2.2 声音的特性（举一反三·讲义）物理新教材人教版八年级上册

本初中物理讲义聚焦“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）三大特性，通过控制变量法（钢尺实验）、转换法（音叉弹球实验）构建知识支架，明确三者区别与联系。 该资料以交响音乐会情景导入激发兴趣，设计探究实验培养科学探究能力，核心易错点表格辨析强化科学思维，跨学科实践（铜管乐器制作）与分层作业结合，助力课中教学效率提升，课后学生可通过例题变式与实验回顾查漏补缺，体现物理观念与科学态度的培养。

2.2声音的特性【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 一场交响音乐会上，小提琴手轻轻拨动琴弦，发出低沉柔和的G弦长音；钢琴家重重砸下琴键，迸出明亮高亢的高音；当长笛与单簧管吹出音高、大小都相同的音符时，你却仍能一眼分辨出是谁在演奏…… 你有没有想过：为什么钢琴"重重一击"比"轻轻一触"声音更"响"？为什么小提琴的细弦比粗弦听起来更"尖"、音调更高？为什么不同乐器即使音高、响度相同，你也一听就知道是谁在演奏？ 要解开这些谜题，我们要认识声音的"三张名片"——音调、响度、音色。这一节，我们逐一来看。 知识归纳 【知识点1 音调】 1. 音调：声音的高低。 2. 频率：物体每秒内振动的次数，单位赫兹（Hz）。 3. 关系：频率越高，音调越 ；频率越低，音调越 。 4. 人耳听觉范围：大多数人能听到的声音频率范围是 20 Hz ~ 20000 Hz。 超声波：频率高于 的声音（蝙蝠、海豚用超声波定位；声呐、B超都利用超声波）。 次声波：频率低于 的声音（地震、海啸、火山喷发、台风会产生次声波，人耳听不到）。 5. 规律：发声体越短、越细、越薄、越紧，振动越快（频率越高），音调越 。 6. 探究实验（控制变量法）： (1) 方法：将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺。钢尺伸出越短，振动越快，音调越高。 (2) 现象：钢尺伸出桌边的部分越短，振动越快，发出的声音音调越高；伸出部分越长，振动越慢，发出的声音音调越低。 (3) 结论：音调的高低与物体振动的快慢（频率）有关 【例1】不带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒振动约440次，带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒振动约300次。则不带花蜜的蜜蜂发出的"嗡嗡"声与带花蜜的相比（　　） A．音调高　　　B．音调低　　　C．响度大　　　D．响度小 【变式1-1】我们常能听到蜜蜂飞行时发出的"嗡嗡"声，却几乎听不到蝴蝶飞行发出的声音，其原因是（　　） A．蜜蜂翅膀振动的振幅更大 B．蝴蝶翅膀振动的频率低于 20 Hz，人耳听不到 C．蝴蝶飞行时距离人更远 D．蝴蝶飞行时不振动，不发声 【变式1-2】某昆虫的翅膀在2 s内振动了600次，则它发声的频率是______Hz，人类______（选填"能"或"不能"）听到这种声音。 【例2】下列实例中，主要利用超声波来工作的是（　　） A．蝙蝠在夜间飞行和捕食 B．预报地震 C．预报台风 D．监测核爆炸 【变式2-1】关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　） A．超声波的频率低于 20 Hz B．次声波的频率高于 20000 Hz C．人耳听不到超声波和次声波 D．超声波和次声波都不能传递信息 【变式2-2】医院用"B超"检查身体、渔船用声呐探测鱼群，都是利用______（选填"超声波"或"次声波"）；大自然中的______、______等灾害性现象会发出次声波。 【知识点2 响度】 1. 响度：声音的强弱（大小）叫做响度。 2. 2.影响因素： 振幅：物体振动的幅度。振幅越大，响度越 ；振幅越小，响度越 。 距离发声体的远近：人距离发声体越近，听到的声音越大；距离越远，听到的声音越小。 3. 探究实验（音叉弹球实验）： (1) 方法：用大小不同的力敲击同一个音叉，让发声的音叉叉股轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 (2) 现象：用力敲击音叉时，乒乓球被弹开的幅度大，听到的声音响度大；轻轻敲击时，乒乓球被弹开的幅度小，听到的声音响度小。 (3) 结论：声音的响度与发声体振动的振幅有关。此处乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大（转换法）。 5. 应用：听诊器、喇叭筒——让声音集中向前传播、减小分散，从而增大响度，使声音传得更远、听得更清楚。 【例3】用大小不同的力敲击同一个鼓面，鼓面振动的______不同，发出声音的______（选填"音调""响度"或"音色"）不同。 【变式3-1】医生用听诊器给病人检查身体，旷野中喊话时人们常把手做成喇叭形，这样做的目的都是（　　） A．改变音调　　B．改变音色　　C．减小声音的分散，增大响度　　D．增大频率 【变式3-2】距离发声体越远，听到声音的响度越______（选填"大"或"小"），这说明响度还与____________有关。 【知识点3 音色】 定义：声音的品质与特色，也叫音品。 影响因素：音色由发声体本身的材料和结构决定。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。 应用：人们根据音色能够辨别不同的乐器或区分不同的人（“闻其声而知其人”）。波形图：音叉、钢琴、长笛等不同乐器发出相同音调（如C调1）的声音时，它们的波形图不同。 辨析：当音调和响度相同时，音色不同，波形图的形状（疏密程度和起伏形状）不同。音调由波形图的疏密（频率）决定，响度由波形图的高低（振幅）决定，音色由波形图的形状决定。 【例4】在音乐会上，我们能分辨出钢琴声和二胡声，主要是根据声音的（　　） A．音调　　B．响度　　C．音色　　D．频率 【变式4-1】"闻其声而知其人"意思是根据说话声就能分辨出是谁，这主要是根据声音的（　　）来判断的。 A．音调　　B．响度　　C．音色　　D．声速 【变式4-2】在电视"模仿秀"节目中，演员模仿某歌星演唱时，主要模仿的是歌星声音的（　　） A．响度　　B．音调　　C．音色　　D．频率 【核心易错点】 概念 关键区别 常见错误 音调 vs 响度 音调是“高低”，由频率决定；响度是“大小”，由振幅决定。 混淆日常用语中的“高”“低”；误认为音调高的声音响度一定大。 频率 vs 振幅 频率是振动快慢，单位Hz；振幅是振动幅度，无单位。 误认为振幅越大，音调越高；或频率越高，响度越大。 音色判断 是辨别不同发声体的依据。 混淆音色与音调：如认为“闻其声知其人”是根据音调判断。 波形图辨析 横轴表示时间，纵轴表示振动幅度。 不能正确从波形图中读取音调（疏密）、响度（高低）、音色（形状）的信息。 【例5】一名男低音歌手正在放声高歌，为他轻声伴唱的是位女高音。下列有关两人声音的说法正确的是（　　） A．男歌手的响度大，女歌手的音调高 B．男歌手的响度大，女歌手的音调低 C．男歌手的音调高，女歌手的响度大 D．两人响度一样大 【变式5-1】日常用语中的"高""低"有时指音调，有时指响度。请填"音调"或"响度"： （1）"男低音歌手放声高歌"——"低"指______，"高"指______； （2）"不敢高声语，恐惊天上人"中的"高"指______。 【变式5-2】15．跨学科实践活动：“做一个什么乐器参加音乐会呢？”班级创意音乐会即将来临，小闽在思考着。微风吹过，邻居家的风铃发出悦耳的声音，小闽灵机一动，经思考后上网购买了几根管壁厚度相同、直径不同的直铜管，制作了一个打击乐器。音乐会如期到来，同学们耳中充满音乐，心中充满物理。同学们发现： (1)合奏中，班上的同学能清楚地分清各种熟悉乐器发出的声音，他们是根据不同乐器发声时的______不同进行辨别的； (2)打击乐器、拉弦乐器发出的声音，是由乐器本身或琴弦振动产生的，但吹奏乐器发出的发声，是由______振动产生的； (3)要想让锣鼓等打击乐器发出更大的声音，演奏的同学需要更用力敲击锣鼓面，使得锣鼓面振动的______增大，因此要注意选择演奏的人员； (4)相比较在走廊上演奏，在班级里演奏的声音听起来声音更大，是因为班级里回声与原声相互叠加，使得声音的______变大，因此要注意场地的选择。音乐会结束后，小闽对自己制作的乐器进行了研究。他测出四根铜管的参数，将乐器悬挂起来敲击发出声音，利用仪器测出各自发出声音的频率，记录数据如表所示； 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 1 20.50 1.50 2131 2 31.00 2.00 1284 3 48.50 2.50 656 4 48.50 1.50 826 (5)这四根铜管中，发出声音的音调最低的是______号（选填编号）； (6)比较、分析表中编号3和4号铜管的数据，可以发现：铜管长度一定时，______，发出声音的频率越高。 模块三 课后作业 一、单选题 1．响鼓还需重槌擂！运动会时，用更大的力敲同一面鼓，鼓声（　　） A．响度变大 B．音调变高 C．频率变快 D．传播速度变快 2．某新款AI（人工智能）助手可以识别主人说出的“指令”，进而调控家庭物联网中的设施，而当别人说出同样的“指令”，却无法调控相关设施，该功能主要依据声音的（   ） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 3．如图所示，小嘉用一张硬卡片，先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化，这个现象说明（   ） A．音调与振动快慢的关系 B．音调与振动幅度的关系 C．声波传播的快慢 D．响度与振动幅度的关系 4．关于图所示四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．图片A所示的实验表明，真空不能传声 B．图片B所示的实验表明，频率越高，音调越低 C．图片C所示的实验表明，噪声可以在人耳处减弱 D．图片D中的蝙蝠利用发出的电磁波导航 5．如图所示，医生在利用听诊器为患者诊断心脏工作情况，使用听诊器的目的是（　　） A．增强人听到声音的响度 B．增大心脏跳动时的振幅 C．加快心脏跳动时的频率 D．改善心脏跳动时的音色 6．埙是我国最早的乐器之一，吹奏时它能发出宫、商、角、徵、羽五音，相当于现在的do、re、mi、sol、la五音，五音指的是声音的（　　） A．频率 B．音调 C．响度 D．音色 7．下图是1978年在湖北省发掘出土的曾侯乙编钟。用大小相同的力敲击不同的编钟时，会发出不同的声音。这“不同的声音”主要指声音的（　　） A．响度 B．音色 C．音调 D．声速 8．同州梆子是陕西省非物质文化遗产保护项目，形成于大荔县为中心的十数县。因伴奏乐器中采用枣木梆子击节，发“桃、桃”声，故称“桃桃乱弹”或“梆子”。如图所示为某剧团的演出，下列关于该演出的说法不正确的是（　　） A．观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的 B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的只有响度 C．枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的 D．台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的 二、多选题 9．我们在学习乐音的特性时通常会利用它们的波形图来进行对比分析，如图分别是音叉、钢琴、与长笛发出c调1（do）的波形图，下列说法正确的是（　　） A．通过比较波形图的振幅，知道三种乐器发出c调1（do）的音色相同 B．通过比较波形图的频率，知道三种乐器发出c调1（do）的音调相同 C．通过比较波形图的形状，知道三种乐器发出c调1（do）的响度相同 D．它们发声时其发声体振动的快慢不一样 10．声能够传递“信息”和“能量”。下面事例中，主要利用声传递“信息”的是（　　） A．利用超声波给金属工件探伤 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 D．利用超声波排除人体内的结石 三、填空题 11．汽车鸣笛时，声音通过___________传入人耳。如图违法鸣笛监管系统是在___________处控制噪声。该系统能通过声音的___________区分鸣笛声与其他环境噪声，并精准定位违法车辆。 12．如图是用型号ET﹣31V为标准4/4小提琴的调音过程，调音器正在检测第二弦的音准。其原理是基于声音的 _______ （选填“音调”“响度”“音色”）特性。当用弦乐器演奏时，弦振动产生声音，若弦绷得更紧，弦振动的频率会变_____ （选填“高”“低”）。 13．小思家临街而住，于是在家装了一个噪声监测仪，如图所示。在监测仪上看到显示的数字，该装置显示了噪声的___________（选填“响度”“音调”或“音色”）。医院里常用超声波除去人体内的结石，是因为超声能够___________（选填“传递信息”或“传递能量”）。 14．将粗细不同的两条橡皮筋紧绷在纸盒上，就做好一个“纸古筝”，用手拨动橡皮筋，就能发出声音。用大小不同的力两次拨动同一根橡皮筋，可以发现两次发声的____不同。用同样大小的力分别拨动这两根橡皮筋，可以发现它们发出的声音的____不同。（均选填“音调”或“响度”） 四、实验题 15.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，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一:琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二:琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三:琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 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 1.02 E 铜 100 1.02 F 钢 80 0.76 G 钢 100 0.76 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 0.76 J 钢 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. （1）小华选用了F、G两根琴弦，是为了研究音调的高低与_____的关系，同组的小明用A、D、E三根琴弦来进行实验，你认为_______（填“能”或“不能”）研究音调与该因素的关系，原因是_________； （2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选_______（填编号）的琴弦。 （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦J，它的长度应该为____cm，横截面积为____mm2. （4）在评估交流中，同学们一致认为采用三根琴弦进行实验较合理，理由是____ 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2声音的特性【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 一场交响音乐会上，小提琴手轻轻拨动琴弦，发出低沉柔和的G弦长音；钢琴家重重砸下琴键，迸出明亮高亢的高音；当长笛与单簧管吹出音高、大小都相同的音符时，你却仍能一眼分辨出是谁在演奏…… 你有没有想过：为什么钢琴"重重一击"比"轻轻一触"声音更"响"？为什么小提琴的细弦比粗弦听起来更"尖"、音调更高？为什么不同乐器即使音高、响度相同，你也一听就知道是谁在演奏？ 要解开这些谜题，我们要认识声音的"三张名片"——音调、响度、音色。这一节，我们逐一来看。 知识归纳 【知识点1 音调】 1. 音调：声音的高低。 2. 频率：物体每秒内振动的次数，单位赫兹（Hz）。 3. 关系：频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 4. 人耳听觉范围：大多数人能听到的声音频率范围是 20 Hz ~ 20000 Hz。 超声波：频率高于 20000 Hz 的声音（蝙蝠、海豚用超声波定位；声呐、B超都利用超声波）。 次声波：频率低于 20 Hz 的声音（地震、海啸、火山喷发、台风会产生次声波，人耳听不到）。 5. 规律：发声体越短、越细、越薄、越紧，振动越快（频率越高），音调越高。 6. 探究实验（控制变量法）： (1) 方法：将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺。钢尺伸出越短，振动越快，音调越高。 (2) 现象：钢尺伸出桌边的部分越短，振动越快，发出的声音音调越高；伸出部分越长，振动越慢，发出的声音音调越低。 (3) 结论：音调的高低与物体振动的快慢（频率）有关 【例1】不带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒振动约440次，带花蜜的蜜蜂飞行时翅膀每秒振动约300次。则不带花蜜的蜜蜂发出的"嗡嗡"声与带花蜜的相比（　　） A．音调高　　　B．音调低　　　C．响度大　　　D．响度小 【答案】A 【详解】蜜蜂翅膀每秒振动的次数就是它发声的频率。不带花蜜时频率约为440 Hz，带花蜜时约为300 Hz，不带花蜜的频率更高，音调更高，故A正确。题中只比较了振动快慢（频率），未涉及振幅大小，无法判断响度。 【变式1-1】我们常能听到蜜蜂飞行时发出的"嗡嗡"声，却几乎听不到蝴蝶飞行发出的声音，其原因是（　　） A．蜜蜂翅膀振动的振幅更大 B．蝴蝶翅膀振动的频率低于 20 Hz，人耳听不到 C．蝴蝶飞行时距离人更远 D．蝴蝶飞行时不振动，不发声 【答案】B 【详解】蜜蜂翅膀每秒振动约500~600次（频率在20~20000 Hz范围内，人耳能听到）；蝴蝶翅膀每秒振动一般不超过10次（频率低于20 Hz，属次声波），不在人耳听觉范围内，所以听不到。故选B。 【变式1-2】某昆虫的翅膀在2 s内振动了600次，则它发声的频率是______Hz，人类______（选填"能"或"不能"）听到这种声音。 【答案】300；能 【详解】频率 = 振动次数 / 时间 = 600 / 2 = 300 Hz。人耳可听范围为20~20000 Hz，300 Hz在此范围内，所以人类能听到。 【例2】下列实例中，主要利用超声波来工作的是（　　） A．蝙蝠在夜间飞行和捕食 B．预报地震 C．预报台风 D．监测核爆炸 【答案】A 【详解】蝙蝠在夜间飞行和捕食时发出并接收超声波进行定位，故A利用超声波；地震、台风、核爆炸都会产生次声波，B、C、D利用的是次声波。 【变式2-1】关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　） A．超声波的频率低于 20 Hz B．次声波的频率高于 20000 Hz C．人耳听不到超声波和次声波 D．超声波和次声波都不能传递信息 【答案】C 【详解】超声波频率高于20000 Hz，次声波频率低于20 Hz，故A、B错；人耳可听范围为20~20000 Hz，超声波和次声波都不在此范围内，听不到，故C正确；超声波和次声波都能传递信息和能量（如声呐、B超、预报灾害），故D错。 【变式2-2】医院用"B超"检查身体、渔船用声呐探测鱼群，都是利用______（选填"超声波"或"次声波"）；大自然中的______、______等灾害性现象会发出次声波。 【答案】超声波；地震；海啸（或台风、火山喷发） 【详解】B超和声呐利用超声波方向性好、穿透能力强的特点；地震、海啸、台风、火山喷发等都会产生次声波，可用于灾害预警。 【知识点2 响度】 1. 响度：声音的强弱（大小）叫做响度。 2. 2.影响因素： 振幅：物体振动的幅度。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。 距离发声体的远近：人距离发声体越近，听到的声音越大；距离越远，听到的声音越小。 3. 探究实验（音叉弹球实验）： (1) 方法：用大小不同的力敲击同一个音叉，让发声的音叉叉股轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 (2) 现象：用力敲击音叉时，乒乓球被弹开的幅度大，听到的声音响度大；轻轻敲击时，乒乓球被弹开的幅度小，听到的声音响度小。 (3) 结论：声音的响度与发声体振动的振幅有关。此处乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大（转换法）。 5. 应用：听诊器、喇叭筒——让声音集中向前传播、减小分散，从而增大响度，使声音传得更远、听得更清楚。 【例3】用大小不同的力敲击同一个鼓面，鼓面振动的______不同，发出声音的______（选填"音调""响度"或"音色"）不同。 【答案】振幅；响度 【详解】用不同的力敲击，鼓面被敲动的幅度（振幅）不同；振幅越大，声音的响度越大。敲击力的大小不改变鼓面的固有振动快慢（音调）和鼓面的材料结构（音色），因此改变的是响度。 【变式3-1】医生用听诊器给病人检查身体，旷野中喊话时人们常把手做成喇叭形，这样做的目的都是（　　） A．改变音调　　B．改变音色　　C．减小声音的分散，增大响度　　D．增大频率 【答案】C 【详解】听诊器和喇叭筒都能将声音集中地向前传播，减小声音的分散，使到达人耳的声音能量更集中，从而增大响度，让声音听得更清楚、传得更远。它们并不改变声音的频率或材料结构。 【变式3-2】距离发声体越远，听到声音的响度越______（选填"大"或"小"），这说明响度还与____________有关。 【答案】小；距发声体的远近 【详解】响度除了与发声体的振幅有关，还与距离发声体的远近有关。距离越远，声音越向四周分散，到达人耳的能量越少，响度越小。 【知识点3 音色】 定义：声音的品质与特色，也叫音品。 影响因素：音色由发声体本身的材料和结构决定。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。 应用：人们根据音色能够辨别不同的乐器或区分不同的人（“闻其声而知其人”）。波形图：音叉、钢琴、长笛等不同乐器发出相同音调（如C调1）的声音时，它们的波形图不同。 辨析：当音调和响度相同时，音色不同，波形图的形状（疏密程度和起伏形状）不同。音调由波形图的疏密（频率）决定，响度由波形图的高低（振幅）决定，音色由波形图的形状决定。 【例4】在音乐会上，我们能分辨出钢琴声和二胡声，主要是根据声音的（　　） A．音调　　B．响度　　C．音色　　D．频率 【答案】C 【详解】不同乐器即使以相同的音高、相同的响度演奏同一首曲子，由于材料、结构不同，发出的声音品质（音色）不同，所以我们能分辨出是哪种乐器。故选C。 【变式4-1】"闻其声而知其人"意思是根据说话声就能分辨出是谁，这主要是根据声音的（　　）来判断的。 A．音调　　B．响度　　C．音色　　D．声速 【答案】C 【详解】不同人发声的声带结构不同，声音的品质特色（音色）不同，"闻其声而知其人"正是依据音色来辨别。 【变式4-2】在电视"模仿秀"节目中，演员模仿某歌星演唱时，主要模仿的是歌星声音的（　　） A．响度　　B．音调　　C．音色　　D．频率 【答案】C 【详解】模仿某人的声音，是要让听者觉得两者声音的品质特色相同，即模仿其音色。 【核心易错点】 概念 关键区别 常见错误 音调 vs 响度 音调是“高低”，由频率决定；响度是“大小”，由振幅决定。 混淆日常用语中的“高”“低”；误认为音调高的声音响度一定大。 频率 vs 振幅 频率是振动快慢，单位Hz；振幅是振动幅度，无单位。 误认为振幅越大，音调越高；或频率越高，响度越大。 音色判断 是辨别不同发声体的依据。 混淆音色与音调：如认为“闻其声知其人”是根据音调判断。 波形图辨析 横轴表示时间，纵轴表示振动幅度。 不能正确从波形图中读取音调（疏密）、响度（高低）、音色（形状）的信息。 【例5】一名男低音歌手正在放声高歌，为他轻声伴唱的是位女高音。下列有关两人声音的说法正确的是（　　） A．男歌手的响度大，女歌手的音调高 B．男歌手的响度大，女歌手的音调低 C．男歌手的音调高，女歌手的响度大 D．两人响度一样大 【答案】A 【详解】"男低音"说明男歌手声带振动频率低，即音调低；"放声"说明声音大，即响度大。"女高音"说明女歌手频率高，即音调高；"轻声"说明声音小，即响度小。因此男歌手响度大、女歌手音调高，A正确。 【变式5-1】日常用语中的"高""低"有时指音调，有时指响度。请填"音调"或"响度"： （1）"男低音歌手放声高歌"——"低"指______，"高"指______； （2）"不敢高声语，恐惊天上人"中的"高"指______。 【答案】（1）音调；响度　（2）响度 【详解】（1）"男低音"指声带振动频率低，即音调低；"高歌"指大声唱，即响度大。（2）"不敢高声语"指不敢大声说话，指响度。 【变式5-2】15．跨学科实践活动：“做一个什么乐器参加音乐会呢？”班级创意音乐会即将来临，小闽在思考着。微风吹过，邻居家的风铃发出悦耳的声音，小闽灵机一动，经思考后上网购买了几根管壁厚度相同、直径不同的直铜管，制作了一个打击乐器。音乐会如期到来，同学们耳中充满音乐，心中充满物理。同学们发现： (1)合奏中，班上的同学能清楚地分清各种熟悉乐器发出的声音，他们是根据不同乐器发声时的______不同进行辨别的； (2)打击乐器、拉弦乐器发出的声音，是由乐器本身或琴弦振动产生的，但吹奏乐器发出的发声，是由______振动产生的； (3)要想让锣鼓等打击乐器发出更大的声音，演奏的同学需要更用力敲击锣鼓面，使得锣鼓面振动的______增大，因此要注意选择演奏的人员； (4)相比较在走廊上演奏，在班级里演奏的声音听起来声音更大，是因为班级里回声与原声相互叠加，使得声音的______变大，因此要注意场地的选择。音乐会结束后，小闽对自己制作的乐器进行了研究。他测出四根铜管的参数，将乐器悬挂起来敲击发出声音，利用仪器测出各自发出声音的频率，记录数据如表所示； 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 1 20.50 1.50 2131 2 31.00 2.00 1284 3 48.50 2.50 656 4 48.50 1.50 826 (5)这四根铜管中，发出声音的音调最低的是______号（选填编号）； (6)比较、分析表中编号3和4号铜管的数据，可以发现：铜管长度一定时，______，发出声音的频率越高。 【答案】(1)音色 (2)空气柱 (3)幅度 (4)响度 (5)3 (6)直径越小 【详解】（1）不同发声体振动发出的声音的音色一般不同，合奏中，班上的同学能清楚地分清各种熟悉乐器发出的声音，他们是根据不同乐器发声时的音色不同进行辨别的。 （2）一切发声的物体都在振动，打击乐器、拉弦乐器发出的声音，是由乐器本身或琴弦振动产生的，但吹奏乐器发出的发声，是由空气柱的振动产生的。 （3）声音的响度与物体的振幅有关，振幅越大，响度越大；所以，要想让锣鼓等打击乐器发出更大的声音，即声音的响度更大，演奏的同学需要更用力敲击锣鼓面，使得锣鼓面振动的幅度增大，因此要注意选择演奏的人员。 （4）在班级里演奏的声音听起来声音更大，是因为班级里回声与原声相互叠加，使得声音的振动幅度增大，声音的响度变大。 （5）音调与物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高；由表格数据可知，这四根铜管中，3号钢管发出声音的频率最小，则3号钢管发出声音的音调最低。 （6）比较、分析表中编号3和4号铜管的数据，钢管的长度相同，直径不同，发出声音的频率不同，直径越大，发出声音的频率越低；直径越小，发出声音的频率越高；可知：铜管长度一定时，直径越小，发出声音的频率越高。 模块三 课后作业 一、单选题 1．响鼓还需重槌擂！运动会时，用更大的力敲同一面鼓，鼓声（　　） A．响度变大 B．音调变高 C．频率变快 D．传播速度变快 【答案】A 【详解】运动会时，用更大的力敲同一面鼓，鼓面的振幅变大，鼓声的响度变大；而鼓面的振动频率不变，鼓声的音调不变，且声音在空气中传播速度不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．某新款AI（人工智能）助手可以识别主人说出的“指令”，进而调控家庭物联网中的设施，而当别人说出同样的“指令”，却无法调控相关设施，该功能主要依据声音的（   ） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 【答案】C 【详解】不同的人说出同样的“指令”，主要是不同的人发出声音的音色不同，新款AI（人工智能）助手可以识别主人说出的“指令”，主要依据是每个人的音色不同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．如图所示，小嘉用一张硬卡片，先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化，这个现象说明（   ） A．音调与振动快慢的关系 B．音调与振动幅度的关系 C．声波传播的快慢 D．响度与振动幅度的关系 【答案】A 【详解】音调的高低与发声体的振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高，所以当用一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，因两次卡片的振动快慢不同，所以两次所听到的声音的音调不同，说明音调与振动快慢的关系，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．关于图所示四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．图片A所示的实验表明，真空不能传声 B．图片B所示的实验表明，频率越高，音调越低 C．图片C所示的实验表明，噪声可以在人耳处减弱 D．图片D中的蝙蝠利用发出的电磁波导航 【答案】A 【分析】(1)声音的传播必须靠介质，真空不能传声； (2)频率的高低影响音调的高低； (3)振幅影响声音响度的大小； (4)超声波可以传递信息。 【详解】A．闹铃的声音听不到，因为它周围是真空，真空不能传声，故A正确； B．图片B所示的实验表明，振幅越大，响度越大，故B错误； C．图片C所示的实验即可研究声音响度的大小与振幅的关系，也可研究声音的音调与频率的关系，故C错误； D．图片D中的蝙蝠利用发出的超声波导航，故D错误。 故选A。 【点睛】此题是一道声学综合题，涉及较多声学知识，但都是基础知识，比较容易。 5．如图所示，医生在利用听诊器为患者诊断心脏工作情况，使用听诊器的目的是（　　） A．增强人听到声音的响度 B．增大心脏跳动时的振幅 C．加快心脏跳动时的频率 D．改善心脏跳动时的音色 【答案】A 【详解】听诊器的工作原理就是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音，然后根据经验判断是否有病症，听诊器无法改变声音的频率、音色，也不能增大心脏跳动的振幅。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．埙是我国最早的乐器之一，吹奏时它能发出宫、商、角、徵、羽五音，相当于现在的do、re、mi、sol、la五音，五音指的是声音的（　　） A．频率 B．音调 C．响度 D．音色 【答案】B 【详解】do、re、mi、sol、la这些音的高低不同，所以乐器的五音指的是声音的音调，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 故选B。 7．下图是1978年在湖北省发掘出土的曾侯乙编钟。用大小相同的力敲击不同的编钟时，会发出不同的声音。这“不同的声音”主要指声音的（　　） A．响度 B．音色 C．音调 D．声速 【答案】C 【详解】A．响度是指声音的强弱，与振动幅度有关，即敲击的力度，故A不符合题意； B．音色是声音的特色，即与发声体的材料不同有关，故B不符合题意； C．音调是指声音的高度，与声源振动的频率有关，即发声体的材料的大小 粗细有关，故C符合题意； D．声速是声音传播的速度，故D不符合题意。 故选C。 8．同州梆子是陕西省非物质文化遗产保护项目，形成于大荔县为中心的十数县。因伴奏乐器中采用枣木梆子击节，发“桃、桃”声，故称“桃桃乱弹”或“梆子”。如图所示为某剧团的演出，下列关于该演出的说法不正确的是（　　） A．观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的 B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的只有响度 C．枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的 D．台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的 【答案】B 【详解】A．不同乐器声的特色不同，观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的，故A正确，不符合题意； B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的还有音调，故B错误，符合题意； C．声音是由物体振动产生的，枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的，故C正确，不符合题意； D．声音的传播需要介质，台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、多选题 9．我们在学习乐音的特性时通常会利用它们的波形图来进行对比分析，如图分别是音叉、钢琴、与长笛发出c调1（do）的波形图，下列说法正确的是（　　） A．通过比较波形图的振幅，知道三种乐器发出c调1（do）的音色相同 B．通过比较波形图的频率，知道三种乐器发出c调1（do）的音调相同 C．通过比较波形图的形状，知道三种乐器发出c调1（do）的响度相同 D．它们发声时其发声体振动的快慢不一样 【答案】BC 【详解】由图可知，三幅图中音叉、钢琴、长笛振动的快慢相同，即三者的振动频率相同，因此音调相同；偏离原位置相同，即振幅相同，因此响度相同；三者的材料不同，声波的形状不同，音色不同，故BC正确、AD错误； 故选BC。 10．声能够传递“信息”和“能量”。下面事例中，主要利用声传递“信息”的是（　　） A．利用超声波给金属工件探伤 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 D．利用超声波排除人体内的结石 【答案】ABC 【详解】A．利用超声波给金属探伤，属于利用声音传递信息，故A符合题意； B．医生通过听诊器给病人诊病，属于利用声音传递信息，故B符合题意； C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度，属于利用声音传递信息，故C符合题意； D．利用超声波排除人体内的结石，属于利用声音传递能量，故D不符合题意。 故选ABC。 三、填空题 11．汽车鸣笛时，声音通过___________传入人耳。如图违法鸣笛监管系统是在___________处控制噪声。该系统能通过声音的___________区分鸣笛声与其他环境噪声，并精准定位违法车辆。 【答案】 空气 声源 音色 【详解】[1]声音的传播需要介质，汽车鸣笛时，人能听到鸣笛声，是因为声音通过空气传入人耳。 [2]生活中噪声的控制可以从声源处、声音的传播过程中、声音的接收处三个环节来控制，如图违法鸣笛监管系统能控制噪声的产生，在声源处控制噪声。 [3]不同发声体发出声音的音色不同，该系统能通过声音的音色区分鸣笛声与其他环境噪声，并精准定位违法车辆。 12．如图是用型号ET﹣31V为标准4/4小提琴的调音过程，调音器正在检测第二弦的音准。其原理是基于声音的 _______ （选填“音调”“响度”“音色”）特性。当用弦乐器演奏时，弦振动产生声音，若弦绷得更紧，弦振动的频率会变_____ （选填“高”“低”）。 【答案】 音调 高 【详解】[1][2]小提琴在调音过程，发出的声音的频率高低会发生改变，音调会改变；当用弦乐器演奏时，弦振动产生声音，若弦绷得更紧，振动的频率会变高。 13．小思家临街而住，于是在家装了一个噪声监测仪，如图所示。在监测仪上看到显示的数字，该装置显示了噪声的___________（选填“响度”“音调”或“音色”）。医院里常用超声波除去人体内的结石，是因为超声能够___________（选填“传递信息”或“传递能量”）。 【答案】 响度 传递能量 【详解】[1]噪声监测仪是用来监测噪声大小的仪器，测量的是声音的响度，响度表示声音的强弱。 [2]声音可以传递能量，也可以传递信息，医院里常用超声波除去人体内的结石，是因为超声能够传递能量。 14．将粗细不同的两条橡皮筋紧绷在纸盒上，就做好一个“纸古筝”，用手拨动橡皮筋，就能发出声音。用大小不同的力两次拨动同一根橡皮筋，可以发现两次发声的____不同。用同样大小的力分别拨动这两根橡皮筋，可以发现它们发出的声音的____不同。（均选填“音调”或“响度”） 【答案】 响度 音调 【详解】[1][2]响度与振幅有关，音调与频率有关。用大小不同的力两次拨动同一根橡皮筋，橡皮筋两次的振幅不同，发声的响度不同；用相同大小的力分别拨动两根粗细不同的橡皮筋，两根橡皮筋振动的频率不同，发声的音调不同。 四、实验题 15.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，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一:琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二:琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三:琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 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 1.02 E 铜 100 1.02 F 钢 80 0.76 G 钢 100 0.76 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 0.76 J 钢 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. （1）小华选用了F、G两根琴弦，是为了研究音调的高低与_____的关系，同组的小明用A、D、E三根琴弦来进行实验，你认为_______（填“能”或“不能”）研究音调与该因素的关系，原因是_________； （2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选_______（填编号）的琴弦。 （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦J，它的长度应该为____cm，横截面积为____mm2. （4）在评估交流中，同学们一致认为采用三根琴弦进行实验较合理，理由是____ 【答案】 长度 不能 没有控制横截面积相同 ABC 80 1.02 多次实验，避免偶然性 【详解】（1）[1]由表中提供的信息可知，F、G两根琴弦的材料和横截面积都相同，而长度不同，所以研究的是音调的高低与琴弦长度的关系。 [2][3]同组的小明选用A、D、E三根琴弦，由表中提供的信息可知，D、E的横截面积和材料都相同，长度不同，但A与D、E的横截面积和长度都不相同，所以不能用A、D、E三根琴弦研究音调的高低与琴弦长短的关系。 （2）[4]为验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究。 （3）[5][6]因为是验证音调的高低与琴弦的材料的关系，所以要求三根琴弦的长度和横截面积都相同，而材料不同，由表中提供的信息和题意可知，D、H、J符合条件，所以添加这根钢琴弦J，它的长度为80cm、横截面积为1.02mm。 （4）[4]采用三根琴弦，进行多组实验，避免实验偶然性，可以使结论更准确。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $