第2.2节 声音的特性(高效培优·讲义)物理新教材人教版八年级上册
2026-07-16
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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 | 声音的特性 |
| 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 | 5.13 MB |
| 发布时间 | 2026-07-16 |
| 更新时间 | 2026-07-16 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58841107.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦初中物理“声音的特性”核心知识点,系统梳理音调(由频率决定,含超声波、次声波)、响度(与振幅和距离相关)、音色(由材料和结构决定)的定义及影响因素,通过实验探究、表格对比、波形图分析构建学习支架,衔接前后知识脉络。
该资料以科学探究为核心,设计钢尺振动、音叉弹乒乓球等实验培养学生科学思维,结合水瓶琴、乐器演奏等生活实例深化物理观念。避坑指南辨析易混概念,真题与分层练习助力课后查漏补缺,课中辅助教师高效授课,课后帮助学生巩固提升。
内容正文:
第2.2节 声音的特性
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 音调
考点02 响度
考点03 音色
03 避坑指南·解题通法
角度01 辨析音调与频率的关系
角度02 人和一些动物的发声和听觉频率范围
角度03 探究影响音调高低的因素
角度04 辨析响度与振幅的关系
角度05 探究影响响度大小的因素
角度06 根据音色辨别发声体
角度07 区分音调、响度与音色
角度08 用波形图比较声音特性
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.区分音调、响度、音色三个声音特性,理清各自决定因素。
2.知道音调由频率决定,理解频率概念,区分超声波、次声波范围。
3.掌握响度与振幅、距离声源远近的关系。
4.理解音色由发声体材料、结构决定,会利用音色辨别发声物体。
1.钢尺振动实验对比,直观感受频率对音调、振幅对响度的影响。
2.表格对比三特性的影响因素、生活实例,避免概念混淆。
3.结合波形图,区分音调、响度对应的波形疏密与高低。
知识导图
考点01 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。
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。
【深化点拨】
1.超声波和次声波的特点
(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。
(4)超声波的特点:方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能。
超声波的应用:a、制成声呐;b、B超;c、超声波速度测定器;d、超声波清洗器;e、超声波焊接器。
(5)次声波的特点:传得远,容易绕过障碍物、无空不入。
次声波的应用:次声波可以用于预测和监测自然灾害,如台风、海啸、地震、火山爆发等。
2.音调的特点:音调是指声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率是指每秒振动的次数;注重结合实际,例如:女高音,男低音,“高”和“低”指的就是音调。向水壶中灌热水音调的变化,随着水的增多,水壶上方的空气柱变小,引起频率的变化,引起音调的变化。
1.钢琴调音师在调音前会用音锤敲击音叉,以此作为标准音来判断被调试琴弦的振频。调试好的琴弦与音叉发声时具有相同的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.波形
【答案】B
【详解】声音的特性中,音调由发声体的振动频率决定,频率相同则音调相同。调音师调整琴弦振频,让琴弦振动频率和标准音叉保持一致,因此调试好的琴弦与音叉音调相同。
故选B。
2.在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,制成了一个水瓶琴,如图所示。对着瓶口吹气,声音主要由___________(选填“瓶子和水”或“空气柱”)振动产生的,它主要是通过___________传播到听众的耳中。依次吹每个瓶的瓶口,发出声音的音调不同,越靠近___________(选填“左”或“右”)端音调越高。
【答案】 空气柱 空气 右
【详解】对着瓶口吹气时,发声的振动物体是瓶内的空气柱;我们生活中听到的声音,是通过空气传播到人耳中的;依次吹每个瓶的瓶口,发出声音的音调不同,空气柱越短,振动频率越快,音调越高,所以越靠近右端音调越高。
3.如图所示,用钢尺做探究实验,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;
(1)本实验中应该听的声音是___________(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
(2)实验时,保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变拨动力度,则是研究声音的___________与___________的关系。
【答案】(1)A
(2) 响度 振动幅度
【详解】(1)本实验应该听到的声音是钢尺伸出桌面部分振动发出的,改变钢尺伸出桌边的长度,振动的频率发生改变,音调发生改变,故A符合题意;B不符合题意。
故选A。
(2)[1][2]保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变拨动力度,钢尺振动的幅度不同,响度不同,故研究的是响度与振动幅度的关系。
考点02 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、增加响度的方法
(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。
5、探究影响响度的因素
(1)实验器材:铁架台、乒乓球、细线、音叉、小锤。
(2)实验方法:转换法
(3)实验步骤:
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;
步骤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;
步骤3:用小锤重击音叉,再次观察乒乓球弹开的距离。
(4)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。
(5)实验结论:响度与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。
【深化点拨】
1.音调和响度的区别: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。
(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。
2.转换法的应用:实验探究影响响度的因素,采用了转换法,即将音叉的振动转化成了乒乓球的运动,乒乓球运动的越远,振动的幅度越大,这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。
3.生活中增加响度的方法:
(1)使用听诊器可以减小声音的分散。
(2)手放在耳边听清远处声音。
(3)用喇叭增大振幅,传声更远。
1.2026年开门迎春晚《鼓动九州》的腰鼓表演气势恢宏,震撼了全场观众。表演高潮时,鼓手们更加用力地敲击鼓面,这样做改变了鼓声的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.传播速度
【答案】C
【详解】A.音色由发声体的材料、结构决定,腰鼓本身不变,音色不变,故A不符合题意;
B.音调由振动频率决定,改变鼓皮松紧、鼓的大小才会改变音调,用力敲击不改变频率,故B不符合题意。
C.响度由物体振动的振幅决定,根据题意,鼓手更用力敲鼓,增大了鼓面振幅,鼓面振动幅度越大,声音响度越大,故C符合题意;
D.传播声速只与介质种类和温度有关,现场空气环境不变,鼓声传播速度不变,故D不符合题意。
故选C。
2.人身体的不同部位可以发出各种声音,如唱歌、鼓掌、跑步、牙齿相叩等。歌声是由声带___________ 产生的;某同学唱歌时歌声可以传得更远,是因为歌声的___________大。
【答案】 振动 响度
【详解】声音是由物体的振动产生的,歌声作为声音的一种,是由声带的振动产生的。
声音的特性包含音调、响度、音色,其中响度反映声音的强弱程度,响度越大,声音能够传播的距离越远。
3.物理课上同学们探究了“声音的响度主要由什么因素决定”。如图所示,使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音,重做上面的实验。实验中,用橡皮锤使劲敲打音叉,声音的响度变大,乒乓球被弹开的幅度也增大,说明音叉振动的幅度增大。物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
以上现象说明:________;
拓展:声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散。因此,响度还与_________、_________有关。
【答案】 声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大 距离发声体的远近 声音的分散程度
【详解】[1]实验中,用橡皮锤使劲敲打音叉,声音的响度变大,乒乓球被弹开的幅度也增大,说明音叉振动的幅度增大。由此可以说明:声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大。
[2][3]声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散。因此,响度还与距离发声体的远近、声音的分散程度有关。
考点03 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
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
【深化点拨】
1.音调、响度和音色的区分:音调一般指声音的高低,和频率有关,也和发声体的长短、粗细、松紧有关;响度一般指声音的大小,和振幅有关,也和声音的集中程度和距离发声体的远近有关;音色可以区别不同的发声体,和发声体的材料和结构有关。
2.音色的特点:音色是区别声音的重要标志,区别声音就是靠音色,辨别熟人的声音、辨别乐器的声音靠的都是音色.模仿赵本山的声音很像就是模仿的音色像,通过敲击瓷器,根据声音判断瓷器是否破损也是靠音色。
3.波形图的阅读方法
(1)比较音调:观察波形图的疏旁程度。
(2)比较响度:观察波形图的上下高度。
(3)比较音色:观察波形的形状。
1.在班级自制乐器小型音乐会中,同学们很容易分辨出“钢尺琴”和“纸盒吉他”的声音,主要是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.频率 D.音色
【答案】D
【详解】我们很容易分辨出纸盒吉他和钢尺琴的声音,判断的依据是它们的音色不同,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.自然界的天籁之声美妙动听。“月落乌啼霜满天”描述人们在夜晚也能分辨出“乌啼”声,是根据声音的______不同来判断的;“随风潜入夜,润物细无声”是描述声音的______(选填“响度”或“音调”)。
【答案】 音色 响度
【详解】音色是发声体特有的品质,不同发声体的音色存在差异,人们能在夜晚分辨出“乌啼”声,正是依靠声音的音色来区分的。
响度描述的是声音的强弱,“润物细无声”体现出声音非常微弱,指的是声音的响度小。
声音的特性的综合应用及解题步骤
1.音调与响度:必须“分清”决定因素
(1)核心规则
音调:指声音的高低。由发声体振动的频率决定。频率越高,音调越高(听起来越尖细);频率越低,音调越低(听起来越低沉)。
关键词:高低、粗细、尖锐、沉闷。
响度:指声音的强弱(大小)。由发声体振动的振幅决定,还与距离发声体的远近有关。振幅越大,响度越大。
(2)操作方法:看波形图
比音调:看波的疏密。相同时间内,波越密(个数越多),频率越高,音调越高。
比响度:看波的高低(偏离平衡位置的幅度)。波峰越高(振幅越大),响度越大。
(3)易错示范:
错误理解:“引吭高歌”是指音调高,“低声细语”是指音调低。
正确理解:“引吭高歌”和“低声细语”中的“高”和“低”指的是声音的大小,即响度;而“女高音”、“男低音”中的“高”和“低”指的才是音调。
2.音色:必须“抓住”辨别依据
(1)核心规则
定义:音色反映了声音的品质与特色。
决定因素:由发声体的材料、结构等决定。不同的发声体(如钢琴和小提琴,或者不同的人),即使音调和响度相同,发出的声音音色也不同。
(2)操作方法
听声辨人/物:题目中出现“闻其声而知其人”、“区分不同乐器”、“模仿秀”等情境,考查的都是音色。
(3)易错示范
错误判断:认为只要声音大小一样,就是同一种声音。
正确理解:哪怕两个人说话声音一样大(响度相同),音调也一样高,我们依然能分出是谁在说话,靠的就是音色不同。
3.超声波与次声波:必须“记住”频率范围
(1)核心规则:
人耳的听觉频率范围是 20Hz~20000Hz。
超声波:频率高于20000Hz的声波。特点:方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能。应用:B超、声呐、清洗精密仪器。
次声波:频率低于 20Hz 的声波。特点:传播距离远、破坏力强。来源:地震、火山爆发、海啸、核爆炸。
(2)操作方法:
判断依据:看到“蝙蝠”、“海豚”、“B超”、“声呐”联想超声波;看到“地震前兆”、“大象交流”、“风暴”联想次声波。
(3)易错示范:
错误观点:认为超声波的速度比普通声音快,或者响度特别大。
正确理解:超声波和次声波也是声波,在同种介质中,它们的传播速度与普通声音相同(例如在15℃空气中都是340m/s)。它们只是频率超出了人耳听觉范围,人听不到,但动物(如狗、蝙蝠)可能听得到。
角度01 辨析音调与频率的关系
1.如图所示为我国古代的“计程车”——记里鼓车,每当车前进一里时,车上的木人就敲一下鼓,每当车前进十里时,车上的木人就敲一下镯,人们可以根据鼓和镯的发声次数确定车行驶的里程。下列有关该记里鼓车的说法正确的是( )
A.古人能够区分鼓和镯发出的声音是根据声音的响度不同
B.车上的木人分别敲击鼓和镯发出的声音传播的速度不同
C.车上的木人击鼓频率越高,说明车辆行驶的速度越快
D.古人听见敲击镯发出的声音大小与距离记里鼓车的远近无关
【答案】C
【详解】A.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,区分不同发声体的声音依靠的是音色,不是依靠响度区分,故A错误;
B.声音的传播速度只与介质种类、环境温度有关,鼓和镯发出的声音都在同种空气中传播,温度相同,因此传播速度相同,故B错误;
C.由题意可知,车每前进1里,木人敲一次鼓。设1里的路程为,敲鼓频率是单位时间内敲鼓的次数,则车速 ,为定值,因此敲鼓频率越高,车辆行驶速度越快,故C正确;
D.声音的大小(响度)与距离发声体的远近有关,距离越远,听到声音的响度越小,因此听见声音的大小与距离记里鼓车的远近有关,故D错误。
故选 C。
2.某种昆虫的翅膀在2min内振动了600次,它振动的频率是 _____Hz。如果借助扩音器把这种声音放大,则人耳 _______(选填“能”或“不能”)听到。曾经印尼地震引发了海啸,造成巨大人员伤亡和财产损失,远在数百公里以外的有些人感到恶心、胸闷,这是由于地震和海啸发生时产生的 ________而引起的。
【答案】 5 不能 次声波
【详解】频率是发声体每秒振动的次数,时间
振动的频率
人耳的听觉频率范围为,该昆虫翅膀振动频率为5Hz,低于人耳听觉下限;扩音器仅放大声音的响度,不会改变声音的频率,因此人耳不能听到。
地震和海啸发生时会产生次声波(频率低于20Hz的声波),次声波会对人体的平衡器官造成影响,使人出现恶心、胸闷等症状。
3.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。
角度02 人和一些动物的发声和听觉频率范围
4.周末,小明跟着爸爸在池塘边钓鱼。
(1)当看见鱼要上钩时,小明兴奋地叫喊,结果鱼被叫声吓跑了。这可以说明( )
A.只有空气才能传播声音
B.空气和水都能传播声音
C.声音的传播需要介质
D.鱼被小明发出的超声波吓跑
(2)小华只见蝴蝶振翅,听不到它们发出的声音,这是因为蝴蝶振翅的( )
A.幅度太小 B.幅度太大 C.频率太高 D.频率太低
【答案】(1)B
(2)D
【详解】(1)ABC.声音的传播需要介质,真空不能传声。小明的声音需要通过空气和水才能传播到鱼,被鱼听到,因此说明空气和水都能传播声音,故AC不符合题意,B符合题意;
D.小明发出的声音可以被人耳听过,不属于超声波,故D不符合题意。
故选B。
(2)蝴蝶飞行时翅膀振动较慢,小华只见蝴蝶振翅,听不到它们发出的声音,这是因为蝴蝶振翅的频率太低,发出的声音不在人耳的听觉频率范围内,所以小华感知不到。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2min内振动了1800次,它的发声频率是______Hz,人耳______(选填“能”或“不能”)听到这个声音。但是图中的______能听到。
【答案】 15 不能 狗
【详解】[1]这种昆虫的翅膀在2min内振动了1800次,它的发声频率是
[2]人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,这种声波频率低于20Hz,属于次声波,人耳是听不到的。
[3]狗的听觉范围是15Hz~50000Hz,可以听到这个声音。
角度03 探究影响音调高低的因素
6.如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用粗细不同的丝弦。下列说法正确的是( )
A.用不同的力拨动同一根琴弦,发出声音的音调不同
B.用相同的力拨动不同琴弦,发出声音的音色不同
C.演奏时用手按压琴弦的不同位置,目的是改变发出声音的音调
D.琴声是琴弦的振动产生的,琴弦振动停止后,琴声立即消失
【答案】C
【详解】A.用不同的力拨动同一根琴弦,琴弦振动的幅度不同,发出声音的响度不同,而不是音调不同,故A错误;
B.用相同的力拨动不同琴弦,振动频率不同,发出声音的音调不同,故B错误;
C.演奏时用手按压琴弦的不同位置,改变了琴弦振动的长度,从而改变了振动频率,目的是改变发出声音的音调,故C正确;
D.琴声是琴弦的振动产生的,琴弦振动停止后,发声停止,但之前发出的声音还会在空气中传播,不会立即消失,故D错误。
故选C。
7.如图是中国古代传统乐器——箜篌,乐师演奏时使琴弦________发出声音,乐师用相同的力度拨动长短不同的琴弦是为了改变声音的________。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,乐师演奏箜篌时,琴弦振动从而发出声音。
[2]音调由发声体振动的频率决定。用相同的力度拨动长短不同的琴弦,琴弦的长度不同,振动的快慢,即频率不同,因此发出声音的音调不同。
8.在学习小提琴的过程中,小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的粗细有关;
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如下表所示:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的粗细/
1
钢
40
0.5
2
钢
(a)
(b)
3
钢
60
1.0
4
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想一,应选用编号为___________的两根琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,小明选用了编号为1、3的两根琴弦,你认为小明___________(选填“能”或“不能”)得出实验结论,理由是___________。
(3)为了既能验证猜想二也能验证猜想三,表格中编号2的琴弦长度、粗细的规格应分别为:(a)___________(b)___________。(如有多种选择,填出一种即可。)
(4)下列实验中,所用到的研究方法与该实验相同的是___________。
A.探究声音能否在真空中传播
B.将正在发声的音叉放入水中溅起水花用来探究声音产生的条件
C.测量小车从斜面滑下时的速度,先后三次都让小车从斜面的同一位置由静止滑下
【答案】(1)1、4
(2) 不能 改变琴弦的长度时,未控制琴弦的粗细相同
(3) 40 1.0
(4)C
【详解】(1)猜想一是琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关,根据控制变量法可知,需要控制琴弦的长度和粗细相同,材料不同,由表格中数据可知,编号为1、4的两根琴弦满足要求。
(2)[1][2]猜想二是琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关,根据控制变量法可知,应控制琴弦的材料和粗细相同,长度不同。编号为1、3的两根琴弦,虽然材料都是钢,但粗细不同,即没有控制粗细相同,所以小明不能得出实验结论。
(3)[1][2]验证猜想二时,材料和粗细相同,长度不同,已有长度40cm和60cm,所以(a)可以为40(与1长度相同,和3对比验证猜想二)或60(与3长度相同,和1对比验证猜想二);验证猜想三时,材料和长度相同,粗细不同,若(a)为40,已有粗细,(b)可以为1.0(与3粗细相同,和1对比验证猜想三);若(a)为60,已有粗细,(b)可以为0.5(与1粗细相同,和3对比验证猜想三)。所以这里可以有两组数据满足要求,分别是:(a)40,(b)1.0;(a)60,(b)0.5。任取一组即可。
(4)本实验采用的是控制变量法。
A.探究声音能否在真空中传播,采用的是理想实验法,故A不符合题意;
B.将正在发声的音叉放入水中溅起水花用来探究声音产生的条件,采用的是转换法,故B不符合题意;
C.测量小车从斜面滑下时的速度,先后三次都让小车从斜面的同一位置由静止滑下,是为了控制小车到达斜面底端的速度相同,采用了控制变量法,故C符合题意。
故选C。
9.一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同,用嘴贴着瓶口吹气,如果能分辨出“do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)”四个音阶,就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题:
(1)这位同学对瓶吹气声源是________。
(2)如果改用筷子敲打瓶子,那么音调由高到低的排序是________。
(3)如图2,将正在发声的手机放入密闭的瓶中,不断抽气,可以感觉到声音越来越轻,甚至将要消失,说明声音的传播需要________。该实验所采用的实验方法是:________(控制变量法/理想实验法/转换法/类比法)。
(4)向保温瓶里灌开水的过程中,听凭声音就能判断出瓶内水位的高低,这是因为________。
A.灌水过程,音调不变,响度越来越大
B.灌水过程,音调不变,响度越来越小
C.随着水位上升,音调逐渐变高
D.随着水位上升,音调逐渐变低
【答案】(1)空气柱
(2)丙乙甲丁
(3) 介质 理想实验法
(4)C
【详解】(1)对瓶口吹气时,引起瓶内空气柱振动发声,所以这位同学对瓶吹气声源是空气柱。
(2)用筷子敲打瓶子时,是瓶子和瓶内的水在振动,瓶内的水越少,瓶子和瓶内的水振动越快,发出声音的音调就越高,所以音调由高到低的排序是丙乙甲丁。
(3)将正在发声的手机放入密闭的瓶中,不断抽气,可以感觉到声音越来越轻,甚至将要消失,这说明声音的传播需要介质,因为该结论不是通过实验现象直接得出的,所以该实验所采用的实验方法是理想实验法。
(4)音调是由振动频率决定的,水越多,瓶内的空气柱越短,频率越高,音调越高,即随着水位上升,音调逐渐变高,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
角度04 辨析响度与振幅的关系
10.唐诗是中华民族珍贵的文化遗产,也是中华文化宝库中的一颗明珠。下列诗句中与声音有关的分析正确的是( )
A.“白日放歌须纵酒”,诗人的歌声是由空气振动产生的
B.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟鸣声是通过空气传入人耳的
C.“羌笛何须怨杨柳”,诗人能辨别出羌笛声,是因为响度不同
D.“不敢高声语,恐惊天上人”,这里的“高”是指声音的音调高
【答案】B
【详解】A.声音是由发声体振动产生的,诗人的歌声是由人的声带振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,我们日常听到的声音大多通过空气传播,鸟鸣声是通过空气传入人耳的,故B正确;
C.不同发声体的音色不同,诗人能辨别出羌笛声,是依靠音色区分,故C错误;
D.“不敢高声语”里的“高”指的是声音的大小,即响度大,故D错误。
故选 B。
11.图中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______(选填“响度”、“音调”或“音色”)不同,同时还可以根据声音的______(选填“响度”、“音调”或“音色”)来大致判断周围同学离他的远近。一个声源2min内振动了720次,人耳______(能/不能)听到该声音。
【答案】 音色 响度 不能
【详解】声音的品质叫音色,音色决定于发声体本身,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;
响度与发声体的振幅和距离发声体的远近有关,还可以根据声音的响度来大致判断周围同学离他的远近;
它的频率为
人耳能听到的声音频率在之间,该频率不在人耳的听觉范围,是听不到的。
角度05 探究影响响度大小的因素
12.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。
13.如图所示,小组同学完成以下三个声现象的实验,请回答相关问题;
(1)如图甲所示,该装置中乒乓球被弹开,说明了发声的音叉在_______;乒乓球在实验中的作用是________,在物理学中这种方法叫做________。该装置还可以探究声音响度与________的关系;
(2)如图乙所示,随着抽气机不断向罩外抽气,小明听到罩内闹钟铃声的________(选填“响度”、“音调”或“音色”)在不断变化,如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声,由此我们可以推理得出真空________传声,在物理学中这种方法叫做________;
(3)如图丙所示,若钢尺伸出桌面的长度保持不变,改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的________(选填“响度”、“音调”、“音色”)变大,若拨动钢尺的力大小保持不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,听到声音的________变低(选填“响度”、“音调”或“音色”)。
【答案】(1) 振动 将音叉的振动放大 转换法 振幅
(2) 响度 不能 理想实验法
(3) 响度 音调
【详解】(1)[1][2][3]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明正在发声的音叉在振动,但由于音叉的振动不易直接观察,乒乓球可以将音叉的微小振动放大,使现象更直观,便于观察。物理学中将这种方法叫作转换法。
[4]使同一音叉发出响度更大的声音,可以观察到乒乓球被弹起的幅度变大,故该装置还可以探究声音响度与振幅的关系。
(2)[1]随着抽气机不断抽气,小明听到玻璃罩内闹钟铃声越来越小,即闹钟铃声的响度在变小。
[2]如果玻璃罩内的空气完全被抽出则不能听到铃声,由此我们可以推理出声音的传播需要介质,真空不能传声。
[3]物理学中将这种在实验基础上通过概括、抽象、推理得出规律的研究方法称为实验推理法,又称理想实验法。
(3)[1]保持钢尺伸出桌面的长度不变,用更大的力拨动钢尺,钢尺的振幅变大,发出的声音的响度变大。
[2]若拨动钢尺的力大小不变,钢尺的振幅不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动的频率变小,音调变低。
角度06 根据音色辨别发声体
14.如图所示的古典乐器是中国传统音乐文化的重要载体,下列说法正确的是( )
A.四种乐器都是乐器本身振动,产生声音
B.琵琶演奏前要调弦,目的是调节声音的响度
C.四种乐器演奏同一首曲子发出声音的音色不同
D.在图书馆内用力吹箫,发出的声音不属于噪声
【答案】C
【详解】A.琵琶、二胡是琴弦振动发声,编钟是钟体振动发声,箫是空气柱振动发声,并非都是乐器本身振动产生声音,故A错误;
B.琵琶演奏前调弦,是改变琴弦的松紧程度,从而改变琴弦振动的频率,而音调的高低与频率有关,所以调弦的目的是调节声音的音调,故B错误;
C.琵琶、二胡、编钟、箫的材料和结构不同,发出声音的音色不同,故C正确;
D.用力吹箫产生的声音会直接干扰他人的专注度,属于“妨碍他人正常活动”的声音,属于噪声,故D错误。
故选C。
15.为了培养晨读的好习惯,小月定了个闹钟,如图所示,每天早上6:00闹钟一响她就起来开始晨读。闹钟声是通过___________传播到小月的耳朵里的;小月能区别出闹钟声和窗外小鸟的叫声,这主要是因为两种声音的___________(选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
【答案】 空气 音色
【详解】[1]声音的传播需要介质,早上闹钟响起时产生的声音是通过空气传播到小月的耳朵里的。
[2]音色指发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。小月能区别出这是闹钟的声音还是窗外小鸟的叫声,这主要是因为两种声音的音色不同。
角度07 区分音调、响度与音色
16.2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。下列说法正确的是( )
A.同学在观看直播时将门窗关闭,是在传播途中减弱噪声
B.在地面课堂参加活动的师生可以通过声波与航天员进行实时互动
C.学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课,主要是通过声音的音调来判断
D.通过天宫教师的介绍,我们知道了他们在天宫中的生活状况,说明声音能传递能量
【答案】A
【详解】A.同学在观看直播时将门窗关闭,阻碍了噪声的传播,是在传播途中减弱噪声,故A正确;
B.声音的传播需要介质,空间站与地面之间存在真空区域,声波无法在真空中传播,因此师生不能通过声波与航天员实时互动,需借助电磁波,故B错误;
C.不同发声体的音色不同,学生不看屏幕能听出是哪个天宫教师讲课,是通过声音的音色来判断的,故C错误;
D.通过天宫教师的介绍了解其在天宫中的生活状况,说明声音能传递信息,故D错误。
故选A。
17.抗战时期,游击队用鞭炮在铁桶中爆炸模拟枪声迷惑敌人,体现了非凡智慧。下列说法正确的是( )
A.鞭炮发声是因为铁桶的振动 B.枪声和鞭炮声的音色相同
C.铁桶内声音反射能增大响度 D.距离越远,声音的音调越低
【答案】C
【详解】A.声音由物体振动产生,鞭炮爆炸发声是爆炸引起空气振动发声,故A错误;
B.音色由发声体的材料、结构决定,不同发声体的音色不同,枪声和鞭炮声是不同来源的声音,音色不同,故B错误;
C.铁桶空间狭小,声音在桶内反射,回声与原声叠加,会加强原声,从而增大响度,故C正确;
D.音调由发声体的振动频率决定,距离发声体越远,声音的响度会变小,但振动频率不变,音调不变,故D错误。
故选C。
18.美丽的青海湖畔,鸟声婉转悠扬,令人心醉。小明用吸管和棉签自制了如图所示的“鸟鸣器”,向管口吹气时能发出类似鸟叫的声音,这是模仿鸟叫声的__________;来回拉动吸管内的棉签,可改变发出声音的__________(以上两空均选填“音调”“响度”或“音色”)。课后,班上同学一听教室内的鸟叫声,就知道是小明在吹“鸟鸣器”,这说明声音能够传递__________。
【答案】 音色 音调 信息
【详解】音色反映声音的品质与特色,不同发声体的音色不同,“鸟鸣器”发出类似鸟叫的声音,是模仿鸟叫声的音色;吹鸟鸣器时,声音由管内空气柱振动产生,来回拉动棉签会改变空气柱的长度,空气柱振动频率改变,因此改变的是发出声音的音调;同学们通过声音就能判断出是小明在吹鸟鸣器,说明声音能够传递信息。
角度08 用波形图比较声音特性
19.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。
20.学校的广播系统播放着英语听力,每个考生都了解试题内容,声音通过_______传递到每位考生;科学家通过监测风暴发出的_______(选填“超声波”或“次声波”),可以在风暴来临之前发出警报。市场上有一种变声器,可以改变声音的特性。某段声音波形图变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,与变化前相比,变化后声音的______(选填“音调”“音色”或“响度”)不变。
【答案】 空气 次声波 音调
【详解】声音传播需要介质,考场中广播的声音通过空气传递到考生耳中;
风暴等自然灾害来临前会产生次声波,次声波传播距离远,因此可以通过监测次声波提前预警风暴;
音调由频率决定,响度由振幅决定,音色由波形形状决定:从图中可知,相同时间内A段和B段振动次数相同,即频率相同,因此音调不变;B段振幅更大,响度改变;两段波形形状不同,音色改变,所以不变的是音调。
【例1】(2026·江苏连云港·中考真题)歌曲《东方红》简谱中有片段“”,其中数字符号表示声音的__________特性,这种特性与_______有关。不同学生演唱时声音的_______一定不同。
【答案】 音调 频率 音色
【详解】简谱中的不同数字代表声音的高低不同,对应声音的音调特性;
音调的高低由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高;
音色由发声体的材料、结构决定,是不同发声体的固有特性,因此不同学生演唱时,声音的音色一定不同。
【深化点拨】
(1)音调的含义与决定因素:音调描述声音高低,简谱数字对应不同音调;音调由发声体振动频率决定,振动越快频率越高,音调越高。
(2)音色的识别作用:音色由发声体自身材料、结构决定,是区分不同发声体的依据,每个人声带结构有差异,所以不同人唱歌音色各不相同。
(3)声音三特性区分考点:音调对应声音高低、响度对应声音大小、音色对应发声体特色,本题区分音调与音色两大易混淆特性。
(4)音乐场景声学应用:以歌曲简谱为生活化情境,把声学基础知识点和音乐常识结合,考查理论联系生活的辨析能力。
(5)概念辨析易错提醒:音量大小是响度,音的高低是音调,辨别是谁在发声依靠音色,三类特性的影响因素不能混淆。
【变式1-1】(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,风铃的铜管粗细相同、长短不同。用大小相同的力敲击铜管,铜管发出的声音( )
A.音色不同 B.音调不同 C.响度不同 D.速度不同
【答案】B
【详解】声音的音调与物体振动的频率有关,频率越高,音调越高。铜管粗细相同,长短不同,用大小相同的力敲击时,长铜管振动慢,频率低,音调低;短铜管振动快,频率高,音调高,所以发出声音的音调不同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-2】(2025·山西·中考真题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
【答案】C
【详解】A.同一温度下,琴声在空气中传播速度不变,故A不符合题意;
BC.通过按压琴弦的不同位置,改变琴弦的长度,琴弦振动的频率发生了变化,不会改变琴弦振动的幅度大小,即琴弦振动的音调发生了变化,故B不符合题意,C符合题意;
D.琴身和琴弦的材质影响的是声音的音色,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-3】(2025·江苏徐州·中考真题)徐州柳琴戏深受本地群众喜爱,其主要伴奏乐器是如图所示的柳琴。演奏时,弹拨琴弦使其______发声,用手按压琴弦的不同位置,可以改变琴声的______。根据______的不同,听众还能分辨出其他伴奏乐器。
【答案】 振动 音调 音色
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。演奏时,弹拨琴弦使其振动,就会发声。
[2]用手按压琴弦的不同位置,改变了琴弦振动部分的长度,从而改变了琴弦振动的频率,而频率决定音调,所以可以改变琴声的音调。
[3]不同的乐器由于材料、形状、结构的不同,发出声音的音色不同。所以根据音色的不同,听众还能分辨出其他伴奏乐器。
【例2】(2026·四川·中考真题)如图所示,扎木聂是国家非遗乐器,有六根粗细不同的琴弦。艺术家演奏时,用不同的力度弹拨同一根琴弦,是为了改变声音的( )
A.音色 B.声速 C.音调 D.响度
【答案】D
【详解】A.琴弦的材料和结构不变,声音的音色不变,故A不符合题意;
B.声音在同一介质中的传播速度与弹拨力度无关,故B不符合题意;
C.同一根琴弦的长度、粗细和松紧程度不变,声音的音调不变,故C不符合题意;
D.声音的响度与声源振动的振幅有关,弹拨力度不同,琴弦振动的振幅不同,发出声音的响度不同,故D符合题意。
故选D。
【深化点拨】
(1)响度的决定因素:响度描述声音强弱,由发声体振动振幅决定;弹拨力度越大,琴弦振动幅度越大,响度越大。
(2)音调的影响条件:琴弦音调由琴弦粗细、长短、松紧决定,同一根琴弦不变更长度、松紧时,音调不会改变。
(3)音色固有属性:音色由乐器材料、自身结构决定,同种乐器演奏时音色固定,不会随弹奏力度改变。
(4)声速的影响条件:声速只和传播介质、温度有关,与声源振动幅度、弹奏力度没有关联。
(5)声音三特性辨析考点:结合民族乐器情境区分音调、响度、音色,厘清三种声音特性各自的影响因素,是声学基础高频辨析题型。
【变式2-1】(2026·广西·中考真题)练歌时声音太大会打扰邻居。小明将房间改成隔音房间,是为了减弱邻居听到歌声的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.声速
【答案】A
【详解】搭建隔音房间是在声音传播过程中减弱噪声,降低邻居听到声音的强弱,也就是减小听到歌声的响度,
故选 A。
【变式2-2】(2026·安徽·中考真题)如图所示,柳琴是流行于我国皖北、苏北一带的弹拨乐器,被誉为“民乐珍珠”。演奏柳琴时,演奏者用手指按压同一根琴弦的不同位置,主要是为了改变琴弦振动部分的长度,从而改变琴声的_______(选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】音调
【详解】声音的音调由发声体振动的频率决定。演奏者按压同一根琴弦的不同位置,改变了琴弦振动部分的长度,琴弦振动的频率会随之改变,因此主要改变的是琴声的音调。
【变式2-3】(2026·河南·中考真题)如图是甲骨文中的“乐”字,其含义是木架上设着丝弦的乐器。拨动木架上的丝弦,是通过___________的振动发声的;调节丝弦的松紧程度,是为了改变声音的___________(填声音的特性)。
【答案】 丝弦 音调
【详解】声音是由物体振动产生的,拨动木架上的丝弦时发出的声音是由丝弦振动产生的。
丝弦越紧,振动频率越高;丝弦越松,振动频率越低。而频率决定声音的音调,所以调节丝弦松紧,改变声音的音调。
⚡基础速刷
1.春节联欢晚会上主持人学唱青藏高原,但最后一句没有能唱上去,从物理学角度分析,是因为这首歌的最后一句( )
A.响度太大 B.音色不好 C.音调太高 D.曲调复杂
【答案】C
【详解】音调指声音的高低,由发声体振动的频率决定,频率越高音调越高。主持人“唱不上去”,是因为这首歌最后一句音调太高,主持人的声带无法达到对应的振动频率,因此无法唱出。
故选C。
2.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.只要物体振动,我们就能听到声音
B.声音在真空中的传播速度为340m/s
C.声音在固体中的传播速度一定大于在液体中的传播速度
D.“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话的响度要小些
【答案】D
【详解】A.物体振动产生声音,但人耳听到声音需要满足多个条件:声音频率在人耳听觉范围(20~20000Hz)、有传播介质、响度足够,因此物体振动不一定能被听到,故A错误;
B.声音传播需要介质,真空不能传声,因此声音在真空中没有传播速度,故B错误;
C.一般情况下声音在固体中传播速度大于液体,但存在例外,比如固体软木的传声速度就小于液体水的传声速度,不是一定满足固体速度大于液体,故C错误;
D.“大声喧哗”指声音的响度大,因此“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话的响度小一些,故D正确。
故选D。
3.地震时会产生次声波,在远离地震中心、人无震感的区域,次声波会引起某些动物的听觉反应。从表中看出,在远离地震中心的区域,听觉上有较明显反应的动物是( )
分类
人
蝙蝠
大象
狗
发声
85~1 100Hz
10 000~20 000Hz
8~35Hz
452~1 800Hz
听觉
20~20 000Hz
1 000~120 000Hz
1~20 000Hz
15~50 000Hz
A.人 B.蝙蝠 C.大象 D.狗
【答案】C
【详解】地震产生的次声波频率低于 ,要产生听觉反应,动物的听觉频率范围必须包含低于 的频段。对比表中数据,大象的听觉下限为 ,能覆盖更低的次声波频率,因此对次声波的感知最为明显。故选C。
4.当前AI语音生成技术飞速发展,许多智能软件采集某人少量的声音样本后,就能生成和本人声音几乎一致的语音,该技术主要精准复刻了声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】C
【详解】AI能生成和本人声音几乎一致的语音,精准复刻的是人声音特有的音色。故选C。
5.跳广场舞已经成为如今老年人健身的一项运动,优美的舞曲声是由于扬声器纸盆的振动产生的;附近的居民能听出舞曲是何种乐器演奏的,是根据声音的_________来判断的,为了避免干扰,关上门窗,这是在_________减弱噪声的。
【答案】 音色 传播过程中
【详解】[1]不同乐器的发声结构和材料不同,发出声音的音色存在差异,人们正是依靠音色这一特性来区分不同乐器演奏的声音。
[2]减弱噪声的途径分为在声源处、传播过程中、人耳处减弱三种。关上门窗是通过阻断声音的传播路径来减少噪声干扰,属于在传播过程中减弱噪声。
6.跳广场舞时使用“定向音箱”,将播放的音乐声集中在音箱正前方的特定区域内,可以有效控制噪声。从物理学角度看,这主要是改变了声音在不同区域的___________(填“音调”“响度”或“音色”);音乐声是通过___________传到跳舞者的耳中的。
【答案】 响度 空气
【详解】声音的特性包含音调、响度、音色。音调由发声体振动的频率决定,音色由发声体的材料和结构决定,响度反映声音的强弱,与声音的集中程度有关。定向音箱将音乐声集中在特定区域,改变了不同区域声音的强弱程度,因此改变的是响度。
声音的传播需要介质,在日常环境中,音乐声是通过空气这种介质传到跳舞者耳中的。
7.唐诗《琵琶行》中写道“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”,其中“琵琶声”是由于琵琶弦___________产生的;“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”,其中“大弦”“小弦”指的是琵琶中最粗的和最细的弦,弦的粗细会影响声音的___________(选填音调、响度或音色)。
【答案】 振动 音调
【详解】声音是由物体的振动产生的,琵琶弦通过振动发出声音。
音调的高低与发声体振动的频率有关,弦的粗细会影响振动频率。弦越粗,振动频率越低,音调越低;弦越细,振动频率越高,音调越高。
8.小明和小华一起做了下面的实验:
(1)图甲,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,乒乓球在实验中的作用是将音叉的________放大以便于观察实验现象。
(2)图甲,用橡皮槌用力敲击音叉,让音叉一臂的外侧接触小球,可看到小球被音叉弹开一个较大的角度,听到的声音也比较大。结论:声音的响度与声源振动的________有关;
(3)图乙,将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,听到的铃声逐渐________;由此可推理出________不能传声。
(4)若把甲、丙两个实验移到月球上去做,不能看到泡沫塑料球被弹开的图是________(选填“甲”或“丙”或“甲和丙”)。
【答案】(1)振动
(2)幅度
(3) 变小 真空
(4)丙
【详解】(1)音叉发声时的振动很微小,无法直接观察。乒乓球接触音叉时被弹开,将音叉的微小振动放大,通过乒乓球的明显运动间接反映音叉的振动,便于观察实验现象。
(2)用橡皮槌用力敲击音叉,音叉振动的幅度增大,小球被弹开的角度更大,同时听到的声音响度更大。由此得出:声音的响度与声源振动的幅度有关。
(3)[1][2]图乙中,逐渐抽出玻璃罩内的空气,传播声音的介质,即空气,逐渐减少,听到的铃声逐渐变小;进一步推理:若罩内为真空,即无传声介质,则无法听到声音,即真空不能传声。
(4)月球表面是真空环境,真空不能传声。甲实验中,音叉的振动是自身机械振动,无需空气,因此音叉振动时仍能弹开乒乓球,能观察到现象;丙实验中,右侧音叉振动产生的声音需通过空气传播到左侧音叉,使左侧音叉振动并弹开泡沫球。但月球上无空气,声音无法传播,左侧音叉不会振动,因此不能看到泡沫塑料球被弹开的是丙。
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9.对下列诗句中蕴含的声学知识的分析正确的是( )。
A.“不敢高声语,恐惊天上人”——“高声语”是指说话的声音响度太大
B.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”——人是通过响度分辨出“蝉噪”和“鸟鸣”的
C.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”——笛声主要是由竹管的振动产生的
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”——钟声是通过液体传到诗人耳中的
【答案】A
【详解】A.“高声语”意思是大声说话,这里的“高”指的是声音的响度大,故A正确;
B.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,人是通过音色分辨出“蝉噪”和“鸟鸣”故B错误;
C.笛声主要是由笛管中的空气柱振动产生的,故C错误;
D.钟声是通过空气这种气体介质传到诗人耳中的,故D错误。
故选A。
10.(2026·四川广元·中考真题)某广场上,喷泉喷出的水柱随音乐舞动,声光交错,如图所示。关于上述情景,下列说法正确的是( )
A.水柱越高,声音的传播速度越快 B.人们能通过音调区分不同乐器的声音
C.远处听到的声音比近处听到的声音响度小 D.乐曲的声音是由水柱振动产生的
【答案】C
【详解】A.声音的传播速度只与介质种类和温度有关,音乐声是由空气传播的,和水柱高度无关,故A错误;
B.不同乐器发出声音的音色不同,人们是通过音色区分不同乐器的声音,故B错误;
C.响度大小与距离发声体的远近有关,发声体振动的幅度相同时,距离发声体越远,听到声音的响度越小,因此远处听到的声音比近处响度小,故C正确;
D.乐曲的声音是由乐器振动产生的,不是水柱振动产生,故D错误。
故选 C。
11.以下关于乐器的说法正确的是( )
A.拉二胡时,手按住弦的不同位置,是为了改变声音的响度
B.用同样大的力敲击大小不同的编钟、编钟能发出不同音调的声音
C.弹琴时,琴声响度越大,它在空气中传播的速度就越快
D.用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的高低不同,说明音色与振幅有关
【答案】B
【详解】A.拉二胡时,手按住弦的不同位置,改变了弦振动的长度,从而改变弦的振动频率,是为了改变声音的音调,故A错误;
B.用同样大的力敲击大小不同的编钟,编钟的质量和体积不同,振动频率不同,所以编钟能发出不同音调的声音,故B正确;
C.声音在空气中的传播速度与介质的种类和温度有关,与响度无关,故C错误;
D.用大小不同的力敲击鼓面,鼓面的振幅不同,纸屑跳动的高低不同,说明响度与振幅有关,音色由发声体的材料、结构等决定,故D错误。
故选B。
12.“光年”是天文学测量中常用的____________(选填“长度”或“时间”)单位;抽取玻璃罩内的空气,听到罩内的音乐声逐渐变小,推理得出:____________;人们对人耳听不到的声波有如下应用:①声呐;②遥测核爆炸;③探伤;④B超;⑤雾化。其中,与超声波有关的是____________。
【答案】 长度 真空不能传声 ①③④⑤
【详解】光年是长度单位,它代表光在真空中传播一年所经过的路程,用于衡量天体间的距离。
随着玻璃罩内空气被不断抽取,传声介质逐渐减少,听到的音乐声逐渐减弱,由此推理当罩内为真空状态时,声音无法传播,得出真空不能传声的结论。
对各声波应用分析如下:①声呐:利用超声波的反射特性探测目标位置,属于超声波应用;
②遥测核爆炸:核爆炸会产生次声波,该应用借助次声波完成,属于次声波应用;
③探伤:利用超声波能穿透金属并反射的特点检测内部损伤,属于超声波应用;
④B超:依靠超声波的反射成像实现医学检查,属于超声波应用;
⑤雾化:利用超声波的振动将液体破碎为微小液滴,属于超声波应用。
综上,与超声波有关的是①③④⑤。
13.唐代诗人李贺的《李凭箜篌引》中有诗句“江娥啼竹素女愁,李凭中国弹箜篌”,箜篌是中国古代传统弹弦乐器,如图所示。箜篌在被弹奏时主要是因为长度不一的琴弦振动的________(选填“幅度”或“频率”)不同,从而产生高低变化的声音。
【答案】频率
【详解】振动频率决定音调,箜篌的琴弦长度不一,振动时的振动频率就不同,则产生的音调变化,从而弹奏出优美的曲子。
14.明在观察小提琴、二胡等乐器的弦振动时,思考琴弦发声的音调高低与哪些因素有关,并提出以下几种猜想:
猜想一:可能与琴弦的长度有关,长度越长,音调越低;
猜想二:可能与琴弦的粗细有关,琴弦越粗,音调越低;
猜想三:可能与琴弦的材料有关;
猜想四:可能与琴弦的松紧有关;
于是小明找来了各种不同长度、材料和横截面积(粗细)的琴弦,想通过如图实验装置进行探究。琴弦的编号及情况如下表所示。
控制条件编号
琴弦的材料
琴弦的长度(cm)
琴弦的横截面积(mm2)
A
钢
30
0.3
B
钢
30
0.6
C
尼龙丝
40
0.5
D
铜
50
0.5
E
尼龙丝
50
0.5
(1)为了准确比较音调高低,小明用软件记录声音的波形图,如题图是两根不同的琴弦发出的波形图,A图对应的声音音调比B图______(选填“高”或“低”);
(2)小明挑选琴弦D和E进行实验,是为了探究猜想______(选填序号);
(3)小明想探究琴弦发声的音调高低与琴弦的粗细的关系,选______两根琴弦(选填琴弦编号)进行实验;
(4)为了探究音调与琴弦的松紧程度的关系,需要控制琴弦的材料、横截面积和______相同,这种实验方法称为______法;
【答案】(1)高
(2)三
(3)AB
(4) 长度 控制变量
【详解】(1)音调由频率决定,频率越高音调越高。由图可知,相同长度的波形图中,A图振动次数更多、频率更高,因此A图对应的音调比B图更高。
(2)琴弦D和E的琴弦长度、琴弦的横截面积相同,琴弦的材料不同,故为了探究音调与琴弦的材料是否有关,即探究猜想三。
(3)探究琴弦发声的音调高低与琴弦的粗细的关系,应保证琴弦长度、琴弦的材料相同,只改变横截面积,故应选琴弦A和B。
(4)为了探究音调与琴弦的松紧程度的关系,需要控制琴弦的长度、琴弦的横截面积和琴弦的材料相同,只改变松紧程度,这种控制其他变量不变、只改变研究变量的方法叫控制变量法。
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15.某地修筑了一条“音乐公路”,路面上分布着许多横向凹槽,如图所示。当汽车匀速行驶时,每经过一个凹槽,车轮就会上下振动一次,从而发出不同的声音。假设该音乐公路规定的行驶速度是54km/h,设定乐曲为时长20s的《歌唱祖国》,音符“la”的频率为440Hz。下列说法不正确的是( )
A.该音乐公路的总长约为300m
B.车速保持不变,若想发出330Hz的“mi”音,应减小相邻凹槽间的距离
C.路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计
D.汽车发出“la”这个音时,所对应的相邻凹槽之间的距离约为3.4cm
【答案】B
【详解】A.汽车行驶的速度
该音乐公路的总长
故A正确,不符合题意;
B.汽车每前进一个凹槽间距d,轮胎就会与凹槽碰撞一次,产生一次振动。汽车在时间t内行驶的距离为
在这段距离内,轮胎与凹槽碰撞的总次数为
频率是单位时间内的振动次数,即
车速不变时,若想发出330Hz的“mi”音,频率由440Hz变为330Hz,频率减小,所以应增大相邻凹槽间的距离d。故B错误,符合题意;
C.音调由频率决定,不同音符音调不同,对应频率不同,凹槽疏密会改变振动频率,因此可以根据乐曲的音调高低设计凹槽疏密。故C正确,不符合题意;
D.汽车发出“la”这个音时,频率为440Hz,汽车行驶速度为15m/s,根据可得,所对应的相邻凹槽之间的距离。故D正确,不符合题意。
故选B。
16.声音可通过实验“看到”:如图,将两纸杯底部用细棉线相连,固定一端纸杯,其杯口蒙胶膜并粘小平面镜,拉紧棉线;用激光笔照射平面镜,对另一端纸杯说话(不接触),即可观察到墙上反射的光点晃动形成光斑。则下列说法正确的是( )
A.在月球上做该实验也能看到光点的晃动
B.光点晃动时,光从小镜子射向墙壁不再沿直线传播
C.男生说话时比女生说话时光点晃动幅度大
D.若激光经平面镜反射到墙面的距离越远,光点晃动幅度越大
【答案】D
【详解】A.月球上是真空环境,真空不能传声,声音无法从人传播到右侧纸杯的底部,所以不会引起平面镜振动,也就看不到光点晃动,故A错误;
B.光在同种均匀介质中始终沿直线传播,光点晃动是因为平面镜的角度发生了变化,光的传播方向改变,但传播路径仍然是直线,故B错误;
C.男生和女生说话时,声音的振幅不一定有固定的大小关系,振幅大小取决于说话的响度,而不是性别,所以不能确定男生说话时光点晃动幅度更大,故C错误;
D.小平面镜转动角度一定的情况下,根据光的直线传播可知,若激光经平面镜反射到墙面的距离越远,光点晃动幅度越大,故D正确。
故选D。
17.如图,四个相同玻璃瓶里装有深度不同的水, 用筷子分别敲击瓶口,如果能听到“1(Do)”、“2(Re)”、“3(Mi)”、“4(Fa)”四个音阶,则能发出“2(Re)”的是___________,如果用嘴吹瓶口,能发出“3(Mi)”的是___________。(选填“甲”、“乙”、“丙” 或“丁”)
【答案】 乙 乙
【详解】[1]用筷子敲击瓶口时,是玻璃瓶和水一起振动发声。水位越高,玻璃瓶和水整体质量越大,就越难振动,振动频率越低,音调也就越低。 从图中可以看出,四个瓶子水位从高到低依次是甲、乙、丙、丁。 音调从低到高为甲、乙、丙、丁,对应“1(Do)”“2(Re)”“3(Mi)”“4(Fa)”四个音阶,所以发出“2(Re)”的是乙。
[2] 用嘴吹瓶口时,是瓶内空气柱振动发声。空气柱越短,越容易振动,振动频率越高,音调越高。 四个瓶子中空气柱从短到长为甲、乙、丙、丁,对应音调从高到低。 要发出“3(Mi)”,即音调处于第三高,对应的是乙。
18.小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发声的,如图甲所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置。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L。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___________,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。
序号
长度L/m
重物/个
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
(a)
4
265
(1)小组同学得到了表格中的数据,则第___________次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现,该小组同学研究的是琴弦发声的音调与琴弦的___________和琴弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当表格中(a)处数据为___________时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦___________的关系;
(4)在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦,来探究音调与琴弦的材料的关系,则可悬挂重物个数为___________个。
(5)仅利用本实验的器材,___________(“能”或“不能”)探究音调与振幅关系。
【答案】 越多 1 长度 0.8 松紧程度 2 能
【详解】[1]由图乙可知,重物个数越多,对琴弦的拉力越大,所以琴弦绷得越紧。
(1)[2]音调由频率决定,频率越高,音调越高,由表可知,实验1的频率为375Hz,频率最大,说明其发出的音调最高。
(2)[3]由表可知,实验1和2中,琴弦挂的重物相同,同一根琴弦说明材料横截面积也相同,只有长度不同,因此探究的是音调与琴弦长度的关系。
(3)[4][5]第2和3实验,重物个数不同,说明琴弦的松紧程度不同,根据控制变量法,要探究松紧程度不同,应该保持琴弦的长度等因素相同,所以(a)处应该为0.8m。
(4)[6]要探究音调与材料的关系,必须控制长度相同(均为0.4m),松紧程度相同(即拉力相同),也就是重物个数相同以及粗细相同,由表可知,已有的实验中只有1是长度为0.4m,因此可挂重物个数为2个。
(5)[7]探究音调与振幅的关系,需控制音调的其他影响因素(长度、松紧程度)不变,改变振幅(通过改变拨动琴弦的力度实现)。本实验器材可改变拨弦力度,且能控制长度、松紧程度不变,因此能探究。
19.小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料合金管所发出的声音频率,他猜想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:(①③步骤的空均选填“相同”“不同”)
①选取___________长度的合金管并按图安装好,每根合金管的直径___________;
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___________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)设计记录数据的表格(将划线处补充完整,不需要填数据)___________。
实验次数
①
②
1
2
3
【答案】 刻度尺 不同 相同 相同 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 ①长度,②频率
【详解】(1)[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,故需要刻度尺测出合金管长度。
(2)[2][3][4][5]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,变量为声音频率与合金管长度,要控制其他因素不变,故合金管直径、铁锤敲击的位置、敲击力度均要相同,合金管长度要不同。然后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)[6] 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两个量为:①长度l/m,②频率f/Hz。
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第2.2节 声音的特性
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 音调
考点02 响度
考点03 音色
03 避坑指南·解题通法
角度01 辨析音调与频率的关系
角度02 人和一些动物的发声和听觉频率范围
角度03 探究影响音调高低的因素
角度04 辨析响度与振幅的关系
角度05 探究影响响度大小的因素
角度06 根据音色辨别发声体
角度07 区分音调、响度与音色
角度08 用波形图比较声音特性
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.区分音调、响度、音色三个声音特性,理清各自决定因素。
2.知道音调由频率决定,理解频率概念,区分超声波、次声波范围。
3.掌握响度与振幅、距离声源远近的关系。
4.理解音色由发声体材料、结构决定,会利用音色辨别发声物体。
1.钢尺振动实验对比,直观感受频率对音调、振幅对响度的影响。
2.表格对比三特性的影响因素、生活实例,避免概念混淆。
3.结合波形图,区分音调、响度对应的波形疏密与高低。
知识导图
考点01 音调
1、音调:声音的 叫音调。
2、频率
(1)定义:物体 叫频率。用字母f表示。
(2)物理意义:描述物体 的物理量。
(3)单位: ,简称赫,用符号 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: 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 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 ,把低于20Hz的声叫 。
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。
【深化点拨】
1.超声波和次声波的特点
(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。
(4)超声波的特点:方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能。
超声波的应用:a、制成声呐;b、B超;c、超声波速度测定器;d、超声波清洗器;e、超声波焊接器。
(5)次声波的特点:传得远,容易绕过障碍物、无空不入。
次声波的应用:次声波可以用于预测和监测自然灾害,如台风、海啸、地震、火山爆发等。
2.音调的特点:音调是指声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率是指每秒振动的次数;注重结合实际,例如:女高音,男低音,“高”和“低”指的就是音调。向水壶中灌热水音调的变化,随着水的增多,水壶上方的空气柱变小,引起频率的变化,引起音调的变化。
1.钢琴调音师在调音前会用音锤敲击音叉,以此作为标准音来判断被调试琴弦的振频。调试好的琴弦与音叉发声时具有相同的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.波形
2.在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,制成了一个水瓶琴,如图所示。对着瓶口吹气,声音主要由___________(选填“瓶子和水”或“空气柱”)振动产生的,它主要是通过___________传播到听众的耳中。依次吹每个瓶的瓶口,发出声音的音调不同,越靠近___________(选填“左”或“右”)端音调越高。
3.如图所示,用钢尺做探究实验,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;
(1)本实验中应该听的声音是___________(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
(2)实验时,保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变拨动力度,则是研究声音的___________与___________的关系。
考点02 响度
1、响度:物理学中,声音的 叫响度。
2、振幅:物理学中用 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 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、增加响度的方法
(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。
5、探究影响响度的因素
(1)实验器材:铁架台、乒乓球、细线、音叉、小锤。
(2)实验方法:转换法
(3)实验步骤:
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;
步骤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;
步骤3:用小锤重击音叉,再次观察乒乓球弹开的距离。
(4)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。
(5)实验结论:响度与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。
【深化点拨】
1.音调和响度的区别: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。
(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。
2.转换法的应用:实验探究影响响度的因素,采用了转换法,即将音叉的振动转化成了乒乓球的运动,乒乓球运动的越远,振动的幅度越大,这种方法叫放大法。放大法是 的一种。
3.生活中增加响度的方法:
(1)使用听诊器可以减小声音的分散。
(2)手放在耳边听清远处声音。
(3)用喇叭增大振幅,传声更远。
1.2026年开门迎春晚《鼓动九州》的腰鼓表演气势恢宏,震撼了全场观众。表演高潮时,鼓手们更加用力地敲击鼓面,这样做改变了鼓声的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.传播速度
2.人身体的不同部位可以发出各种声音,如唱歌、鼓掌、跑步、牙齿相叩等。歌声是由声带___________ 产生的;某同学唱歌时歌声可以传得更远,是因为歌声的___________大。
3.物理课上同学们探究了“声音的响度主要由什么因素决定”。如图所示,使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音,重做上面的实验。实验中,用橡皮锤使劲敲打音叉,声音的响度变大,乒乓球被弹开的幅度也增大,说明音叉振动的幅度增大。物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
以上现象说明:________;
拓展:声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散。因此,响度还与________、________有关。
考点03 音色
1、音色:音色又叫音品,反映声音的 。
2、影响音色的因素:音色与发声体的 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 。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
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 ,频率越高;波形越 ,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 ,振幅越大;波形越 ,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
【深化点拨】
1.音调、响度和音色的区分:音调一般指声音的高低,和频率有关,也和发声体的长短、粗细、松紧有关;响度一般指声音的大小,和振幅有关,也和声音的集中程度和距离发声体的远近有关;音色可以区别不同的发声体,和发声体的材料和结构有关。
2.音色的特点:音色是区别声音的重要标志,区别声音就是靠音色,辨别熟人的声音、辨别乐器的声音靠的都是音色.模仿赵本山的声音很像就是模仿的音色像,通过敲击瓷器,根据声音判断瓷器是否破损也是靠音色。
3.波形图的阅读方法
(1)比较音调:观察波形图的疏旁程度。
(2)比较响度:观察波形图的上下高度。
(3)比较音色:观察波形的形状。
1.在班级自制乐器小型音乐会中,同学们很容易分辨出“钢尺琴”和“纸盒吉他”的声音,主要是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.频率 D.音色
2.自然界的天籁之声美妙动听。“月落乌啼霜满天”描述人们在夜晚也能分辨出“乌啼”声,是根据声音的______不同来判断的;“随风潜入夜,润物细无声”是描述声音的______(选填“响度”或“音调”)。
声音的特性的综合应用及解题步骤
1.音调与响度:必须“分清”决定因素
(1)核心规则
音调:指声音的高低。由发声体振动的频率决定。频率越高,音调越高(听起来越尖细);频率越低,音调越低(听起来越低沉)。
关键词:高低、粗细、尖锐、沉闷。
响度:指声音的强弱(大小)。由发声体振动的振幅决定,还与距离发声体的远近有关。振幅越大,响度越大。
(2)操作方法:看波形图
比音调:看波的疏密。相同时间内,波越密(个数越多),频率越高,音调越高。
比响度:看波的高低(偏离平衡位置的幅度)。波峰越高(振幅越大),响度越大。
(3)易错示范:
错误理解:“引吭高歌”是指音调高,“低声细语”是指音调低。
正确理解:“引吭高歌”和“低声细语”中的“高”和“低”指的是声音的大小,即响度;而“女高音”、“男低音”中的“高”和“低”指的才是音调。
2.音色:必须“抓住”辨别依据
(1)核心规则
定义:音色反映了声音的品质与特色。
决定因素:由发声体的材料、结构等决定。不同的发声体(如钢琴和小提琴,或者不同的人),即使音调和响度相同,发出的声音音色也不同。
(2)操作方法
听声辨人/物:题目中出现“闻其声而知其人”、“区分不同乐器”、“模仿秀”等情境,考查的都是音色。
(3)易错示范
错误判断:认为只要声音大小一样,就是同一种声音。
正确理解:哪怕两个人说话声音一样大(响度相同),音调也一样高,我们依然能分出是谁在说话,靠的就是音色不同。
3.超声波与次声波:必须“记住”频率范围
(1)核心规则:
人耳的听觉频率范围是 20Hz~20000Hz。
超声波:频率高于20000Hz的声波。特点:方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能。应用:B超、声呐、清洗精密仪器。
次声波:频率低于 20Hz 的声波。特点:传播距离远、破坏力强。来源:地震、火山爆发、海啸、核爆炸。
(2)操作方法:
判断依据:看到“蝙蝠”、“海豚”、“B超”、“声呐”联想超声波;看到“地震前兆”、“大象交流”、“风暴”联想次声波。
(3)易错示范:
错误观点:认为超声波的速度比普通声音快,或者响度特别大。
正确理解:超声波和次声波也是声波,在同种介质中,它们的传播速度与普通声音相同(例如在15℃空气中都是340m/s)。它们只是频率超出了人耳听觉范围,人听不到,但动物(如狗、蝙蝠)可能听得到。
角度01 辨析音调与频率的关系
1.如图所示为我国古代的“计程车”——记里鼓车,每当车前进一里时,车上的木人就敲一下鼓,每当车前进十里时,车上的木人就敲一下镯,人们可以根据鼓和镯的发声次数确定车行驶的里程。下列有关该记里鼓车的说法正确的是( )
A.古人能够区分鼓和镯发出的声音是根据声音的响度不同
B.车上的木人分别敲击鼓和镯发出的声音传播的速度不同
C.车上的木人击鼓频率越高,说明车辆行驶的速度越快
D.古人听见敲击镯发出的声音大小与距离记里鼓车的远近无关
2.某种昆虫的翅膀在2min内振动了600次,它振动的频率是 _____Hz。如果借助扩音器把这种声音放大,则人耳 _______(选填“能”或“不能”)听到。曾经印尼地震引发了海啸,造成巨大人员伤亡和财产损失,远在数百公里以外的有些人感到恶心、胸闷,这是由于地震和海啸发生时产生的 ________而引起的。
3.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 ____________ 。
角度02 人和一些动物的发声和听觉频率范围
4.周末,小明跟着爸爸在池塘边钓鱼。
(1)当看见鱼要上钩时,小明兴奋地叫喊,结果鱼被叫声吓跑了。这可以说明( )
A.只有空气才能传播声音 B.空气和水都能传播声音
C.声音的传播需要介质 D.鱼被小明发出的超声波吓跑
(2)小华只见蝴蝶振翅,听不到它们发出的声音,这是因为蝴蝶振翅的( )
A.幅度太小 B.幅度太大 C.频率太高 D.频率太低
5.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2min内振动了1800次,它的发声频率是______Hz,人耳______(选填“能”或“不能”)听到这个声音。但是图中的______能听到。
角度03 探究影响音调高低的因素
6.如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用粗细不同的丝弦。下列说法正确的是( )
A.用不同的力拨动同一根琴弦,发出声音的音调不同
B.用相同的力拨动不同琴弦,发出声音的音色不同
C.演奏时用手按压琴弦的不同位置,目的是改变发出声音的音调
D.琴声是琴弦的振动产生的,琴弦振动停止后,琴声立即消失
7.如图是中国古代传统乐器——箜篌,乐师演奏时使琴弦________发出声音,乐师用相同的力度拨动长短不同的琴弦是为了改变声音的________。
8.在学习小提琴的过程中,小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的粗细有关;
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如下表所示:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的粗细/
1
钢
40
0.5
2
钢
(a)
(b)
3
钢
60
1.0
4
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想一,应选用编号为___________的两根琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,小明选用了编号为1、3的两根琴弦,你认为小明___________(选填“能”或“不能”)得出实验结论,理由是___________。
(3)为了既能验证猜想二也能验证猜想三,表格中编号2的琴弦长度、粗细的规格应分别为:(a)___________(b)___________。(如有多种选择,填出一种即可。)
(4)下列实验中,所用到的研究方法与该实验相同的是___________。
A.探究声音能否在真空中传播
B.将正在发声的音叉放入水中溅起水花用来探究声音产生的条件
C.测量小车从斜面滑下时的速度,先后三次都让小车从斜面的同一位置由静止滑下
9.一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同,用嘴贴着瓶口吹气,如果能分辨出“do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)”四个音阶,就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题:
(1)这位同学对瓶吹气声源是________。
(2)如果改用筷子敲打瓶子,那么音调由高到低的排序是________。
(3)如图2,将正在发声的手机放入密闭的瓶中,不断抽气,可以感觉到声音越来越轻,甚至将要消失,说明声音的传播需要________。该实验所采用的实验方法是:________(控制变量法/理想实验法/转换法/类比法)。
(4)向保温瓶里灌开水的过程中,听凭声音就能判断出瓶内水位的高低,这是因为________。
A.灌水过程,音调不变,响度越来越大 B.灌水过程,音调不变,响度越来越小
C.随着水位上升,音调逐渐变高 D.随着水位上升,音调逐渐变低
角度04 辨析响度与振幅的关系
10.唐诗是中华民族珍贵的文化遗产,也是中华文化宝库中的一颗明珠。下列诗句中与声音有关的分析正确的是( )
A.“白日放歌须纵酒”,诗人的歌声是由空气振动产生的
B.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟鸣声是通过空气传入人耳的
C.“羌笛何须怨杨柳”,诗人能辨别出羌笛声,是因为响度不同
D.“不敢高声语,恐惊天上人”,这里的“高”是指声音的音调高
11.图中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______(选填“响度”、“音调”或“音色”)不同,同时还可以根据声音的______(选填“响度”、“音调”或“音色”)来大致判断周围同学离他的远近。一个声源2min内振动了720次,人耳______(能/不能)听到该声音。
角度05 探究影响响度大小的因素
12.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。
13.如图所示,小组同学完成以下三个声现象的实验,请回答相关问题;
(1)如图甲所示,该装置中乒乓球被弹开,说明了发声的音叉在_______;乒乓球在实验中的作用是________,在物理学中这种方法叫做________。该装置还可以探究声音响度与________的关系;
(2)如图乙所示,随着抽气机不断向罩外抽气,小明听到罩内闹钟铃声的________(选填“响度”、“音调”或“音色”)在不断变化,如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声,由此我们可以推理得出真空________传声,在物理学中这种方法叫做________;
(3)如图丙所示,若钢尺伸出桌面的长度保持不变,改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的________(选填“响度”、“音调”、“音色”)变大,若拨动钢尺的力大小保持不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,听到声音的________变低(选填“响度”、“音调”或“音色”)。
角度06 根据音色辨别发声体
14.如图所示的古典乐器是中国传统音乐文化的重要载体,下列说法正确的是( )
A.四种乐器都是乐器本身振动,产生声音
B.琵琶演奏前要调弦,目的是调节声音的响度
C.四种乐器演奏同一首曲子发出声音的音色不同
D.在图书馆内用力吹箫,发出的声音不属于噪声
15.为了培养晨读的好习惯,小月定了个闹钟,如图所示,每天早上6:00闹钟一响她就起来开始晨读。闹钟声是通过___________传播到小月的耳朵里的;小月能区别出闹钟声和窗外小鸟的叫声,这主要是因为两种声音的___________(选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
角度07 区分音调、响度与音色
16.2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。下列说法正确的是( )
A.同学在观看直播时将门窗关闭,是在传播途中减弱噪声
B.在地面课堂参加活动的师生可以通过声波与航天员进行实时互动
C.学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课,主要是通过声音的音调来判断
D.通过天宫教师的介绍,我们知道了他们在天宫中的生活状况,说明声音能传递能量
17.抗战时期,游击队用鞭炮在铁桶中爆炸模拟枪声迷惑敌人,体现了非凡智慧。下列说法正确的是( )
A.鞭炮发声是因为铁桶的振动 B.枪声和鞭炮声的音色相同
C.铁桶内声音反射能增大响度 D.距离越远,声音的音调越低
18.美丽的青海湖畔,鸟声婉转悠扬,令人心醉。小明用吸管和棉签自制了如图所示的“鸟鸣器”,向管口吹气时能发出类似鸟叫的声音,这是模仿鸟叫声的__________;来回拉动吸管内的棉签,可改变发出声音的__________(以上两空均选填“音调”“响度”或“音色”)。课后,班上同学一听教室内的鸟叫声,就知道是小明在吹“鸟鸣器”,这说明声音能够传递__________。
角度08 用波形图比较声音特性
19.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
20.学校的广播系统播放着英语听力,每个考生都了解试题内容,声音通过_______传递到每位考生;科学家通过监测风暴发出的_______(选填“超声波”或“次声波”),可以在风暴来临之前发出警报。市场上有一种变声器,可以改变声音的特性。某段声音波形图变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,与变化前相比,变化后声音的______(选填“音调”“音色”或“响度”)不变。
【例1】(2026·江苏连云港·中考真题)歌曲《东方红》简谱中有片段“”,其中数字符号表示声音的_________特性,这种特性与_______有关。不同学生演唱时声音的_______一定不同。
【深化点拨】
(1)音调的含义与决定因素:音调描述声音高低,简谱数字对应不同音调;音调由发声体振动频率决定,振动越快频率越高,音调越高。
(2)音色的识别作用:音色由发声体自身材料、结构决定,是区分不同发声体的依据,每个人声带结构有差异,所以不同人唱歌音色各不相同。
(3)声音三特性区分考点:音调对应声音高低、响度对应声音大小、音色对应发声体特色,本题区分音调与音色两大易混淆特性。
(4)音乐场景声学应用:以歌曲简谱为生活化情境,把声学基础知识点和音乐常识结合,考查理论联系生活的辨析能力。
(5)概念辨析易错提醒:音量大小是响度,音的高低是音调,辨别是谁在发声依靠音色,三类特性的影响因素不能混淆。
【变式1-1】(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,风铃的铜管粗细相同、长短不同。用大小相同的力敲击铜管,铜管发出的声音( )
A.音色不同 B.音调不同 C.响度不同 D.速度不同
【变式1-2】(2025·山西·中考真题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
【变式1-3】(2025·江苏徐州·中考真题)徐州柳琴戏深受本地群众喜爱,其主要伴奏乐器是如图所示的柳琴。演奏时,弹拨琴弦使其______发声,用手按压琴弦的不同位置,可以改变琴声的______。根据______的不同,听众还能分辨出其他伴奏乐器。
【例2】(2026·四川·中考真题)如图所示,扎木聂是国家非遗乐器,有六根粗细不同的琴弦。艺术家演奏时,用不同的力度弹拨同一根琴弦,是为了改变声音的( )
A.音色 B.声速 C.音调 D.响度
【深化点拨】
(1)响度的决定因素:响度描述声音强弱,由发声体振动振幅决定;弹拨力度越大,琴弦振动幅度越大,响度越大。
(2)音调的影响条件:琴弦音调由琴弦粗细、长短、松紧决定,同一根琴弦不变更长度、松紧时,音调不会改变。
(3)音色固有属性:音色由乐器材料、自身结构决定,同种乐器演奏时音色固定,不会随弹奏力度改变。
(4)声速的影响条件:声速只和传播介质、温度有关,与声源振动幅度、弹奏力度没有关联。
(5)声音三特性辨析考点:结合民族乐器情境区分音调、响度、音色,厘清三种声音特性各自的影响因素,是声学基础高频辨析题型。
【变式2-1】(2026·广西·中考真题)练歌时声音太大会打扰邻居。小明将房间改成隔音房间,是为了减弱邻居听到歌声的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.声速
【变式2-2】(2026·安徽·中考真题)如图所示,柳琴是流行于我国皖北、苏北一带的弹拨乐器,被誉为“民乐珍珠”。演奏柳琴时,演奏者用手指按压同一根琴弦的不同位置,主要是为了改变琴弦振动部分的长度,从而改变琴声的_______(选填“音调”“响度”或“音色”)。
【变式2-3】(2026·河南·中考真题)如图是甲骨文中的“乐”字,其含义是木架上设着丝弦的乐器。拨动木架上的丝弦,是通过___________的振动发声的;调节丝弦的松紧程度,是为了改变声音的___________(填声音的特性)。
⚡基础速刷
1.春节联欢晚会上主持人学唱青藏高原,但最后一句没有能唱上去,从物理学角度分析,是因为这首歌的最后一句( )
A.响度太大 B.音色不好 C.音调太高 D.曲调复杂
2.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.只要物体振动,我们就能听到声音
B.声音在真空中的传播速度为340m/s
C.声音在固体中的传播速度一定大于在液体中的传播速度
D.“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话的响度要小些
3.地震时会产生次声波,在远离地震中心、人无震感的区域,次声波会引起某些动物的听觉反应。从表中看出,在远离地震中心的区域,听觉上有较明显反应的动物是( )
分类
人
蝙蝠
大象
狗
发声
85~1 100Hz
10 000~20 000Hz
8~35Hz
452~1 800Hz
听觉
20~20 000Hz
1 000~120 000Hz
1~20 000Hz
15~50 000Hz
A.人 B.蝙蝠 C.大象 D.狗
4.当前AI语音生成技术飞速发展,许多智能软件采集某人少量的声音样本后,就能生成和本人声音几乎一致的语音,该技术主要精准复刻了声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
5.跳广场舞已经成为如今老年人健身的一项运动,优美的舞曲声是由于扬声器纸盆的振动产生的;附近的居民能听出舞曲是何种乐器演奏的,是根据声音的_________来判断的,为了避免干扰,关上门窗,这是在_________减弱噪声的。
6.跳广场舞时使用“定向音箱”,将播放的音乐声集中在音箱正前方的特定区域内,可以有效控制噪声。从物理学角度看,这主要是改变了声音在不同区域的___________(填“音调”“响度”或“音色”);音乐声是通过___________传到跳舞者的耳中的。
7.唐诗《琵琶行》中写道“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”,其中“琵琶声”是由于琵琶弦___________产生的;“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”,其中“大弦”“小弦”指的是琵琶中最粗的和最细的弦,弦的粗细会影响声音的___________(选填音调、响度或音色)。
8.小明和小华一起做了下面的实验:
(1)图甲,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,乒乓球在实验中的作用是将音叉的________放大以便于观察实验现象。
(2)图甲,用橡皮槌用力敲击音叉,让音叉一臂的外侧接触小球,可看到小球被音叉弹开一个较大的角度,听到的声音也比较大。结论:声音的响度与声源振动的________有关;
(3)图乙,将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,听到的铃声逐渐________;由此可推理出________不能传声。
(4)若把甲、丙两个实验移到月球上去做,不能看到泡沫塑料球被弹开的图是________(选填“甲”或“丙”或“甲和丙”)。
🚀能力跃升
9.对下列诗句中蕴含的声学知识的分析正确的是( )。
A.“不敢高声语,恐惊天上人”——“高声语”是指说话的声音响度太大
B.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”——人是通过响度分辨出“蝉噪”和“鸟鸣”的
C.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”——笛声主要是由竹管的振动产生的
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”——钟声是通过液体传到诗人耳中的
10.(2026·四川广元·中考真题)某广场上,喷泉喷出的水柱随音乐舞动,声光交错,如图所示。关于上述情景,下列说法正确的是( )
A.水柱越高,声音的传播速度越快 B.人们能通过音调区分不同乐器的声音
C.远处听到的声音比近处听到的声音响度小 D.乐曲的声音是由水柱振动产生的
11.以下关于乐器的说法正确的是( )
A.拉二胡时,手按住弦的不同位置,是为了改变声音的响度
B.用同样大的力敲击大小不同的编钟、编钟能发出不同音调的声音
C.弹琴时,琴声响度越大,它在空气中传播的速度就越快
D.用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的高低不同,说明音色与振幅有关
12.“光年”是天文学测量中常用的____________(选填“长度”或“时间”)单位;抽取玻璃罩内的空气,听到罩内的音乐声逐渐变小,推理得出:____________;人们对人耳听不到的声波有如下应用:①声呐;②遥测核爆炸;③探伤;④B超;⑤雾化。其中,与超声波有关的是____________。
13.唐代诗人李贺的《李凭箜篌引》中有诗句“江娥啼竹素女愁,李凭中国弹箜篌”,箜篌是中国古代传统弹弦乐器,如图所示。箜篌在被弹奏时主要是因为长度不一的琴弦振动的________(选填“幅度”或“频率”)不同,从而产生高低变化的声音。
14.明在观察小提琴、二胡等乐器的弦振动时,思考琴弦发声的音调高低与哪些因素有关,并提出以下几种猜想:
猜想一:可能与琴弦的长度有关,长度越长,音调越低;
猜想二:可能与琴弦的粗细有关,琴弦越粗,音调越低;
猜想三:可能与琴弦的材料有关;
猜想四:可能与琴弦的松紧有关;
于是小明找来了各种不同长度、材料和横截面积(粗细)的琴弦,想通过如图实验装置进行探究。琴弦的编号及情况如下表所示。
控制条件编号
琴弦的材料
琴弦的长度(cm)
琴弦的横截面积(mm2)
A
钢
30
0.3
B
钢
30
0.6
C
尼龙丝
40
0.5
D
铜
50
0.5
E
尼龙丝
50
0.5
(1)为了准确比较音调高低,小明用软件记录声音的波形图,如题图是两根不同的琴弦发出的波形图,A图对应的声音音调比B图______(选填“高”或“低”);
(2)小明挑选琴弦D和E进行实验,是为了探究猜想______(选填序号);
(3)小明想探究琴弦发声的音调高低与琴弦的粗细的关系,选_____两根琴弦(选填琴弦编号)进行实验;
(4)为了探究音调与琴弦的松紧程度的关系,需要控制琴弦的材料、横截面积和______相同,这种实验方法称为______法;
🌟思维挑战
15.某地修筑了一条“音乐公路”,路面上分布着许多横向凹槽,如图所示。当汽车匀速行驶时,每经过一个凹槽,车轮就会上下振动一次,从而发出不同的声音。假设该音乐公路规定的行驶速度是54km/h,设定乐曲为时长20s的《歌唱祖国》,音符“la”的频率为440Hz。下列说法不正确的是( )
A.该音乐公路的总长约为300m
B.车速保持不变,若想发出330Hz的“mi”音,应减小相邻凹槽间的距离
C.路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计
D.汽车发出“la”这个音时,所对应的相邻凹槽之间的距离约为3.4cm
16.声音可通过实验“看到”:如图,将两纸杯底部用细棉线相连,固定一端纸杯,其杯口蒙胶膜并粘小平面镜,拉紧棉线;用激光笔照射平面镜,对另一端纸杯说话(不接触),即可观察到墙上反射的光点晃动形成光斑。则下列说法正确的是( )
A.在月球上做该实验也能看到光点的晃动
B.光点晃动时,光从小镜子射向墙壁不再沿直线传播
C.男生说话时比女生说话时光点晃动幅度大
D.若激光经平面镜反射到墙面的距离越远,光点晃动幅度越大
17.如图,四个相同玻璃瓶里装有深度不同的水, 用筷子分别敲击瓶口,如果能听到“1(Do)”、“2(Re)”、“3(Mi)”、“4(Fa)”四个音阶,则能发出“2(Re)”的是___________,如果用嘴吹瓶口,能发出“3(Mi)”的是___________。(选填“甲”、“乙”、“丙” 或“丁”)
18.小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发声的,如图甲所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置。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L。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___________,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。
序号
长度L/m
重物/个
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
(a)
4
265
(1)小组同学得到了表格中的数据,则第___________次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现,该小组同学研究的是琴弦发声的音调与琴弦的___________和琴弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当表格中(a)处数据为___________时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦___________的关系;
(4)在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦,来探究音调与琴弦的材料的关系,则可悬挂重物个数为___________个。
(5)仅利用本实验的器材,___________(“能”或“不能”)探究音调与振幅关系。
19.小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料合金管所发出的声音频率,他猜想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:(①③步骤的空均选填“相同”“不同”)
①选取___________长度的合金管并按图安装好,每根合金管的直径___________;
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___________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)设计记录数据的表格(将划线处补充完整,不需要填数据)___________。
实验次数
①
②
1
2
3
2 / 14
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