第09讲 声音的特性（暑假预习讲义）新八年级物理新教材沪科版（五四学制）

第09讲 声音的特性 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 声音的特性 1. 了解声音的特性。 2. 知道响度与振幅有关、音调与频率有关、音色随发声体变化。 学习重点：声音的特性。 学习难点：感知声音特性之间的区别。 情｜境｜启｜思 古筝的声音优美动听，有“东方钢琴”之称。如图3-2-1所示，调音师边拨动琴弦，边用工具转动古筝旁的琴钉调节琴弦的松紧，古筝发出了高低不同的声音。不同的声音有不同的特性，声音有哪几种特性？ 概｜念｜构｜建 一、响度 1. 响度：物理学中，把声音的强弱程度叫做响度。 2. 振幅：描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素：响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还与观察者距离声源的远近有关。 4. 声音（响度）的波形图：声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。如图所示，甲的响度小，乙的响度大。 二、音调 1. 频率：声源每秒振动的次数叫频率，用f表示。频率的单位是赫兹，符号为Hz。 2. 音调：声音的高低叫做音调。 3. 音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 4. 声音（音调）的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调高，乙的音调低。 甲 乙 5. 超声波与次声波 （1）人耳能听到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20～20000Hz之间。（2）超声波与次声波：频率大于20000Hz的声叫做超声波，频率低于20Hz的声叫做次声波。 三、音色 1. 音色：声源的材料、结构等不同，它们发出声音的音色不同，音色也是声音的一种特性。 2. 音色的波形图：音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。 深｜研｜精｜炼 知识点01 响度 一、响度 1. 响度：在物理学中，把声音的 叫做响度。 如图3-2-2所示，用手指拨动琴弦，将它拨到不同的位置后松手，听到声音的强弱不同。 2. 振幅：描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素 【实验】如图3-2-3（a）所示，敲击音叉使其发声，振动的音叉带动周围空气振动，传感器和计算机将空气的振动情况转化为图像。图像的横轴表示时间，图像沿纵轴的起伏程度反映了振动幅度的变化。 敲击音叉，我们听到音叉发出的声音逐渐变弱，屏幕上显示的振动图像如图3-2-3（b）所示。随着时间的变化，音叉的振幅如何变化？ 上述实验表明，音叉的振幅随着时间推移逐渐减小，发出的声音逐渐变弱。表明声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。 【结论】响度与声源的 有关，振幅越大，响度就越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还与观察者距离声源的 有关。 4. 声音（响度）的波形图 声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。 【例1】如图所示，用钢尺做探究声音特性的实验。把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，保持钢尺伸出桌边的长度不变，一次轻拨钢尺，另一次用力拨动，听它发出声音的不同，同时注意观察钢尺振动的情况。 （1）此时声源是___________的那部分钢尺； （2）保持钢尺伸出桌面的长度不变，用越大的力拨钢尺，钢尺振动的幅度越________，发出声音的响度就越_________； 【探究归纳】 1. 明确响度定义与影响因素 响度是‌声音的强弱（大小）‌，不要和音调（声音高低）混淆，解题牢记两个影响因素： （1）振幅是核心决定因素‌：振幅越大（物体振动幅度越大），响度越大；振幅越小，响度越小。（2）距离会影响人耳感知‌：距离发声体越近，响度越大；越远，声音越分散，响度也越小。 （3）常见坑点：日常描述中，“引吭高歌”“低声细语”“震耳欲聋”“调节音量”这些词描述的都是响度，不是音调。 2. 波形图题：看高低不看疏密，波形图区分声音三要素时，响度判断非常固定； 波形的垂直高度（振幅）代表响度‌：波形越高（最高点到最低点的距离越大）→振幅越大→响度越大，反之越小。波形疏密看音调；波形形状看音色。 【即练1】大课间时，体育老师用力吹响集合哨子。 （1）响亮的哨声是由于口哨内空气柱的______产生的； （2）老师“用力”吹哨子，主要是为了增大声音的______。 A．频率 B．响度 C．音调 D．