1.3声音的特性与应用（举一反三·讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本初中科学讲义聚焦“声音的特性与应用”核心知识点，系统梳理声音的音调（频率决定）、响度（振幅与距离影响）、音色（材料结构决定）三大特性，进而延伸至声的利用（回声定位、超声波应用）及噪声控制（声源、传播、人耳处三途径），通过知识归纳、表格对比、实验示例构建完整学习支架。 资料以科学思维与探究实践为特色，通过“钢尺振动”“水瓶琴”等实验案例帮助学生建立声现象模型，结合“埙的五音”“编钟敲击”等生活实例强化推理论证。分层作业（10基础+8强化）含实验设计题，课中辅助教师直观教学，课后助力学生查漏补缺，提升知识应用与问题解决能力。

1.3声音的特性与应用 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳）+课后作业（10基础8强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 声音的特性】 1.音调（声源振动频率，声波图单位时间波峰/谷个数）：声音的高低。 （1）频率 ①频率（物体振动快慢）：物体在一秒内振动的次数，单位：赫兹（Hz）。如果物体在 1s 内振动 50 次，其频率为 50Hz。 ②物体振动越快，频率越快，音调越高； ③音调的高低与年龄、性别有关： 人发声频率约65Hz～1100Hz，儿童音调比成年人高，女人音调比男人高。 “女高音歌唱家” 中的 “高” 是指音调高。音调高低和声带的振动快慢有关。 （2）超声和次声 ①人的听觉频率范围是20Hz—20000Hz。 ②高于20000 Hz的声音是超声（雷达），低于20 Hz的声音是次声（蝴蝶振翅慢）。 ③人听不到超声和次声，但狗能听见次声，蝙蝠能听见超声。 （3）应用 ①超声波：B超检查；超声波金属探测仪；声呐；回声探测仪；超声雷达，蝙蝠听声辨位 ②次声波：蝴蝶振翅、地震、海啸、台风、探知核爆炸和导弹发射情况；大象用次声交流； ③音阶：从1、2、3、4、5、6、7音调一直升高； ④实验：塑料尺划过木梳；钢尺振动(改变长度)；琴弦松紧程度；水瓶琴；往热水瓶中倒开水。 2.响度（声源振幅，声波图的高低；距离远近）：声音的强弱。 （1）声音的响度用分贝作为单位，符号为dB。 （2）0dB不是没有声音，而是人刚能听到的最微弱的声音 （3）30—40dB是较为理想的安静环境。 长时间处于大于 100dB 的环境中对耳的听力会造成损伤 大于 120dB 的声音则会导致耳疼痛，甚至会造成永久性听觉障碍而听不到任何声音。 （4）实验：敲鼓是鼓面的纸屑振动的情况；钢尺振动（用力） 【特别提醒】生活中声音的 “高” 与 “低” 日常用语中所说的声音的 “高”“低” 有时指的是音调，有时指的是响度。例如 “高音我唱不上去”“低音我唱不下来” 里的 “高”“低” 指的是音调，而 “引吭高歌”“低声细语” 里的 “高”“低” 指的是响度。电视机、收音机的音量键调节的是声音的响度。 3.音色（材质、发声方式）反映了声音的品质与特色。 (1)音色可分辨不同的声音。 (2)音色与发声体的材料、结构和发声方法有关。 (3)借助示波器，可以观察到音色不同的声音的波形。 【归纳总结】易混比较 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质和特色 影响 因素 发声体振动的频率 发声体的振幅及距离发声体的远近 发声体的材料、结构 听觉表现 音调高：声音清脆、尖细，如女生的尖叫声。 音调低：声音低沉，如牛的叫声 响度大：“震耳欲聋”。响度小：“轻声细语” 不同声源发出的声音，即使音调、响度相同，听起来也有差异 【例1】如图所示为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 【解析】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。 归纳总结：声音的三个特征分别是音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和发声体的距离有关；音色是由发声体本身决定的。 【变式1-1】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 【解析】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。 【变式1-2】考古人员用两千多年前楚国的编钟演奏《茉莉花》时，用大小不同的力敲击如图所示编钟的相同位置，主要改变了声音的（ ） A.传播速度 B.响度 C.音调 D.音色 【答案】B 【解析】用大小不同的力敲击如图所示编钟的相同位置，主要发声体的振幅不同，从而发出声音的响度不同。 【知识点2 声的利用】 1.声音在传播过程中遇到障碍物，就会被反射。 分辨原声和回声的条件是：回声到达人耳比原声迟0.1s以上，即声源到障碍物的距离大于17m；为获得更好的声音感觉，音乐厅中采取消除回声的设计。 2.蝙蝠利用超声波进行回声定位；声呐定位（利用超声波方向性好的特点）。 3.利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像，以获得人体内部是否病变的准确信息，确诊病情，然后采取相应的治疗措施，如B超。 还有超声波清洗器、超声波洗牙等。 【知识点3 噪声及其控制】 1.乐音：有规律、好听悦耳、使人感觉轻松愉快的声音。 2.噪声：无规律、难听刺耳、让人烦躁不安的声音。（凡是干扰人们生活工作的声音都是） 3.控制噪声的三条途径： ①控制噪声产生（声源）、②阻断噪声传播（传播过程）、③防止噪声入耳（人耳） 4.我国标准 居民住宅区噪声，白天不能超过55dB，夜间不能超过45dB；工地噪声不超过85～90dB。 【例2】如图1、2、3、4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.图1声音的响度最小 B.图2、3声音音色和音调均相同 C.图2、3声音的响度相同 D.图4声音是一种噪声 【答案】B 【解析】图1振动时偏离中间位置的幅度最小，说明振幅最小，所以图1声音的响度最小，故A正确；相同时间内图2、3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；图2、3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；图1、2、3的振动有规律，图4的振动无规律，因此图1、2、3声音为乐音，图4声音为噪声，故D正确。故选B。 【变式2-1】如图所示为某小区安装的隔音板，以下判断正确的是（ ） A.此措施在声源处控制噪声 B.其原理与“禁止鸣笛”相同 C.隔音板通过吸收、反射声波减弱噪声 D.隔音板能完全消除车辆噪声 【答案】C 【解析】AB、隔音板是在传播过程中控制噪音，“禁止鸣笛”是在声源处减弱噪声，所以其原理不相同，故AB错误；C、隔音板通过吸收、反射声波减弱噪声，故C正确；D、隔音板不能完全消除车辆噪声，只能减弱噪声，故D错误。 【变式2-2】超声导盲手杖是一种科技助残设备，视障人士可利用该设备感知障碍物的方向、形状、距离和材质等信息。图中所示的超声导盲手杖，它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，并处理成语言信号及时播放出来，达到“以听代视”的效果。下列说法正确的是（ ） A.“以听代视”听到的是超声波信号 B.该导盲手杖利用了回声定位的原理 C.该导盲手杖需要碰触到物体才能发现障碍物 D.超声导盲手杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向、形状、距离等，利用声音传递能量 【答案】B 【解析】超声导盲手杖是将探测到的信息处理成语言信号播放，“以听代视”听到的是语言信号，不是超声波信号，人不能听到超声波，故A错误；超声导盲手杖发射超声波，超声波遇到障碍物会反射回来，根据反射回来的超声波的时间、方向等信息，就可以确定障碍物的情况，这正是利用了回声定位的原理，故B正确；超声导盲手杖是通过发射和接收超声波来探测障碍物的，不需要触碰物体，故C错误；超声导盲手杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向、形状、距离等，是利用声音传递信息，而不是传递能量，故D错误。故选B。 模块三 课后作业 基础巩固 1.如图所示，在“探究真空是否可以传声”的实验中，进行如下操作：①将正在发声的音乐卡芯(发声装置)固定在拔罐器内；②用抽气枪逐步抽出罐内空气，感受到音乐声越来越小。关于该实验的说法中，正确的是（ ） A.音乐卡芯发出的声音不是由振动产生的 B.该实验可推理出声音不能在真空中传播 C.步骤①中音乐声尖锐刺耳是因为声音响度大 D.步骤②中听到的声音越来越小是由于音调变低 【答案】B 【解析】A、声音都是由物体的振动产生，故A错误； B、正在发声的音乐卡芯固定在拔罐器内，用抽气机抽去空气，声音由大变小，由此我们可以得出声音在真空中无法传播。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，我们是在实验基础上加科学的推理得出的结论，故B正确； C、声音尖锐刺耳，说明声音的音调高，故C错误； D、抽气时听到的声音越来越小是由于响度变小的缘故，而不是音调变低，故D错误。 2.“五四”青年节到来之际，教室里传来《光荣啊，中国共青团》的歌声，小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英，主要是根据声音的（ ） A.音调 B.响度 C.音色 D.频率 【答案】C 【解析】不同发声体发出声音的音色不同，他能确定是小英在唱歌，主要是根据声音的音色。 3. “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（ ） A.蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的 B.人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声 C.鸟鸣声响度大，所以鸟鸣声传播得更快 D.人离蝉和鸟越近，听到声音的音调越大 【答案】B 【解析】蝉叫声和鸟鸣声是由蝉的发声器(发音膜)和鸟的声带振动产生的，故A错误；不同发声体发出声音的音色不同，人们是根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声的，故B正确；声音的传播速度与介质种类和温度有关，与响度无关，C错误；人离蝉和鸟越近，听到声音的响度越大，故D错误。故选B。 4.随着城市发展，噪声对人体健康的危害也在逐渐深入。下列控制噪声途径的说法正确的是（ ） A.道路两旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声 B.汽车排气管上安装消声器，是在传播过程中减弱噪声 C.安装噪声监测器可以减弱噪声的传播 D.机场跑道工作人员使用隔音耳罩是在传播过程中减弱噪声 【答案】A 【解析】道路两旁安装隔音板，属于在传播过程中减弱噪声，故A正确；汽车排气管上安装消声器，是在声源处减弱噪声，故B错误；安装噪声监测器只能监测声音响度的大小，不能减弱噪声，故C错误；机场跑道工作人员戴上防噪声耳罩是在人耳处减弱噪声，故D错误。故选A。 5.高架道路的路面通常铺设“海绵”沥青，部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙，铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是（ ） A.减小车辆噪声污染 B.保护车辆行驶安全 C.增加高架道路美观 D.阻止车辆废气外泄 【答案】A 【解析】高架道路的路面铺设“海绵”沥青，部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙，这两项措施都是以减小交通噪声污染为目的。 6.中华民族传统乐器历史悠久、种类繁多。关于乐器使用所涉及的声现象，下列分析正确的是（ ） A.唢呐表演，模仿鸟儿的叫声令人愉悦，是乐音 B.笛子演奏，按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度 C.击鼓鸣锣，告知将士冲锋或收兵，说明声音可以传递能量 D.敲击编钟，周围的人能听到声音，说明声音的传播不需要介质 【答案】A 【解析】A、乐音是指乐器发声时，物体有规则的振动产生的声音，从声音产生的角度，唢呐表演，是乐音，正确；B、笛子靠空气柱振动发声，按压不同位置的气孔，是在改变振动部分空气柱的长度，从而改变振动频率，改变音调，故B错误；C、声音可以传递信息，也可以传递能量，击鼓鸣锣，是用声音传递信息，故C错误；D、声音的传播需要介质，真空不能传声。敲击编钟，周围的人能听到声音，是靠空气传播的，故D错误。 7.在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的________。双簧管发出的声音通过______传到观众耳朵。 【答案】音调 空气 【解析】音调指声音的高低，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的音调。声音的传播需要介质，双簧管发出的声音通过空气传到观众耳朵。 8. “转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”，这描写的是琵琶的声音，从诗文中可以看出琵琶声是由琴弦________产生，转轴可以改变琴弦的松紧度，进而改变声音的________(填“音调”“响度”或“音色”)。 【答案】振动 音调 【解析】由于一切声音都是由声源振动产生的，所以琵琶声是由琴弦的振动产生的。转轴可以改变琴弦的松紧度，则琴弦振动的快慢不同，即振动频率改变了，故发出声音的音调不同。 9.如图所示是一款降噪耳机，开启降噪模式，有种世界都安静的体验。 (1)耳机可以发出声音是因为耳机内的部分结构在________。 (2)佩戴降噪耳机是在________(填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。 【答案】(1)振动 (2)人耳处 【解析】（1）耳机可以发出声音是耳机内的部分结构在电流的作用下产生了振动。 （2）耳机发出的声音波的形式传播到人耳，撞击鼓膜，然后经过听觉神经传给大脑，产生听觉。 10.跳广场舞已经成为人们健身的一项运动，为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞时将音箱的音量调小，这是在________减弱噪声；附近的居民紧闭窗户，这是在______减弱噪声。如图所示的噪声监测装置________(填“能”或“不能”)减弱噪声。 【答案】声源处 传播途中 不能 【解析】跳舞时将音箱的音量调小，这是在声源处减弱噪声；附近的居民紧闭窗户，这是在传播途中减弱噪声；噪声监测装置显示的是噪声的响度，不能减弱噪声。 强化提升 11.在“探究敲击铜管发声的频率与铜管长度、直径关系”的综合实践活动中，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，数据如表所示。分析表中数据，则（ ） 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 【解析】探究发声的频率与铜管长度、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次实验中铜管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A、B、C错误，D正确。故选D。 12.如表所示为生态环境部公布的《声音环境质量标准》(单位：dB)。下列说法错误的是（ ） 区域 6点到22点 22点到次日6点 疗养区 50 40 居民住宅区、医疗卫生区 55 45 集市贸易区 60 50 工业生产区 65 55 高速公路 70 55 铁路干线区 70 60 A.不同区域的声音标准不同 B.不同时间段的声音标准相同 C.dB是声音的响度单位 D.超过标准值的声音可视为噪声 【答案】B 【解析】A、根据表格中的数据可知：不同区域的声音标准不同，故A正确；B、不同时间段的声音标准不同，故B错误；C、db是声音的响度单位，故C正确；D、超过标准值的声音可视为噪声，故D正确。 13.第五届大运河音乐会在嘉兴运河文化旅游度假区举办，现场观众聆听到美妙的歌声。下列有关说法错误的是（ ） A.歌声由歌手声带振动产生 B.歌声以声波的形式传播 C.不同歌手的歌声音色不同 D.音箱提高了歌声的音调 【答案】D 【解析】A、歌声由歌手声带振动产生，故A正确；B、歌声以声波的形式传播，故B正确；C、不同歌手的歌声音色不同，故C正确；D、音箱提高了歌声的响度，故D错误。 14.古筝是汉民族乐器，因其音域宽广，音色优美动听，被称为“众乐之王”。如图所示是演员弹古筝的情形，下列说法错误的是（ ） A.古筝演奏时的声音是由琴弦振动产生的 B.古筝演奏时用力拨动琴弦，响度增大 C.古筝演奏时拨动琴弦越快，声音传播速度越快 D.古筝演奏时发出的声音优美动听，但也可能成为噪声 【答案】C 【解析】古筝演奏时的声音是由琴弦振动产生的，故A正确，不符合题意；物体振幅增大，响度越大，古筝演奏时用力拨动琴弦，振幅越大，响度增大，B正确，不符合题意；古筝演奏时拨动琴弦越快，音调越高，与声速无关，故C错误，符合题意；古筝演奏时发出的声音优美动听，但从环保角度分析，可能妨碍学习、工作，所以可能为噪声，D正确，不符合题意。 15.科学需要以观察和实验为基础，下面有关实验活动说法错误的是（ ） A.图1，通过乒乓球的弹开可知声音的产生原因 B.图2，气体被抽出的过程中声音由强变弱，可得出声音的传播需要介质 C.图3，说明钢尺振动的频率越高，音调越高 D.图4，戴上防噪耳罩，可以在声源处减弱噪声 【答案】D 【解析】敲击音叉时，会看到乒乓球被弹开，说明声音是由物体振动产生的，故A正确；气体被抽出的过程中声音由强变弱，加以科学推理，得出声音的传播需要介质，真空不能传声，故B正确；用手拨动伸出长度不同的钢尺，钢尺振动的频率不同，发出声音的音调不同，钢尺振动的频率越高，音调越高，故C正确；戴上防噪声耳罩，可以在人耳处减弱噪声，故D错误。故选D。 16.某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方案实施前，她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有一个声级计(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验过程如下： (1)用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内。 (2)接下来的操作是________________________________，读出声级计的示数。 (3)比较两次声级计的示数，如果________________________________，则说明泡沫板的隔音性能好。 【答案】(2)将闹钟分别放在两个盒子中，将声级计放在盒子外面相同距离处测量 (3)闹钟置于毛巾内时，声级计的示数更高(或闹钟置于泡沫板内时，声级计的示数更低) 【解析】(2)由控制变量法可知，将闹钟分别放在两个盒子中，将声级计放在盒子外面相同距离处测量，读出声级计的示数。(3)如果闹钟置于毛巾内时，声级计的示数更高，或置于泡沫板内时，声级计的示数更低，则说明泡沫板的隔音性能好。 17.科学课上同学开展了“制作简易乐器”的项目化学习活动，活动包括体验声音、探究音调等环节。 (1)体验：老师用尺子以不同的速度划过梳子，让同学们体验声音音区别，并描述声音的区别。小科表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了，你是否赞同小科的观点，你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)探究：老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验，提供了钢尺、塑料尺。甲组利用钢尺设计了如表所示的实验，请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。 步骤 实验操作 实验方案设计要求 步骤一 将钢尺伸出桌面一截，按住钢尺与桌面边缘接触的位置，拨动钢尺位置D 获取事实和证据 步骤二 改变钢尺_________________ 设置改变的量 步骤三 按住与步骤一同样的位置，用相同大小的力拨动步骤二同样的位置 划线部分的目的是___________ _______________ 步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验，获取证据 步骤五 比较几次声音音调的变化，分析得出结论 获取事实和证据，得出实验结论 【答案】(1)不赞同，声音的传播速度与物体振动的快慢无关，与传播的介质、温度有关 (2)伸出桌面的长度 控制其他变量相同 【解析】（1）体验：老师用尺子以不同的速度划过梳子，让同学们体验声音区别，并描述声音的区别。小科表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了，你是否赞同小科的观点，你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗？不赞同，声音的传播速度与物体振动的快慢无关，与传播的介质、温度有关。 18.小提琴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楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。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，琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率，实验数据记录在表中。 次数 长度L/m 重物数量/个 频率f/Hz 1 0.4 2 375 2 0.8 2 170 3 4 265 (1)分析数据可以发现，该小组同学研究的是弦发声的音调与____________和弦的松紧程度这两个因素的关系。 (2)当表格中的空格数据应该为________时，可用2、3两次实验来研究弦的音调和弦的__________________的关系。 (3)在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制弦粗细相同的长为0.8m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则可悬挂重物的个数为______个。 【答案】(1)弦的长度 (2)0.8 松紧程度 (3)2或4 【解析】(1)表中数据，弦的长度、拉弦的重物在变化，故是研究发声的音调与弦的长度和弦的松紧程度的关系。(2)当控制长度不变时，改变重物的个数，来改变弦的松紧程度，可用2、3两次实验来研究弦的音调和弦的松紧程度的关系，则填写的数据为0.8。(3)探究音调与弦的材料的关系时，应控制长度和松紧程度相同，可以与第2次或第3次实验对比，故可悬挂重物个数为2个或4个。 第 15 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.3声音的特性与应用 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳）+课后作业（10基础8强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 声音的特性】 1.音调（声源振动频率，声波图单位时间波峰/谷个数）：声音的高低。 （1）频率 ①频率（物体振动快慢）：物体在一秒内振动的次数，单位：赫兹（Hz）。如果物体在 1s 内振动 50 次，其频率为 50Hz。 ②物体振动越快，频率越快，音调越高； ③音调的高低与年龄、性别有关： 人发声频率约65Hz～1100Hz，儿童音调比成年人高，女人音调比男人高。 “女高音歌唱家” 中的 “高” 是指音调高。音调高低和声带的振动快慢有关。 （2）超声和次声 ①人的听觉频率范围是20Hz—20000Hz。 ②高于20000 Hz的声音是超声（雷达），低于20 Hz的声音是次声（蝴蝶振翅慢）。 ③人听不到超声和次声，但狗能听见次声，蝙蝠能听见超声。 （3）应用 ①超声波：B超检查；超声波金属探测仪；声呐；回声探测仪；超声雷达，蝙蝠听声辨位 ②次声波：蝴蝶振翅、地震、海啸、台风、探知核爆炸和导弹发射情况；大象用次声交流； ③音阶：从1、2、3、4、5、6、7音调一直升高； ④实验：塑料尺划过木梳；钢尺振动(改变长度)；琴弦松紧程度；水瓶琴；往热水瓶中倒开水。 2.响度（声源振幅，声波图的高低；距离远近）：声音的强弱。 （1）声音的响度用分贝作为单位，符号为dB。 （2）0dB不是没有声音，而是人刚能听到的最微弱的声音 （3）30—40dB是较为理想的安静环境。 长时间处于大于 100dB 的环境中对耳的听力会造成损伤 大于 120dB 的声音则会导致耳疼痛，甚至会造成永久性听觉障碍而听不到任何声音。 （4）实验：敲鼓是鼓面的纸屑振动的情况；钢尺振动（用力） 【特别提醒】生活中声音的 “高” 与 “低” 日常用语中所说的声音的 “高”“低” 有时指的是音调，有时指的是响度。例如 “高音我唱不上去”“低音我唱不下来” 里的 “高”“低” 指的是音调，而 “引吭高歌”“低声细语” 里的 “高”“低” 指的是响度。电视机、收音机的音量键调节的是声音的响度。 3.音色（材质、发声方式）反映了声音的品质与特色。 (1)音色可分辨不同的声音。 (2)音色与发声体的材料、结构和发声方法有关。 (3)借助示波器，可以观察到音色不同的声音的波形。 【归纳总结】易混比较 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质和特色 影响 因素 发声体振动的频率 发声体的振幅及距离发声体的远近 发声体的材料、结构 听觉表现 音调高：声音清脆、尖细，如女生的尖叫声。 音调低：声音低沉，如牛的叫声 响度大：“震耳欲聋”。响度小：“轻声细语” 不同声源发出的声音，即使音调、响度相同，听起来也有差异 【例1】如图所示为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 归纳总结：声音的三个特征分别是音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和发声体的距离有关；音色是由发声体本身决定的。 【变式1-1】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 【变式1-2】考古人员用两千多年前楚国的编钟演奏《茉莉花》时，用大小不同的力敲击如图所示编钟的相同位置，主要改变了声音的（ ） A.传播速度 B.响度 C.音调 D.音色 【知识点2 声的利用】 1.声音在传播过程中遇到障碍物，就会被反射。 分辨原声和回声的条件是：回声到达人耳比原声迟0.1s以上，即声源到障碍物的距离大于17m；为获得更好的声音感觉，音乐厅中采取消除回声的设计。 2.蝙蝠利用超声波进行回声定位；声呐定位（利用超声波方向性好的特点）。 3.利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像，以获得人体内部是否病变的准确信息，确诊病情，然后采取相应的治疗措施，如B超。 还有超声波清洗器、超声波洗牙等。 【知识点3 噪声及其控制】 1.乐音：有规律、好听悦耳、使人感觉轻松愉快的声音。 2.噪声：无规律、难听刺耳、让人烦躁不安的声音。（凡是干扰人们生活工作的声音都是） 3.控制噪声的三条途径： ①控制噪声产生（声源）、②阻断噪声传播（传播过程）、③防止噪声入耳（人耳） 4.我国标准 居民住宅区噪声，白天不能超过55dB，夜间不能超过45dB；工地噪声不超过85～90dB。 【例2】如图1、2、3、4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.图1声音的响度最小 B.图2、3声音音色和音调均相同 C.图2、3声音的响度相同 D.图4声音是一种噪声 【变式2-1】如图所示为某小区安装的隔音板，以下判断正确的是（ ） A.此措施在声源处控制噪声 B.其原理与“禁止鸣笛”相同 C.隔音板通过吸收、反射声波减弱噪声 D.隔音板能完全消除车辆噪声 【变式2-2】超声导盲手杖是一种科技助残设备，视障人士可利用该设备感知障碍物的方向、形状、距离和材质等信息。图中所示的超声导盲手杖，它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，并处理成语言信号及时播放出来，达到“以听代视”的效果。下列说法正确的是（ ） A.“以听代视”听到的是超声波信号 B.该导盲手杖利用了回声定位的原理 C.该导盲手杖需要碰触到物体才能发现障碍物 D.超声导盲手杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向、形状、距离等，利用声音传递能量 模块三 课后作业 基础巩固 1.如图所示，在“探究真空是否可以传声”的实验中，进行如下操作：①将正在发声的音乐卡芯(发声装置)固定在拔罐器内；②用抽气枪逐步抽出罐内空气，感受到音乐声越来越小。关于该实验的说法中，正确的是（ ） A.音乐卡芯发出的声音不是由振动产生的 B.该实验可推理出声音不能在真空中传播 C.步骤①中音乐声尖锐刺耳是因为声音响度大 D.步骤②中听到的声音越来越小是由于音调变低 2.“五四”青年节到来之际，教室里传来《光荣啊，中国共青团》的歌声，小明一听便知道是小英在唱歌。他能确定是小英，主要是根据声音的（ ） A.音调 B.响度 C.音色 D.频率 3. “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（ ） A.蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的 B.人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声 C.鸟鸣声响度大，所以鸟鸣声传播得更快 D.人离蝉和鸟越近，听到声音的音调越大 4.随着城市发展，噪声对人体健康的危害也在逐渐深入。下列控制噪声途径的说法正确的是（ ） A.道路两旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声 B.汽车排气管上安装消声器，是在传播过程中减弱噪声 C.安装噪声监测器可以减弱噪声的传播 D.机场跑道工作人员使用隔音耳罩是在传播过程中减弱噪声 5.高架道路的路面通常铺设“海绵”沥青，部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙，铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是（ ） A.减小车辆噪声污染 B.保护车辆行驶安全 C.增加高架道路美观 D.阻止车辆废气外泄 6.中华民族传统乐器历史悠久、种类繁多。关于乐器使用所涉及的声现象，下列分析正确的是（ ） A.唢呐表演，模仿鸟儿的叫声令人愉悦，是乐音 B.笛子演奏，按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度 C.击鼓鸣锣，告知将士冲锋或收兵，说明声音可以传递能量 D.敲击编钟，周围的人能听到声音，说明声音的传播不需要介质 7.在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的________。双簧管发出的声音通过______传到观众耳朵。 8. “转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”，这描写的是琵琶的声音，从诗文中可以看出琵琶声是由琴弦________产生，转轴可以改变琴弦的松紧度，进而改变声音的________(填“音调”“响度”或“音色”)。 9.如图所示是一款降噪耳机，开启降噪模式，有种世界都安静的体验。 (1)耳机可以发出声音是因为耳机内的部分结构在________。 (2)佩戴降噪耳机是在________(填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。 10.跳广场舞已经成为人们健身的一项运动，为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞时将音箱的音量调小，这是在________减弱噪声；附近的居民紧闭窗户，这是在______减弱噪声。如图所示的噪声监测装置________(填“能”或“不能”)减弱噪声。 强化提升 11.在“探究敲击铜管发声的频率与铜管长度、直径关系”的综合实践活动中，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，数据如表所示。分析表中数据，则（ ） 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 12.如表所示为生态环境部公布的《声音环境质量标准》(单位：dB)。下列说法错误的是（ ） 区域 6点到22点 22点到次日6点 疗养区 50 40 居民住宅区、医疗卫生区 55 45 集市贸易区 60 50 工业生产区 65 55 高速公路 70 55 铁路干线区 70 60 A.不同区域的声音标准不同 B.不同时间段的声音标准相同 C.dB是声音的响度单位 D.超过标准值的声音可视为噪声 13.第五届大运河音乐会在嘉兴运河文化旅游度假区举办，现场观众聆听到美妙的歌声。下列有关说法错误的是（ ） A.歌声由歌手声带振动产生 B.歌声以声波的形式传播 C.不同歌手的歌声音色不同 D.音箱提高了歌声的音调 14.古筝是汉民族乐器，因其音域宽广，音色优美动听，被称为“众乐之王”。如图所示是演员弹古筝的情形，下列说法错误的是（ ） A.古筝演奏时的声音是由琴弦振动产生的 B.古筝演奏时用力拨动琴弦，响度增大 C.古筝演奏时拨动琴弦越快，声音传播速度越快 D.古筝演奏时发出的声音优美动听，但也可能成为噪声 15.科学需要以观察和实验为基础，下面有关实验活动说法错误的是（ ） A.图1，通过乒乓球的弹开可知声音的产生原因 B.图2，气体被抽出的过程中声音由强变弱，可得出声音的传播需要介质 C.图3，说明钢尺振动的频率越高，音调越高 D.图4，戴上防噪耳罩，可以在声源处减弱噪声 16.某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方案实施前，她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有一个声级计(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验过程如下： (1)用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内。 (2)接下来的操作是________________________________，读出声级计的示数。 (3)比较两次声级计的示数，如果________________________________，则说明泡沫板的隔音性能好。 17.科学课上同学开展了“制作简易乐器”的项目化学习活动，活动包括体验声音、探究音调等环节。 (1)体验：老师用尺子以不同的速度划过梳子，让同学们体验声音音区别，并描述声音的区别。小科表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了，你是否赞同小科的观点，你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)探究：老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验，提供了钢尺、塑料尺。甲组利用钢尺设计了如表所示的实验，请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。 步骤 实验操作 实验方案设计要求 步骤一 将钢尺伸出桌面一截，按住钢尺与桌面边缘接触的位置，拨动钢尺位置D 获取事实和证据 步骤二 改变钢尺_________________ 设置改变的量 步骤三 按住与步骤一同样的位置，用相同大小的力拨动步骤二同样的位置 划线部分的目的是___________ _______________ 步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验，获取证据 步骤五 比较几次声音音调的变化，分析得出结论 获取事实和证据，得出实验结论 18.小提琴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楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。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，琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率，实验数据记录在表中。 次数 长度L/m 重物数量/个 频率f/Hz 1 0.4 2 375 2 0.8 2 170 3 4 265 (1)分析数据可以发现，该小组同学研究的是弦发声的音调与____________和弦的松紧程度这两个因素的关系。 (2)当表格中的空格数据应该为________时，可用2、3两次实验来研究弦的音调和弦的__________________的关系。 (3)在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制弦粗细相同的长为0.8m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则可悬挂重物的个数为______个。 第 11 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $