内容正文:
暑期预习——2.2声音的特性-2026-2027学年人教版物理八年级上学期
学习目标 1.了解声音的特性。
2.知道声音的响度跟发声体的振幅有关。
3.知道声音的音调跟发声体的振动频率有关。
4.知道不同发声体发出声音的音色不同。
5.知道生活中常见声音音调和响度的区别。
【合作探究】
一、音调
1.观察与实验:探究影响声音高低的因素
(1)将一把钢尺紧按在桌面上,使伸出桌边的部分较长(图2-2-2)。拨动钢尺,观察钢尺振动的快慢,听它振动发出声音的高低。
(2)逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,重复上述实验。
(3)实验现象:逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,观察到钢尺振动的越快,发出的声音的越高。
实验结论:物体振动的快慢不同,发出声音的高低就不同。
2.在物理学中,把声音的高低叫作音调。物体振动的快慢决定着音调的高低。物体振动得慢,发出的音调就低;物体振动得快,发出的音调就高。
3.物理学中用每秒振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。频率决定声音的音调,频率高则音调高,频率低则音调低。
4.频率的单位:赫兹,简称赫;符号:Hz。如果一个物体每秒内振动100次,它的频率就是100Hz。
5.观察声音的波形
观察甲、乙音叉发声时在示波器上显示的波形图,哪个音叉的音调高?
由图可知,乙的波形更密集一些,乙振动的频率高,音调高。
知识拓展:
发声体的振动频率与物体的长短、粗细、厚薄以及松紧等因素有关.如琴弦越细、越短、越紧,发出的声音音调越高。
学以致用
如图所示,下列操作中,不能改变音调的是( )
A.甲:改变杯内水量,再次用湿手摩擦杯口
B.乙:改变用力大小,再次以相同的速度划过梳齿
C.丙:改变钢尺伸出桌面长度,再次拨动钢尺
D.丁:改变钩码的数量,再次拨动琴弦
二、响度
1.观察与实验:探究影响声音强弱的因素
(1)轻敲音叉,将正在发声的音叉与系在细绳上的乒乓球轻轻接触。听音叉发出声音的强弱,观察乒乓球的运动情况。
(2)用力敲击音叉,重复上述实验
(3)实验现象:用力敲音叉比轻敲音叉产生的声音强,乒乓球被弹开的幅度也更大。
实验结论:音又振动的幅度不同,声音的强弱不同。
2.声音的强弱可以用响度来衡量。物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。发声体的振幅越大,发出声音的响度越大。
3.响度还跟距离发声体的远近有关。距离发声体越远,听到的声音就越小。
思考
声音是从声源向四面八方传播的,越到远处越分散,人耳感觉到的声音响度就越小,如何减小声音的分散?请举一些生活中的实例。
学以致用
如图所示,医生通过听诊器来了解患者心肺的工作情况,听诊器运用的物理原理是( )
A.由空气传播变为固体传播,使响度变大
B.增大振幅,从而增大响度
C.减少声音的分散,从而增大响度
D.缩短人耳与发声体之间的距离,使响度更大
三、音色
阅读教材P46内容,完成以下内容。
1.不同物体发出的声音,即使音调和响度相同,我们还是能分辨出它们的不同,这是因为声音还有一个重要的特性,就是音色,也叫音品或音质。
2.发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。
3.我们能分辨不同乐器发声,是因为它们的音色不同。
4.观察不同乐器发出声音的波形,可以看出,不同乐器发出音调相同的声音,频率相同,但波的形状不同,即音色不同。
学以致用
古诗《凉州词》中有“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,诗人能辨别出羌笛的声音,是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.速度
【当堂检测】
1.下列关于声现象的描述及其解释正确的是( )
A.“闻其声而知其人”的依据是不同人的声音,其音色不同
B.“公共场所不要大声喧哗”是要求人们在公共场所说话,音调要放低些
C.“响鼓还需重锤敲”说明声音的响度与频率有关
D.“余音绕梁,三日不绝”是描述声音的响度大
2.向保温瓶中注水时,保温瓶中的空气柱__________产生声音,人们通过听声音就能判断水是否装满了,这是根据声音的_________来判断的;小明喜欢利用pad听歌,根据声音的__________就判断出是哪位歌手;音量太大会使耳膜受损,为此需要减小声音的___________(后三空选填“音调”、“响度”或“音色”)。
3.小明同学探究声音的特性。
(1)如图甲,用悬吊着的乒乓球接触发声的音叉,乒乓球弹起,说明声音是由物体________产生的。
(2)重敲同一音叉,听到更大的声音,同时发现乒乓球被弹开得更远,说明声音的响度与发声体的_________有关。
(3)多次敲击不同音叉,用示波器分别记录音叉发声波形,如图乙A、B、C所示,从声音波形可以看出,音调最低的是__________声音,响度最小的是________声音。(均选填“A”、“B”或“C”)
课后作业
(分值:40分)
【基础达标】
1.(2分)如图所示,在盲人足球比赛中,运动员可通过引导员敲击球门框的声音辨别球门的位置。引导员增加敲击力度改变了声音的( )
A.速度 B.音色 C.音调 D.响度
2.(2分)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.响度 B.音色 C.音调 D.振幅