音色 【即练2】把橡皮筋绷在直尺上，用两支铅笔将橡皮筋垫起拨动橡皮筋产生声音，下列操作能改变声音响度的是（　　） A．改变橡皮筋的粗细程度 B．改变橡皮筋的松紧程度 C．改变拨动橡皮筋的力度 D．改变铅笔之间的距离 知识点02 音调 1. 音调：声音的 叫做音调。这是声音的又一种特性。 2. 影响音调高低的因素： 【实验】如图3-2-4所示，将钢尺伸出桌面，用拇指按压在桌边的钢尺处，另一只手拨动钢尺，使之振动。倾听钢尺发出的声音，并观察钢尺振动的快慢。逐渐减小钢尺伸出桌面的长度，重复上述操作。钢尺发出声音的音调高低会如何变化？ 【分析】由上述实验可知，钢尺伸出桌面的长度不同，钢尺振动的快慢也不同，钢尺振动发出声音的音 调就不同。音调的高低与声源振动的 有关。 3. 频率：频率是振动物体在一定时间内振动的次数与所用时间的比，数值上等于单位时间内振动的次数，用f表示。频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。 4. 音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越 ；频率越低，音调越 。 5. 声音（音调）的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调 ，乙的音调 。（选填“高”或“底”） 甲 乙 6. 声源振动的频率通常与其形状、尺寸、材料等因素有关。 古筝、琵琶等乐器的琴弦被拨动时，较细的琴弦发出声音的音调较 ，较粗的琴弦发出声音的音调较 （均选填“高”或“低”）。如题图3-2-1所示，通过转动古筝的琴钉，可以调节琴弦的松紧，改变琴弦的粗细，从而改变其振动的频率。 7. 超声波与次声波 （1）人耳能听到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 Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音（可闻声）。 （2）超声波与次声波：频率大于 Hz的声叫做超声波，频率低于 Hz的声叫做次声波。 （3）人和动物听觉频率范围各不相同。如海豚和蝙蝠能发出超声波也能听到超声波；还有些动物对次声波敏感，如大象能感知频率低达1 Hz的次声波。 【例1】某小组利用艺术节的古筝琴弦探究“音调与琴弦长度的关系”： （1）实验采用的科学方法是_____（选填“A．控制变量法”或“B．等效替代法”）； 琴弦长度（cm） 20 30 40 振动频率（Hz） 600 400 300 （2）实验数据显示：在材料、粗细相同时，琴弦长度越短，振动频率越____，音调越____； （3）若要探究音调与琴弦粗细的关系，需控制琴弦的______、______和松紧程度不变。 【探究归纳】解题技巧 1. ‌波形图类题型：“疏密定音调”，记住规则： 相同时间内，波形越‌密‌（振动次数越多）→ 频率越高 → 音调越高；波形越疏 → 音调越低。 注意区分：波形高低看响度，波形形状看音色，不要混淆概念。 2. 管乐器/空气柱类题型：记住“空气柱长度决定音调” 空气柱越‌短‌ → 振动越快 → 音调越高；空气柱越长 → 振动越慢 → 音调越低。 3. 弦乐器类题型：弦的长短粗细松紧影响音调 弦越‌短、细、紧‌ → 振动频率越高 → 音调越高；反之音调越低。 【即练1】如图所示，某同学用手拨动钢尺，钢尺因为 ______而发出声音，这个声音可以通过 ______传播到我们的耳朵里。若使钢尺伸出桌面的长度变短，则发出声音的音调将变 ______（选填“高”或“低”）。 【即练2】如图所示，小嘉用一张硬卡片，先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化，这个现象说明（   ） A．音调与振动快慢的关系 B．音调与振动幅度的关系 C．声波传播的快慢 D．响度与振动幅度的关系 知识点03 声色 1. 音色：声源的材料、结构等不同，它们发出声音的 不同，音色也是声音的一种特性。 2. 音色的波形图 音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即 相同；但是波的形状不同，说明两种乐器的 不同。 【例1】小张弹奏某首钢琴曲时，两种乐器的波形图如图甲、乙所示，由图可知两种乐器发出的声音具有相同的______，不同的响度和____，小顾和小张用同一架钢琴弹奏同一首曲子，觉得谁弹的更好听的物理量为______（均选填“音调”“响度”或“音色”） 【探究归纳】 音色的定义是‌声音的特有品质（也叫音品）‌，决定因素只有一个：‌发声体的材料、结构‌，材料或结构不同，音色一定不同。考试中所有音色题，都是围绕这个核心点命题。 【即练1】口技是历史悠久的民间艺术。 （1）口技演员发出的声音主要是依靠声带的__________产生的； （2）观众能分辨口技演员模仿出的多种动物的声音，主要是因为这些声音具有不同的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 【即练2】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．