故A正确,不符合题意;
BCD.首先明确频率为512Hz音叉发出的声音和频率为256Hz音叉发出的声音的波形是相同的。256Hz小于512Hz,后者的频率大,相同长度内振动的次数多,由图可知,甲图频率大,乙图波形不同,丙图波形相同但频率大,而不知道用力大小,故振幅可能不同,故波形可能是甲丙,不可能是乙,故BD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
【典例3-2】小雪同学家养了一只成年猫和一只幼年猫,同学一回到家,两只猫都会一边“喵喵”的叫着一边跑上去迎接,小雪只听声音就能确定是哪只猫在叫。猫的叫声是由于 产生的,根据猫叫声的 不同可以判断出是哪只猫的叫声。
【答案】 振动 音色
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,猫的叫声是由振动产生的。
[2]发声体的结构和材料不同,发出声音的音色不同,能根据猫的叫声判断是哪只猫,是因为两只猫叫的音色不同。
跟踪训练1 如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙的音色相同 B.甲、乙、丙的音调相同
C.甲、丙、丁的音色相同 D.甲、丙、丁的响度相同
【答案】C
【详解】AC.音色跟发声体的材料、结构有关。由图可知,甲、丙、丁波形相同,音色相同,乙和甲丙波形不同,音色不同,故C正确,A错误;
B.由图可知,甲和乙在相同时间内振动的次数相同,即振动频率相同,音调相同,丙和甲乙中相同时间内振动的次数不同,音调不同,故B错误;
D.由图可知,甲和丙偏离原位置的幅度相同,所以响度相同,丁和甲丙偏离原位置的幅度不同,振幅不同,故D错误。
故选C。
跟踪训练2 温度一定时,声波在不同介质中的传播速度是 的(选填“相同”或“不同”)。图中蒙住双眼的小王知道周围同学是谁在说话,她是根据声音的 知道的(选填“响度”“音调”或“音色”)。
【答案】不同 音色
【详解】[1]声音传播速度与介质的种类和介质的温度有关,在温度一定时,声波在不同介质中的传播速度是不同的。
[2]不同人声音的音色不同。蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音,是根据声音的音色知道的。同时还可以根据声音的响度来大致判断周围同学离他的远近。
跟踪训练3 音乐是一门用声音创造美的艺术。人们通过它抒发情感、愉悦身心、陶冶情操、丰富精神世界。器乐和声乐是音乐的主要门类,它们既蕴含了丰富的文化内涵,又包含了许多科技知识。小明对一些中国传统乐器(如图所示)进行了调查如下:
(1)敲击大小不同的编钟,能发出不同的 ;
(2)骨笛吹奏发声时,发声体是 ;
(3)用大小不同的力拨动同一根琴弦,琴声的 不同;
(4)用这三种乐器演奏同一乐曲,它们发出声音的 不同。
【答案】(1)音调 (2)空气柱 (3)响度 (4)音色
【详解】(1)编钟的大小不同,敲击时编钟振动的频率不同,声音的音调不同。
(2)骨笛吹奏发声时,是由其内部的空气柱振动发出的声音。
(3)用大小不同的力拨动同一根琴弦,琴弦振动的幅度不同,声音的响度不同。
(4)这三种乐器发声体的材料不同,发出声音的音色不同。
【能力培优练】
1.用鼠标拖动如图所示的滚条,这是为了改变声音的( )
A.响度 B.频率 C.音色 D.音调
【答案】A
【详解】用鼠标拖动如图所示的滚条,可以改变声音的强弱或大小,而响度是指声音的强弱或大小,所以这是为了改变声音的响度。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.学习完《声》这一章,我校开展了自制乐器的跨学科实践活动。同学们制作了水瓶琴、吉他、琵琶、长笛、竖琴、排箫、鼓等乐器,图为自制竖琴。在“自制乐器展示交流会”上,同学们演奏了自制乐器。下列说法正确的是( )
A.拨动琴弦,同学们听到的声音是靠空气传过来的
B.用手指拨弹不同的弦,目的是改变发出声音的响度
C.拨动琴弦的速度越快,琴弦发出的声音传播速度越快
D.听众能辨别不同乐器发出的声音,主要是依据声音的音调不同
【答案】A
【详解】A.声音的传播需要介质,同学们听到的琴声是通过空气传播过来的,故A正确;
B.不同的弦长短、松紧不同,用手指拨动时,不同琴弦的振动频率不同,所以改变的是发出声音的音调,故B错误;
C.声音的传播速度与介质和温度有关,与拨动琴弦的速度无关,故C错误;
D.由于不同的乐器放出声音的音色不同,所以听众主要是依据声音的音色辨别不同乐器发出的声音,故D错误。
故选A。
3.“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
【详解】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.“瞳览未来,闪耀高新”——2025新年音乐会在未来之瞳西安大剧院举行。学校管乐队中的“管钟”亮相会场,管钟由一些长短不一的钢管组成,它悬挂在一个较高的架子上,演奏者手持一根或两根木槌击奏,管钟发音庄严而洪亮且余音很长。下列说法中正确的是( )
A.洪亮的钟声是由空气振动产生 B.长短不同的钢管发出的声音音色不同