3.(2分)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”
4.(2分)手机中的“**K歌”APP,可以让我们每一个人都来体验一把当歌唱家的感觉,该软件不仅可以实现升调和降调,还可以使用各种“声音特效”,例如:可以把自己的声音变成“哪吒”的声音。下列说法正确的是( )
A.“升调”和“降调”改变了声音的响度;“声音特效”改变了声音的音色
B.“升调”和“降调”改变了声音的响度;“声音特效”改变了声音的音调
C.“升调”和“降调”改变了声音的音调;“声音特效”改变了声音的音色
D.“升调”和“降调”改变了声音的音调;“声音特效”改变了声音的响度
5.(2分)图示的二胡是一种中国传统拉弦乐器,有两根弦,始于唐朝,至今已有一千多年的历史。为使二胡发出声音的音调变高,可采取的办法是( )
A.把琴弦绷紧些 B.增加琴弦的长度
C.改用更粗的琴弦 D.增大拨弦的力度
6.(2分)如图所示的“八音盒”是一种机械音乐盒,上紧发条后圆筒转动,圆筒上按一定规律分布的高低不同的凸点拨动簧片后,就会奏出设定的乐曲。长度越长的簧片发出声音的音调越________(选填“高”或“低”);圆筒上高低不同的凸点是为了改变声音的_______。
7.(4分)如图所示,小明完成以下三个声现象的实验,请回答相关问题。
(1)如图所示,若保持________________不变,逐渐增加拨动钢尺的力度,听到声音的响度变大;
(2)如图所示,若保持拨动钢尺的力大小不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,听到声音的_________(选填“音调”“响度”或“音色”)变低。
【能力提升】
8.(2分)如图所示,下列关于中国传统乐器的描述和分析,不正确的是( )
A.弹奏琵琶时,同样大小的力拨动粗细不同的琴弦,可以发出音调不同的声音
B.吹葫芦丝时,是因为空气柱振动产生了声音
C.吹陶笛时,按住不同的气孔是为了改变声音的音调
D.用大小不同的力敲击扬琴的同一位置,发出声音的音色不相同
9.(2分)如图所示,汽车领域已广泛利用AI(人工智能)语音助手,司机可以通过更换语音包选择与自己“交谈人”的声音。下列关于声音的描述正确的是( )
A.减小声音音量实质是降低音调
B.语音助手发出的声音是语音包中真人的声带振动产生的
C.更换不同演员的语音包实际上是更换语音的响度
D.人们依据声音的音色可以分辨出使用的是哪位熟悉的演员的语音包
10.(2分)“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。关于蝉叫声和鸟鸣声,下列说法正确的是( )
①蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的
②人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声
③鸟鸣声响度大,所以鸟鸣声传播得更快
④人离蝉和鸟越近,听到声音的响度越大
A.只有①②正确 B.只要①③正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
11.(4分)如图所示的风铃有七根长短不同的小棍。小申敲打小棍,发现他们发出的声音不同,小申开始研究,如表所示是同一铁棍不同长度L时敲击的振动频率f。(表中数据不影响做题)
表:不同长度L时敲击的振动频率f
L(cm)
5
10
15
20
25
f(Hz)
700
500
400
300
250
(1)判断同一铁棍长度L与音调的关系,并说明理由。___________________________________________________________。
(2)小申要用这种材料做一个乐器,发出do re mi fa so la xi的音时,re的音小于500Hz,请你判断该乐器的长度_________10cm。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
【素养拓展】
12.(14分)【科学探究】小明同学用如图所示的实验装置探究“声音的特性”。
【实验一】如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起。
(1)泡沫塑料球被弹起,这个现象说明______________________,该装置还可以探究_______(选填序号);
①响度与振幅的关系
②音调和频率的关系
【实验二】如图乙所示,有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒,其中a、b、c等高,a、b粗细相同,c、d粗细相同。各量筒内装的水如图乙所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关,他做出了如下猜想:
猜想A:音调可能与空气柱的长短有关
猜想B:音调可能与量筒的粗细有关
猜想C:音调可能与水柱的长度有关
(2)若探究发声的音调与空气柱长度的关系,应选量筒_______。(填字母代号);
(3)选择量筒b和c,可以探究猜想________(填字母代号);
(4)小明用同样大小的力在c和d的口上吹气,使它们发声,所发出的声音音调_______(选填“c高”、“d高”或“一样高”);
(5)如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声,_________所发出的声音音调较高,发声体为____________________(选填“空气柱”、“量筒和量筒内的水”)。
【参考答案】
【合作探究】
一、
B 【解析】改变杯内水量,用湿手摩擦杯口,水量不同时杯子振动的频率不同,声音的音调不同,故A不符合题意;改变用力大小,再次以相同的速度划过梳齿,卡片振动的幅度变大,响度变大,但振动的频率不变,音调不变,故B符合题意;改变钢尺伸出桌面长度,钢尺振动的频率不同,发出声音的音调不同,故C不符合题意;改变钩码的数量,琴弦的松紧程度不同,再次拨动琴弦时,琴弦振动的频率不同,发出声音的音调不同,故D不符合题意。
二、
C 【解析】声音的响度和物体的振幅有关,医生通过听诊器来了解患者心肺的工作情况,不能改变物体的振幅,故不能改变发声响度,使响度变大,故A、B错误;医生用听诊器为病人诊病,来自患者的声音通过橡胶管传送到医生的耳朵,橡胶管减少了声音的分散,增大了响度,故C正确;医生通过听诊器来了解患者心肺的工作情况,没有缩短人耳与发声体之间的距离,使响度更大,故D错误。
三、音色
C
【当堂检测】
1.A
【解析】不同的人说话时,在音调和响度都差不多的情况下,其音色是不同的,所以“闻其声知其人”的依据是音色不同,故A正确;“公共场所不要大声喧哗”,是指让人们的说话声要小些;在物理学中,我们是用响度来表示声音的大小,所以“公共场所不要大声喧哗”是要求人们在公共场所说话响度要放小些,故B错误;“响鼓还需重锤敲”说明声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大,故C错误;“余音绕梁”是指声音遇到“梁”、“墙”等障碍物时被反射回来,不是描述声音的响度大,故D错误。
2.振动 音调 音色 响度
3.(1)振动 (2)振幅 (3)C A
【课后作业】
1.D
2.C
3.D 【解析】 “引吭高歌”是提高声音的响度大小,故A错误;“不敢高声语,恐惊天上人”,就是不敢高声说话,是指声音的响度大小,故B错误;“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;“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。
4.C 【解析】手机中的“**K歌”APP,可以让我们每一个人都来体验一把当歌唱家的感觉,该软件不仅可以实现升调和降调,还可以使用各种“声音特效”,其中“升调”和“降调”改变了声音的音调;“声音特效”改变了声音的音色,故C正确,ABD错误。
5.A 【解析】当长度、粗细相同时,弦越紧音调越高,把琴弦绷紧些,可以使二胡发出声音的音调变高,因为音调的高低与发声物体的振动频率有关,频率越大,音调就越高,故A符合题意;当粗细、松紧相同时,弦越短音调越高,增加琴弦的长度,会使二胡发出声音的音调变低,故B不符合题意;当长度、松紧相同时,弦越细音调越高,改用更粗的琴弦,会使二胡发出声音的音调变低,故C不符合题意;增大拨弦的力度,会增大二胡发出的声音的响度,不会改变音调,故D不符合题意。
6.低 响度
7.(1)钢尺伸出桌面的长度 (2)音调
8.D 【解析】同样大小的力拨动粗细不同的琴弦,琴弦振动的频率不同,即声音的音调不同,故A正确;吹葫芦丝时,发声体是空气柱,是由空气柱振动产生的声音,故B正确;吹陶笛时,按住不同的气孔改变里面空气柱的长度,改变空气柱振动的频率,从而改变了声音的音调,故C正确;用大小不同的力敲击扬琴的同一位置,此时扬琴振动的幅度不同,发出的声音的响度不同,故D错误。
9. D【解析】减小声音音量实质是降低声音的响度,故A错误;语音助手发出的声音是语音设备振动产生的,故B错误;更换不同演员的语音包实际上是更换语音的音色,故C错误;音色是指声音的品质与特色,人们依据声音的音色可以分辨出使用的是哪位熟悉的演员的语音包,故D正确。
10.C
11.(1)随着铁棍长度的增加,振动频率逐渐降低,所以铁棍的长度L越长,发出声音的音调越低 (2)大于
12.(1)发声的物体在振动 ① (2)ab (3)B (4)一样高 (5)b 量筒和量筒内的水
【解析】实验一:如图1,用竖直的悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球会被弹起,这个现象说明发声的物体在振动;
实验二:当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时,要控制量筒的粗细相同,气柱长短不同,观察图中可知a、b符合条件;一个量与多个量有关,要控制其它量不变,研究与其中一个量的关系,这种研究问题的方法叫控制变量法,因此所用到的科学研究方法是控制变量法;
(1)泡沫塑料球被弹起,这个现象说明发声的物体在振动;还可以探究响度与振幅的关系;
(2)若探究发声的音调与空气柱长度的关系,应选量筒ab;
(3)对比b、c可以发现:气柱长短相同,但量筒的粗细不同,所以这两个探究的是“气柱发声频率跟横截面积的关系”,且气柱越细,发声的音调越高;
(4)发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关,而c、d中空气柱的长度、粗细都相同,因此吹c、d时,发出声音的音调一样高;
(5)用敲击的办法也能使量筒发声,声音主要是量筒和水柱振动发出的,量筒中盛水越多,量筒和水的质量越大,越难振动,音调越低,故b发出的声音音调较高;发声体为量筒和量筒内的水。
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