音调 C．音色 D．速度 1．如图所示，贾湖骨笛是中国最早的管乐器。按压骨笛上不同的孔可以改变声音的（    ） A．声速 B．音色 C．响度 D．音调 2．用手机软件显示某段声音波形图，如图所示，B段比A段的声音（　　） A．音调更高，响度更大 B．音调更高，响度更小 C．音调更低，响度更大 D．音调更低，响度更小 3．训狗员会使用超声波犬笛向狗发出信号，狗按他的指令做出很多动作，但观众却什么声音也听不到，小东查阅到相关资料，如图所示，该犬笛的发声频率是（　　） A．20Hz-85Hz B．20Hz-200000Hz C．20000Hz-50000Hz D．1800Hz-20000Hz 4．往水杯中缓慢倒水时，水位越高，瓶内发出声音的音调（　　） A．越高 B．越低 C．先低后高 D．先高后低 5．小华用金属管自制小乐器，如图。敲击不同长度金属管，能发出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”的声音。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时，应敲击的金属管是（　　） A．a B．c C．e D．g 6．学校正在开运动会。裁判员正拿着扩音器指挥现场，裁判员的声音通过扩音后的声波波形图是图中的________；在图甲、乙、丙中，响度相同的是________图，音调相同的是________两图（均选填“甲”、“乙”或“丙”）。 7. 在公共场所“轻声”说话是文明的标志，“轻声”指的是声音的______小；如图所示，是笛子的结构示意图，演奏时按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的______；“小芳唱歌比小红唱歌好听”，从声音的特征来说，小芳的______比小红好。（均选涂“A响度”“B音调”或“C音色”）。 8. 小华用木槌分别敲击这7个碗，敲击2号碗时，距离他身后34米处的小明也听到了碗振动发出的声音，他们听到同一个声音的时间差为______秒（已知v声=340米/秒）。他们听到声音的音调______，响度______（两空选填“A．相同”或“B．不同”），上两空判断的理由分别是：___________。 9. 如图所示，根据图甲给出的某一声音波形图，请在图乙中画出响度和音色相同，音调是原来的两倍的声音波形图。 10. 如图所示，贾湖骨笛是迄今为止我国考古发现的最古老的乐器，曾侯乙编钟是战国早期的大型礼乐重器，古琴是中国民族乐器之一。 （1）骨笛吹奏发声时，发声体是______； （2）用大小相同的力敲击大小不同的编钟，发出声音的______不同； （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。 11．如图（a）所示，将正在响铃的闹钟放在抽气盘上，罩上密封玻璃罩。用抽气设备抽玻璃罩内的空气，在抽气的过程中，闹钟______（选填“仍在”或“不在”）振动，响度越来越小，推理得出______不能传声。 把一把钢尺紧压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动使钢尺振动发声。保持钢尺伸出桌边的长度不变，加大拨动钢尺的力度，这是为了说明响度与声源振动的______有关。其中“保持钢尺伸出桌边的长度不变”是为了保持声音的______（选填“响度”或“音调”）不变。如图（c）所示是其波形图，现只将钢尺伸出桌外的长度变短，再用相同力度拨动发声，则此声波图可能是下列的_____图（选填编号）。 A．     B．    C．     D． 12. 小明用纸盒、若干根琴弦自制弦乐器如图。在实践过程中，小明发现琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。为了研究同一根琴弦发声音调与哪些因素有关，小明利用如图所示实验装置进行实验，一块木板上有两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动，改变琴弦的长度。将琴弦的末端固定在木板点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，改变琴弦的松紧程度。拨动琴弦，用仪器测量发声频率，得到实验数据如下表所示。 序号 长度 重物/个数 频率 1 0.4 2 330 2 0.5 2 264 3 0.6 2 220 4 0.6 3 271 5 0.6 4 312 （1）从表中数据可以得到序号___________琴弦发声的音调最高； （2）通过序号___________实验数据，可以分析琴弦的音调与长度的关系； （3）通过序号3和4和5三组实验数据，可以得到：___________； （4）组内同学还提出琴弦的粗细可能也会影响音调，请你设计实验并在下表中完善实验数据，探究上述猜想，实验室有直径为两种规格的琴弦。 