C.观众听到的钟声是通过空气传播的 D.用力敲击管钟可使发出声音的音调变高
【答案】C
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,洪亮的钟声是由钢管振动产生的,而不是空气振动产生的,故A错误;
B.音色是由发声体的材料、结构等因素决定的,长短不同的钢管材料相同,结构相似,所以发出声音的音色是相同的,故B错误;
C.声音的传播需要介质,观众听到的钟声是通过空气这种介质传播到耳朵里的,故C正确;
D.用力敲击管钟,管钟的振幅增大,根据响度与振幅的关系,振幅越大,响度越大,所以用力敲击管钟可使发出声音的响度变大,而不是音调变高,D错误。
故选C。
5.春节申遗成功后,潮汕英歌舞登上春晚舞台,让世界看到中华文化“燃”到骨子里的生命力。如图所示,思考乐志豪同学和铭泽同学听到“鼓声”和“英歌(潮汕英歌舞)鼓槌打声”的碰撞,分辨原因是( )
A.音调 B.音色 C.频率 D.响度
【答案】B
【详解】A.音调:指声音的高低,由振动频率决定,不同声音音调可能相同,不是区分“鼓声” 和“鼓槌打声”的原因,故A错误;
B.音色:反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。“鼓声”和“英歌鼓槌打声”是不同发声体发出的, 可以根据音色来分辨,故B正确;
C.频率:决定音调,不是区分不同声音的直接依据,故C错误;
D.响度:指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关,不是区分这两种声音的原因,故D错误。
故选B。
6.如图是儿歌“两只老虎”的一段歌词与乐谱,如表是一组音阶及其频率。小艾同学正确演唱“跑得快”这三个字时,关于声音变化的描述,正确的是( )
音符
3
4
5
音名
mi
fa
sol
频率/Hz
320
341.3
384
A.音调越来越高 B.响度越来越大
C.音色越来越大 D.波速越来越大
【答案】A
【详解】ABC.音调指声音的高低,与振动频率有关;响度指声音的大小,与振幅有关;音色反映声音的品质与特色,与发声体的材料和结构有关。表中,“跑得快”这三个音符对应的振动频率越来越高,因此音调越来越高。故A正确,BC错误;
D.声波的速度与温度和介质的种类有关,与振动频率无关,故D错误。
故选A。
7.如图所示的是编钟演奏的情境,下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时发出的声音是空气振动产生的
B.听众听到的编钟声音,是通过空气传播的
C.编钟发出的声音可以在真空中传播
D.用大小不同的力敲击同一只编钟的同一位置,发出声音的音调不同
【答案】B
【详解】A.敲击编钟,声音是编钟振动产生,不是空气振动,故A错误;
B.听众听到编钟声,通过空气传播,故B正确;
C.声音传播需介质,真空不能传声,故C错误;
D.不同力敲击同一编钟同一位置,改变的是响度(振幅不同),故D错误。
故选B。
8.响亮的歌声,悠扬的琴声,婉转的鸟鸣声……,我们的世界充满声音。下列有关声现象的说法正确的是( )
A.高声唱国歌,其中“高”指的是音调高
B.琴声主要是空气柱在振动发声
C.我们听到琴声,是由空气传播到我们耳朵的
D.蝴蝶振翅的声音我们听不到,是因为它振动翅膀的幅度太小了
【答案】C
【详解】A.高声唱国歌,其中“高”指的是响度大,故A错误;
B.琴声悠扬,古筝、二胡之类的乐器是弦乐器,主要是弦在振动发声,故B错误;
C.声音的传播需要介质,我们听到琴声,是琴振动发声,然后通过由空气传播到我们耳朵的,故C正确;
D.人的听觉范围是20赫兹到20000赫兹,蝴蝶振翅的声音我们听不到,是因为它翅膀振动的频率太低了,低于20赫兹,属于次声波,故D错误。
故选C。
9.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
【详解】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。
10.《天工开物》中记载:“凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余。”这里的大钟发出的声音和小钟发出的声音传播的距离不同是因为两钟发出声音的 不同,远处的人能够听出来是钟声,这是根据声音的 来判断的。(均选填“响度”“音调”或“音色”)
【答案】 响度 音色
【详解】[1]凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余,说明钟声越大,振动的幅度越大,响度越大,钟声传播的越远。故这里的大钟发出的声音和小钟发出的声音传播的距离不同是因为两钟发出声音的响度不同。
[2]音色指声音的品质与特色,与发声体的材料和结构有关,远处的人能够听出来是钟声,这是根据声音的音色来判断的。
11.如图所示,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,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由管中空气柱 发出的;要使哨音更尖细一些,可以向上推活塞,这是改变了“鸟哨”声音的 这一特性。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,吹哨时哨子内空气柱振动产生声音。
[2]哨音更尖指的是音调更高,向上推活塞使哨子内空气柱变短,振动频率更快音调更高。
12.如图所示的四只相同的瓶子里面装有体积不同的水。当用笔敲瓶子时,发声音调最高的是 ;当用口向瓶中吹气时,发声音调最高的是 ;当用茶壶向瓶中灌水时,是 振动发声,水面升高,声音的音调逐渐变 。
【答案】 丙 丁 空气柱 高
【详解】[1]用笔敲瓶子,声音是由瓶子和瓶内的水振动发出的,水越多,音调越低;因此丙的音调最高。
[2]用口向瓶中吹气,振动发声的是由于瓶内空气柱的振动发出的,空气柱长度越短,音调越高;因此丁的音调最高。
[3][4]往瓶中灌水时,是由瓶内的空气柱振动发出声音的,水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,因此振动的频率越快,音调越高。
13.如图甲所示,用硬纸卡拨动梳齿的速度越快,听到音调越 ,如图乙所示,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同大小的力拨动时,听到声音的大小不同,说明响度与发声体的 有关。
【答案】 高 振幅
【详解】[1]如图甲所示,用硬纸卡拨动梳齿的速度越快,振动的频率越高,听到音调越高。
[2]保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同大小的力拨动时,钢尺振动的幅度不同,听到声音的大小不同,说明响度与发声体的振幅有关。
14.如图所示是一款家用智能音箱,其工作过程涉及很多声学知识。当用户发出指令时,声带 产生声音,通过空气传播到音箱;音箱内置的声纹识别装置主要是依据 (选填“响度”、“音调”或“音色”)这一特性来辨别不同使用者的。
【答案】 振动 音色
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,因此当用户发出指令时,声带振动发声。
[2]音色表示声音的品质与特色,因此音箱内置的声纹识别装置主要是依据音色这一特性来辨别不同使用者的。
15.如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺发出的声音。
(1)小明逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,保证拨动钢尺的力度不变,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 (选填“高”或“低”);
(2)若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用手拨动其伸出桌面的一端,则轻拨与重拨时,钢尺发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同;换用塑料尺做此实验,塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时,听到声音的主要差异是 (选填“响度”“音调”或“音色”);
(3)当伸出桌面超过一定长度时,用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺此时振动的频率低于 Hz。
【答案】(1)低 (2)响度 音色 (3)20
【详解】(1)逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动变慢,保证拨动钢尺的力度不变,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低。
(2)[1]若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用手拨动其伸出桌面的一端,则轻拨与重拨时,振幅不同,钢尺发出声音的响度不同。
[2]换用塑料尺做此实验,塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时,听到声音的主要差异是音色,因为发声体的材料不同。
(3)当伸出桌面超过一定长度时,用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺此时振动的频率低于20Hz,不在人耳的听觉频率范围之内。
16.如图所示,在跨学科实践活动中,小红和小兰利用几根粗细不同的橡皮筋、一个纸盒、两根木条制作了一个橡皮筋吉他。
(1)小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时, (选填“粗”或“细”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”);用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时,较 (选填“松”或“紧”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”)。
(2)小兰用大小不同的力拨动同一根橡皮筋时,用力越大橡皮筋振动的幅度越大,它发出声音的响度越 (选填“大”或“小”)。
(3)分析上述实验,可以得出的结论是:音调与发声体 有关,响度与发声体 有关。
【答案】(1) 细 高 紧 高 (2)大 (3)振动的快慢 振动的幅度
【详解】(1)[1][2]音调指声音的高低,影响音调因素是发声体振动的频率。发声物体的长短、粗细、松紧程度等都会影响发声体振动的频率,频率不同,音调就不同。小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时,细橡皮筋振动得快,它发出声音的音调高。
[3][4]用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时,较紧橡皮筋振动得快,频率更高,它发出声音的音调高。
(2)响度指声音的强弱(大小),与发声体振动的振幅、距离发声体的远近,分散程度有关。振幅指振动物体离开平衡位置的最大距离。物体受力越大,离开平衡位置越大。当用大小不同的力度拨动同一根橡皮筋时,由于橡皮筋振动的振幅不同,所发出声音的响度也不同,用力越大,橡皮筋振动的幅度越大,响度越大。
(3)[1][2]分析上述实验,发声体振动的越快音调越高,发声体振动的幅度越大响度越大,可以得出的结论是:音调与发声体振动的快慢有关,响度与发声体振动的幅度有关。
17.吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图2所示实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分AB的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
(1)某小组同学得到了下表中的数据,分析数据可以发现,该小组同学研究的是弦振动时发声的音调与弦的 和弦的松紧程度这两个因素的关系;
实验序号
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(2)当表中的空格数据为 时,可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的 的关系;
(3)分析表中 两次实验数据可以发现:同一根弦在松紧程度相同时,弦越 ,振动时弦的音调越低;
(4)在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则需悬挂重物个数为 个;
(5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是 法。
【答案】(1)长度/长短 (2)0.8 松紧 (3)1、2 长 (4)2 (5)控制变量
【详解】(1)由题意可知,重物个数越多,琴弦绷的越紧。1、2两次实验中所挂的重物个数相同,说明琴弦的松紧程度相同,而琴弦的长度不同,所以1、2两次实验是研究弦发声的音调与弦的长度的关系。
(2)[1][2]根据控制变量法,当控制长度不变时,改变重物的个数,可以改变弦的松紧程度,故用2、3两次实验可以研究弦的音调和弦的松紧程度的关系,所以表中的空格数据为0.8。
(3)[1][2]由(1)分析可知,1、2两次实验是研究弦发声的音调与弦的长度的关系,由表中数据可知,所挂重物个数相同,即琴弦的松紧程度相同,第2次弦较长,频率较低,弦的音调较低,可以得出的结论是:同一根弦在松紧程度相同时,琴弦越长,琴弦的音调越低。
(4)如果选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦,探究音调与弦的材料的关系,应控制琴弦的长度和松紧程度度相同,故需悬挂重物个数为2个。
(5)探究弦振动时发声的音调与弦的长度关系时,控制弦的松紧程度相同;探究弦振动时发声的音调与弦的松紧程度关系时,控制弦的长度相同,故该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是控制变量法。
【链接中考】
1.(2025·四川·中考真题)羌笛是我国古老的民族传统乐器,距今已有2000多年历史。能分辨出羌笛的声音,依据的是( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.声速
【答案】A
【详解】A.不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,故能分辨羌笛声的依据是音色,故A符合题意;
B.响度反映声音的大小,与能否分辨不同乐器无关,故B不符合题意;
C.音调反映声音的高低,由频率决定,无法用于区分不同乐器,故C不符合题意;
D.声速由介质的种类和温度决定,与能否分辨不同乐器无关,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·辽宁·中考真题)如图,陶笛是我国历史悠久的乐器。吹奏时,手指按在不同的音孔上,是为了改变它发出声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.声速
【答案】C
【详解】吹奏时,手指按在不同的音孔上,则陶笛内部空气柱长度不同,则陶笛内部空气振动快慢不同,发出声音的音调不同,这个过程,不能改变声音传播的速度,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2025·内蒙古·中考真题)物理制作课上,同学们展示了各种材料制作的风铃。如图,风铃的坠饰相互碰撞发出动听的声音。下列说法正确的是( )
A.铃声是由坠饰振动产生的
B.坠饰振动越快,铃声的响度越大
C.不同材质的坠饰发出铃声的音色相同
D.坠饰振动幅度越大,铃声在空气中传播速度越大
【答案】A
【详解】A.声音是由物体的振动产生,风铃的坠饰相互碰撞发出动听的声音是由坠饰振动产生的,故A正确;
B.声音的响度与振幅有关,而声音的音调与振动的速度有关,故坠饰振动越快,铃声的音调越高,故B错误;
C.不同的发声体,由于材料、结构等不同,因而发出声音的音色不同,故不同材质的坠饰发出铃声的音色不同,故C错误;
D.声的传播速度与介质的种类和温度有关,与发声体振动幅度无关,故D错误;
故选A。
4.(2025·天津·中考真题)《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句,以“参差”形容水草长短不齐。我国传统管乐器排箫(图)因竹管长短错落,雅称“参差”。竹管“参差”是为了改变声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
【答案】A
【详解】不同长度的竹管内空气柱长短不一样,因而空气柱的振动频率也不同,发出声音的音调也会不同,所以竹管参差不齐,目的是为了改变声音的音调,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2025·陕西·中考真题)如图,是“祖脉秦岭,诗意长安”主题文化活动的场景。活动中颂诗、乐器演奏、歌曲演唱等多种文艺创演,彰显了陕西文化特色。下列分析正确的是( )
A.现场观众听到的声音,是通过空气传入的
B.朗诵者的声带振动时,振幅越大,音调越高
C.演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断减小
D.不同乐器发出的声音,音色相同
【答案】A
【详解】A.声音的传播需要介质,现场观众听到的声音,是通过空气传入的,故A正确;
B.音调的高低与物体振动的频率有关,响度的大小与物体振动的幅度有关,因此朗诵者的声带振动时,振幅越大,响度越大,故B错误;
C.声音在同一物质(温度相同)中传播时速度不变,因此演唱者发出的声音在传播过程中,速度不变,故C错误;
D.音色是声音特有的特色,是辨别不同声音的依据,所以不同乐器发出的声音,音色不同,故D错误。
故选A。
6.(2025·山西·中考真题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
【答案】C
【详解】A.同一温度下,琴声在空气中传播速度不变,故A不符合题意;
BC.通过按压琴弦的不同位置,改变琴弦的长度,琴弦振动的频率发生了变化,不会改变琴弦振动的幅度大小,即琴弦振动的音调发生了变化,故B不符合题意,C符合题意;
D.琴身和琴弦的材质影响的是声音的音色,故D不符合题意。
故选C。
7.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)2025年春晚的戏曲节目《声动梨园》中,多个剧种精彩纷呈,使观众们感受到中华优秀传统文化的魅力。下列有关该节目中声现象的说法正确的是( )
A.乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的
B.乐曲声在空气中的传播速度是
C.演员通过改变击鼓的力度改变鼓声的音调
D.观众能区分鼓声与锣声是根据声音的音色
【答案】AD
【详解】A.声音的传播需要介质,乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的,故A正确;
B.乐曲声在空气中的传播速度约为,故B错误;
C.演员通过改变击鼓的力度改变鼓声的振幅,从而改变鼓声的响度,故C错误;
D.音色跟发声体的材料、结构有关,观众能区分鼓声与锣声是根据声音的音色,故D正确。
故选AD。
8.(2025·河南·中考真题)如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是 的;歌声是由牧童的声带 产生的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的 (填“响度”或“音色”)。
【答案】 静止 振动 音色
【详解】[1]牧童与黄牛间的空间位置没有发生改变,所以以黄牛为参照物,牧童是静止的。
[2]声音是由物体振动产生的,牧童的歌声是由声带振动产生的。
[3]牧童能识别出蝉的声音,是因为不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同。
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