第三章第二节 声音的特性 同步讲义 -2026-2027学年沪科版（五四学制）物理八年级上学期

本讲义聚焦初中物理“声音的特性”核心知识点，从人耳听觉范围切入，系统梳理音调与频率、响度与振幅及距离、音色与材料结构的关系，结合实验探究（如钢尺振动、音叉振幅实验）和波形图分析，构建从基础概念到应用的完整学习支架。 该资料以14个题型为框架，通过典例与变式结合，突出科学探究（如探究音调影响因素实验）和科学思维（控制变量法分析琴弦特性），融入乐器、倒车雷达等生活实例强化物理观念。课中辅助教师高效授课，课后助力学生针对性练习，查漏补缺。

第3章 3.2 声音的特性 内 容 导 航 题型1 人耳的听觉范围 题型2 音调 题型3 音调与频率的关系 题型4 探究音调与物体振动快慢的关系 题型5 超声波与次声波 题型6 乐器音调的影响因素 题型7 响度 题型8 响度与振幅、距离发声体的关系 题型9 探究影响响度的因素 题型10 增加响度的方法 题型11 根据音色辨别发声体 题型12 音色的决定因素 题型13 音调、响度、音色的比较 题型14 声音的波形图 考 点 演 练 题型1 人耳的听觉范围 解｜题｜知｜识 人的听觉频率范围：人能够感受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从20Hz到20000Hz。 【典例1】一个声源在振动，但人耳却听不到声音，下列说法中正确的是（　　） A．一定是声源的振幅太小 B．一定是声音的频率太低或太高，超出了人的听觉范围 C．一定是声源和人耳间没有介质传播声音 D．以上三种情况都有可能 【变式1】人能感受到的声音频率范围大致为（　　） A．20Hz～20000Hz B．60Hz～65000Hz C．15Hz～50000Hz D．10Hz～150000Hz 【变式2】某一物体正在振动，2秒振动600次，则这个物体振动的频率为 　 　 Hz，此物体振动发出的声音 　 　 （填“能”或“不能”）被人耳听到。 【变式3】声音有两个作用：　 　 ，　 　 ，人耳的听觉范围是 　 　 。 题型2 音调 解｜题｜知｜识 （1）定义：声音的高低叫做音调； （2）频率：每秒内振动的次数。 ①单位：赫兹，简称赫； ②单位符号：Hz。 【典例1】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．音调 B．响度 C．音色 D．速度 【变式1】如图是新疆民谣《克拉玛依之歌》的一段简谱，当小新同学唱到“当年我”三个字时，以下对声音变化描述正确的是（　　） A．声音的传播速度增大 B．声音的音调逐渐升高 C．声波的振动幅度逐渐增大 D．声音的音色逐渐改变 【变式2】有关声音的说法，正确的是（　　） A．声音可以在真空中传播 B．声音是由物体振动产生的 C．声音的传播不需要时间 D．声音在传播过程中音调逐渐降低 【变式3】音乐会上，演员正在演奏二胡，二胡发声是因为琴弦在　 　 ，演奏过程中，演员不断调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变声音的　 　 。 题型3 音调与频率的关系 解｜题｜知｜识 音调：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】如图所示的贾湖骨笛是我国迄今发现最早的管乐器。吹奏时手指按在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．速度 【变式1】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 【变式2】如图所示，几个相同的试管中装入不同深度的水，用棍敲击和用嘴吹都能使它们发出不同音调的声音。关于这一现象，下列说法中正确的是（　　） A．用嘴吹时，水装得越多的试管，发出声音的音调越高 B．用棍敲击时，水装得越多的试管，发出声音的音调越高 C．水装得越多，两种方式使它们发出的音调都会越低 D．水装得越少，两种方式使它们发出的音调都会越低 【变式3】如图所示，在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水，水面的高度不等。 （1）若用相同的力敲击它们，就可以发出不同音调的声音，此时发出声音的声源 是 　 　 （填“空气柱”或“水瓶和水”），盛水越多，敲击时发出声音的音调就越 　 　 。 （2）若用嘴依次吹瓶口，也可以发出不同音调的声音，此时发出声音的声源 是 　 　 （填“空气柱”或“水瓶和水”），瓶中的水越多，发出声音的音调就越 　 　 。 （3）往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断保温瓶里水位的高低，因为 　 　 。 A．随着水位升高，音调逐渐升高 B．随着水位升高，音调逐渐降低 C．灌水过程中音调保持不变，响度越来越大 D．灌水过程中音调保持不变，响度越来越小 题型4 探究音调与物体振动快慢的关系 解｜题｜知｜识 （1）实验探究：如图所示，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它发出的声音，同时注意观察钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同。 （2）实验结论：钢尺伸出桌面边缘长度越长时，钢尺振动得越慢，钢尺发出的音调越低；钢尺伸出桌面边缘长度越短时，钢尺振动得越快，钢尺发出的音调越高 【典例1】如图所示，用钢尺做探究实验。 （1）小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面，用力拨动直尺，观察到直尺伸出桌面的部分在振动，同时听到了直尺拍打桌面发出的声音，这是由于小明采用了如 图 　 　 （选填“A”或“B”）所示的实验操作方法。 （2）小明规范实验操作后，拨动直尺，观察直尺振动快慢的同时听直尺发出的声音，接着增大直尺伸出桌面的长度，再次将直尺按压相同的幅度，小明观察到直尺的振动 变 　 　 ，直尺发出声音的音调变 　 　 。 （3）本实验中听到的声音应该是 　 　 （选填“A”或“B”）。 A.钢尺伸出桌面部分振动发出的 B.钢尺拍打桌面发出的 【变式1】小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关。于是他想用实验进行探究。 （1）如图甲所示，a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同。 ①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线 　 　 的关系。 ②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择 　 　 和 　 　 两弦线做实验。 ③小明研究后得出判断，在图乙中，松紧相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住 　 　 点。 （2）小明还发现，将松弛琴弦的振动录制下来以两倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音。 ①以2倍速度播放时才能被听到的声音在正常播放时属于 　 　 声波。快速播放时，相当于把声源振动的总时间 　 　 （填“缩短”或“延长”）了。 ②快速播放音调变高，声波传播速度将 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【变式2】某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。具体数据如下表： 编号 材料 长度 粗细 松紧 甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧 乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧 丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧 丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松 （1）用同样的力拨动钢丝甲和乙，发现拨动　 　 钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是：在弦的长度、松紧程度相同时，振动的频率高低与弦的　 　 有关； （2）为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时，他应用同样大小的力先后拨动　 　 和　 　 钢丝； （3）先后用同样的力拨动丙钢丝和丁钢丝，是为了探究振动频率的高低与　 　 的关系； （4）上述实验中所使用到的实验方法是　 　 。 【变式3】如图甲所示，小华和小刚用细棉线连接了两个一次性纸杯制成了一个“土电话”。 某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动。他们选用的琴弦长度、材料在图乙中已标出（其中琴弦的直径关系：a＝c＝d＜b），并且每根琴弦固定在音箱”上的松紧程度一致。 （1）若选择琴弦a和b，则是为了研究　 　 。 （2）若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论。该同学探究过程中存在什么问题？　 　 。 题型5 超声波与次声波 解｜题｜知｜识 频率高于人的听觉上限（约为20000Hz）的声波，称为超声波．次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波．次声波的频率范围大致为小于20Hz． 【典例1】2023年9月5日，在台湾省嘉义县发生了4.9级地震，地震时某些动物能感觉到地震之前发出的声波，而人耳却听不见，这是因为此声波（　　） A．不具有能量 B．为超声波 C．振动频率低于20Hz D．不能在空气中传播 【变式1】物体虽然振动，但以下情况中我们却听不到声音，在声源和人耳之间　没有　 （填“有”或“没有”）传播声音的介质；声源振动的频率高于　 　 Hz或低于　 　 Hz；传入人耳的声音太小，其声强级小于　 　 dB。 【变式2】周末，小刚一家驾车外出游玩，他用所学物理知识解决了不少实际问题。 （1）小刚告诉妈妈，倒车雷达是利用　 　 （选填“超声波”或“次声波”）来工作的，如果倒车雷达发出信号后，0.01s接收到回声，已知声波在空气中的传播速度为340m/s，则障碍物距离汽车　 　 m。 （2）行驶中，小刚看到如图所示路标，知道汽车在该路段行驶的最快速度不能超 过　 　 ，在不违反交通规则的前提下，从标志牌到净月最快需要　 　 min。 【变式3】童话《大象招聘》中有这样的描述。大象办的农场饱受老鼠的困扰，大象想招聘一些猫来灭鼠。下图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。 （1）大象与猫之间是否能完成招聘中语言沟通吗？请简述理由　 　 ； （2）大象发声的频率主要是集中在　 　 （选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内。 （3）大象能提前感知地震的到来，因此你推测地震的声波是超声波还是次声 波　 　 。 题型6 乐器音调的影响因素 解｜题｜知｜识 要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法． （1）在粗细、长短相同时，改变弦的松紧，探究音调与弦的松紧的关系. （2）在粗细、松紧相同时，改变弦的长短，探究音调与弦的长短的关系. （3）在松紧、长短相同时，改变弦的粗细，探究音调与弦的粗细的关系. 【典例1】在学习吉他演奏的过程中。小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论。提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低。可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 　 　 　 　 F 铜 100 0.76 G 铜 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 （1）为了验证猜想一。应选用编号为 　 　 的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为 　 　 的琴弦进行实验。 （3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。 【变式1】敏敏在学习二胡演奏的过程中，发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，她决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列4种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度 横截面积/mm2 A 钢 60 0.76 B 钢 60 0.89 C 钢 80 0.89 D 铜 80 （1）为了验证猜想一，应选用编号为　 　 、 　 的琴弦进行实验； （2）为了验证猜想二，应用编号为　 　 、　 　 的琴弦进行实验； （3）表中有的琴弦规格还没有填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺数据。 【变式2】在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 【猜想一】：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。 【猜想二】：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2） A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 【猜想三】：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了表中所列9种规格的琴弦进行实验。 （1）为了验证猜想一，应选用编号为　 　 、　 　 、　 　 的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为　 　 、　 　 、 　 的琴弦进行实验。 （3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。 题型7 响度 解｜题｜知｜识 声音的强弱叫作响度。 【典例1】上课时同学回答问题声音洪亮，老师和同学们都听得很清楚，这里的“洪亮”指的是声音的（　　） A．音调高 B．响度大 C．音色优美 D．传播速度快 【变式1】导游讲解时使用扩音器是为了改变声音的（　　） A．音色 B．音调 C．响度 D．频率 【变式2】在比较材料的隔声性能”的实践活动中，把声源用不同材料包裹好放在一个鞋盒里，小明逐步远离声源，直至听不到声音为止，比较此处距声源的距离。下列说法正确的是（　　） A．选用音叉或闹钟作为声源都可以 B．该实验对周围环境的声音没有要求 C．实验中应该控制所用材料的厚度相同 D．实验中测得的距离越远，对应材料的隔声性能越好 【变式3】如图所示，是一款新型蓝牙跑步耳机，佩戴时不堵塞耳朵，将耳机贴在颞骨两侧，耳机发出的振动信号传到听觉神经后，我们就可以听到声音了，这是因为 　 　 （选填“固体”、“液体”或“气体”）可以传声；需要时增大音量指的是增大了声音 的 　 　 。 题型8 响度与振幅、距离发声体的关系 解｜题｜知｜识 （1）振幅：物体振动时，偏离原来位置的最大距离 （2）响度与振幅的关系：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越少。 （3）响度与距离发声体的远近的关系：距离发声体越远，声音越分散，听到的声音响度越小；距离发声体越近，听到的声音响度越大。 【典例1】某同学想比较隔音毡与隔音棉的隔音性能，将它们分别以同样的方式置于有闹钟的模拟房间内，发现隔音毡的隔音性能更好，则距离模拟房间1m远处的声音（　　） A．内置隔音毡时响度更小 B．内置隔音棉时响度更小 C．内置隔音毡时音调更低 D．内置隔音棉时音调更低 【变式1】小聪特别喜欢拉二胡。下列说法正确的是（　　） A．弦不需要振动就能发出声音 B．手指按压弦的不同位置可以改变声音的音色 C．用力拉就能提高二胡声音的音调 D．二胡的声音是通过空气传入小聪耳朵的 【变式2】人们凭听觉能发现飞行的蜜蜂，而不能发现飞行的蝴蝶，这是因为（　　） A．蝴蝶飞得快，人们来不及发现它 B．蝴蝶翅膀振动的振幅太小，发出的声音的响度很小 C．蝴蝶翅膀振动的振幅太小，发出的声音的音调很小 D．蝴蝶翅膀振动的频率太低，不能引起人们的听觉 【变式3】往7个相同的透明玻璃瓶中灌入不同高度的水，用同样大小的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7”的音，发出声音的响度 　 　 （填“相同”或“不同”），最右边瓶发出的是 　 　 （填“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”）音。 题型9 探究影响响度的因素 解｜题｜知｜识 实验器材：铁架台、乒乓球、细线、音叉、小锤。 实验方法：转换法 实验步骤： （1）用细线将乒乓球系住，挂在铁架台上，高度与音叉上端相平； （2）将音叉紧贴乒乓球放好，用小锤轻敲音叉，观察乒乓球弹开的距离； （3）用小锤重击音叉，再次观察乒乓球弹开的距离。 实验现象：当用力击打音叉后，乒乓球被弹开的距离明显变大，音叉发出的声音响度明显变大。 实验结论：响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。 【典例1】在学习声学时，小丽同学做了如下实验： （1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明发声的物体在 　 　 ；乒乓球在实验中的主要作用是 　 　 ；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得更远，听到声音的响度也更大，这个现象说明振幅越大，响度越 　 　 。 （2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说 明 　 　 能传声；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是 　 　 （选填“甲”或“乙”）实验。 【变式1】物理学是一门基于实验的学科。热爱物理学习的小阳同学积极主动地开展了各种课外实验活动。 （1）小阳利用图1所示的器材测量了自己百米赛跑的成绩，该器材名称是 　 　 。示数如图2所示，则小阳的百米赛跑成绩为 　 　 s。 （2）小阳测量了鸡蛋的质量。一个鸡蛋的质量接近于 　 　 。 A.0.5克 B.5克 C.50克 D.500克 （3）（不定项选择）小阳做了与声音相关的一系列实验，其中是为了“探究声音的响度与哪些因素有关”的情境是 　 　 。 【变式2】如图所示，小琳将几个小纸团放在正在播放音乐的扬声器上的纸盆上，发现纸团上下不断跳动。 （1）她断开开关，让扬声器停止播放音乐，纸盆上的小纸团 　 　 （选填“还在”或“停止”）跳动。这说明了，声音是由物体的 　 　 而产生的。实验中，小纸团的作用是：将纸盆的 　 　 从而便于观察； （2）她在扬声器播放音乐时，调大音量，发现小纸团跳得 　 　 ，这说明了，发声体的 　 　 越大，声音的响度越大； 【变式3】某同学用尺子探究声音的音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验： （1）探究音调的影响因素时，把钢尺紧按在桌面，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，观察钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动（钢尺振动的幅度大致相同），对比此时尺子振动的声音。实验发现尺子伸出桌面的长度越长，振动 越 　 　 ，发出声音的音调越 　 　 ；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的 　 　 有关； （2）探究响度的影响因素时，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，用大小不同的力拨动钢尺，听它振动发出的声音，观察钢尺振动的 　 　 ； （3）在实验中会发现：当尺子伸出桌面超过一定长度时，即使用较大的力拨动钢尺，也听不到声音，这是由于 　 　 ； （4）在以上实验中研究问题的实验方法是 　 　 。 题型10 增加响度的方法 解｜题｜知｜识 （1）减小声音的传播距离来增大响度； （2）增大声带振动的幅度来增大响度。 【典例1】为了让同学们听得更清楚，老师常用扩音器。扩音器的作用是（　　） A．让声音传播得更快 B．增大声音的响度 C．防止噪声产生 D．改变声音的音色 【变式1】医生用听诊器诊病是因为（　　） A．听诊器能改变发声体的频率，使音调变高 B．听诊器能使振动的振幅增加，使响度增大 C．听诊器能缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些 D．听诊器能减小声音的分散，使传入人耳的响度更大些 【变式2】吹奏唢呐时，唢呐声是由于空气 　 　 产生的，用更大的力吹唢呐发出声音的 　 　 会变大。 【变式3】向远处喊话时，喊话的人常用手做成一个喇叭形状，放在自己的嘴上，这样做有什么道理？ 题型11 根据音色辨别发声体 解｜题｜知｜识 音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志 【典例1】华为AI音箱的人设“小艺”是专业的智慧管家，将“小艺”作为唤醒词，可轻松开关电灯、调节空调温度等。下列有关“小艺”涉及到的声现象说法正确的是（　　） A．“小艺”发出的声音不是由物体振动产生的 B．人们听见“小艺”讲故事的声音频率低于20Hz C．“小艺”发出的声音通过空气传播到人们的耳朵 D．人人都能唤醒“小艺”是因为每个人的音色都相同 【变式1】“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁，而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁识别主人身份主要是依据声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．振幅 【变式2】爷爷用手机听“孙悟空”说评书，这是手机在利用AI技术模仿“孙悟空”声音的（　　） A．响度 B．音色 C．音调 D．语速 【变式3】用手机接打电话时，很容易听出熟悉人的声音，这是根据声音的　 　 判断的。在嘈杂的公共场所带耳机听MP3，往往需要增大音量，这是增大了声音的　 　 ，若长此以往会使听力下降，有害健康。 题型12 音色的决定因素 解｜题｜知｜识 音色的决定因素：发声体的材料、结构 【典例1】编钟、石磬和骨笛均是我国出土的古代乐器，演奏时它们发出的声音音色不同，这主要是因为（　　） A．发声体振动频率不同 B．发声体振动幅度不同 C．发声体材料不同 D．声音传播速度不同 【变式1】归纳总结知识的方法多种多样，如图所示的思维导图就是其中一种，请填写出对应的内容：①　 　 ②　 　 ③　 　 。 【变式2】物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了探究： （1）如图甲所示，用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端，本实验中应该听的声音是 　 （选填“A”或“B”）。 A.塑料尺伸出桌面部分振动发出的 B.塑料尺拍打桌面发出的 （2）实验时，塑料尺伸出桌面的长度越长，振动得越　 　 ，发出声音的音调越　 　 。 （3）小华同学发现塑料尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到塑料尺在振动，但却听不到声音，这是因为　 　 。 （4）拔塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后两次发声的波形如图乙所示。可见结构的不同，会导致发出声音的　 　 （选填“音调”“响度”或“音色”）改变。 题型13 音调、响度、音色的比较 解｜题｜知｜识 （1）音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高； （2）响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关．振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小； （3）音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志． 【典例1】在公共场所“轻声”说话，在课堂上“大声”回答问题，这里的“轻声”和“大声”是指声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．声速 【变式1】下面对部分诗句中蕴涵物理知识的理解，其中错误的是（　　） A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”——“青山”的运动是以帆船为参照物 B．“人在桥上走，桥流水不流”——“桥流”所选择的参照物是流水 C．“乡音无改鬓毛衰”——“乡音无改”是指音色没有发生变化 D．“当年走马锦城西，曾为梅花醉似泥”——诗人骑马观景，诗人相对于景物静止 【变式2】“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”指声音的　 　 ；蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的　 　 不同，同时还可以根据声音的　 　 来大致判断周围同学离开他的远近。（均选填“音调”、“响度”或“音色”） 【变式3】如图所示，湖北省博物馆中的展品曾侯乙编钟，用青铜铸成，多个大小不同的钟悬挂在一个钟架上。用大小相同的力敲击不同的钟，能发出不同的声音。 （1）用大小相同的力敲击不同的钟，发出的声音具有不同的 　 （填选项字母）。 A.响度 B.音色 C.音调 D.传播途径 （2）用大小不同的力敲击同一个钟，发出声音的 　 　 （填声音的一种特性）不同。 （3）水哨，俗称“水咕嘟”，只要往里面装少量的水，往尾部吹气就能发出脆若黄鹂的声音。“脆若黄鹂”形容的是声音的 　 　 （填声音的一种特性）。 （4）观察下列声音波形图，　 　 的音调相同， 　 的响度相同。（均填选项字母） 题型14 声音的波形图 解｜题｜知｜识 波形图的主要参数： 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。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。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。不同的波形代表不同的音色 【典例1】如图所示，将甲、乙两物体发出的声音信号输入到同一示波器，由波形图可知（　　） A．甲物体振动的幅度较小 B．乙物体振动的频率较低 C．甲、乙两列波声音的音调相同 D．甲、乙两列波声音的响度相同 【变式1】如图1所示，在空气均匀且温度处处相同的室内，小明吹响长笛一个音，并用A、B两个相同设置的声音监测器在距小明不同距离的位置监测，得出如图2的波形图，以下说法正确的是（　　） A．声音从监测器B处传播到监测器A处，频率减小 B．声音从监测器B处传播到监测器A处，响度减小 C．声音从监测器A处传播到监测器B处，音色改变 D．声音从监测器A处传播到监测器B处，声速改变 【变式2】在物理跨学科实践学习中，小黄自制了乐器。他收集了7个材质和形状相同、但大小不同的碗，制作了“碗琴”，如图（a）所示。 （1）小黄用木槌分别敲击这7个碗，其中，发声音调最高的是　 　 号碗（填写数字序号）。小黄敲击②号碗时，身后的小明也听到了碗振动发出的声音，他们听到声音的响度 　 。（选“A.相同”或“B.不同”）。 （2）降噪耳机的工作原理是：采集环境噪声，分析主要噪声源的频率，如图（b）所示，然后发出相同频率的新噪声，恰能将原噪声的振动抵消。图（c）中能够抵消噪声源振动的新噪声的振动图像是　 　 。 【变式3】观察图中同一示波器（各种条件都相同）屏幕显示的甲、乙、丙三种声音的波形图可知它们的音调 　 　 ，响度 　 　 ，音色 　 　 （均选填“相同”或“不相同”）。 过 关 验 收 1．长途汽车经过长时间行驶后，驾驶员常常会停下车，拿根铁棒敲打车轮，凭借声音可以判断轮胎内的空气是否充足。这主要是空气充足时发出声音的（　　） A．响度较大 B．音调较高 C．音调较低 D．响度较小 2.如图所示，我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》，为全国人民送上太空音乐祝福，王亚平用手指不断拨动琴弦，主要是为了改变古筝发出声音的（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．振幅 3.小英在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测发声音调的高低可能与弦的长短、粗细和松紧有关。于是她想通过如图所示的实验来探究自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的弦的条件及发声音调的高低情况。 实验次数 弦的材料 弦AB间的长度/cm 弦的横截面积/mm2 弦端所挂钩码的个数 弦发声音调的高低 1 尼龙丝 30 0.5 3 较低 2 尼龙丝 20 0.5 3 较高 3 尼龙丝 20 0.3 3 更高 4 尼龙丝 20 0.3 5 最高 （1）分析比较第1、2两次的实验情况，你得出的结论是 　 　 。 （2）分析比较第 　 　 、　 　 两次的实验情况，能得出在弦的松紧、长短相同时，弦越细音调越高的结论。 （3）分析比较第3、4两次的实验情况，你得出的结论是 　 　 。 （4）探究过程通过采用下列步骤：①分析归纳；②实验研究；③提出问题（猜想）；④得出结论。你认为小英要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该 是 　 　 。（填写序号） 4．晓滨自从学习物理后，对物理产生了浓厚的兴趣。他通过观察发现：在家中K歌时，产生的噪声会打扰到邻居休息。于是他准备对家中“K歌房间”进行降噪改造。为了比较不同材料的降噪能力，他选择鞋盒充当“房间”，把闹钟放到鞋盒中间作为噪声源，将不同的材料分别铺满整个鞋盒，然后逐渐远离鞋盒直到听不见滴答声，并记下此时人离鞋盒的距离。实验过程中收集的证据如表所示。 材料 泡沫板 报纸 塑料袋 毛巾布 听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 5.2 1.2 （1）晓滨的设计利用了离声源越远，听到声音的响度越 　 　 （选填“大”或“小”）的原理； （2）此实验用到的研究方法有 　 　 法和 　 　 法。 （3）分析实验数据可知：从降噪效果方面考虑，晓滨优先选用的降噪材料是 　 　 。 5．本溪市南芬区有一条彩虹音乐公路，汽车行驶在这段公路上，由于轮胎与地面、空气的撞击，就可以听到歌曲《英雄赫歌》在瓦边同荡。关于上述情景，下列说法正确的是（　　） A．轮胎和地面、空气撞击频率的变化，会改变歌声的响度 B．歌声如果足够大，没有介质也可以传播 C．歌声在不同介质中传播的速度一般是不同的 D．歌声在空气中以波的形式传播 6．如图是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中与甲音调相同的是 　 ，与甲响度相同的是 　 　 （选填“甲”、“乙”、“丙”）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 3.2 声音的特性 内 容 导 航 题型1 人耳的听觉范围 题型2 音调 题型3 音调与频率的关系 题型4 探究音调与物体振动快慢的关系 题型5 超声波与次声波 题型6 乐器音调的影响因素 题型7 响度 题型8 响度与振幅、距离发声体的关系 题型9 探究影响响度的因素 题型10 增加响度的方法 题型11 根据音色辨别发声体 题型12 音色的决定因素 题型13 音调、响度、音色的比较 题型14 声音的波形图 考 点 演 练 题型1 人耳的听觉范围 解｜题｜知｜识 人的听觉频率范围：人能够感受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从20Hz到20000Hz。 【典例1】一个声源在振动，但人耳却听不到声音，下列说法中正确的是（　　） A．一定是声源的振幅太小 B．一定是声音的频率太低或太高，超出了人的听觉范围 C．一定是声源和人耳间没有介质传播声音 D．以上三种情况都有可能 【答案】D 【解答】解：人耳却听不到声音，有可能是声源的振幅太小，或离发声体太远； 声音传播需要介质，所以当在声源和人耳之间没有传播声音达的介质时，人不会听到声音； 当声音的频率高于20000Hz或低于20Hz时，此频率范围不在人能听到的声音频率范围之内，所以人不会听到声音； 当声强级小于0分贝时人也不会听到声音； 故选：D。 【变式1】人能感受到的声音频率范围大致为（　　） A．20Hz～20000Hz B．60Hz～65000Hz C．15Hz～50000Hz D．10Hz～150000Hz 【答案】A 【解答】解：人耳听到声音的频率有一定的范围，大多数人能够感受到的声音的频率范围是20Hz到20000Hz。 故选：A。 【变式2】某一物体正在振动，2秒振动600次，则这个物体振动的频率为 　300　 Hz，此物体振动发出的声音 　能　 （填“能”或“不能”）被人耳听到。 【答案】300；能 【解答】解：已知物体2秒振动600次，故每秒钟振动次数是300次，故频率为300Hz； 因人能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，故此该声音能被人听到。 故答案为：300；能。 【变式3】声音有两个作用：　传递信息　 ，　传递能量　 ，人耳的听觉范围是 　20Hz～20000Hz　 。 【答案】传递信息；传递能量；20Hz～20000Hz。 【解答】解：声能用来传递信息，也能用来传递能量；人类能够听到的声的频率范围为20Hz～20000Hz。 故答案为：传递信息；传递能量；20Hz～20000Hz。 题型2 音调 解｜题｜知｜识 （1）定义：声音的高低叫做音调； （2）频率：每秒内振动的次数。 ①单位：赫兹，简称赫； ②单位符号：Hz。 【典例1】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．音调 B．响度 C．音色 D．速度 【答案】A 【解答】解：简谱中数字符号表示声音的音调，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式1】如图是新疆民谣《克拉玛依之歌》的一段简谱，当小新同学唱到“当年我”三个字时，以下对声音变化描述正确的是（　　） A．声音的传播速度增大 B．声音的音调逐渐升高 C．声波的振动幅度逐渐增大 D．声音的音色逐渐改变 【答案】B 【解答】解：根据题中的简谱可知：当小新同学唱到“当年我”三个字时，音调逐渐变高，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式2】有关声音的说法，正确的是（　　） A．声音可以在真空中传播 B．声音是由物体振动产生的 C．声音的传播不需要时间 D．声音在传播过程中音调逐渐降低 【答案】B 【解答】解： A、声音传播需要介质，真空不能传声。此选项错误； B、声音的发声体的振动产生的，一切发声的物体都在振动。此选项正确； C、声音在不同介质中传播速度不同，但都需要一定的传播时间。此选项错误； D、音调与发声体振动的频率有关，声音传播过程中音调保持不变。此选项错误。 故选：B。 【变式3】音乐会上，演员正在演奏二胡，二胡发声是因为琴弦在　振动　 ，演奏过程中，演员不断调整手指在琴弦上的按压位置是为了改变声音的　音调　 。 【答案】振动；音调 【解答】解：演员在表演二胡时，用弓拉动琴弦，使琴弦振动发声；当不断调整手指在琴弦上的按压位置，琴弦的振动快慢就会不一样，故发出声音的音调就会不同。 故答案为：振动，音调。 题型3 音调与频率的关系 解｜题｜知｜识 音调：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】如图所示的贾湖骨笛是我国迄今发现最早的管乐器。吹奏时手指按在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．速度 【答案】A 【解答】解：吹奏骨笛，当用手指按在不同的音孔上，改变了笛子内部空气柱的长度，改变了空气柱的振动频率，从而改变了声音的音调，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式1】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 【解答】解：吹奏陶笛时，手指按在不同的音孔上，空气柱的长短不同，空气柱振动的频率不同，能改变长笛发出声音的音调不同。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 【变式2】如图所示，几个相同的试管中装入不同深度的水，用棍敲击和用嘴吹都能使它们发出不同音调的声音。关于这一现象，下列说法中正确的是（　　） A．用嘴吹时，水装得越多的试管，发出声音的音调越高 B．用棍敲击时，水装得越多的试管，发出声音的音调越高 C．水装得越多，两种方式使它们发出的音调都会越低 D．水装得越少，两种方式使它们发出的音调都会越低 【答案】A 【解答】解：吹和敲发声的部位不一样。吹是空气柱发声，里面装的水越多，空气柱体积越小，频率就越高，音调也就越高；敲是试管和水在发声，水越多，频率越低，音调也就越低，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式3】如图所示，在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水，水面的高度不等。 （1）若用相同的力敲击它们，就可以发出不同音调的声音，此时发出声音的声源是 　水瓶和水　 （填“空气柱”或“水瓶和水”），盛水越多，敲击时发出声音的音调就越 　低　 。 （2）若用嘴依次吹瓶口，也可以发出不同音调的声音，此时发出声音的声源是 　空气柱　 （填“空气柱”或“水瓶和水”），瓶中的水越多，发出声音的音调就越 　高　 。 （3）往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断保温瓶里水位的高低，因为 　A　 。 A．随着水位升高，音调逐渐升高 B．随着水位升高，音调逐渐降低 C．灌水过程中音调保持不变，响度越来越大 D．灌水过程中音调保持不变，响度越来越小 【答案】（1）水瓶和水；低；（2）空气柱；高；（3）A。 【解答】解：（1）当用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶壁，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低。 （2）当用嘴依次吹瓶口，振动的物体是空气柱，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越大，音调越高。 （3）往保温瓶里灌开水的过程中。保温瓶内的水位升高，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，频率越大，音调越高，故A正确。 故答案为：（1）水瓶和水；低；（2）空气柱；高；（3）A。 题型4 探究音调与物体振动快慢的关系 解｜题｜知｜识 （1）实验探究：如图所示，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它发出的声音，同时注意观察钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同。 （2）实验结论：钢尺伸出桌面边缘长度越长时，钢尺振动得越慢，钢尺发出的音调越低；钢尺伸出桌面边缘长度越短时，钢尺振动得越快，钢尺发出的音调越高 【典例1】如图所示，用钢尺做探究实验。 （1）小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面，用力拨动直尺，观察到直尺伸出桌面的部分在振动，同时听到了直尺拍打桌面发出的声音，这是由于小明采用了如图 　B　 （选填“A”或“B”）所示的实验操作方法。 （2）小明规范实验操作后，拨动直尺，观察直尺振动快慢的同时听直尺发出的声音，接着增大直尺伸出桌面的长度，再次将直尺按压相同的幅度，小明观察到直尺的振动变 　慢　 ，直尺发出声音的音调变 　低　 。 （3）本实验中听到的声音应该是 　A　 （选填“A”或“B”）。 A.钢尺伸出桌面部分振动发出的 B.钢尺拍打桌面发出的 【答案】（1）B；（2）慢；低；（3）A。 【解答】解：（1）听到直尺拍打桌面发出的声音，是因为钢尺在振动过程中与桌面发生了碰撞，说明钢尺没有被紧压在桌面上，应该是采用了图中B所示的实验操作方法。若按A方法操作，钢尺被紧压在桌面，主要是钢尺伸出桌面部分振动发声，不会有明显的拍打桌面声。 （2）钢尺伸出桌面的长度越长，其振动部分的质量越大，振动就越慢，而音调的高低与物体振动频率有关，振动频率越低，音调越低，所以直尺发出声音的音调变低。 （3）本实验是探究钢尺振动发声的特性，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听到的声音是钢尺伸出桌面部分振动发出的，而不是钢尺拍打桌面发出的，故答案选A。 故答案为：（1）B；（2）慢；低；（3）A。 【变式1】小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关。于是他想用实验进行探究。 （1）如图甲所示，a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同。 ①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线 　长度　 的关系。 ②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择 　a　 和 　b　 两弦线做实验。 ③小明研究后得出判断，在图乙中，松紧相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住 　A　 点。 （2）小明还发现，将松弛琴弦的振动录制下来以两倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音。 ①以2倍速度播放时才能被听到的声音在正常播放时属于 　次　 声波。快速播放时，相当于把声源振动的总时间 　缩短　 （填“缩短”或“延长”）了。 ②快速播放音调变高，声波传播速度将 　不变　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）①长度；②a；b；③A；（2）①次；缩短；②不变。 【解答】解： （1）①由图示可知，琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同，选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系； ②要探究音调的高低与琴弦粗细的关系，应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同，由图示可知，可以选琴弦a、b进行实验； ③由图示可知，在琴弦材料和张力相同的情况下，琴弦越长，音调越低，琴弦越粗，音调越低，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点。 （2）①播放速度变为原来的2倍时的频率是原来频率的2倍，以2倍速度播放时才能被听到，那么声音在正常播放时频率低于人的听觉频率下限，为次声波。 再次以两倍速度播放时，播放速度变快，波长不变，所以声源振动总时间缩短； ②声波的传播速度只与介质有关，介质不变，所以声波的速度不变； 故答案为：（1）①长度；②a；b；③A；（2）①次；缩短；②不变。 【变式2】某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。具体数据如下表： 编号 材料 长度 粗细 松紧 甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧 乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧 丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧 丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松 （1）用同样的力拨动钢丝甲和乙，发现拨动　乙　 钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是：在弦的长度、松紧程度相同时，振动的频率高低与弦的　粗细　 有关； （2）为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时，他应用同样大小的力先后拨动　乙　 和　丙　 钢丝； （3）先后用同样的力拨动丙钢丝和丁钢丝，是为了探究振动频率的高低与　钢丝的松紧　 的关系； （4）上述实验中所使用到的实验方法是　控制变量法　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由于甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样，甲比乙粗，乙振动的频率大，音调高；因此该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系。 （2）如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系，必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样，符合条件的是乙和丙两根钢丝； （3）由图可知，钢丝丙和丁，长度、粗细相同，钢丝的松紧不同，先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，发现丙钢丝发出的音调高，丁钢发出音调低，由此可知探究的是音调与钢丝松紧的关系。 （4）因为发声体产生声音的音调与钢丝的长度、粗细、松紧有关，因此探究音调与钢丝粗细以及长度关系时都运用了控制变量法。 故答案为：（1）乙；粗细；（2）乙；丙；（3）钢丝的松紧；（4）控制变量法。 【变式3】如图甲所示，小华和小刚用细棉线连接了两个一次性纸杯制成了一个“土电话”。 某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动。他们选用的琴弦长度、材料在图乙中已标出（其中琴弦的直径关系：a＝c＝d＜b），并且每根琴弦固定在音箱”上的松紧程度一致。 （1）若选择琴弦a和b，则是为了研究　音调的高低与琴弦粗细的关系　 。 （2）若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论。该同学探究过程中存在什么问题？　没有控制琴弦的材料相同　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）选择a和b，材料和长度相同，琴弦的粗细不同，所以探究的是音调高低与琴弦粗细的关系。 （2）选择c和d，不能探究音调高低的影响因素，因为琴弦的材料、长度都不相同，无法进行控制变量。 故答案为：（1）音调的高低与琴弦粗细的关系；（2）没有控制琴弦的材料相同。 题型5 超声波与次声波 解｜题｜知｜识 频率高于人的听觉上限（约为20000Hz）的声波，称为超声波．次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波．次声波的频率范围大致为小于20Hz． 【典例1】2023年9月5日，在台湾省嘉义县发生了4.9级地震，地震时某些动物能感觉到地震之前发出的声波，而人耳却听不见，这是因为此声波（　　） A．不具有能量 B．为超声波 C．振动频率低于20Hz D．不能在空气中传播 【答案】C 【解答】解：2023年9月5日，在台湾省嘉义县发生了4.9级地震，地震时某些动物能感觉到地震之前发出的声波，而人耳却听不见，这是因为此声波为次声波，振动频率低于20Hz，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【变式1】物体虽然振动，但以下情况中我们却听不到声音，在声源和人耳之间　没有　 （填“有”或“没有”）传播声音的介质；声源振动的频率高于　20000　 Hz或低于　20　 Hz；传入人耳的声音太小，其声强级小于　0　 dB。 【答案】没有；20000；20；0 【解答】解：声音传播需要介质，所以当在声源和人耳之间没有传播声音达的介质时，人不会听到声音； 当声音的频率高于20000Hz或低于20Hz时，此频率范围不在人能听到的声音频率范围之内，所以人不会听到声音； 当声强级小于0分贝时人也不会听到声音； 故答案为：没有；20000；20；0。 【变式2】周末，小刚一家驾车外出游玩，他用所学物理知识解决了不少实际问题。 （1）小刚告诉妈妈，倒车雷达是利用　超声波　 （选填“超声波”或“次声波”）来工作的，如果倒车雷达发出信号后，0.01s接收到回声，已知声波在空气中的传播速度为340m/s，则障碍物距离汽车　1.7　 m。 （2）行驶中，小刚看到如图所示路标，知道汽车在该路段行驶的最快速度不能超过　60km/h　 ，在不违反交通规则的前提下，从标志牌到净月最快需要　12　 min。 【答案】（1）超声波；1.7；（2）60km/h；12min。 【解答】解：（1）倒车雷达是利用超声波来工作的。 由v可知，雷达信号传播的路程s＝vt＝340m/s×0.01s＝3.4m，障碍物与汽车的距离：Ls3.4m＝1.7m； （2）由图可知，汽车在该路段行驶的最快速度不能超过60km/h； 标志牌到净月的距离s′＝12km， 由v可知，在不违反交通规则的前提下，从标志牌到净月最快需要的时间：t′0.2h＝12min。 故答案为：（1）超声波；1.7；（2）60km/h；12min。 【变式3】童话《大象招聘》中有这样的描述。大象办的农场饱受老鼠的困扰，大象想招聘一些猫来灭鼠。下图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。 （1）大象与猫之间是否能完成招聘中语言沟通吗？请简述理由　不能　 ； （2）大象发声的频率主要是集中在　次声波　 （选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内。 （3）大象能提前感知地震的到来，因此你推测地震的声波是超声波还是次声波　大象　 。 【答案】（1）不能；（2）次声波；（3）大象。 【解答】解：（1）由图可知，猫的发声频率范围为700﹣1500Hz，听觉的范围为60﹣65000Hz；大象的发声频率范围为14﹣24Hz，听觉的范围为1﹣20000Hz；猫发出的声音大象能听到，而大象发出的声音，猫无法听到，故大象和猫无法交流； （2）大象的发声频率范围为14﹣24Hz，低于20Hz的是次声波，所以大象发声的频率主要是集中在次声波所在的频率范围内； （3）如果有地震发生，地震发出的是次声波，大象能听到次声波，能感知到地震发出的声是大象。 故答案为：（1）不能；（2）次声波；（3）大象。 题型6 乐器音调的影响因素 解｜题｜知｜识 要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法． （1）在粗细、长短相同时，改变弦的松紧，探究音调与弦的松紧的关系. （2）在粗细、松紧相同时，改变弦的长短，探究音调与弦的长短的关系. （3）在松紧、长短相同时，改变弦的粗细，探究音调与弦的粗细的关系. 【典例1】在学习吉他演奏的过程中。小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论。提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低。可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 　80　 　1.02　 F 铜 100 0.76 G 铜 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 （1）为了验证猜想一。应选用编号为 　A、B、C　 的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为 　A、D、F　 的琴弦进行实验。 （3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。 【答案】（1）A、B、C； （2）A、D、F； （3）80；1.02。 【解答】解：（1）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应控制材料和长度相同，改变琴弦的横截面积，故选A、B、C。 （2）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时，应控制材料和横截面积相同，改变琴弦的长短，故选A、D、F。 （3）如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，改变琴弦的材料不同，故表格应该填入与G、H相同的数据，即80和1.02。 故答案为：（1）A、B、C； （2）A、D、F； （3）80；1.02。 【变式1】敏敏在学习二胡演奏的过程中，发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，她决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列4种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度 横截面积/mm2 A 钢 60 0.76 B 钢 60 0.89 C 钢 80 0.89 D 铜 80 （1）为了验证猜想一，应选用编号为　A　 、　B　 的琴弦进行实验； （2）为了验证猜想二，应用编号为　B　 、　C　 的琴弦进行实验； （3）表中有的琴弦规格还没有填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺数据。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）为验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B进行研究。 （2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦B、C进行研究。 （3）验证“猜想三”：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制琴弦的横截面积与长度相同，而材料不同，可选编号为C、D的琴弦做实验， 编号为D的琴弦长度为80cm，横截面积应为0.89mm2。 故答案为：（1）A、B；（2）B、C；（3）0.89。 【变式2】在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 【猜想一】：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。 【猜想二】：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2） A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 【猜想三】：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了表中所列9种规格的琴弦进行实验。 （1）为了验证猜想一，应选用编号为　A　 、　B　 、　C　 的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为　A　 、　D　 、　F　 的琴弦进行实验。 （3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：控制变量法就是控制其它的因素不变，研究物理量与该因素的关系， （1）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应选择材料和长度相同，横截面积不同的琴弦进行实验，由表格应选A，B，C三根琴弦； （2）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时，应选择材料和横截面积相同，长短不同的琴弦进行实验，由表格应选A，D，F三根琴弦； （3）如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故表格应该选择与钢、尼龙的长度和横截面积数据相同铜琴弦，即80、1.02。 故答案为：（1）A；B；C；（2）A；D；F（3）80；1.02。 题型7 响度 解｜题｜知｜识 声音的强弱叫作响度。 【典例1】上课时同学回答问题声音洪亮，老师和同学们都听得很清楚，这里的“洪亮”指的是声音的（　　） A．音调高 B．响度大 C．音色优美 D．传播速度快 【答案】B 【解答】解：声音的特征有：音调、响度、音色；上课时同学回答问题声音洪亮，这里的“洪亮”是指声音的大小，即声音的响度大，故B正确。 故选：B。 【变式1】导游讲解时使用扩音器是为了改变声音的（　　） A．音色 B．音调 C．响度 D．频率 【答案】C 【解答】解：导游讲解时使用扩音器是为了改变声音的响度，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【变式2】在比较材料的隔声性能”的实践活动中，把声源用不同材料包裹好放在一个鞋盒里，小明逐步远离声源，直至听不到声音为止，比较此处距声源的距离。下列说法正确的是（　　） A．选用音叉或闹钟作为声源都可以 B．该实验对周围环境的声音没有要求 C．实验中应该控制所用材料的厚度相同 D．实验中测得的距离越远，对应材料的隔声性能越好 【答案】C 【解答】解：A．不同材料包裹音叉时会阻碍音叉的振动，且产生的声音没有持续性，不能选其作为声源，故A错误； B．实验探究时应排除周围环境声音的干扰，故B错误； C．实验中应控制包裹声源材料的厚度相同，鞋盒可以有效地控制不同材料的厚度相同，故C正确； D．实验中测得的距离越远，对应材料的隔声性能越差，故D错误。 故选：C。 【变式3】如图所示，是一款新型蓝牙跑步耳机，佩戴时不堵塞耳朵，将耳机贴在颞骨两侧，耳机发出的振动信号传到听觉神经后，我们就可以听到声音了，这是因为 　固体　 （选填“固体”、“液体”或“气体”）可以传声；需要时增大音量指的是增大了声音的 　响度　 。 【答案】固体；响度 【解答】解：将耳机贴在颞骨两侧因为固体可以传播声音，所以耳机发出的声音就可以以骨骼为介质将声音传递到听觉神经。 需要时增大音量指的是增大了声音的响度。 故答案为：固体；响度。 题型8 响度与振幅、距离发声体的关系 解｜题｜知｜识 （1）振幅：物体振动时，偏离原来位置的最大距离 （2）响度与振幅的关系：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越少。 （3）响度与距离发声体的远近的关系：距离发声体越远，声音越分散，听到的声音响度越小；距离发声体越近，听到的声音响度越大。 【典例1】某同学想比较隔音毡与隔音棉的隔音性能，将它们分别以同样的方式置于有闹钟的模拟房间内，发现隔音毡的隔音性能更好，则距离模拟房间1m远处的声音（　　） A．内置隔音毡时响度更小 B．内置隔音棉时响度更小 C．内置隔音毡时音调更低 D．内置隔音棉时音调更低 【答案】A 【解答】解：隔音性能更好表示声音在传播过程中被减弱更多，导致声音的响度减小。音调由声源的振动频率决定，隔音材料仅减弱声音的传播，不改变声源的频率，因此音调不变。题干中隔音毡的隔音性能更好，故内置隔音毡时，距离模拟房间1m远处的声音响度更小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【变式1】小聪特别喜欢拉二胡。下列说法正确的是（　　） A．弦不需要振动就能发出声音 B．手指按压弦的不同位置可以改变声音的音色 C．用力拉就能提高二胡声音的音调 D．二胡的声音是通过空气传入小聪耳朵的 【答案】D 【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，二胡发声是因为琴弦振动，通过琴码传递到琴筒，再由琴筒放大声音，所以弦不振动不能发出声音，故A错误。 B、手指按压弦的不同位置，改变的是琴弦振动的长度，从而改变声音的音调，而不是音色。音色主要与乐器的材料、结构等因素有关，故B错误。 C、用力拉二胡，会使琴弦振动的幅度增大，从而增大声音的响度，而不是提高音调，故C错误。 D、声音的传播需要介质，二胡的声音是通过空气这种介质传入小聪耳朵的，故D正确。 故选：D。 【变式2】人们凭听觉能发现飞行的蜜蜂，而不能发现飞行的蝴蝶，这是因为（　　） A．蝴蝶飞得快，人们来不及发现它 B．蝴蝶翅膀振动的振幅太小，发出的声音的响度很小 C．蝴蝶翅膀振动的振幅太小，发出的声音的音调很小 D．蝴蝶翅膀振动的频率太低，不能引起人们的听觉 【答案】D 【解答】解：蜜蜂翅膀振动的频率是300～400Hz，在人的听觉频率范围之内；而蝴蝶翅膀振动的频率仅5～6Hz，低于人的听觉所能觉察的最小频率。所以，凭听觉能发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶。 故选：D。 【变式3】往7个相同的透明玻璃瓶中灌入不同高度的水，用同样大小的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7”的音，发出声音的响度 　相同　 （填“相同”或“不同”），最右边瓶发出的是 　1　 （填“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”）音。 【答案】相同；1。 【解答】解：用同样大小的力敲击时，瓶子的振幅相同，响度相同；最右边的瓶子装水最多，瓶子和水的总质量和总体积最大，最难振动，音调最低，所以最右边瓶子发出“1”音。 故答案为：相同；1。 题型9 探究影响响度的因素 解｜题｜知｜识 实验器材：铁架台、乒乓球、细线、音叉、小锤。 实验方法：转换法 实验步骤： （1）用细线将乒乓球系住，挂在铁架台上，高度与音叉上端相平； （2）将音叉紧贴乒乓球放好，用小锤轻敲音叉，观察乒乓球弹开的距离； （3）用小锤重击音叉，再次观察乒乓球弹开的距离。 实验现象：当用力击打音叉后，乒乓球被弹开的距离明显变大，音叉发出的声音响度明显变大。 实验结论：响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。 【典例1】在学习声学时，小丽同学做了如下实验： （1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明发声的物体在 　振动　 ；乒乓球在实验中的主要作用是 　把音叉微小的振动放大　 ；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得更远，听到声音的响度也更大，这个现象说明振幅越大，响度越 　大　 。 （2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明 　空气　 能传声；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是 　乙　 （选填“甲”或“乙”）实验。 【答案】（1）振动；把音叉微小的振动放大；大；（2）空气；乙。 【解答】解：（1）用竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉时，乒乓球被弹起，这表明音叉在振动，因为乒乓球是被振动的音叉弹起的，所以这个现象说明发声的物体在振动。 运用转换法，通过乒乓球的跳动将音叉的微小振动放大，所以乒乓球在实验中的主要作用是将音叉的微小振动放大，便于观察。 加大力度敲击音叉，音叉的振幅增大，发现乒乓球被弹得更远，同时听到声音的响度也更大，这说明振幅越大，响度越大。 （2）敲击右边的音叉，右边的音叉振动发声，声音通过空气传播到左边完全相同的音叉，使左边的音叉也振动起来，从而把乒乓球弹起，这个现象说明空气能传声。 甲实验：在月球上，敲击音叉，音叉仍然会振动，虽然月球上是真空，声音无法传播，但乒乓球是直接接触音叉的，音叉的振动会直接使乒乓球弹起，所以在月球上甲实验能看到乒乓球被弹起。 乙实验：在月球上是真空环境，真空不能传声。敲击右边的音叉，右边音叉振动产生的声音无法通过真空传播到左边的音叉，左边的音叉不会振动，也就不能把乒乓球弹起，所以在月球上乙实验不能看到乒乓球被弹起。 故答案为：（1）振动；把音叉微小的振动放大；大；（2）空气；乙。 【变式1】物理学是一门基于实验的学科。热爱物理学习的小阳同学积极主动地开展了各种课外实验活动。 （1）小阳利用图1所示的器材测量了自己百米赛跑的成绩，该器材名称是 　秒表　 。示数如图2所示，则小阳的百米赛跑成绩为 　15.32　 s。 （2）小阳测量了鸡蛋的质量。一个鸡蛋的质量接近于 　C　 。 A.0.5克 B.5克 C.50克 D.500克 （3）（不定项选择）小阳做了与声音相关的一系列实验，其中是为了“探究声音的响度与哪些因素有关”的情境是 　D　 。 【答案】（1）秒表；15.32；（2）C；（3）D。 【解答】解：（1）测量百米赛跑成绩的器材通常是秒表。秒表可以准确记录短时间内的运动时长，适合用于测量百米赛跑这种短时间的运动项目。由图2可得，小阳的百米赛跑成绩在15.32秒。 （2）根据生活常识和物理知识，一个鸡蛋的质量大约在50克左右，0.5克和5克质量过小，500克质量过大，不符合鸡蛋的实际质量，故ABD错误，C正确。 （3）常见的探究声音响度与哪些因素有关的实验情境是：通过改变声源的振动幅度，观察声音响度的变化，或改变距离发声体的远近，观察声音响度的变化，故选D。 故答案为：（1）秒表；15.32；（2）C；（3）D。 【变式2】如图所示，小琳将几个小纸团放在正在播放音乐的扬声器上的纸盆上，发现纸团上下不断跳动。 （1）她断开开关，让扬声器停止播放音乐，纸盆上的小纸团 　停止　 （选填“还在”或“停止”）跳动。这说明了，声音是由物体的 　振动　 而产生的。实验中，小纸团的作用是：将纸盆的 　微小振动放大　 从而便于观察； （2）她在扬声器播放音乐时，调大音量，发现小纸团跳得 　更高　 ，这说明了，发声体的 　振幅　 越大，声音的响度越大； 【答案】（1）停止；振动；微小振动放大；（2）更高；振幅。 【解答】解：（1）扬声器播放音乐时，纸团上下不断跳动，当扬声器停止播放音乐，纸盆上的小纸团停止振动，这表明声音是由物体的振动而产生的，振动停止则发声停止。 扬声器的振动不易观察，因此实验中小纸团的作用是将微小的振动放大便于观察。 （2）扬声器播放音乐时，调大音量，小纸团跳得更高，振动的幅度变大，说明发声体振幅变大，因此可得声音的响度随振幅的增大而增大。 故答案为：（1）停止；振动；微小振动放大；（2）更高；振幅。 【变式3】某同学用尺子探究声音的音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验： （1）探究音调的影响因素时，把钢尺紧按在桌面，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，观察钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动（钢尺振动的幅度大致相同），对比此时尺子振动的声音。实验发现尺子伸出桌面的长度越长，振动越 　慢　 ，发出声音的音调越 　低　 ；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的 　频率　 有关； （2）探究响度的影响因素时，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，用大小不同的力拨动钢尺，听它振动发出的声音，观察钢尺振动的 　幅度　 ； （3）在实验中会发现：当尺子伸出桌面超过一定长度时，即使用较大的力拨动钢尺，也听不到声音，这是由于 　钢尺振动频率低于人耳的听觉范围　 ； （4）在以上实验中研究问题的实验方法是 　控制变量法　 。 【答案】（1）慢；低；频率；（2）幅度；（3）钢尺振动频率低于人耳的听觉范围；（4）控制变量法。 【解答】解：（1）改变钢尺伸出桌边的长度，用同样大小的力拨动钢尺，钢尺伸出桌面的长度越长，振动频率越慢。 声音的音调与振动频率有关，振动得越慢，产生的声音的音调越低。 （2）用大小不同的力拨动钢尺，钢尺振动幅度不同。声音的响度与振动幅度有关，振动幅度越大，声音的响度越大。 （3）尺子伸出桌面超过一定长度时，即使用较大的力拨动钢尺，钢尺的振动频率仍然很低，低于人耳的听觉范围，所以人耳听不到声音。 （4）探究声音音调与振动频率的关系时，控制声音的响度即振动幅度相同；探究声音响度与振动幅度的关系时，控制声音的音调即振动频率相同，则实验中采用了控制变量法。 故答案为：（1）慢；低；频率；（2）幅度；（3）钢尺振动频率低于人耳的听觉范围；（4）控制变量法。 题型10 增加响度的方法 解｜题｜知｜识 （1）减小声音的传播距离来增大响度； （2）增大声带振动的幅度来增大响度。 【典例1】为了让同学们听得更清楚，老师常用扩音器。扩音器的作用是（　　） A．让声音传播得更快 B．增大声音的响度 C．防止噪声产生 D．改变声音的音色 【答案】B 【解答】解：扩音器是一种电子设备，主要作用是减少声音的扩散，对输入的声音进行放大（因为响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离发声体的远近有关，振幅越大，响度越大，距离发声体越近，响度越大），即提高声音的响度，使声音传得更远。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【变式1】医生用听诊器诊病是因为（　　） A．听诊器能改变发声体的频率，使音调变高 B．听诊器能使振动的振幅增加，使响度增大 C．听诊器能缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些 D．听诊器能减小声音的分散，使传入人耳的响度更大些 【答案】D 【解答】解：医生如果不用听诊器，无法清楚地听到病人胸腔内的声音，是因为声音在空气中传播时分散了，响度变小了。 听诊器可以减少声音的分散，提高响度。 故选：D。 【变式2】吹奏唢呐时，唢呐声是由于空气 　振动　 产生的，用更大的力吹唢呐发出声音的 　响度　 会变大。 【答案】振动；响度。 【解答】解：吹奏唢呐时，唢呐声是由于空气振动产生的。 用更大的力吹唢呐，空气振动的幅度更大，发出的声音的响度会更大。 故答案为：振动；响度。 【变式3】向远处喊话时，喊话的人常用手做成一个喇叭形状，放在自己的嘴上，这样做有什么道理？ 【答案】见试题解答内容 【解答】答：喊话时用手做成一个喇叭形状，放在自己的嘴上可以减少声音的分散（或使声音传播的方向更集中），从而增大声音的响度，使声音传得更远。 题型11 根据音色辨别发声体 解｜题｜知｜识 音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志 【典例1】华为AI音箱的人设“小艺”是专业的智慧管家，将“小艺”作为唤醒词，可轻松开关电灯、调节空调温度等。下列有关“小艺”涉及到的声现象说法正确的是（　　） A．“小艺”发出的声音不是由物体振动产生的 B．人们听见“小艺”讲故事的声音频率低于20Hz C．“小艺”发出的声音通过空气传播到人们的耳朵 D．人人都能唤醒“小艺”是因为每个人的音色都相同 【答案】C 【解答】解：A．声音都是由物体振动产生的，故A错误，不符合题意； B．人们听见“小艺”讲故事的声音频率在20～20000Hz之间，在人耳听觉范围内，故B错误，不符合题意； C．声音的传播需要介质，“小艺”发出的声音通过空气传播到人们的耳朵，故C正确，符合题意； D．不同发声体的音色不同，人人都能唤醒“小艺”是因为声音可以传递信息，故D错误，不符合题意。 故选：C。 【变式1】“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁，而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁识别主人身份主要是依据声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．振幅 【答案】C 【解答】解：音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，不同发声体的音色一般不同，因此声纹锁主要依据声音的音色来识别主人身份的，故ABD错误，C正确。 故选：C。 【变式2】爷爷用手机听“孙悟空”说评书，这是手机在利用AI技术模仿“孙悟空”声音的（　　） A．响度 B．音色 C．音调 D．语速 【答案】B 【解答】解：这是手机在利用AI技术模仿“孙悟空”声音的音色，因为音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【变式3】用手机接打电话时，很容易听出熟悉人的声音，这是根据声音的　音色　 判断的。在嘈杂的公共场所带耳机听MP3，往往需要增大音量，这是增大了声音的　响度　 ，若长此以往会使听力下降，有害健康。 【答案】音色；响度 【解答】解：（1）不同人发声的音色一般不同；接打电话时，很容易听出熟悉人的声音，就是根据声音的音色不同来判断的； （2）增大音量，是指增大了声音的响度； 故答案为：（1）音色；（2）响度。 题型12 音色的决定因素 解｜题｜知｜识 音色的决定因素：发声体的材料、结构 【典例1】编钟、石磬和骨笛均是我国出土的古代乐器，演奏时它们发出的声音音色不同，这主要是因为（　　） A．发声体振动频率不同 B．发声体振动幅度不同 C．发声体材料不同 D．声音传播速度不同 【答案】C 【解答】解：演奏编钟、石磬和骨笛时，它们发出的声音音色不同，这主要是因为发声体材料不同。 故选：C。 【变式1】归纳总结知识的方法多种多样，如图所示的思维导图就是其中一种，请填写出对应的内容：①　响度　 ②　振幅　 ③　音色　 。 【答案】响度；振幅；音色 【解答】解：乐音的三种特性：响度、音调和音色；由图可知，①应该为响度；响度与物体的振幅有关，所以②应为振幅； ③为音色，与发声体的材料和结构有关。 故答案为：响度；振幅；音色。 【变式2】物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了探究： （1）如图甲所示，用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端，本实验中应该听的声音是　A　 （选填“A”或“B”）。 A.塑料尺伸出桌面部分振动发出的 B.塑料尺拍打桌面发出的 （2）实验时，塑料尺伸出桌面的长度越长，振动得越　慢　 ，发出声音的音调越　低　 。 （3）小华同学发现塑料尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到塑料尺在振动，但却听不到声音，这是因为　塑料尺振动的频率小于20Hz，是次声波，人耳听不到　 。 （4）拔塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后两次发声的波形如图乙所示。可见结构的不同，会导致发出声音的　音色　 （选填“音调”“响度”或“音色”）改变。 【答案】（1）A；（2）慢；低；（3）尺子振动的频率小于20Hz，是次声波，人耳感觉不到；（4）音色。 【解答】解：（1）把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，钢尺伸出桌面的部分振动而发出声音，故选A； （2）实验时，钢尺伸出桌面的长度越长，越难振动，所以振动越慢，振动的频率越低，发出声音的音调越低，说明音调的高低与发声体振动频率有关； （3）钢尺伸出桌面超过一定长度，很难振动，频率小于20Hz，是次声波，人耳感觉不到； （4）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。 故答案为：（1）A；（2）慢；低；（3）尺子振动的频率小于20Hz，是次声波，人耳感觉不到；（4）音色。 题型13 音调、响度、音色的比较 解｜题｜知｜识 （1）音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高； （2）响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关．振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小； （3）音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志． 【典例1】在公共场所“轻声”说话，在课堂上“大声”回答问题，这里的“轻声”和“大声”是指声音的（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．声速 【答案】B 【解答】解：响度是指声音的强弱或大小；这里的“轻声”和“大声”是指声音的响度。 故选：B。 【变式1】下面对部分诗句中蕴涵物理知识的理解，其中错误的是（　　） A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”——“青山”的运动是以帆船为参照物 B．“人在桥上走，桥流水不流”——“桥流”所选择的参照物是流水 C．“乡音无改鬓毛衰”——“乡音无改”是指音色没有发生变化 D．“当年走马锦城西，曾为梅花醉似泥”——诗人骑马观景，诗人相对于景物静止 【答案】D 【解答】解：A．以帆船为参照物，青山相对出，青山的位置发生变化，是运动的，故A不符合题意； B．桥相对于大地静止，流水相对于大地运动，以流水为参照物，桥的位置发生变化，所以桥是流动的，故B不符合题意； C．音色是判断发声体的依据，发声体的材质和结构不同，发出声音的音色不同，“乡音无改”是指音色未变，故C不符合题意； D．骑马的诗人相对于景物有位置上的变化，所以诗人相对于景物是运动的，故D符合题意。 故选：D。 【变式2】“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”指声音的　响度　 ；蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的　音色　 不同，同时还可以根据声音的　响度　 来大致判断周围同学离开他的远近。（均选填“音调”、“响度”或“音色”） 【答案】响度；音色；响度 【解答】解：“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”指声音的响度大；每个人说话声音的音色不同，根据声音的音色可以辨别同学；人耳听声音的响度与距离声源的距离有关，距离越远响度越低．所以，可以根据响度来大致判断周围同学离他的远近。 故答案为：响度；音色；响度。 【变式3】如图所示，湖北省博物馆中的展品曾侯乙编钟，用青铜铸成，多个大小不同的钟悬挂在一个钟架上。用大小相同的力敲击不同的钟，能发出不同的声音。 （1）用大小相同的力敲击不同的钟，发出的声音具有不同的 　C　 （填选项字母）。 A.响度 B.音色 C.音调 D.传播途径 （2）用大小不同的力敲击同一个钟，发出声音的 　响度　 （填声音的一种特性）不同。 （3）水哨，俗称“水咕嘟”，只要往里面装少量的水，往尾部吹气就能发出脆若黄鹂的声音。“脆若黄鹂”形容的是声音的 　音色　 （填声音的一种特性）。 （4）观察下列声音波形图，　ABD　 的音调相同，　ABC　 的响度相同。（均填选项字母） 【答案】（1）C；（2）响度；（3）音色；（4）ABD；ABC。 【解答】解：（1）用大小相同的力敲击不同的钟，钟的振动频率不同，发出的声音的音调不同，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）响度与振幅有关，振幅不同，响度不同。用大小不同的力敲击同一个钟，钟振动的幅度不同，所以发出声音的响度不同。 （3）“脆若黄鹂”是形容声音清脆悦耳，这种特性在物理学中对应的是声音的音色。音色反映了声音的波形特点，不同发声体由于材料、结构不同，即使音调、响度相同，音色也不同，因此我们能区分黄鹂的叫声和其他鸟鸣。 （4）音调由频率决定，相同时间内振动次数相同则频率相同，音调相同。由图可知，A、B、D在相同时间内振动次数相同，所以A、B、D的音调相同。 响度由振幅决定，振幅相同则响度相同。由图可知，A、B、C的振幅相同，所以A、B、C的响度相同。 故答案为：（1）C；（2）响度；（3）音色；（4）ABD；ABC。 题型14 声音的波形图 解｜题｜知｜识 波形图的主要参数： 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。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。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。不同的波形代表不同的音色 【典例1】如图所示，将甲、乙两物体发出的声音信号输入到同一示波器，由波形图可知（　　） A．甲物体振动的幅度较小 B．乙物体振动的频率较低 C．甲、乙两列波声音的音调相同 D．甲、乙两列波声音的响度相同 【答案】C 【解答】解：AD．由图可知，甲物体振动的幅度比乙物体振动的幅度大，则甲的声音的响度比乙物体的响度大，故AD错误； BC．甲和乙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的，音调相同，故C正确，B错误。 故选：C。 【变式1】如图1所示，在空气均匀且温度处处相同的室内，小明吹响长笛一个音，并用A、B两个相同设置的声音监测器在距小明不同距离的位置监测，得出如图2的波形图，以下说法正确的是（　　） A．声音从监测器B处传播到监测器A处，频率减小 B．声音从监测器B处传播到监测器A处，响度减小 C．声音从监测器A处传播到监测器B处，音色改变 D．声音从监测器A处传播到监测器B处，声速改变 【答案】B 【解答】解：A、由A波形图和B波形图可知，声音从监测器B处传播到监测器A处频率不变，音调不变，故A错误； B、A波形图比B波形图振幅变小，所以声音从监测器B处传播到监测器A处响度变小，故B正确； C、声音由长笛发出，发声体不变，音色不变，故C错误； D、室内空气均匀，且温度处处相同，声音传播速度不变，故D错误。 故选：B。 【变式2】在物理跨学科实践学习中，小黄自制了乐器。他收集了7个材质和形状相同、但大小不同的碗，制作了“碗琴”，如图（a）所示。 （1）小黄用木槌分别敲击这7个碗，其中，发声音调最高的是　⑦　 号碗（填写数字序号）。小黄敲击②号碗时，身后的小明也听到了碗振动发出的声音，他们听到声音的响度　B　 。（选“A.相同”或“B.不同”）。 （2）降噪耳机的工作原理是：采集环境噪声，分析主要噪声源的频率，如图（b）所示，然后发出相同频率的新噪声，恰能将原噪声的振动抵消。图（c）中能够抵消噪声源振动的新噪声的振动图像是　D　 。 【答案】（1）⑦；B；（2）D 【解答】解：（1）当用木槌敲击碗时，碗振动发声。碗越小，振动部分的质量越小，振动就越容易，振动的频率越高，音调也就越高。图中⑦号碗最小，所以发声音调最高的是⑦号碗； 响度与距离发声体的远近有关，小黄距离碗近，小明距离碗远，所以小黄敲击②号碗时，身后的小明听到声音的响度不同，故选B； （2）主动降噪耳机和原来的声波产生一个相反的声波，让它们互相抵消，达到降噪的目的，故D正确，ABC错误。 故选：D。 故答案为：（1）⑦；B；（2）D。 【变式3】观察图中同一示波器（各种条件都相同）屏幕显示的甲、乙、丙三种声音的波形图可知它们的音调 　相同　 ，响度 　不相同　 ，音色 　不相同　 （均选填“相同”或“不相同”）。 【答案】相同；不相同；不相同。 【解答】解：从图中甲、乙、丙三种声音的波形图上看：波的密集程度相同，则说明其音调相同；波偏离平衡位置的幅度不同，丙最大，其次是甲，最小的是乙，故丙的响度最大，乙的最小；三种波的形状各不相同，即音色不同。 故答案为：相同；不相同；不相同。 过 关 验 收 1．长途汽车经过长时间行驶后，驾驶员常常会停下车，拿根铁棒敲打车轮，凭借声音可以判断轮胎内的空气是否充足。这主要是空气充足时发出声音的（　　） A．响度较大 B．音调较高 C．音调较低 D．响度较小 【答案】B 【解答】解：当拿根铁棒敲打车轮时，若轮胎振动频率不同，发出声音的音调就会不同，即轮胎内空气越充足，敲击时轮胎振动越快，发出声音的音调越高；因此凭借声音的高低可以判断轮胎内的空气是否充足。 故ACD错误，B正确； 故选：B。 2.如图所示，我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》，为全国人民送上太空音乐祝福，王亚平用手指不断拨动琴弦，主要是为了改变古筝发出声音的（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．振幅 【答案】A 【解答】解：在演奏中王亚平不断地按压琴弦的不同位置，其主要是为了改变琴声的音调。 故选：A。 3.小英在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测发声音调的高低可能与弦的长短、粗细和松紧有关。于是她想通过如图所示的实验来探究自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的弦的条件及发声音调的高低情况。 实验次数 弦的材料 弦AB间的长度/cm 弦的横截面积/mm2 弦端所挂钩码的个数 弦发声音调的高低 1 尼龙丝 30 0.5 3 较低 2 尼龙丝 20 0.5 3 较高 3 尼龙丝 20 0.3 3 更高 4 尼龙丝 20 0.3 5 最高 （1）分析比较第1、2两次的实验情况，你得出的结论是 　在弦的粗细、松紧相同时，弦越长音调越低　 。 （2）分析比较第 　2　 、　3　 两次的实验情况，能得出在弦的松紧、长短相同时，弦越细音调越高的结论。 （3）分析比较第3、4两次的实验情况，你得出的结论是 　在弦的粗细、长短相同时，弦越紧音调越高　 。 （4）探究过程通过采用下列步骤：①分析归纳；②实验研究；③提出问题（猜想）；④得出结论。你认为小英要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是 　③②①④　 。（填写序号） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）分析比较第1、2两次的实验情况可知，在弦的粗细、松紧相同时，弦越长音调越低； （2）得出在弦的松紧、长短相同时，弦越细音调越高的结论时应控制松紧、长度相同，粗细不同，故选择2和3； （3）分析比较第3、4两次的实验数据可知，在弦的粗细、长短相同时，弦越紧音调越高； （4）要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：③提出问题（或猜想）；①实验研究；②分析与归纳；④得出结论；即所采取的步骤的合理的顺序是③①②④。 故答案为：（1）在弦的粗细、松紧相同时，弦越长音调越低；（2）2、3；（3）在弦的粗细、长短相同时，弦越紧音调越高；（4）③②①④。 4．晓滨自从学习物理后，对物理产生了浓厚的兴趣。他通过观察发现：在家中K歌时，产生的噪声会打扰到邻居休息。于是他准备对家中“K歌房间”进行降噪改造。为了比较不同材料的降噪能力，他选择鞋盒充当“房间”，把闹钟放到鞋盒中间作为噪声源，将不同的材料分别铺满整个鞋盒，然后逐渐远离鞋盒直到听不见滴答声，并记下此时人离鞋盒的距离。实验过程中收集的证据如表所示。 材料 泡沫板 报纸 塑料袋 毛巾布 听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 5.2 1.2 （1）晓滨的设计利用了离声源越远，听到声音的响度越 　小　 （选填“大”或“小”）的原理； （2）此实验用到的研究方法有 　控制变量　 法和 　转换　 法。 （3）分析实验数据可知：从降噪效果方面考虑，晓滨优先选用的降噪材料是 　毛巾布　 。 【答案】（1）小；（2）控制变量；转换；（3）毛巾布。 【解答】解：（1）声音在传播的过程中响度会逐渐减弱，所以离声源越远，听到声音的响度越小。 （2）本实验是通过听不见滴答声的实际距离反映不同材料的降噪能力，使用了转换法；在实验的过程中要控制除隔音材料种类外的其他条件均相同，所以还用到了控制变量法。 （3）由数据可知。使用毛巾的时候听不见滴答声的实际距离最近，所以优先选用的降噪材料是毛巾布。 故答案为：（1）小；（2）控制变量；转换；（3）毛巾布。 5．本溪市南芬区有一条彩虹音乐公路，汽车行驶在这段公路上，由于轮胎与地面、空气的撞击，就可以听到歌曲《英雄赫歌》在瓦边同荡。关于上述情景，下列说法正确的是（　　） A．轮胎和地面、空气撞击频率的变化，会改变歌声的响度 B．歌声如果足够大，没有介质也可以传播 C．歌声在不同介质中传播的速度一般是不同的 D．歌声在空气中以波的形式传播 【答案】CD 【解答】解：A．音调指声音的高低，由振动频率决定，轮胎和地面、空气撞击频率的变化，改变歌声的音调，故A错误，不符合题意； B．声音的传播需要介质，歌声如果足够大，没有介质是不可以传播的，故B错误，不符合题意； C．在不同的介质中，声音的传播速度一般是不同的，所以歌声在不同介质中传播的速度一般不同，故C正确，不符合题意； D．声音在介质中以声波的形式向外传播，歌声在空气中以波的形式向外传播，故D正确，符合题意。 故选：CD。 6．如图是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中与甲音调相同的是 　乙　 ，与甲响度相同的是 　丙　 （选填“甲”、“乙”、“丙”）。 【答案】乙；丙。 【解答】解：音调与振动的频率有关，甲和乙两图中，相同时间物体振动的次数相同，即振动的频率相同，故音调相同。 响度与振动的振幅有关，甲和丙的振幅相同，故响度相同。 故答案为：乙；丙。 学科网（北京）股份有限公司 $