序号 长度 粗细 重物/个数 频率 1 0.8 0.6 3 2 ___________ ___________ ___________ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 声音的特性 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 声音的特性 1. 了解声音的特性。 2. 知道响度与振幅有关、音调与频率有关、音色随发声体变化。 学习重点：声音的特性。 学习难点：感知声音特性之间的区别。 情｜境｜启｜思 古筝的声音优美动听，有“东方钢琴”之称。如图3-2-1所示，调音师边拨动琴弦，边用工具转动古筝旁的琴钉调节琴弦的松紧，古筝发出了高低不同的声音。不同的声音有不同的特性，声音有哪几种特性？ 概｜念｜构｜建 一、响度 1. 响度：物理学中，把声音的强弱程度叫做响度。 2. 振幅：描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素：响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还与观察者距离声源的远近有关。 4. 声音（响度）的波形图：声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。如图所示，甲的响度小，乙的响度大。 二、音调 1. 频率：声源每秒振动的次数叫频率，用f表示。频率的单位是赫兹，符号为Hz。 2. 音调：声音的高低叫做音调。 3. 音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 4. 声音（音调）的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调高，乙的音调低。 甲 乙 5. 超声波与次声波 （1）人耳能听到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20～20000Hz之间。（2）超声波与次声波：频率大于20000Hz的声叫做超声波，频率低于20Hz的声叫做次声波。 三、音色 1. 音色：声源的材料、结构等不同，它们发出声音的音色不同，音色也是声音的一种特性。 2. 音色的波形图：音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。 深｜研｜精｜炼 知识点01 响度 一、响度 1. 响度：在物理学中，把声音的强弱程度叫做响度。 如图3-2-2所示，用手指拨动琴弦，将它拨到不同的位置后松手，听到声音的强弱不同。 2. 振幅：描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素 【实验】如图3-2-3（a）所示，敲击音叉使其发声，振动的音叉带动周围空气振动，传感器和计算机将空气的振动情况转化为图像。图像的横轴表示时间，图像沿纵轴的起伏程度反映了振动幅度的变化。 敲击音叉，我们听到音叉发出的声音逐渐变弱，屏幕上显示的振动图像如图3-2-3（b）所示。随着时间的变化，音叉的振幅如何变化？ 上述实验表明，音叉的振幅随着时间推移逐渐减小，发出的声音逐渐变弱。表明声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。 【结论】响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度就越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还与观察者距离声源的远近有关。 4. 声音（响度）的波形图 声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。 【例1】如图所示，用钢尺做探究声音特性的实验。把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，保持钢尺伸出桌边的长度不变，一次轻拨钢尺，另一次用力拨动，听它发出声音的不同，同时注意观察钢尺振动的情况。 （1）此时声源是___________的那部分钢尺； （2）保持钢尺伸出桌面的长度不变，用越大的力拨钢尺，钢尺振动的幅度越________，发出声音的响度就越_________； 【答案】（1）伸出桌边；（2）大；大 【详解】（1）把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，保持钢尺伸出桌边的长度不变，拨动钢尺，此时伸出桌边的那部分钢尺在振动，因此声源是伸出桌边的那部分钢尺。 （2）钢尺发出声音的响度与尺子振动幅度有关，因此保持钢尺伸出桌面的长度不变，拨动钢尺的力度越大，钢尺振动幅度越大，发出声音的响度越大。 【探究归纳】 1. 明确响度定义与影响因素 响度是‌声音的强弱（大小）‌，不要和音调（声音高低）混淆，解题牢记两个影响因素： （1）振幅是核心决定因素‌：振幅越大（物体振动幅度越大），响度越大；振幅越小，响度越小。（2）距离会影响人耳感知‌：距离发声体越近，响度越大；越远，声音越分散，响度也越小。 （3）常见坑点：日常描述中，“引吭高歌”“低声细语”“震耳欲聋”“调节音量”这些词描述的都是响度，不是音调。 2. 波形图题：看高低不看疏密，波形图区分声音三要素时，响度判断非常固定； 波形的垂直高度（振幅）代表响度‌：波形越高（最高点到最低点的距离越大）→振幅越大→响度越大，反之越小。波形疏密看音调；波形形状看音色。 【即练1】大课间时，体育老师用力吹响集合哨子。 （1）响亮的哨声是由于口哨内空气柱的______产生的； （2）老师“用力”吹哨子，主要是为了增大声音的______。 A．频率 B．响度 C．音调 D．音色 【答案】（1）振动；（2）B 【详解】（1）声音是由物体振动产生的，哨声是由于口哨内空气柱的振动产生的。 （2）老师“用力”吹哨子，增大了空气柱振动的幅度，主要是为了增大声音的响度。故选B。 【即练2】把橡皮筋绷在直尺上，用两支铅笔将橡皮筋垫起拨动橡皮筋产生声音，下列操作能改变声音响度的是（　　） A．改变橡皮筋的粗细程度 B．改变橡皮筋的松紧程度 C．改变拨动橡皮筋的力度 D．改变铅笔之间的距离 【答案】C 【详解】影响声音响度的是振幅，振幅越大，响度越大，改变橡皮筋的粗细、松紧及铅笔之间的距离均是改变振动的频率，进而改变声音的音调；改变拨动橡皮筋的力度可以改变振幅，从而改变声音的响度。故选C。 知识点02 音调 1. 音调：声音的高低叫做音调。这是声音的又一种特性。 2. 影响音调高低的因素： 【实验】如图3-2-4所示，将钢尺伸出桌面，用拇指按压在桌边的钢尺处，另一只手拨动钢尺，使之振动。倾听钢尺发出的声音，并观察钢尺振动的快慢。逐渐减小钢尺伸出桌面的长度，重复上述操作。钢尺发出声音的音调高低会如何变化？ 【分析】由上述实验可知，钢尺伸出桌面的长度不同，钢尺振动的快慢也不同，钢尺振动发出声音的音 调就不同。音调的高低与声源振动的快慢有关。 3. 频率：频率是振动物体在一定时间内振动的次数与所用时间的比，数值上等于单位时间内振动的次数，用f表示。频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。 4. 音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 5. 声音（音调）的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调高，乙的音调低。（选填“高”或“底”） 甲 乙 6. 声源振动的频率通常与其形状、尺寸、材料等因素有关。 古筝、琵琶等乐器的琴弦被拨动时，较细的琴弦发出声音的音调较高，较粗的琴弦发出声音的音调较低（均选填“高”或“低”）。如题图3-2-1所示，通过转动古筝的琴钉，可以调节琴弦的松紧，改变琴弦的粗细，从而改变其振动的频率。 7. 超声波与次声波 （1）人耳能听到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20～20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音（可闻声）。 （2）超声波与次声波：频率大于20000Hz的声叫做超声波，频率低于20Hz的声叫做次声波。 （3）人和动物听觉频率范围各不相同。如海豚和蝙蝠能发出超声波也能听到超声波；还有些动物对次声波敏感，如大象能感知频率低达1 Hz的次声波。 【例1】某小组利用艺术节的古筝琴弦探究“音调与琴弦长度的关系”： （1）实验采用的科学方法是_____（选填“A．控制变量法”或“B．等效替代法”）； 琴弦长度（cm） 20 30 40 振动频率（Hz） 600 400 300 （2）实验数据显示：在材料、粗细相同时，琴弦长度越短，振动频率越____，音调越____； （3）若要探究音调与琴弦粗细的关系，需控制琴弦的______、______和松紧程度不变。 【答案】（1）A；（2）高；高；（3）长度；材料 【详解】（1）探究“音调与琴弦长度的关系”时，需要控制琴弦的材料、粗细、松紧程度相同，只改变长度，这是控制变量法。故选A。 （2）已知表格中琴弦长度20cm，对应的频率600Hz，长度30cm，对应的频率400Hz，长度40cm，对应的频率300Hz。可得结论：在材料、粗细相同时，琴弦长度越短，频率越高，音调越高。 （3）由控制变量法可知，在“探究音调与琴弦粗细的关系”的实验中要控制材料、长度、松紧程度不变，只改变粗细。 【探究归纳】解题技巧 1. ‌波形图类题型：“疏密定音调”，记住规则： 相同时间内，波形越‌密‌（振动次数越多）→ 频率越高 → 音调越高；波形越疏 → 音调越低。 注意区分：波形高低看响度，波形形状看音色，不要混淆概念。 2. 管乐器/空气柱类题型：记住“空气柱长度决定音调” 空气柱越‌短‌ → 振动越快 → 音调越高；空气柱越长 → 振动越慢 → 音调越低。 3. 弦乐器类题型：弦的长短粗细松紧影响音调 弦越‌短、细、紧‌ → 振动频率越高 → 音调越高；反之音调越低。 【即练1】如图所示，某同学用手拨动钢尺，钢尺因为 ______而发出声音，这个声音可以通过 ______传播到我们的耳朵里。若使钢尺伸出桌面的长度变短，则发出声音的音调将变 ______（选填“高”或“低”）。 【答案】 振动 空气 高 【详解】声音是由物体振动产生的，如图所示，某同学用手拨动钢尺，钢尺因为振动而发出声音；声音的传播需要介质，钢尺振动产生的声音可以通过空气传播到我们的耳朵里。 若使钢尺伸出桌面的长度变短，则钢尺振动的频率加快，发出声音的音调将变高。 【即练2】如图所示，小嘉用一张硬卡片，先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化，这个现象说明（   ） A．音调与振动快慢的关系 B．音调与振动幅度的关系 C．声波传播的快慢 D．响度与振动幅度的关系 【答案】A 【详解】音调的高低与发声体的振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高，所以当用一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，因两次卡片的振动快慢不同，所以两次所听到的声音的音调不同，说明音调与振动快慢的关系，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 知识点03 声色 1. 音色：声源的材料、结构等不同，它们发出声音的音色不同，音色也是声音的一种特性。 2. 音色的波形图 音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，说明两种乐器的音色不同。 【例1】小张弹奏某首钢琴曲时，两种乐器的波形图如图甲、乙所示，由图可知两种乐器发出的声音具有相同的______，不同的响度和____，小顾和小张用同一架钢琴弹奏同一首曲子，觉得谁弹的更好听的物理量为______（均选填“音调”“响度”或“音色”） 【答案】 音调 音色 响度 【详解】由波形图可知，在相同时间内，甲和乙振动频率相同，波形图形状和振动幅度不同，所以两种乐器发出的声音具有相同的音调，不同的音色和响度。 小顾和小张用同一架钢琴弹奏同一首曲子，基于课本知识分析可知，同一架钢琴的结构、材料固定，音色相同，同一首曲子的音调相同，因此两位演奏者在使用同一架钢琴、弹奏相同音符时，最直接、最主要的区别是弹奏的力度，即振幅不同，故觉得谁弹的更好听的物理量为响度。 【探究归纳】 音色的定义是‌声音的特有品质（也叫音品）‌，决定因素只有一个：‌发声体的材料、结构‌，材料或结构不同，音色一定不同。考试中所有音色题，都是围绕这个核心点命题。 【即练1】口技是历史悠久的民间艺术。 （1）口技演员发出的声音主要是依靠声带的__________产生的； （2）观众能分辨口技演员模仿出的多种动物的声音，主要是因为这些声音具有不同的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 【答案】（1）振动；（2）C 【解析】（1）声音是由物体的振动产生的，人说话、发声依靠声带的振动。 （2）声音的三个特性中，响度描述声音强弱，音调描述声音高低，音色是不同发声体特有的声音品质，不同发声体的音色不同，因此观众依靠音色区分不同动物的声音，故选C。 【即练2】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．音调 C．音色 D．速度 【答案】C 【详解】声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大，音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高，音色是发声体所特有的，发声体不同，音色就不同；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》，编钟、二胡和古筝等不同乐器的材料和结构不同，即使它们发出声音的音调和响度一样，音色也不同，所以听众能够分辨出不同乐器的声音，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 1．如图所示，贾湖骨笛是中国最早的管乐器。按压骨笛上不同的孔可以改变声音的（    ） A．声速 B．音色 C．响度 D．音调 【答案】D 【详解】按压不同的孔，改变了笛子内部空气柱的长度，可以改变了空气柱振动时的频率，从而改变了所发声音的音调。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 2．用手机软件显示某段声音波形图，如图所示，B段比A段的声音（　　） A．音调更高，响度更大 B．音调更高，响度更小 C．音调更低，响度更大 D．音调更低，响度更小 【答案】A 【详解】声音的音调由声源振动的频率决定，频率越高，音调越高。在波形图上，单位时间内振动的次数越多（波形越密集），表示频率越高。从图中可以看出，B段的波形比A段的波形更密集，说明B段声音的频率更高，因此音调更高。声音的响度由声源振动的振幅决定，振幅越大，响度越大。在波形图上，波峰或波谷偏离平衡位置的距离表示振幅。从图中可以看出，B段波形的振幅比A段波形的振幅更大，说明B段声音的响度更大。综上所述，B段比A段的声音音调更高，响度更大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选 A。 3．训狗员会使用超声波犬笛向狗发出信号，狗按他的指令做出很多动作，但观众却什么声音也听不到，小东查阅到相关资料，如图所示，该犬笛的发声频率是（　　） A．20Hz-85Hz B．20Hz-200000Hz C．20000Hz-50000Hz D．1800Hz-20000Hz 【答案】C 【详解】马戏团的驯狗员使用超声波犬笛向狗发出表演信号，频率高于20000Hz的声波为超声波，该犬笛的发声频率是20000Hz-50000Hz，在狗的听觉范围内，狗能听到声音，没有在人耳听觉范围内，人听不到声音，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 4．往水杯中缓慢倒水时，水位越高，瓶内发出声音的音调（　　） A．越高 B．越低 C．先低后高 D．先高后低 【答案】A 【详解】当向水杯中倒水时，瓶内空气柱振动发声，随着瓶里的水增多，瓶内空气柱变短，空气柱振动频率越来越快，音调越来越高，故选A。 5．小华用金属管自制小乐器，如图。敲击不同长度金属管，能发出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”的声音。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时，应敲击的金属管是（　　） A．a B．c C．e D．g 【答案】C 【详解】敲击不同长度金属管时，是金属管在振动，金属管越短，其振动越快，音调就越高，所以“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”对应的管分别是a、b、c、d、e、f、g；小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时，对应的音是“sol（5）”，应敲击的金属管是e，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 6．学校正在开运动会。裁判员正拿着扩音器指挥现场，裁判员的声音通过扩音后的声波波形图是图中的________；在图甲、乙、丙中，响度相同的是________图，音调相同的是________两图（均选填“甲”、“乙”或“丙”）。 【答案】 甲 甲、乙、丙 甲、乙 【详解】裁判员的声音通过扩音后声音的响度变大，即声音的振幅变大，从波形图上表现的是波峰到波谷的距离变大，故波形图是图中的甲。 响度相同即声音的振幅相同，由图可知，甲、乙、丙三幅图中波峰到波谷的距离相同，故三者的振幅都相同。 音调相同即声音的频率相同，频率相同即每秒内振动的次数相同，由图可知，甲、乙每秒内振动的次数相同，即振动的频率相同。 7. 在公共场所“轻声”说话是文明的标志，“轻声”指的是声音的______小；如图所示，是笛子的结构示意图，演奏时按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的______；“小芳唱歌比小红唱歌好听”，从声音的特征来说，小芳的______比小红好。（均选涂“A响度”“B音调”或“C音色”）。 【答案】 A B C 【详解】[1]“轻声”说话是指小声说话，声音的振幅较小，故发出声音的响度也会小。 [2]按压不同“指孔”是为了改变空气柱的长度，从而改变振动频率，主要是为了改变声音的音调。 [3]“小芳唱歌比小红唱歌好听”，从声音的特征上来说，小芳的音色比小红好。 8. 小华用木槌分别敲击这7个碗，敲击2号碗时，距离他身后34米处的小明也听到了碗振动发出的声音，他们听到同一个声音的时间差为______秒（已知v声=340米/秒）。他们听到声音的音调______，响度______（两空选填“A．相同”或“B．不同”），上两空判断的理由分别是：___________。 【答案】 0.1 A B 频率相同，音调相同；振幅相同，距离发声体的远近不同，响度不同 【详解】他们听到同一个声音的时间差为小华敲击碗的声音通过空气传递到小明耳朵所用的时间，故 音调与振动频率有关，声音在传播过程中频率保持不变，小华敲击2号碗，碗振动的频率是一定的，因此他们听到的声音音调相同。响度指声音的大小，与振幅和距离发声体的远近有关，敲击碗的力度一定，小华距离碗较近，听到的响度较大，小明距离碗较远，听到的响度较小，因此他们听到的声音的响度不同。 9. 如图所示，根据图甲给出的某一声音波形图，请在图乙中画出响度和音色相同，音调是原来的两倍的声音波形图。 【答案】见图。 【详解】由图可知，音色相同，波形要相同；响度相同，振幅要相同；音调是原来的二倍，则频率是原来的二倍。如图所示： 10. 如图所示，贾湖骨笛是迄今为止我国考古发现的最古老的乐器，曾侯乙编钟是战国早期的大型礼乐重器，古琴是中国民族乐器之一。 （1）骨笛吹奏发声时，发声体是______； （2）用大小相同的力敲击大小不同的编钟，发出声音的______不同； （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）管内空气柱；（2）音调；（3）响度；（4）音色 【详解】（1）声音是由物体的振动产生的，骨笛吹奏发声时，发出的声音是由骨笛管内空气柱振动产生的。 （2）编钟的大小不同，敲击时振动的频率不同，则发出声音的音调不同。 （3）拨动力大小决定琴弦的振动幅度，振动幅度不同，则琴声的响度不同。 （4）这三种乐器发声器的材料不同，则发出声音的音色不同。 11．如图（a）所示，将正在响铃的闹钟放在抽气盘上，罩上密封玻璃罩。用抽气设备抽玻璃罩内的空气，在抽气的过程中，闹钟______（选填“仍在”或“不在”）振动，响度越来越小，推理得出______不能传声。 把一把钢尺紧压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动使钢尺振动发声。保持钢尺伸出桌边的长度不变，加大拨动钢尺的力度，这是为了说明响度与声源振动的______有关。其中“保持钢尺伸出桌边的长度不变”是为了保持声音的______（选填“响度”或“音调”）不变。如图（c）所示是其波形图，现只将钢尺伸出桌外的长度变短，再用相同力度拨动发声，则此声波图可能是下列的_____图（选填编号）。 A．     B．    C．     D． 【答案】 仍在 真空 振幅 音调 B 【详解】闹钟发声是由其内部机芯振动产生的，抽气不影响闹钟本身的振动，因此用抽气设备抽玻璃罩内的空气，在抽气的过程中，闹钟仍在振动。然而随着玻璃罩中空气的减少，响度越来越小，可以推理得出真空不能传声。 保持钢尺伸出桌边的长度不变，加大拨动钢尺的力度，钢尺振动的振幅增大，响度增大，说明响度与声源振动的振幅有关。其中“保持钢尺伸出桌边的长度不变”是为了保持振动的频率不变，音调不变。 如图（c）所示是其波形图，现只将钢尺伸出桌外的长度变短，再用相同力度拨动发声，钢尺振动的振幅不变，响度不变，频率增加，音调增高，音色不变。因此声波图波形不变，波的高低不变，波的疏密程度增加，故选B。 12. 小明用纸盒、若干根琴弦自制弦乐器如图。在实践过程中，小明发现琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。为了研究同一根琴弦发声音调与哪些因素有关，小明利用如图所示实验装置进行实验，一块木板上有两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动，改变琴弦的长度。将琴弦的末端固定在木板点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，改变琴弦的松紧程度。拨动琴弦，用仪器测量发声频率，得到实验数据如下表所示。 序号 长度 重物/个数 频率 1 0.4 2 330 2 0.5 2 264 3 0.6 2 220 4 0.6 3 271 5 0.6 4 312 （1）从表中数据可以得到序号___________琴弦发声的音调最高； （2）通过序号___________实验数据，可以分析琴弦的音调与长度的关系； （3）通过序号3和4和5三组实验数据，可以得到：___________； （4）组内同学还提出琴弦的粗细可能也会影响音调，请你设计实验并在下表中完善实验数据，探究上述猜想，实验室有直径为两种规格的琴弦。 序号 长度 粗细 重物/个数 频率 1 0.8 0.6 3 2 ___________ ___________ ___________ 【答案】（1）1；（2）1、2、3；（3）同一根琴弦长度相同时，琴弦发声音调与琴弦的松紧程度有关；（4）0.8；0.9；3 【详解】（1）声音的频率越大，声音的音调越高，由表格数据可知，序号1中，声音的频率最大，为330Hz，则序号1琴弦发声的音调最高。 （2）实验采用控制变量法，为了分析琴弦的音调与长度的关系，需要控制琴弦的松紧程度相同，改变琴弦的长度。序号1、2、3三组实验中，重物的个数相同，即琴弦的松紧程度相同，长度不同。故可以通过序号1、2、3实验数据，可以分析琴弦的音调与长度的关系。 （3）通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，可以改变琴弦的松紧程度。由序号3和4和5三组实验数据可知，长度相同时，重物的个数越多，即琴弦越紧，声音的频率越大，音调越高。故可得出结论：同一根琴弦长度相同时，琴弦发声音调与琴弦的松紧程度有关。 （4）实验采用控制变量法，为了探究琴弦的粗细是否会影响音调，需要控制其他变量相同，改变琴弦的粗细，实验室有直径为两种规格的琴弦，则实验1和实验2中，琴弦的长度都为0.8m、重物的个数都为3个。实验1中使用了直径0.6mm的琴弦，则实验2中应使用直径为0.9mm的琴弦。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $