专题2.2 声音的特性【导图+知识卡片+知识梳理+11个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共47题】-2026-2027学年人教版物理八年级上册同步高效培优精讲义
2026-06-09
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4份
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54页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 声音的特性 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 34.40 MB |
| 发布时间 | 2026-06-09 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58272586.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦声音的特性这一核心知识点,系统梳理音调(与频率关系)、响度(与振幅关系)、音色(与材料结构关系)的定义及影响因素,涵盖超声波、次声波及波形图分析,通过思维导图、对比表格和实验探究构建完整学习支架。
资料亮点在于11个题型分类讲练结合中考真题,难度分层训练适配不同水平。实验探究题(如钢尺振动实验)培养科学探究能力,波形图辨析题提升科学思维,助力教师课中精准教学,学生课后高效查漏补缺。
内容正文:
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专题2.2 声音的特性『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+11个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共47题)
【人教版物理新教材•八年级上册】
思维导图 2
知识梳理 2
知识点一 音调 2
知识点二 响度 4
知识点三 音色 4
题型讲练 6
题型一 辨析音调与频率的关系 6
题型二 熟悉人和一些动物的发声和听觉频率范围 6
题型三 超声波和次声波 6
题型四 探究影响音调高低的因素 7
题型五 辨析响度与振幅的关系 8
题型六 探究影响响度大小的因素 8
题型七 改变听到响度强弱的方法 9
题型八 影响音色的因素有哪些 10
题型九 根据音色辨别发声体 11
题型十 区分音调、响度与音色 11
题型十一 用波形图比较声音特性 11
中考真题演练 12
难度分层训练 14
【基础夯实】 14
【培优拔高】 17
知识点一 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。
4、超声波与次声波
(1)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
(2)把高于20000Hz的声叫超声波,把低于20Hz的声叫次声波。
★特别提醒
(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。
知识点二 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。
知识点三 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
题型一 辨析音调与频率的关系
【典例精讲】(25-26八年级上·宁夏吴忠·期中)请同学们回顾课堂上做过的“探究影响音调高低的因素”实验,完成下列问题。
(1)将钢尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面。将伸出桌面的一端下压2cm,松手后观察钢尺振动的________(选填“幅度”或“快慢”)听钢尺发出声音音调的高低;
(2)实验中同学们发现:钢尺伸出桌面长度越长,振动的越慢,发出的音调越________。
【变式训练】(25-26八年级上·湖北恩施·期末)生活中常用“高”“低”来形容声音,下列“高”“低”所描述的声音的特性正确的是( )
A.“高声喧哗”中的“高”指音调高
B.“低声细语”中的“低”指响度小
C.“高音歌唱家”中的“高”指响度大
D.“引吭高歌”中的“高”指音调高
题型二 熟悉人和一些动物的发声和听觉频率范围
【典例精讲】(25-26八年级上·广东江门·期末)蝴蝶的翅膀每秒振动五六次,它所发出的声音频率低于20Hz,为______声波,而海豚能发出振动频率高于20000Hz的声音,为______声波。上述两种频率的声音,人耳都______(选填“能”或“不能”)听见。
【变式训练】(25-26八年级上·河南周口·期末)通常情况下,人耳能听到声音的频率范围是20Hz到20000Hz,高于20000Hz的声波称为_____,低于20Hz的声波称为_____。
题型三 超声波和次声波
【典例精讲】(23-24八年级上·上海徐汇·期中)悦耳动听的钢琴声是在空气中以__________相间的形式向四周传播形成声波,越远声音的__________越小(填写声音的特征)。钢琴中,中音C调“1(do)”的频率是262赫兹,D调“1(do)”的频率是294赫兹,由此可知C调“1”比D调“1”的音调__________。当声音的频率大于__________赫兹称为超声波,此时人耳就听不到了。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽芜湖·期中)如图所示为某品牌加湿器,其内雾化片以的频率在振动,使得加湿器中的水被抛离水面,产生直径为1~6μm的水雾液滴飘散出来,达到给空气加湿的目的。那么,雾化片产生的声音是________(选填“超”或“次”)声。
题型四 探究影响音调高低的因素
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)小华自制了一把简易的吉他,如图所示,在一个空木盒上固定一根木柄,琴弦一端固定在木盒O处,另一端跟木柄上的旋钮相接。她上网查得音乐中不同唱名“dou、ruai、mi、fa、sou…”的频率关系与这把吉他的弦长如表所示。
弦长l/(cm)
60
48
45
40
…
频率f
a
a
a
a
a
…
唱名
dou
ruai
mi
fa
sou
…
(1)木盒的作用是为了放大声音的 _______ ;
(2)弦发声的音调高低与振动的频率的关系是:频率越高,音调越 _____ ;
(3)请你根据表中数据推断弦的振动频率f与弦长l的关系式 ____________ 。
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)晓晓用声波传感器和电脑设备记录测量敲击某种材料合金管所发出的声音频率,他猜想敲击合金管发出的声音频率可能与合金管的直径、敲击的位置、敲击的力度、合金管的长度有关。他设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,以制作合金管编钟,请补充完善实验方案;
(1)实验器材:________ 、声波传感器、合金管若干、铁锤、电脑;
(2)实验步骤:①选取不同长度的合金管并按图安装好,每根合金管的直径相同;
②将声波传感器连接到电脑,准备记录;
③使用铁锤敲击合金管底部的相同位置,确保敲击力度相同;
④____________ ;
⑤根据数据分析声音频率与合金管长度之间的数值关系。
(3)请你为实验设计一个记录数据的表格。(不需要填数据)
题型五 辨析响度与振幅的关系
【典例精讲】(25-26八年级上·贵州黔南·期中)歌手在进行钢琴演奏时,采集到的两个声音信号波形图分别如图甲、乙所示。小华也用这台钢琴弹了一首乐曲,发出了另一个声音。已知:该声音的音调与甲的音调相同,与乙的响度相同。请在图丙的坐标系中,画出该声音的大致波形图。
【变式训练】(25-26八年级上·河南洛阳·期末)如图甲、乙、丙所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,从波形看出甲和丙的________(选填“音调”、“响度”或“音色”)相同。虽然甲、乙、丙声音的特性不同,但都是通过________产生的。
题型六 探究影响响度大小的因素
【典例精讲】(25-26八年级上·湖北荆州·期中)玲玲学习声现象以后,做了如下的几个探究实验:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音由物体的_______ 产生的;如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球弹起幅度更大,听到的声音响度也越大,这个现象说明响度与_______ 有关。
(2)如图乙所示将一把塑料尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动尺子,观察振动的快慢,听它振动发出的声音;然后一端伸出桌边长一些,再拨动尺子,使尺子两次振动幅度大致相同,观察到尺子振动得慢些,听它振动发出的声音音调低些,这说明音调与_______ 有关。
(3)使塑料尺伸出桌面的长度不变、拨动塑料尺的力不变,在塑料尺右端开一个小孔,开孔前后两次发声的波形图像如图丙所示。可见发声体结构不同,会导致发出声音的_______ (选填“音调”、“响度”或“音色”)改变。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏常州·阶段检测)如图所示的是探究声现象的三个实验情景,请回答下列问题:
(1)如图甲所示;用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明______乒乓球在实验中的作用是____,如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,听到的声音________(音调/响度/音色)也越大;这个现象说明______。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将乒乓球弹起,这个现象说明_______也能说明_______。若把甲、乙两个实验移到月球上去做,不能看到乒乓球被弹起的图是______(甲/乙);原因是__________。
(3)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动钢尺,听它振动发出的声音,然后一端伸出桌边长一些,再用大小相同的力拨动钢尺,听它振动发出的声音,使钢尺两次振动_________大致相同。比较两种情况下,第__________(1/2)次钢尺振动得快,它的音调__________(高/低),这说明音调与_________有关。
题型七 改变听到响度强弱的方法
【典例精讲】(25-26八年级上·辽宁沈阳·期中)如图是小岩自制的小乐器,他将宽窄不同的橡皮筋绷到一个小盒上,又在小盒的两端各放一支木条,用来拉紧橡皮筋,弹拨橡皮筋,橡皮筋就会振动发出声音,如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋,由于橡皮筋振动的_________不同,所发出声音的_________也不同。小盒敞口且正对橡皮筋,这是为了增大听到声音的_________。在太空中演奏,_________(选填“能”或“不能”)听到声音。
【变式训练】(25-26八年级上·上海崇明·期末)汽车行驶时,小崇听到排气管发出 “突突” 声,是由于气体的_______产生的。他将耳朵靠近车身,听到声音的__________更大(选填响度、音调、音色)。
题型八 影响音色的因素有哪些
【典例精讲】(25-26八年级上·河北廊坊·阶段检测)小星利用家里废旧的玻璃瓶和金属管制作了水瓶琴和金属管编钟,用它们探究了声音的特性的影响因素。
(1)如图甲,在8个相同的水瓶中,装入不同量的水,水面的高度不等。用木棍敲击瓶身,可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是______填“空气柱”或“瓶和水”,盛水越多,发出的声音的音调就越______。
(2)小星敲击金属管比敲击玻璃瓶会发出更为清脆悦耳的声音,这说明声音的音色与发声体的______有关。
(3)小星想探究金属管发出声音的频率与金属管的长度、直径的关系,她选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径有所不同的三根金属管,将它们用细线悬挂。敲击后,利用手机上下载的声音频率测量软件分别测出每次声音的频率,记录的数据如表:
根据表中数据可知,三根金属管中发声频率最高的是______号金属管;当金属管的材料与管壁厚度及______相同时,金属管的长度越长,金属管发出声音的频率______填“越高”或“越低”,金属管发出声音的音调______填“越高”或“越低”。
金属管编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20
1.5
2131
2
20
2
656
3
15
2
1248
【变式训练】(25-26八年级上·陕西汉中·期中)小明用一把钢尺做声现象的实验。
(1)如图所示,小明将钢尺的一端伸出桌边,保持钢尺伸出桌边的长度不变,先轻拨后重拨钢尺,发现重拨钢尺时,声音的响度大,说明声音的响度与发声体的________有关。
(2)接下来小明改变钢尺伸出桌边的长度,每次都使钢尺振动的幅度大致相同,目的是探究声音的___________与频率的关系。
(3)小明换用形状相同的塑料尺做实验,若塑料尺振动的快慢、幅度与钢尺均相同时,则听到塑料尺和钢尺发出的声音的___________(选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
(4)小明在做实验时,同组的小红能听到钢尺发出的声音,说明声音可以在___________中传播。
题型九 根据音色辨别发声体
【典例精讲】(25-26八年级上·广西河池·期末)英语课上,老师能根据声音辨别是哪位学生在说话,依据是( )
A.音调 B.音色 C.声速 D.响度
【变式训练】(25-26八年级上·上海·期末)观众很容易区分小提琴和钢琴发出的声音,其主要原因是两者发出的声音具有不同的_______。
题型十 区分音调、响度与音色
【典例精讲】(25-26八年级上·广西崇左·期末)陶笛原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。吹奏时用手按压住不同的气孔是为了改变声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.传播速度
【变式训练】(25-26八年级上·广东茂名·期中)医生通过听诊器给患者诊病,是利用了声可以传递_______(选填“信息”或“能量”)的性质,来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵里,这样可以增大声音的________(选填“音调”或“响度”)。通常我们听到的声音是靠 ________传来的。
题型十一 用波形图比较声音特性
【典例精讲】(25-26八年级上·陕西安康·阶段检测)如图为同一示波器上显示的声波的波形图,下列说法不正确的是( )
A.甲、乙的音调相同,音色不同 B.丙、丁的响度和音调都不相同
C.乙、丙的音调相同 D.乙、丙的响度相同
【变式训练】(25-26八年级上·湖南益阳·期末)如图所示是甲、乙两个音叉发声的波形图,根据波形图可知___________(选填“甲”或“乙”)的声音响度大。这个实验说明了:___________越大,响度越大。(选填“振幅”或“频率”)
【真题演练1】(2025·海南海口·中考真题)声音不能被肉眼直接看见,但可以用手机软件显示出其波形来进行研究。下列对手机软件上显示的四幅波形图的分析正确的是( )
A.甲、乙的音调和响度相同 B.甲、丙的音调和音色相同
C.乙、丁的音色和振幅相同 D.丙、丁的音色和频率相同
【真题演练2】(2025·河北保定·中考真题)甲声音波形如图所示,如图中音调比甲高的波形是哪一幅( )
A. B.
C. D.
【真题演练3】(2025·黑龙江·中考真题)下列为录制合成的声音波形图,由图可知,甲和丙的______相同,甲和丁的______相同(选填“音调”、“响度”)。
【真题演练4】(2025·安徽合肥·中考真题)如图所示是声音波形图。由图可知,图甲和图_______的音调相同。
【真题演练5】(2025·福建福州·中考真题)小王等同学在探究“声音的产生与传播”实验中,将系在细线上的乒乓球靠近音叉
(1)当用小槌敲击音叉,在听到声音的同时,观察到乒乓球弹起,乒乓球在实验中起到的作用是________。
(2)小王又去敲击同一个音叉,并且在老师的帮助下通过示波器,在相同时间内截取敲击时的两列声波图,如图甲和乙,从图中可以看出这两次声音的________不相同。
(3)将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中,然后逐渐往外抽气,小王听到闹钟声响度越来越________。但现有的抽气设备总是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。在这种情况下,小王是通过________得出这一结论的。
A.通过日常生活经验得出的 B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的 D.在实验基础上加科学的推理得出的
【基础夯实】
1.(25-26八年级上·河北沧州·期末)《蓉城之秋树德之声》音乐会有琵琶、二胡、古筝等民族乐器参加演奏,也有老师和同学们的独唱、合唱等。以下关于音乐会的叙述中,正确的是( )
A.听众能听到声音,主要是通过大厅的墙壁反射过来的
B.男高音和女低音合唱中,女低音的声带振动得更慢
C.二胡演奏中,演奏者通过拉动弓的力度来改变声音的音调
D.我们很容易区分二胡和琵琶的演奏,主要是通过声音的响度和音调
2.(25-26八年级上·重庆·期中)《中国诗词大会》是央视一档全民参与的诗词节目,其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎。关于节目中描写声的诗句,下列说法正确的是( )
A.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声一定是鸟的翅膀振动产生的
B.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”,笛声由空气传播的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的音调高
D.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”,“乡音无改”是指声音的响度没有变
3.(25-26八年级上·四川成都·期末)如图所示,有关声现象的实验中,下列说法不正确的是( )
A.甲图中通过观察纸屑跳动的幅度可以探究“响度与振幅的关系”
B.乙图中通过观察乒乓球是否被弹起可以探究“声音产生的条件”
C.丙图中通过逐渐抽取玻璃罩中的空气可以不经推理直接从实验现象得出真空不能传声
D.丁图中通过伸出长度相同,用大小不同的力拨动钢尺可以探究“响度与振幅的关系”
4.(25-26八年级上·广东汕头·期中)如图所示,用各种尺寸的废旧笔杆制成“吹奏乐器”。这种乐器在演奏时,声音是管内的空气通过________发出的。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。
5.(25-26八年级上·甘肃天水·期中)如图,不同的声音输入到示波器上时所显示出的波形图不同。甲、乙、丙中,音调最高的是___________,响度最小的是___________。
6.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)如图所示,相同的瓶子里装入了不同的水量,用棒敲击瓶子时,可发出不同音调的声音,那么发声体是_________ (瓶子和水/瓶内空气)。对瓶内吹气时也会听到声音,音调最高的是_______。(a/b/c/d)
7.(25-26八年级上·河南新乡·期末)电影《蛟龙行动》将电影中潜艇上最特殊的兵种——声呐兵带进观众视野,声呐兵“不用枪不用炮,只用一双耳朵就把敌人追”。声呐发出声波的频率大多为20~30kHz。某次演练中静止在海水中的潜艇A向静止在某处的潜艇B发出一束声波信号,10s后潜艇A接收到反射信号。
(1)利用声呐来探测敌人的位置说明声音可以传递________;声呐装置发射的是_______(填“超声波”或“次声波”),人耳_______(填“能”或“不能”)听到这种声波。
(2)求潜艇A与潜艇B的距离(声波在海水中的传播速度为1500m/s)。
(3)若潜水艇在水下以最高速度30节()匀速直线航行到166.5km外的预定海域,求此过程潜水艇的行驶时间。
8.(25-26八年级上·河南驻马店·阶段检测)如图所示,小明从左到右用大小相同的力吹三个装水的同款瓶子瓶口,产生的声音的音调逐渐变低,请画出另外两个瓶子中水位线的大致位置(用一条线表示水位线的位置即可)。
9.(25-26八年级上·四川成都·期中)小慧在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器振动时,猜想:即使在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料等有关。她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她实验时控制琴弦的条件:
编号
A
B
C
D
E
琴弦的材料
钢
钢
尼龙丝
铜
尼龙丝
琴弦的长度/cm
20
20
30
40
40
琴弦的横截面积/
0.3
0.7
0.5
0.5
0.5
(1)如果小慧想探究发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应选用表中编号为___________ 的两根琴弦(填字母代号);
(2)如果小慧在实验时,选用材料C和E,则她可研究音调与___________ 的关系;
(3)在上述实验过程中,应用的科学方法是___________ 。
10.(25-26八年级上·江苏南京·期中)某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图丁所示,具体步骤如下:
a.将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形;
b.不改变钢尺伸出桌边的长度,增加拨动钢尺的力度,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形;
c.使钢尺伸出桌边的长度变短,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形;
请完成下列问题:
(1)通过步骤a和b可以研究______和______的关系;
(2)三个步骤中示波器在相同时间内记录的声音波形如图甲、乙、丙所示,按照实验步骤先后得到的波形顺序是______;
(3)甲图示波器上显示该声音的频率为60Hz,则此时钢尺在1分钟内振动______次;则丙图对应的声音频率为______Hz。
【培优拔高】
1.(25-26八年级上·山东聊城·阶段检测)小明利用实验室内的示波器,将几种不同发声体的振动情况显示在屏幕上,关于这四种声音说法错误的是( )
A.从物理学的角度看,乙是噪声,其余的属于乐音
B.甲和丙具有相同的响度,但丙的音调更低
C.乙和丙具有不同的音调和音色
D.乙和丁的响度、音色不一样,但音调一样
2.(25-26八年级上·江苏淮安·阶段检测)第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行,汽车匀速行驶在赛区亚雪公路上,轮胎经过特定设计的凹凸路面时,发出乐音。当大卡车和小轿车的轮胎先后以相同的速度匀速经过如图所示的这种路面时,大卡车发出的声音( )
A.频率变高,音调变高 B.振幅变大,响度变大
C.频率变低,音调变低 D.振幅变小,响度变小
3.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)在班级举行的“小小音乐会”上,同学们用自制的乐器演奏,甲图为水瓶琴,乙图为可以上下推拉活塞的哨子。下列说法正确的是( )
A.甲图,敲击水瓶琴发声时,振动的主要是瓶内空气柱
B.甲图,敲击水瓶琴发声时,从右到左音调逐渐变高
C.乙图,哨音的音调变化是由于改变了吹哨子的力度大小
D.乙图,向下拉动活塞,哨子发出声音的音调会变低
4.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟。现有四个大小不同的编钟甲、乙、丙、丁,其中有一编钟上有一隐形的裂痕,会对其音色产生影响,为了查找出这口编钟,用锤子分别敲击它们,将所产生的声波输入同一个示波器中,以下四幅图为示波器中显示的波形图,则敲_______编钟用力最大,_________编钟有裂痕,最大的编钟对应的波形图是_________。
5.(25-26八年级上·广东东莞·阶段检测)学校开运动会,裁判员的原声波形图如图所示,当他拿着扩音器指挥现场时,裁判员的声音通过扩音后的声波波形是图________(选填“甲”“乙”或“丙”)。在图甲、乙、丙中,音调相同的是________;另外分别向图丁所示的试管中吹气,其中_______试管发出声音的音调最高。(均选填“A”“B”或“C”)。
6.(25-26八年级上·四川成都·阶段检测)按要求填空:
(1)雌蜻蜓在水面上飞行时,分多次将卵“点”在水中,这就是我们常说的“蜻蜓点水”。蜻蜓点水时,引起水面振动,就会形成以点水处为中心的圆形波纹(水波),并沿水面向四周匀速传播。蜻蜓飞行时,翅膀扇动的频率范围是30-40Hz,我们______(填“能”或“不能”)听到它发出的声音。15℃空气与15℃水中,声音在______中的传播速度更快(选填“水”或者“空气”);
(2)某同学观察蜻蜓在贴近平静的水面直线飞行时,获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如图所示,图片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间水面波纹的分布情况(每次点水只形成一个波纹),三个波纹刚好在O点处重合。蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计,请据图片解答下列问题:
①从图片上看,蜻蜓的运动方向是沿x轴______;(填“向右”或“向左”)
②若该同学观测到蜻蜓从第一次点水到第三次点水历时2s,蜻蜓飞行的平均速度为______m/s。
7.(25-26八年级上·江苏无锡·阶段检测)现有四个编钟,如图(a)中甲、乙、丙、丁所示,
它们按从大到小的顺序由左至右排列,其中有一个编钟上有一道隐形的裂痕,为了找出这个编钟,用锤子分别敲击它们,将所产生的声波输入示波器中,图(b)中的四幅图为示波器中显示的波形图(编钟与波形图无上下对应关系),则:
(1)敲甲编钟时,其声波图像应是图(b)中图___________(A/B/C/D)
(2)敲___________(甲/乙/丙/丁)编钟时用力最大,其响度最___________(大/小);
(3)根据波形图,可判断___________(甲/乙/丙/丁)编钟有裂痕。
8.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期中)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。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,如图所示。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。路面上凹槽的分布比较密,汽车行进时振动很快,于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,设定乐曲为《歌唱祖国》。在测试时,汽车经过第一个音符“sol”时速度为60km/h,用时3s,汽车振动1000次。
(1)求所对应的相邻凹槽间的距离为多少m?
(2)某汽车途经此路段,经过第一个音符“sol”时频率为400Hz,求汽车在这段公路上行驶时的速度为多少km/h?
9.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)如图所示,微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系,他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,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:
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20
1.5
2131
2
30
2.0
1284
3
50
2.5
656
(1)三根管中音调最低的是___________号管。
(2)根据表中数据,___________(选填“能”或“不能”)得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论。
(3)如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系,则需增加一根长度为30cm,直径为___________cm或___________cm的金属管。
10.(25-26八年级上·上海浦东新·期中)如图所示的风铃有七根长短不同的小铜管,某同学在敲打小铜管时,发现它们发出的声音音调不同。经研究:表格中是从某一根铜管截取不同长度L敲击时的振动频率。
实验序号
1
2
3
4
5
L(cm)
33
29
26
25
22
(Hz)
261.63
293.66
329.63
349.23
392
(1)要用这种小铜管自制一个乐器,发出声音的频率为340Hz,请你判断该乐器的长度的范围为______cm。
(2)判断同一规格铜管音调与长度的关系是:同一规格铜管,______。
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专题2.2 声音的特性『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+11个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共47题)
【人教版物理新教材•八年级上册】
思维导图 2
知识梳理 2
知识点一 音调 2
知识点二 响度 4
知识点三 音色 4
题型讲练 6
题型一 辨析音调与频率的关系 6
题型二 熟悉人和一些动物的发声和听觉频率范围 6
题型三 超声波和次声波 7
题型四 探究影响音调高低的因素 8
题型五 辨析响度与振幅的关系 9
题型六 探究影响响度大小的因素 11
题型七 改变听到响度强弱的方法 13
题型八 影响音色的因素有哪些 13
题型九 根据音色辨别发声体 15
题型十 区分音调、响度与音色 16
题型十一 用波形图比较声音特性 16
中考真题演练 17
难度分层训练 20
【基础夯实】 20
【培优拔高】 26
知识点一 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。
4、超声波与次声波
(1)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
(2)把高于20000Hz的声叫超声波,把低于20Hz的声叫次声波。
★特别提醒
(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。
知识点二 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。
知识点三 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
题型一 辨析音调与频率的关系
【典例精讲】(25-26八年级上·宁夏吴忠·期中)请同学们回顾课堂上做过的“探究影响音调高低的因素”实验,完成下列问题。
(1)将钢尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面。将伸出桌面的一端下压2cm,松手后观察钢尺振动的________(选填“幅度”或“快慢”)听钢尺发出声音音调的高低;
(2)实验中同学们发现:钢尺伸出桌面长度越长,振动的越慢,发出的音调越________。
【答案】(1)快慢
(2)低
【详解】(1)音调的高低与物体振动的快慢(频率)有关,所以将伸出桌面的一端下压2cm,松手后观察钢尺振动的快慢,听钢尺发出声音音调的高低。
(2)音调由频率决定,频率越低,音调越低。实验中发现:钢尺伸出桌面长度越长,钢尺振动越慢,即钢尺的频率越低,所以音调越低。
【变式训练】(25-26八年级上·湖北恩施·期末)生活中常用“高”“低”来形容声音,下列“高”“低”所描述的声音的特性正确的是( )
A.“高声喧哗”中的“高”指音调高
B.“低声细语”中的“低”指响度小
C.“高音歌唱家”中的“高”指响度大
D.“引吭高歌”中的“高”指音调高
【答案】B
【详解】A.“高声喧哗” 是指声音大,描述的是响度大。故A错误;
B.“低声细语” 是指声音小,描述的是响度小。故B正确;
C.“高音歌唱家” 是指声带振动频率高,声音尖细,描述的是音调高。故C错误;
D.“引吭高歌” 是指放开嗓子大声唱,描述的是响度大。故D错误。
故选B。
题型二 熟悉人和一些动物的发声和听觉频率范围
【典例精讲】(25-26八年级上·广东江门·期末)蝴蝶的翅膀每秒振动五六次,它所发出的声音频率低于20Hz,为______声波,而海豚能发出振动频率高于20000Hz的声音,为______声波。上述两种频率的声音,人耳都______(选填“能”或“不能”)听见。
【答案】 次 超 不能
【详解】频率低于的声音属于次声波,高于的声音属于超声波,人耳的听觉频率范围是,次声波和超声波的频率均不在此范围内,所以人耳都不能听见这两种声音。
【变式训练】(25-26八年级上·河南周口·期末)通常情况下,人耳能听到声音的频率范围是20Hz到20000Hz,高于20000Hz的声波称为_____,低于20Hz的声波称为_____。
【答案】 超声波 次声波
题型三 超声波和次声波
【典例精讲】(23-24八年级上·上海徐汇·期中)悦耳动听的钢琴声是在空气中以__________相间的形式向四周传播形成声波,越远声音的__________越小(填写声音的特征)。钢琴中,中音C调“1(do)”的频率是262赫兹,D调“1(do)”的频率是294赫兹,由此可知C调“1”比D调“1”的音调__________。当声音的频率大于__________赫兹称为超声波,此时人耳就听不到了。
【答案】 疏密 响度 低 20000
【详解】声音在空气中以疏密相间的形式传播形成声波;
响度和到声源的距离有关,距离声源越远,声音越分散,响度越小;
C调“1”的频率低于D调“1”的频率,因此C调“1”比D调“1”的音调低;
人耳的听觉范围是,频率大于20000Hz的声称为超声波,人耳无法听到。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽芜湖·期中)如图所示为某品牌加湿器,其内雾化片以的频率在振动,使得加湿器中的水被抛离水面,产生直径为1~6μm的水雾液滴飘散出来,达到给空气加湿的目的。那么,雾化片产生的声音是________(选填“超”或“次”)声。
【答案】超
【解析】雾化片以的频率在振动,是高于20000Hz的声波,高于20000Hz的声波属于超声波,所以雾化片产生的声音是超声。
题型四 探究影响音调高低的因素
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)小华自制了一把简易的吉他,如图所示,在一个空木盒上固定一根木柄,琴弦一端固定在木盒O处,另一端跟木柄上的旋钮相接。她上网查得音乐中不同唱名“dou、ruai、mi、fa、sou…”的频率关系与这把吉他的弦长如表所示。
弦长l/(cm)
60
48
45
40
…
频率f
a
a
a
a
a
…
唱名
dou
ruai
mi
fa
sou
…
(1)木盒的作用是为了放大声音的 _______ ;
(2)弦发声的音调高低与振动的频率的关系是:频率越高,音调越 _____ ;
(3)请你根据表中数据推断弦的振动频率f与弦长l的关系式 ____________ 。
【答案】(1)响度
(2)高
(3)fl=60a
【详解】木盒能增大声音的响度,使声音比较洪亮;
由表格数据知,频率越来越大,音调越来越高;
频率和弦长的乘积为60a,是定值,两者成反比。所以f与弦长l的关系式:fl=60a。
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)晓晓用声波传感器和电脑设备记录测量敲击某种材料合金管所发出的声音频率,他猜想敲击合金管发出的声音频率可能与合金管的直径、敲击的位置、敲击的力度、合金管的长度有关。他设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,以制作合金管编钟,请补充完善实验方案;
(1)实验器材:________ 、声波传感器、合金管若干、铁锤、电脑;
(2)实验步骤:①选取不同长度的合金管并按图安装好,每根合金管的直径相同;
②将声波传感器连接到电脑,准备记录;
③使用铁锤敲击合金管底部的相同位置,确保敲击力度相同;
④____________ ;
⑤根据数据分析声音频率与合金管长度之间的数值关系。
(3)请你为实验设计一个记录数据的表格。(不需要填数据)
【答案】(1)刻度尺
(2)测量每根合金管的长度,记录每次敲击时声波传感器测得的声音频率
(3)
实验次数
长度 l/m
频率f/Hz
1
2
3
【详解】(1)设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系时,需要刻度尺测出合金管的长度。
(2)实验已控制好直径、敲击位置、敲击力度等无关变量,接下来需要记录实验数据,因此④空缺处填:测量记录每根合金管的长度,记录每次敲击时声波传感器测得的声音频率填入表格。
(3)本实验为探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,故设计记录数据的表格需要统计的声音频率与合金管长度这两个量,且最少能够测量三次数据,如图所示:
实验次数
长度 l/m
频率f/Hz
1
2
3
题型五 辨析响度与振幅的关系
【典例精讲】(25-26八年级上·贵州黔南·期中)歌手在进行钢琴演奏时,采集到的两个声音信号波形图分别如图甲、乙所示。小华也用这台钢琴弹了一首乐曲,发出了另一个声音。已知:该声音的音调与甲的音调相同,与乙的响度相同。请在图丙的坐标系中,画出该声音的大致波形图。
【答案】
【详解】音调的高低与振动的频率有关,在波形图中,波的疏密程度表示频率。该声音的音调与甲的音调相同,即该声音与甲的振动频率相同;响度与振幅和距离声源的远近有关,在波形图中,波峰到平衡位置的垂直距离表示振幅。与乙的响度相同,即该声音与乙的振幅相同。以平衡线为基准,绘制与甲疏密一致的正弦波形,每个波峰、波谷的高度严格与乙图的振幅对齐。据此作图。
【变式训练】(25-26八年级上·河南洛阳·期末)如图甲、乙、丙所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,从波形看出甲和丙的________(选填“音调”、“响度”或“音色”)相同。虽然甲、乙、丙声音的特性不同,但都是通过________产生的。
【答案】 响度 振动
【详解】[1]响度指声音的大小,与振幅有关;音调指声音的高低,与振动频率有关;音色与波形的形状有关。从甲、丙两幅图可以看出,甲和丙两种波形的密集程度不同,频率不同,但振幅相同,因此它们的响度相同。
[2]声音由物体的振动产生。
题型六 探究影响响度大小的因素
【典例精讲】(25-26八年级上·湖北荆州·期中)玲玲学习声现象以后,做了如下的几个探究实验:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音由物体的_______ 产生的;如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球弹起幅度更大,听到的声音响度也越大,这个现象说明响度与_______ 有关。
(2)如图乙所示将一把塑料尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动尺子,观察振动的快慢,听它振动发出的声音;然后一端伸出桌边长一些,再拨动尺子,使尺子两次振动幅度大致相同,观察到尺子振动得慢些,听它振动发出的声音音调低些,这说明音调与_______ 有关。
(3)使塑料尺伸出桌面的长度不变、拨动塑料尺的力不变,在塑料尺右端开一个小孔,开孔前后两次发声的波形图像如图丙所示。可见发声体结构不同,会导致发出声音的_______ (选填“音调”、“响度”或“音色”)改变。
【答案】(1) 振动 振幅
(2)频率
(3)音色
【详解】(1)[1]用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,说明音叉在振动,说明声音由物体的振动产生的,这里运用了转换法。
[2]加大力度敲击音叉,乒乓球弹起幅度更大,听到的声音响度也越大,说明响度与振幅有关,振幅越大,响度越大。
(2)将塑料尺紧按在桌面上,第一次伸出桌边短时,振动物体的体积小,振动快,频率高,音调高;第二次伸出桌边长时,振动物体的体积大,振动慢,频率低,音调低,实验结论是音调与频率有关。
(3)比较开孔前后两次发声的波形图可知,波形不同,说明声音的音色不同;可见结构不同时,会导致发出声音的音色不同。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏常州·阶段检测)如图所示的是探究声现象的三个实验情景,请回答下列问题:
(1)如图甲所示;用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明______乒乓球在实验中的作用是____,如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,听到的声音________(音调/响度/音色)也越大;这个现象说明______。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将乒乓球弹起,这个现象说明_______也能说明_______。若把甲、乙两个实验移到月球上去做,不能看到乒乓球被弹起的图是______(甲/乙);原因是__________。
(3)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动钢尺,听它振动发出的声音,然后一端伸出桌边长一些,再用大小相同的力拨动钢尺,听它振动发出的声音,使钢尺两次振动_________大致相同。比较两种情况下,第__________(1/2)次钢尺振动得快,它的音调__________(高/低),这说明音调与_________有关。
【答案】(1) 声音是由物体振动产生的 将音叉微小振动放大(转换法) 响度 振幅越大,响度越大
(2) 空气可以传声 声音能传递能量 乙 月球上是真空,真空不能传声
(3) 振幅 1 高 频率
【详解】(1)[1][2][3][4]发声的音叉能弹开乒乓球,间接证明发声的音叉在振动,说明声音由物体振动产生;音叉的振动很微小,乒乓球可以把不易观察的微小振动放大,方便观察,这是转换法的应用;加大敲击力度,音叉振动幅度变大,听到的声音响度更大,说明振幅越大,响度越大。用力越大,振幅越大,响度越大。
(2)[1][2][3][4]敲击右侧音叉,左侧音叉能弹开乒乓球,说明空气可以传播声音,同时也说明声音可以传递能量;月球表面是真空环境,真空不能传声,因此乙实验中右侧音叉的振动无法传递给左侧音叉,乒乓球不会被弹起;甲实验中音叉自身振动,仍可以弹开乒乓球。
(3)[1][2][3][4] 探究音调的影响因素时,需要控制振动的振幅相同(用相同大小的力拨动,保证响度相同,只改变振动频率);根据实验过程,第一次钢尺伸出桌边更短,钢尺振动更快,频率更高,音调更高,因此说明音调与振动的频率有关。
题型七 改变听到响度强弱的方法
【典例精讲】(25-26八年级上·辽宁沈阳·期中)如图是小岩自制的小乐器,他将宽窄不同的橡皮筋绷到一个小盒上,又在小盒的两端各放一支木条,用来拉紧橡皮筋,弹拨橡皮筋,橡皮筋就会振动发出声音,如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋,由于橡皮筋振动的_________不同,所发出声音的_________也不同。小盒敞口且正对橡皮筋,这是为了增大听到声音的_________。在太空中演奏,_________(选填“能”或“不能”)听到声音。
【答案】 频率 音调 响度 不能
【详解】[1]宽窄不同的橡皮筋,绷紧程度相同时,振动的快慢不同,即频率不同。橡皮筋越宽,振动越慢,频率越低。
[2]声音的音调由振动频率决定,频率不同,声音的音调不同。
[3]这个小盒相当于共鸣箱,能通过共振放大声音,增大听到声音的响度。
[4]声音传播需要介质,太空是真空环境,真空不能传声,因此在太空中不能听到声音。
【变式训练】(25-26八年级上·上海崇明·期末)汽车行驶时,小崇听到排气管发出 “突突” 声,是由于气体的_______产生的。他将耳朵靠近车身,听到声音的__________更大(选填响度、音调、音色)。
【答案】 振动 响度
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,排气管发出的“突突” 声是由气体的振动产生的。
[2]当耳朵靠近车身时,距离声源更近,声音的能量在传播中损失更少,因此听到声音的响度更大。
题型八 影响音色的因素有哪些
【典例精讲】(25-26八年级上·河北廊坊·阶段检测)小星利用家里废旧的玻璃瓶和金属管制作了水瓶琴和金属管编钟,用它们探究了声音的特性的影响因素。
(1)如图甲,在8个相同的水瓶中,装入不同量的水,水面的高度不等。用木棍敲击瓶身,可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是______填“空气柱”或“瓶和水”,盛水越多,发出的声音的音调就越______。
(2)小星敲击金属管比敲击玻璃瓶会发出更为清脆悦耳的声音,这说明声音的音色与发声体的______有关。
(3)小星想探究金属管发出声音的频率与金属管的长度、直径的关系,她选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径有所不同的三根金属管,将它们用细线悬挂。敲击后,利用手机上下载的声音频率测量软件分别测出每次声音的频率,记录的数据如表:
根据表中数据可知,三根金属管中发声频率最高的是______号金属管;当金属管的材料与管壁厚度及______相同时,金属管的长度越长,金属管发出声音的频率______填“越高”或“越低”,金属管发出声音的音调______填“越高”或“越低”。
金属管编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20
1.5
2131
2
20
2
656
3
15
2
1248
【答案】(1) 瓶和水 低
(2)材料
(3) 1 直径 越低 越低
【详解】(1)[1][2]敲击瓶子时,是瓶子和水柱振动发声,从左向右看,水柱越高,越难以振动,音调越低。
(2)敲击金属管比敲击玻璃瓶会发出更为清脆悦耳的声音,材料不同,这说明声音的音色与发声体的材料有关。
(3)[1][2][3][4]根据表格数据知,三根金属管中发声频率最高的是1号金属管;根据表中数据可以发现,对比2、3,当金属管的材料与管壁厚度及直径相同时,金属管的长度越长,金属管发出声音的频率越低,金属管发出声音的音调越低。
【变式训练】(25-26八年级上·陕西汉中·期中)小明用一把钢尺做声现象的实验。
(1)如图所示,小明将钢尺的一端伸出桌边,保持钢尺伸出桌边的长度不变,先轻拨后重拨钢尺,发现重拨钢尺时,声音的响度大,说明声音的响度与发声体的________有关。
(2)接下来小明改变钢尺伸出桌边的长度,每次都使钢尺振动的幅度大致相同,目的是探究声音的___________与频率的关系。
(3)小明换用形状相同的塑料尺做实验,若塑料尺振动的快慢、幅度与钢尺均相同时,则听到塑料尺和钢尺发出的声音的___________(选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
(4)小明在做实验时,同组的小红能听到钢尺发出的声音,说明声音可以在___________中传播。
【答案】(1)振幅
(2)音调
(3)音色
(4)空气
【详解】(1)将钢尺的一端伸出桌边,保持钢尺伸出桌边的长度不变,用大小不同的力去拨动钢尺,发现重拨钢尺时,尺子的振幅大,声音的响度大,轻拨尺子时,振幅小,声音的响度小,由此说明声音的响度与发声体的振幅有关。
(2)每次都使钢尺振动的幅度大致相同,故钢尺的响度相同。只改变钢尺伸出桌面的长度,发现尺子的振动频率(即快慢)不同,发出声音的音调不同,故目的是探究声音的音调与频率的关系。
(3)不同发声体发出声音的音调和响度可能相同,但音色不同。当换用形状相同的塑料尺做实验时,若塑料尺振动的快慢、幅度与钢尺均相同,则听到塑料尺和钢尺发出声音的音色不同。
(4)小明在做实验时,旁边同组的小红也能听到钢尺发出的声音,小红所听到的声音是通过空气传播的,这说明声音可以在空气中传播。
题型九 根据音色辨别发声体
【典例精讲】(25-26八年级上·广西河池·期末)英语课上,老师能根据声音辨别是哪位学生在说话,依据是( )
A.音调 B.音色 C.声速 D.响度
【答案】B
【详解】音调由发声体振动频率决定,描述声音的高低;响度由发声体振动振幅决定,描述声音的大小;音色由发声体的材料、结构决定,不同发声体的音色不同,是辨别不同发声体的核心依据。 老师分辨不同学生的说话声,正是依靠不同人声带发声的音色差异,声速和辨别发声体无关,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式训练】(25-26八年级上·上海·期末)观众很容易区分小提琴和钢琴发出的声音,其主要原因是两者发出的声音具有不同的_______。
【答案】音色
【详解】小提琴是琴弦振动发声,钢琴是琴锤敲击琴弦振动发声,但琴弦的材料不同,发出的声音的音色不同。
题型十 区分音调、响度与音色
【典例精讲】(25-26八年级上·广西崇左·期末)陶笛原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。吹奏时用手按压住不同的气孔是为了改变声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.传播速度
【答案】B
【详解】吹奏陶笛时,声音由陶笛内部的空气柱振动产生。按压不同气孔会改变振动空气柱的长度,从而改变空气柱的振动频率,而频率决定音调,因此按压不同气孔是为了改变声音的音调。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式训练】(25-26八年级上·广东茂名·期中)医生通过听诊器给患者诊病,是利用了声可以传递_______(选填“信息”或“能量”)的性质,来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵里,这样可以增大声音的________(选填“音调”或“响度”)。通常我们听到的声音是靠 ________传来的。
【答案】 信息 响度 空气
【详解】[1]声音可以传递信息和能量,医生通过听诊器获取患者身体的健康情况,利用了声可以传递信息的性质。
[2]听诊器的橡皮管可以减少声音的分散,从而增大声音的响度;音调由发声体振动频率决定,此处振动频率不变,音调不会改变。
[3]声音的传播需要介质,日常生活中我们听到的声音通常是靠空气传播的。
题型十一 用波形图比较声音特性
【典例精讲】(25-26八年级上·陕西安康·阶段检测)如图为同一示波器上显示的声波的波形图,下列说法不正确的是( )
A.甲、乙的音调相同,音色不同 B.丙、丁的响度和音调都不相同
C.乙、丙的音调相同 D.乙、丙的响度相同
【答案】C
【详解】A.由图可知,甲、乙的振动频率相同,音调相同;波形的整体形状特点不同,音色不同;故A正确,不符合题意;
B.丙、丁的振动幅度不同,响度不同;振动频率不同,音调不同,故B正确,不符合题意;
C.乙、丙的振动的频率不同,音调不同,故C错误,符合题意;
D.乙、丙的振幅相同,响度相同,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式训练】(25-26八年级上·湖南益阳·期末)如图所示是甲、乙两个音叉发声的波形图,根据波形图可知___________(选填“甲”或“乙”)的声音响度大。这个实验说明了:___________越大,响度越大。(选填“振幅”或“频率”)
【答案】 甲 振幅
【详解】[1][2]响度与振幅有关,振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离。观察甲、乙两个音叉发声的波形图,甲图比乙图物体偏离原平衡位置的距离大,即甲的振幅大,所以甲的声音响度大。这个实验说明了振幅越大,响度越大。
【真题演练1】(2025·海南海口·中考真题)声音不能被肉眼直接看见,但可以用手机软件显示出其波形来进行研究。下列对手机软件上显示的四幅波形图的分析正确的是( )
A.甲、乙的音调和响度相同 B.甲、丙的音调和音色相同
C.乙、丁的音色和振幅相同 D.丙、丁的音色和频率相同
【答案】A
【详解】A.由图甲、乙可知,甲、乙的振幅和频率都相同,波形不同,说明甲、乙的声音的音调和响度都相同,音色不同,故A正确;
B.由图甲、丙可知,甲、丙的波形,振幅相同,说明声音的音色相同,响度相同∶频率不同,说明声音的音调不同,故B错误;
C.由图乙、丁可知,乙与丁的频率相同,声音的音调相同,振幅和波形都不同,说明声音的响度与音色都不同,故C错误;
D.由图丙、丁可知,丙、丁的波形相同,说明音色相同,振幅不同,说明响度不同,频率不同、说明音调不同,故D错误。
故选A。
【真题演练2】(2025·河北保定·中考真题)甲声音波形如图所示,如图中音调比甲高的波形是哪一幅( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】决定声的音调高低的是振动的频率,声波的频率越大,即在相同时间内波峰或者波谷越多,声的音调就越高。A、B的频率小于甲,C的频率与甲相同,D的频率大于甲。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【真题演练3】(2025·黑龙江·中考真题)下列为录制合成的声音波形图,由图可知,甲和丙的______相同,甲和丁的______相同(选填“音调”、“响度”)。
【答案】 响度 音调
【详解】[1]从图中可以看出,甲、丙两波形图的振动频率不同,则声音的音调不同,但甲、丙两波形图的振动幅度相同,因此甲、丙响度相同。
[2] 从图中可以看出,甲、丁两波形图的振动频率相同,则声音的音调相同;振动幅度不同,则响度不同。
【真题演练4】(2025·安徽合肥·中考真题)如图所示是声音波形图。由图可知,图甲和图_______的音调相同。
【答案】乙
【详解】频率决定了音调的高低,波形图中,相同时间内波的次数越多,说明音调越高。由图可知,图甲和图乙,相同时间内波的次数相同,即声音的音调相同。
【真题演练5】(2025·福建福州·中考真题)小王等同学在探究“声音的产生与传播”实验中,将系在细线上的乒乓球靠近音叉
(1)当用小槌敲击音叉,在听到声音的同时,观察到乒乓球弹起,乒乓球在实验中起到的作用是________。
(2)小王又去敲击同一个音叉,并且在老师的帮助下通过示波器,在相同时间内截取敲击时的两列声波图,如图甲和乙,从图中可以看出这两次声音的________不相同。
(3)将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中,然后逐渐往外抽气,小王听到闹钟声响度越来越________。但现有的抽气设备总是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。在这种情况下,小王是通过________得出这一结论的。
A.通过日常生活经验得出的 B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的 D.在实验基础上加科学的推理得出的
【答案】(1)放大音叉的微小振动
(2)音调
(3) 小 D
【详解】(1)音叉的振动很微小,不易直接观察,乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大,便于观察。
(2)从波形图甲和乙可以看出, 相同时间内振动的次数不相同,说明音调不相同; 波形的振幅相同,说明响度相同。
(3)[1]当逐渐往外抽气时,传播声音的介质(空气)减少,所以听到闹钟声的响度越来越小。
[2]由于无法达到绝对真空,我们是在实验观察到“空气越少,声音越小”的基础上,通过科学推理得出“真空不能传声”的结论。
故选D。
【基础夯实】
1.(25-26八年级上·河北沧州·期末)《蓉城之秋树德之声》音乐会有琵琶、二胡、古筝等民族乐器参加演奏,也有老师和同学们的独唱、合唱等。以下关于音乐会的叙述中,正确的是( )
A.听众能听到声音,主要是通过大厅的墙壁反射过来的
B.男高音和女低音合唱中,女低音的声带振动得更慢
C.二胡演奏中,演奏者通过拉动弓的力度来改变声音的音调
D.我们很容易区分二胡和琵琶的演奏,主要是通过声音的响度和音调
【答案】B
【详解】A.听众听到的声音,主要是通过空气直接传播过来的,墙壁反射的回声是次要的,故A错误;
B.音调由频率决定,频率越低,声带振动越慢。女低音的音调低,说明声带振动得更慢,故B正确;
C.二胡演奏中,拉动弓的力度改变的是振幅,从而改变声音的响度;音调由弦的松紧、长短、粗细决定,故C错误;
D.区分不同乐器的声音,主要依靠的是音色,故D错误。
故选B。
2.(25-26八年级上·重庆·期中)《中国诗词大会》是央视一档全民参与的诗词节目,其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎。关于节目中描写声的诗句,下列说法正确的是( )
A.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟叫声一定是鸟的翅膀振动产生的
B.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”,笛声由空气传播的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的音调高
D.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”,“乡音无改”是指声音的响度没有变
【答案】B
【详解】A.鸟叫声通常是鸟的声带振动产生的,而不是鸟的翅膀振动产生的,故A错误;
B.人们听到笛声,是因为笛声通过空气传播,故B正确;
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指声音的响度大,故C错误;
D.“乡音无改”是指声音的方言特色没有改变,即声音的音色没有变,故D错误。
故选B。
3.(25-26八年级上·四川成都·期末)如图所示,有关声现象的实验中,下列说法不正确的是( )
A.甲图中通过观察纸屑跳动的幅度可以探究“响度与振幅的关系”
B.乙图中通过观察乒乓球是否被弹起可以探究“声音产生的条件”
C.丙图中通过逐渐抽取玻璃罩中的空气可以不经推理直接从实验现象得出真空不能传声
D.丁图中通过伸出长度相同,用大小不同的力拨动钢尺可以探究“响度与振幅的关系”
【答案】C
【详解】A.甲图中,纸屑跳动的幅度越大,表示振幅越大,所以通过观察纸屑跳动的幅度可以探究“响度与振幅的关系”,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,乒乓球被弹起表示音叉在振动,所以通过观察乒乓球是否被弹起可以探究“声音产生的条件”,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,通过逐渐抽取玻璃罩中的空气不可以直接得出真空不能传声,因为里面不可能抽成真空,是在实验基础上加科学推理得出的,故C错误,符合题意;
D.丁图中,刻度尺伸出长度相同,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺振幅不同,听到声音的响度不同,所以通过用大小不同的力拨动钢尺可以探究“响度与振幅的关系”,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(25-26八年级上·广东汕头·期中)如图所示,用各种尺寸的废旧笔杆制成“吹奏乐器”。这种乐器在演奏时,声音是管内的空气通过________发出的。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】 振动 B A
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。用各种尺寸的废旧笔杆制成“吹奏乐器”。这种乐器在演奏时,声音是管内的空气柱通过振动发出的。
[2]声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大;从图甲可以看出,A振幅最小,B振幅最大,故响度最大的是图B。
[3]当用嘴向图乙所示的试管中吹气时,试管内空气柱的振动会发出声音,空气柱越短,频率越大,发出的声音的音调越高,故音调最高的是A。
5.(25-26八年级上·甘肃天水·期中)如图,不同的声音输入到示波器上时所显示出的波形图不同。甲、乙、丙中,音调最高的是___________,响度最小的是___________。
【答案】 丙 甲
【详解】[1]音调由频率决定,频率是单位时间内振动的次数,波形图中相同时间内波的个数越多,频率越高,音调越高。对比甲、乙、丙的波形,丙在相同时间内振动的次数最多,频率最大,因此音调最高。
[2]声音的响度与振幅有关,振幅越小,响度越小,波形图中波峰离原始位置越近,由图可知,甲波形的振幅最小,因此响度最小。
6.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)如图所示,相同的瓶子里装入了不同的水量,用棒敲击瓶子时,可发出不同音调的声音,那么发声体是_________ (瓶子和水/瓶内空气)。对瓶内吹气时也会听到声音,音调最高的是_______。(a/b/c/d)
【答案】 瓶子和水 d
【详解】[1]相同的瓶子里装入了不同的水量,用棒敲击瓶子时,是瓶子和水振动发声,所以发声体是瓶子和水。
[2]相同的瓶子里装入了不同的水量,沿着瓶口向瓶中吹气,是瓶内空气柱振动发声;空气柱越短,振动的频率越快,音调越高,所以音调从左到右依次升高,故d音调最高。
7.(25-26八年级上·河南新乡·期末)电影《蛟龙行动》将电影中潜艇上最特殊的兵种——声呐兵带进观众视野,声呐兵“不用枪不用炮,只用一双耳朵就把敌人追”。声呐发出声波的频率大多为20~30kHz。某次演练中静止在海水中的潜艇A向静止在某处的潜艇B发出一束声波信号,10s后潜艇A接收到反射信号。
(1)利用声呐来探测敌人的位置说明声音可以传递________;声呐装置发射的是_______(填“超声波”或“次声波”),人耳_______(填“能”或“不能”)听到这种声波。
(2)求潜艇A与潜艇B的距离(声波在海水中的传播速度为1500m/s)。
(3)若潜水艇在水下以最高速度30节()匀速直线航行到166.5km外的预定海域,求此过程潜水艇的行驶时间。
【答案】(1) 信息 超声波 不能
(2)7500m
(3)3h
【详解】(1)[1]声音能够传递信息和能量,利用声呐来探测敌人的位置,说明声音可以传递信息。
[2][3]人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,振动频率高于20000Hz 的声波属于超声波,低于20Hz的声波属于次声波,声呐发出声波的频率大多为20~30kHz,声呐发出的声波的频率范围是20000Hz到30000Hz,声呐装置发射的是超声波,人 耳不能听到这种声波。
(2)超声波从潜艇A传到潜艇B的时间
则潜艇B与潜艇A的距离
(3)若潜水艇在水下的最高速度30节,潜水艇的最高行驶速度
此过程潜水艇的行驶时间
8.(25-26八年级上·河南驻马店·阶段检测)如图所示,小明从左到右用大小相同的力吹三个装水的同款瓶子瓶口,产生的声音的音调逐渐变低,请画出另外两个瓶子中水位线的大致位置(用一条线表示水位线的位置即可)。
【答案】
【详解】当吹三个装水的同款瓶子时,是瓶内空气柱在振动发声,从左至右用大小相同的力吹三个装水的同款瓶子,发现发出声音的音调逐渐变低,说明空气柱的振动频率变慢(即不容易振动),所以空气柱越来越长,即瓶中的水应该越来越少,如图所示:
9.(25-26八年级上·四川成都·期中)小慧在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器振动时,猜想:即使在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料等有关。她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她实验时控制琴弦的条件:
编号
A
B
C
D
E
琴弦的材料
钢
钢
尼龙丝
铜
尼龙丝
琴弦的长度/cm
20
20
30
40
40
琴弦的横截面积/
0.3
0.7
0.5
0.5
0.5
(1)如果小慧想探究发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应选用表中编号为___________ 的两根琴弦(填字母代号);
(2)如果小慧在实验时,选用材料C和E,则她可研究音调与___________ 的关系;
(3)在上述实验过程中,应用的科学方法是___________ 。
【答案】(1)D、E
(2)弦的长短
(3)控制变量法
【详解】(1)如果探究弦发声的音调与弦的材料的关系,必须保证琴弦的长度和横截面积相同,分析表中数据可知,D和E符合条件。
(2)选用材料C和E,从表中信息可知,材料相同,横截面积相同,长短不同,因此可研究音调与弦的长短的关系。
(3)实验中每次只改变一个变量,控制其他变量不变,这种方法是控制变量法,是探究物理规律的核心方法之一。
10.(25-26八年级上·江苏南京·期中)某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图丁所示,具体步骤如下:
a.将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形;
b.不改变钢尺伸出桌边的长度,增加拨动钢尺的力度,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形;
c.使钢尺伸出桌边的长度变短,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形;
请完成下列问题:
(1)通过步骤a和b可以研究______和______的关系;
(2)三个步骤中示波器在相同时间内记录的声音波形如图甲、乙、丙所示,按照实验步骤先后得到的波形顺序是______;
(3)甲图示波器上显示该声音的频率为60Hz,则此时钢尺在1分钟内振动______次;则丙图对应的声音频率为______Hz。
【答案】(1) 响度 振幅
(2)乙、甲、丙
(3) 3600 120
【详解】(1)[1][2]通过步骤a和b可知,钢尺伸出桌边的长度不变,改变了拨动钢尺的力度。根据控制变量法,此时可以研究响度和振幅的关系。因为用力越大,钢尺振动幅度越大,发出声音的响度越大。
(2)步骤a是正常拨动钢尺;步骤b不改变钢尺伸出长度,增大拨动力度,钢尺振动幅度增大,响度变大,波形的振幅会变大;步骤c使钢尺伸出桌边长度变短,钢尺振动变快,频率变大,音调变高,相同时间内振动次数增多。观察甲、乙、丙三图,乙图振幅适中,频率适中;甲图振幅比乙图大,频率相同,对应步骤b;丙图频率比甲图大,振幅与甲图相近,对应步骤c。所以按照实验步骤先后得到的波形顺序是乙、甲、丙。
(3)[1]甲图声音频率为60Hz,即钢尺每秒振动60次,故1分钟内振动的次数为
[2]丙图中相同时间内振动次数是甲图的2倍,所以丙图对应的声音频率为
【培优拔高】
1.(25-26八年级上·山东聊城·阶段检测)小明利用实验室内的示波器,将几种不同发声体的振动情况显示在屏幕上,关于这四种声音说法错误的是( )
A.从物理学的角度看,乙是噪声,其余的属于乐音
B.甲和丙具有相同的响度,但丙的音调更低
C.乙和丙具有不同的音调和音色
D.乙和丁的响度、音色不一样,但音调一样
【答案】A
【详解】A.由图知,甲、乙、丙、丁的波形很有规律,从物理学角度分析均属于乐音,故A错误,符合题意;
B.由图知,甲和丙的振幅相同,响度相同,相同时间内甲、丙振动的次数不相同,即它们振动的频率不相同,则音调不同,在相同时间内丙振动次数更少,丙的音调更低,故B正确,不符合题意;
C.相同时间内,乙、丙振动的次数不相同,即它们振动的频率不相同,则音调不同;波形不同,音色不同,故C正确,不符合题意;
D.乙和丁的振幅不相同,响度不同,波形不同,音色不同,相同时间内振动的次数相同,即它们振动的频率相同,音调相同,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.(25-26八年级上·江苏淮安·阶段检测)第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行,汽车匀速行驶在赛区亚雪公路上,轮胎经过特定设计的凹凸路面时,发出乐音。当大卡车和小轿车的轮胎先后以相同的速度匀速经过如图所示的这种路面时,大卡车发出的声音( )
A.频率变高,音调变高 B.振幅变大,响度变大
C.频率变低,音调变低 D.振幅变小,响度变小
【答案】B
【详解】大卡车和小轿车的轮胎先后以相同速度匀速经过凹凸路面,轮胎每经过一个凸起就会振动一次。频率由振动的快慢决定,速度相同的情况下,大卡车和小轿车的轮胎振动频率是一样的,所以音调不变。响度由振幅决定,大卡车质量更大,轮胎经过凸起时的振动幅度(振幅)更大,所以响度更大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)在班级举行的“小小音乐会”上,同学们用自制的乐器演奏,甲图为水瓶琴,乙图为可以上下推拉活塞的哨子。下列说法正确的是( )
A.甲图,敲击水瓶琴发声时,振动的主要是瓶内空气柱
B.甲图,敲击水瓶琴发声时,从右到左音调逐渐变高
C.乙图,哨音的音调变化是由于改变了吹哨子的力度大小
D.乙图,向下拉动活塞,哨子发出声音的音调会变低
【答案】D
【详解】A.敲击水瓶琴时,振动的主要是瓶和水(并非瓶内空气柱),空气柱振动是吹气时的发声方式,故A错误;
B.甲图中从右到左,瓶内水量逐渐增加,敲击时振动频率逐渐降低,音调应逐渐变低(而非变高),故B错误;
C.乙图哨子的音调变化是通过改变活塞位置,调整空气柱长度(改变振动频率)实现的,与吹哨力度(影响响度)无关,故C错误;
D.乙图中向下拉动活塞,哨子内空气柱长度变长,振动频率降低,音调会变低,故D正确。
故选D。
4.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟。现有四个大小不同的编钟甲、乙、丙、丁,其中有一编钟上有一隐形的裂痕,会对其音色产生影响,为了查找出这口编钟,用锤子分别敲击它们,将所产生的声波输入同一个示波器中,以下四幅图为示波器中显示的波形图,则敲_______编钟用力最大,_________编钟有裂痕,最大的编钟对应的波形图是_________。
【答案】 丙 乙 甲
【详解】[1]在相同示波器下,波形图中纵向距离表示振幅的大小,由图可知,丙编钟的振幅最大,故丙编钟的响度最大,说明敲丙编钟时用力最大。
[2]有裂痕的钟,音色会变差,波形图会出现不规则的畸变。波形图的形状相同则表示音色相同,由图可知,乙编钟的波形图与其他几个不同。因此乙编钟有裂痕。
[3]钟越大,振动越慢,频率越低,波形图上一个完整波的长度(周期)越长,如图可知甲的波形图频率最低,对应的是最大编钟。
5.(25-26八年级上·广东东莞·阶段检测)学校开运动会,裁判员的原声波形图如图所示,当他拿着扩音器指挥现场时,裁判员的声音通过扩音后的声波波形是图________(选填“甲”“乙”或“丙”)。在图甲、乙、丙中,音调相同的是________;另外分别向图丁所示的试管中吹气,其中_______试管发出声音的音调最高。(均选填“A”“B”或“C”)。
【答案】 甲 甲、乙 A
【详解】[1]扩音是增大声音的响度,响度由振幅决定,扩音后应只有振幅增大。对比原图与甲、乙、丙图,甲图的振幅比原图大,所以裁判员的声音通过扩音后的声波波形是图甲。
[2]音调由频率决定,频率是单位时间内振动的次数,甲图、乙图在相同时间内振动的次数相同(即频率相同),所以音调相同的是甲、乙。
[3]向试管中吹气时,是试管内的空气柱振动发声。空气柱越短,振动频率越高,音调越高。图中A试管内空气柱最短,所以A试管发出声音的音调最高。
6.(25-26八年级上·四川成都·阶段检测)按要求填空:
(1)雌蜻蜓在水面上飞行时,分多次将卵“点”在水中,这就是我们常说的“蜻蜓点水”。蜻蜓点水时,引起水面振动,就会形成以点水处为中心的圆形波纹(水波),并沿水面向四周匀速传播。蜻蜓飞行时,翅膀扇动的频率范围是30-40Hz,我们______(填“能”或“不能”)听到它发出的声音。15℃空气与15℃水中,声音在______中的传播速度更快(选填“水”或者“空气”);
(2)某同学观察蜻蜓在贴近平静的水面直线飞行时,获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如图所示,图片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间水面波纹的分布情况(每次点水只形成一个波纹),三个波纹刚好在O点处重合。蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计,请据图片解答下列问题:
①从图片上看,蜻蜓的运动方向是沿x轴______;(填“向右”或“向左”)
②若该同学观测到蜻蜓从第一次点水到第三次点水历时2s,蜻蜓飞行的平均速度为______m/s。
【答案】(1) 能 水
(2) 向左 4.5
【详解】(1)[1]人耳能听到的声音频率范围大约是20~20000 Hz,所以30~40 Hz 在可听范围内,我们能听到它发出的声音。
[2]声音在固体中传播最快,液体次之,气体最慢。15℃空气中声速约340m/s,水中约1500m/s。所以水中更快。
(2)[1]水波从点水中心向外扩散,波源(蜻蜓点水的位置)移动时,波纹圆的分布是:靠近运动方向的一侧波纹密,远离运动方向的一侧波纹疏。因为蜻蜓移动后,在新的地方点水后,波纹圆中心在前一个的移动方向前方,所以同一时刻,波纹半径在运动方向一侧较小(波长看起来短),另一侧半径较大。即蜻蜓是沿x轴向左运动的。
[2]由图可知,蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为
所以蜻蜓飞行的平均速度为
7.(25-26八年级上·江苏无锡·阶段检测)现有四个编钟,如图(a)中甲、乙、丙、丁所示,
它们按从大到小的顺序由左至右排列,其中有一个编钟上有一道隐形的裂痕,为了找出这个编钟,用锤子分别敲击它们,将所产生的声波输入示波器中,图(b)中的四幅图为示波器中显示的波形图(编钟与波形图无上下对应关系),则:
(1)敲甲编钟时,其声波图像应是图(b)中图___________(A/B/C/D)
(2)敲___________(甲/乙/丙/丁)编钟时用力最大,其响度最___________(大/小);
(3)根据波形图,可判断___________(甲/乙/丙/丁)编钟有裂痕。
【答案】(1)A
(2) 丙 大
(3)丁
【详解】(1)甲是最大的编钟,频率最低,波形应该最稀疏(波长最长),即为图(b)中的(A)。
(2)[1][2]由图(b)可知,(B)的振幅最大,由波形稀疏可知,A、B、C、D分别对应甲、丙、丁、乙。敲丙编钟时用力最大,其响度最大。
(3)编钟有裂痕会导致其波形不规则,有杂波,不是光滑正弦波,如图(b)所示,(C)的波形与其他三个波形相比,有所不同,故可判断是丁编钟有裂痕。
8.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期中)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。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,如图所示。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。路面上凹槽的分布比较密,汽车行进时振动很快,于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,设定乐曲为《歌唱祖国》。在测试时,汽车经过第一个音符“sol”时速度为60km/h,用时3s,汽车振动1000次。
(1)求所对应的相邻凹槽间的距离为多少m?
(2)某汽车途经此路段,经过第一个音符“sol”时频率为400Hz,求汽车在这段公路上行驶时的速度为多少km/h?
【答案】(1)0.05m
(2)72km/h
【详解】(1)汽车经过第一个音符“sol”时,行驶的路程为
相邻凹槽间的距离为
(2)汽车此时的速度为
9.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)如图所示,微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系,他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,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:
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20
1.5
2131
2
30
2.0
1284
3
50
2.5
656
(1)三根管中音调最低的是___________号管。
(2)根据表中数据,___________(选填“能”或“不能”)得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论。
(3)如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系,则需增加一根长度为30cm,直径为___________cm或___________cm的金属管。
【答案】(1)3
(2)不能
(3) 1.5 2.5
【详解】(1)由表中实验数据可知,3号管子的频率为656Hz最低,3号管子的音调最低;
(2)探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法,由表中实验数据可知,实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同,即没有采用控制变量法,不能根据表中实验数据得出实验结论;
(3)[1][2]表格中30cm长的金属管直径为2.0cm,根据控制变量法,如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系,结合表格数据可知,需再增加一根长度30cm,直径为1.5cm或2.5cm的金属管。
10.(25-26八年级上·上海浦东新·期中)如图所示的风铃有七根长短不同的小铜管,某同学在敲打小铜管时,发现它们发出的声音音调不同。经研究:表格中是从某一根铜管截取不同长度L敲击时的振动频率。
实验序号
1
2
3
4
5
L(cm)
33
29
26
25
22
(Hz)
261.63
293.66
329.63
349.23
392
(1)要用这种小铜管自制一个乐器,发出声音的频率为340Hz,请你判断该乐器的长度的范围为______cm。
(2)判断同一规格铜管音调与长度的关系是:同一规格铜管,______。
【答案】(1)25cm~26cm
(2)铜管长度越长音调越低,长度越短音调越高
【详解】(1)若乐器发声频率为340Hz,由表格数据可知340Hz处于329.63Hz和349.23Hz之间,因此该乐器长度处在25cm与26cm之间。
(2)由表中数据可知,从左到右铜管长度在减小,频率随之在增大,而频率越高音调越高,因此可得:铜管长度越长音调越低,长度越短音调越高。
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