2.2 声音的特性 导学案 2026-2027学年人教版八年级物理上册

该初中物理导学案聚焦声音的特性，引导学生掌握音调、响度、音色的概念及影响因素，了解超声和次声的应用。通过自主预习填空梳理基础，结合钢尺振动、音叉溅水等实验探究关系，辅以波形图分析，构建从预习到实验再到应用的学习支架。 资料亮点在于实验设计注重控制变量与转换法，培养科学探究能力，波形图对比及例题变式训练提升科学思维，联系生活应用与我国声学成就增强科学态度与责任，归纳整理含思维导图助力知识系统化，便于学生自主学习与教师教学评估。

2.2 声音的特性（导学案） 【学习目标】 1. 通过探究音调与频率的关系、响度与振幅的关系，了解声音的三个特性——音调、响度和音色。知道音调与发声体振动的频率有关，响度与发声体振动的振幅有关，不同发声体发出声音的音色不同。能解释生活中与声音特性相关的现象。 2. 通过实验观察和数据分析，得出音调与频率、响度与振幅的关系，能用波形图对比声音特性的差异，培养逻辑思维和科学探究能力。 3. 在探究声音特性的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解超声和次声在生活、生产及现代科技中的应用，以及我国在声学技术领域的成就，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。 【学习重点】 理解音调、响度、音色的概念及其影响因素。 【学习难点】 区分音调与响度，理解频率与音调、振幅与响度的关系，并能应用于解决实际问题。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 声音的三个特性是： 音调 、响度 、音色　　　　　。 2. 音调：指声音的高低　　　　，它是由发声体振动的频率　　　决定的。频率　　　　越高，音调越高；频率　　越低，音调越低。 3. 频率：物理学中用每秒内振动的次数　　　来描述物体振动的快慢，单位为赫兹　　，符号为Hz　　　。如某物体1 s内振动了100次，则其频率为100 Hz　　。 4. 人的听觉频率范围是20　　Hz到20000　　　Hz。20　　　Hz以下的声波叫次声波，20000　　　Hz以上的声波叫超声波。 5. 响度：指声音的大小　　　，它是由发声体振动的振幅决定的。振幅　　　越大，响度越大；振幅　　　越小，响度越小。响度还与距离发声体的距离　　　有关。 6. 音色：指声音的品质　　与特色　　，不同发声体的材料　　　、结构　　　不同，发出声音的音色不同。 7. 在波形图上，比较两个声波的波形：（1）音调 的高低看波形的稀疏程度（频率）；（2）响度 的大小看波形的高度（振幅）；（3）音色　　　的差异看波形的形状。 【合作探究】 探究一、声音的音调 1. 音调与频率的关系 （1）现象探究 ① 实验一：如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺，保持拨动幅度大致相同。 实验现象：钢尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢　　　（快/慢），音调越低　　（高/低）；钢尺伸出桌边的长度越短　　，钢尺振动得越快　　（快/慢），音调越高　　　（高/低）。 ② 实验二：用硬纸片从梳子上快速划过和慢慢划过，听声音有什么不同。 实验现象：快速划过时，梳齿振动快　　　（快/慢），音调高　　（高/低）；慢慢划过时，梳齿振动慢　　　（快/慢），音调低　　（高/低）。 （2）实验结论：音调由发声体振动的频率　　决定。物体振动得越快，音调越高　　；振动得越慢，音调越低　　。 （3）频率的概念 物理学中，把物体每秒内振动的次数　　叫频率。频率的单位是赫兹　　，符号是Hz　　。例如，物体在1 s内振动了200次，则它的频率为200Hz　　。 （4）人耳听觉频率范围 人能感受的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约是20　　Hz到20000　　Hz。 频率低于20　　　Hz的声波叫次声波； 频率高于20000　　　Hz的声波叫超声波。 2. 音调与频率的波形演示 【想一想】用示波器显示两个不同音调的声音波形，高音调的波形更密集　　（密集/稀疏），低音调的波形更稀疏　　　（密集/稀疏）。 【例题1】如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺，保持拨动幅度大致相同。 （1）钢尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢　　（快/慢），发出声音的音调越低　　（高/低）。 （2）钢尺伸出桌边的长度越短，钢尺振动得越快　　（快/慢），发出声音的音调越高　　（高/低）。 （3）该实验说明：音调的高低与发声体振动的频率　　有关，频率　　越高，音调越高。 （4）若钢尺伸出桌边的长度不变，改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的响度　　 （音调/响度/音色）将发生变化。 【解析】 （1）钢尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢，发出声音的音调越低。 （2）钢尺伸出桌边的长度越短，钢尺振动得越快，发出声音的音调越高。 （3）该实验说明：音调的高低与发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高。 （4）若钢尺伸出桌边的长度不变，改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的响度将发生变化。 【变式训练1】如图所示，将一把刻度尺紧按在桌面上，一端伸出桌面。改变刻度尺伸出桌面的长度，用大小相同的力拨动刻度尺，会听到刻度尺发出声音的音调 （选填“音调”“响度”或“音色”）发生变化。当刻度尺伸出桌面的长度增大时，听到的声音越来越低　　（选填“高”或“低”）。 探究二、声音的响度 1. 响度与振幅的关系 （1）现象探究 实验：如图所示，将正在发声的音叉轻轻插入水中，观察水花溅起的程度。用不同的力敲击音叉，观察水花溅起的高度有何不同。 实验现象：用较大的力敲击音叉，音叉振动幅度大　　（大/小），声音的响度大　　（大/小），水花溅起得高　　（高/低）；用较小的力敲击音叉，音叉振动幅度小　　（大/小），声音的响度小　　（大/小），水花溅起得低　　　（高/低）。 （2）实验结论：响度由发声体振动的振幅　　　决定。振幅　　越大，响度越大；振幅　　越小，响度越小。 （3）振幅的概念 物理学中，把物体振动的幅度　　叫振幅。振幅越大，响度越大　　；振幅越小，响度越小。 （4）响度与距离的关系 响度还跟距离发声体的距离　　有关。离发声体越近　　，响度越大　　；离发声体越远　　，响度越小　　。 2. 响度与振幅的波形演示 【想一想】用示波器显示两个不同响度的声音波形，左边响度大的波形振幅大　　（大/小），右边响度小的波形振幅小　　（大/小）。 【想一想】生活中我们通常用哪些词语来描述声音的高低和大小？ （1）描述声音“高低”的词语有：尖锐、沉闷、高亢等。 （2）描述声音“大小”的词语有：响亮、轻声、震耳欲聋等。 【例题2】如图所示，用不同的力敲击同一个音叉，音叉发出声音的波形如图甲、乙所示。请分析： 　　　　　　　甲乙 （1）甲图中音叉振动的振幅　　　（振幅/频率）更大，发出声音的响度 （音调/响度）更大。 （2）乙图中音叉振动的振幅　　　（振幅/频率）更小，发出声音的响度 （音调/响度）更小。 （3）若改变敲击音叉的力度，音叉发出声音的响度 会发生变化；若改变音叉的型号（长短不同），音叉发出声音的音调 会发生变化。 【解析】 （1）甲图中音叉振动的振幅更大，发出声音的响度更大。 （2）乙图中音叉振动的振幅更小，发出声音的响度更小。 （3）若改变敲击音叉的力度，音叉发出声音的响度会发生变化；若改变音叉的型号（长短不同），音叉发出声音的音调会发生变化。 【变式训练2】如图所示，小华用鼓槌敲击鼓面，第一次轻敲，第二次重敲。两次敲击发出的声音相比，响度 （选填“音调”“响度”或“音色”）发生了变化，第二次敲击时鼓面振动的振幅　　　更大，听到的声音更大　　　（选填“高”或“大”）。 探究三、声音的音色与波形图综合应用 1. 音色 （1）概念：音色反映的是声音的品　质　　与特色　　。不同发声体的材料　　、结构　　不同，发出声音的音色　　不同。 （2）音色的应用：人们根据音色　　　能辨别不同乐器发出的声音；根据音色　　能辨别不同人的声音（声纹识别）。 （3）音色与波形：不同的物体发出的声音，即使音调 和响度 相同，波形也不同　　（相同/不同），这是因为音色不同。 2. 波形图综合分析 【想一想】如图所示，是音叉、钢琴和长笛发出的声音的波形图。 （1）从波形图可以看出，三种乐器发出声音的音调 （音调/响度/音色）相同，因为波形的频率　　　相同，振幅　　　相同。 （2）三种乐器发出声音的音色　　　（音调/响度/音色）不同，因为波形的形状　　不同。 （3）若将钢琴发出的声音用更大的力弹奏，其波形图的变化是振幅增大（波形变高）。 【例题3】 小明利用实验室内的示波器，将几种不同发声体的振动情况显示在屏幕上，关于这四种声音说法错误的是（　　） A．从物理学的角度看，乙是噪声，其余的属于乐音 B．甲和丙具有相同的响度，但丙的音调更低 C．乙和丙具有不同的音调和音色 D．乙和丁的响度、音色不一样，但音调一样 【答案】A 【详解】A．由图知，甲、乙、丙、丁的波形很有规律，从物理学角度分析均属于乐音，故A错误，符合题意； B．由图知，甲和丙的振幅相同，响度相同，相同时间内甲、丙振动的次数不相同，即它们振动的频率不相同，则音调不同，在相同时间内丙振动次数更少，丙的音调更低，故B正确，不符合题意； C．相同时间内，乙、丙振动的次数不相同，即它们振动的频率不相同，则音调不同；波形不同，音色不同，故C正确，不符合题意； D．乙和丁的振幅不相同，响度不同，波形不同，音色不同，相同时间内振动的次数相同，即它们振动的频率相同，音调相同，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式训练3】 如图所示是甲、乙两个声音在示波器上显示的波形图，下列判断正确的是（　　） A．甲声音和乙声音的音色不同 B．乙声音音调较高 C．乙声音一定是乐音 D．甲声音的响度小于乙声音的响度 【答案】B 4. 声音特性在生活中的应用 （1）男低音歌唱家高声歌唱时，高声　　（男低音/高声）的音调高，男低音　（男低音/高声）的响度大。 （2）蝴蝶飞行时翅膀振动频率约5～6 Hz，人耳不能　　（能/不能）听到蝴蝶飞行发出的声音，因为其频率低于　　（高于/低于/等于）人耳的听觉频率范围。 （3）蚊子在飞行时翅膀振动频率约500～600 Hz，人耳能　　（能/不能）听到蚊子飞行发出的声音，因为其频率在人耳的听觉频率范围之内　　（之内/之外）。 （4）利用超声波可以清洗钟表、眼镜等，这是利用了声波能传递能量　　；利用B超可以检查胎儿的发育情况，这是利用了声波能传递信息　　。 （5）地震、台风、核爆炸等发生时，往往伴随次声波　　（超声波/次声波）的产生，人耳不能　　（能/不能）听到。 【例题4】如图所示，是人和一些动物的听觉频率范围图。请根据图示回答： （1）人耳的听觉频率范围是20　Hz到20000　Hz。 （2）狗的听觉频率范围是15　Hz到50000　Hz，狗能　　　（能/不能）听到超声波。 （3）蝙蝠的听觉频率范围是1000　　Hz到120000　　　Hz，蝙蝠不能　　　（能/不能）听到次声波。 （4）大象能听到次声波　　　（超声波/次声波），而人耳不能听到。 【解析】 （1）人耳的听觉频率范围是20 Hz到20000 Hz。 （2）狗的听觉频率范围是15 Hz到50000 Hz，狗能听到超声波（因为高于20000 Hz）。 （3）蝙蝠的听觉频率范围是1000 Hz到120000 Hz，蝙蝠不能听到次声波（因为低于1000 Hz）。 （4）大象能听到次声波，而人耳不能听到。 【例题5】老师在课堂上用小锤分别敲击两个不同的音叉甲、乙，我们听到了两个不同的声音，且示波器显示了两声音的波形，如图所示就是甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图。下列判断正确的是（　　） A．甲音叉比乙音叉发声的响度大 B．甲音叉比乙音叉发声的音调低 C．两个音叉发声的音色相同 D．甲音叉发出的声音比乙音叉发出的声音在同种介质中的传播速度大 【答案】BC 【详解】A．响度是由发声体的振幅决定的，由图可知，两个音叉振动幅度相同，所以响度相同，故A错误； B．振动越快，音调就越高，由图可知，甲音叉振动慢，所以甲音叉发声的音调低，故B正确； C．由图可知，甲乙的波形是相同的，这表示甲、乙两个音叉振动时发出声音的音色相同，故C正确； D．声音的传播速度与介质的种类和温度有关，与声音的特性无关，所以甲、乙音叉发出的声音在同种介质中的传播速度相同，故D错误。 故选BC。 【变式训练4】如图所示，四个相同的玻璃瓶里装有不同高度的水，用嘴贴着瓶口吹气，能发出“dou（1）”“ruai（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶。 请回答： （1）用嘴贴着瓶口吹气时，发声体是瓶内空气柱　　（选填“瓶内空气柱”或“瓶和水”）。 （2）水装得越多，空气柱越短　　（长/短），振动的频率越高　　（高/低），音调越高　　　（高/低）。 （3）四个瓶子发出的音调从低到高的顺序是水从少到多（即空气柱从长到短）。 【精讲点拨】 1. 音调与响度的辨析 （1）音调是声音的“高低”，由频率决定；响度是声音的“大小”，由振幅决定。 （2）日常生活用语中，“高”有时指音调高，如“这首歌音太高，我唱不上去”；“高”有时指响度大，如“说话声音太高，吵死了”。在物理中要严格区分。 （3）辨析技巧：听声音是“尖锐刺耳”还是“沉闷低沉”指音调；听声音是“震耳欲聋”还是“轻声细语”指响度。 2. 频率与音调的关系 （1）频率是物体每秒振动的次数，单位是赫兹（Hz）。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 （2）人耳听觉频率范围：20 Hz ～ 20 000 Hz。低于20 Hz的叫次声波，高于20 000 Hz的叫超声波。 （3）典型频率估测：人说话声音的频率约100 Hz～300 Hz；钢琴中央C的频率约262 Hz。 3. 振幅与响度的关系 （1）振幅是物体振动时偏离平衡位置的最大距离。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。 （2）响度还与距离有关：距离发声体越远，声音越分散，响度越小。 （3）生活中增大响度的方法：增大振动的幅度、减小与发声体的距离。 4. 音色的辨识与波形图分析 （1）音色由发声体的材料、结构等因素决定，不同发声体发出声音的音色不同。 （2）波形图分析法： 看波形的疏密程度（单位时间内波峰的个数）比较频率，判断音调高低； 看波形的高度（波峰到平衡位置的距离）比较振幅，判断响度大小； 看波形的形状（是否规则、是否对称）比较音色。 5. 声音特性的综合判断 （1）同一发声体，改变力度时改变的是响度（振幅），音调和音色不变。 （2）同一发声体，改变其长短、粗细、松紧时改变的是音调（频率），响度和音色不变。 （3）不同发声体，音色一般不同。 6. 超声与次声的应用 （1）超声波（频率>20 000 Hz）的应用：B超诊断、声呐探测、超声波清洗、超声波碎石等。 （2）次声波（频率<20 Hz）的应用：预测地震、台风、核爆炸监测等。 （3）人耳听不到超声波和次声波，但某些动物能听到（如蝙蝠能听到超声波，大象能听到次声波）。 【课堂练习】 1．（25-26八年级上·广东茂名·期中）东汉哲学家王充在《论衡》中提到：“天将雨，琴弦缓”。琴声是由琴弦的振动产生的，环境潮湿时，琴弦振动变慢，改变了琴弦振动的________，使琴声的音调变________，琴声通过________传至人耳。 2．（25-26八年级上·广东茂名·期中）关于超声波和次声波，下列叙说正确的是（    ） A．超声波在水中比空气中传得快、传得远 B．次声波就是声源振幅太小，使人听不到的声音 C．超声波就是速度超过340m/s的声音 D．超声波可以越过一定厚度的真空向前传播 3．（25-26八年级上·山西忻州·期中）在学习弹奏吉他的过程中，小明发现当琴弦松紧程度相同时，琴弦的长短、粗细不同，声音音调高低也不同，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论，提出了猜想。 猜想一：音调高低可能与琴弦的长短有关 猜想二：音调高低可能与琴弦的横截面积有关 猜想三：音调高低可能与琴弦的材料有关 为了验证以上猜想，他和同学们找到了4种规格的琴弦进行实验。 编号 规格 材料 长度/cm 横截面积/mm2 1 尼龙 80 1 2 尼龙 ① 0.5 3 尼龙 55 1 4 镍合金 80 1 (1)为了验证猜想一，应选编号为___________的两种琴弦进行实验。 (2)在验证猜想二时，小明选择了编号为1、2的两种琴弦进行实验，粗心的同学没有将表格中数据填写完整，表中位置①所缺的数据是___________。实验后发现编号1琴弦的音调更低，说明其他条件相同时，琴弦越细，音调越___________。 (3)选编号为1、4的两种琴弦进行实验，这是探究音调高低与琴弦___________的关系。 4．（25-26八年级上·河北邯郸·期中）中国民族乐器，历史悠久，源远流长。小红同学参观了民族乐器特展，被“缶”“磬”等古代击奏乐器的物理原理所启发，她回家后用一套装有不同水量的玻璃瓶制作了如图所示的乐器，并进行了探究。以下说法错误的是（     ） A．若对着盛有不同水量的瓶子吹气，是瓶子本身振动发出的声音 B．若对着盛有不同水量的瓶子吹气，从左往右发出的音调会由低变高 C．若敲击盛有不同水量的瓶子，是瓶子和水柱振动发出的声音 D．若敲击盛有不同水量的瓶子，从左往右发出的音调会由高变低 5．（25-26八年级上·山东淄博·期中）老师讲课时使用扩音器可以提高声音的（     ） A．音调 B．响度 C．音色 D．振幅 6．（25-26八年级上·河北邯郸·期中）用筷子和湿碎布做一个活塞，插入两端开口的塑料管中，做成一个“哨子”，吹哨时（     ） A．空气柱振动发声 B．上下推拉活塞，音色发生改变 C．改变吹哨的力度，音调发生改变 D．换不同的人吹哨，音色发生改变 7．（26-27八年级·全国·暑假作业）如图所示，将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。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。下列说法正确的是（     ） A．钢尺伸出桌边越长，振动频率越高 B．钢尺伸出桌边越短，发出声音的音调越高 C．实验中控制振动幅度相同，是为了探究音调与振幅的关系 D．该实验只能探究音调与频率的关系，不能探究响度与振幅的关系 8．（2026·四川泸州·二模）我国传统乐器凝聚着古人的智慧，尽显中华传统文化之美。下列对几种乐器的分析正确的是（　　） A．吹陶笛时，声音是由空气柱振动产生的 B．用大小不同的力敲击同一编钟，发出声音的音色不同 C．唢呐前端的喇叭主要是使声音放大，改变声音的音调，让音调变高 D．击鼓时，重敲鼓面发出的声音比轻敲鼓面发出的声音传播速度更快 9．（24-25九年级下·广东茂名·期中）小明买了一串风铃，如图所示，当风铃摆动时，下列说法中不正确的是（    ）      A．铃声主要是金属管的振动产生的 B．风力的大小可以改变风铃的音色 C．不同长度的金属管发出声音的音调不同 D．铃声是通过空气传播到人耳 10．（2025·云南文山·模拟预测）刀郎演唱会以民族文化与流行元素深度融合，获得广泛赞誉，其中二胡的表演让全场沸腾。二胡是通过琴弦_________发声的，能够辨别二胡声，描述的是声音_________这一特性。 11．（25-26八年级上·陕西咸阳·期中）2025西安马拉松赛事中，赛道沿线设置了多个“文化加油站”，非遗传承人、学生志愿者带来秦腔演唱（图-1）、锣鼓齐鸣（图-2）、吉他弹唱等特色表演，为跑者加油助威。下列关于表演中声音的描述与对应的声音特性匹配正确的是（     ） A．“秦腔演员唱腔高亢，锣鼓声浑厚低沉”——响度大 B．“百人锣鼓队的演奏比单人吉他弹唱更响亮”——音调高 C．“观众能清晰分辨出秦腔演唱与吉他弹唱的声音”——音色不同 D．“跑者听到赛道旁的加油声从远到近变清晰”——频率变高 12．（24-25九年级下·江苏盐城·阶段检测）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。 13．（25-26八年级上·河南新乡·期中）（多选）如图所示，下列对声音波形图的分析正确的是（　　 ） A．甲和乙的形状不同，音色不同 B．甲比丙的波形密，甲的响度大 C．乙和丙的振幅相同，音调相同 D．乙和丁的疏密程度相同，音调相同 14．（25-26八年级上·湖北孝感·期中）在探究声音的有关知识时，小明和小丽一起做了有关声音的实验： (1)如图甲，把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球，看到乒乓球被弹开，这说明音叉发声时在______，这种研究物理问题的方法是______法； (2)如图乙，将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中，再将活塞推到底端，用橡胶帽封闭注射口，然后用力往外拉活塞，这时听到注射器中音乐芯片的声音会______（选填“变强”、“变弱”或“不变”）； (3)如图丙，用相同大小的力拨动同一把钢尺，在钢尺伸出桌面长度比较长的情况下，拨动钢尺人耳无法听到钢尺发出的声音，是因为钢尺振动时的____________（选填“振幅小，响度小”或“频率小，音调低”），其中______（选填“蝙蝠”、“大象”或“海豚”）能听到这种声。 15．（25-26八年级上·山东潍坊·期中）在物理实验活动中，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活动。 (1)如图甲所示，用手掌将塑料尺的一端压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端进行相关探究，本实验所研究的声源是____________（选填“塑料尺”或“桌面”）； (2)先用较小的力轻拨塑料尺，再用较大的力重拨塑料尺。分析两次实验现象可探究声音的响度与声源振动的____________有关； (3)拨动塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度由短变长，用仪器测得两次实验中声音的数据分别为和，则两次数据的单位是____________（填单位符号）； (4)拨塑料尺的力不变，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图像如图乙、丙所示。可见结构的不同，会导致发出声音的____________改变。 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我了解了声音的三个特性是音调 、响度 、音色　　　。 （2）我掌握了影响音调的因素是频率，影响响度的因素是振幅　　，影响音色的因素是材料和结构　　　。 （3）我学会了通过波形图判断音调的高低、响度的大小和音色的差异。 （4）我知道了超声波和次声波的应用，如B超　　、超声波清洗　　、预测地震　　等。 问题： （1）如何准确区分日常用语中“高”是指音调高还是响度大？ （2）在波形图中，如何准确判断声音的音调、响度和音色？ （3）超声和次声的应用中，我容易混淆的地方在哪里？ （4）我还想进一步了解：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 声音的特性（导学案） 【学习目标】 1. 通过探究音调与频率的关系、响度与振幅的关系，了解声音的三个特性——音调、响度和音色。知道音调与发声体振动的频率有关，响度与发声体振动的振幅有关，不同发声体发出声音的音色不同。能解释生活中与声音特性相关的现象。 2. 通过实验观察和数据分析，得出音调与频率、响度与振幅的关系，能用波形图对比声音特性的差异，培养逻辑思维和科学探究能力。 3. 在探究声音特性的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解超声和次声在生活、生产及现代科技中的应用，以及我国在声学技术领域的成就，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。 【学习重点】 理解音调、响度、音色的概念及其影响因素。 【学习难点】 区分音调与响度，理解频率与音调、振幅与响度的关系，并能应用于解决实际问题。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 声音的三个特性是： 音调 、响度 、音色　　　　　。 2. 音调：指声音的高低　　　　，它是由发声体振动的频率　　　决定的。频率　　　　越高，音调越高；频率　　越低，音调越低。 3. 频率：物理学中用每秒内振动的次数　　　来描述物体振动的快慢，单位为赫兹　　，符号为Hz　　　。如某物体1 s内振动了100次，则其频率为100 Hz　　。 4. 人的听觉频率范围是20　　Hz到20000　　　Hz。20　　　Hz以下的声波叫次声波，20000　　　Hz以上的声波叫超声波。 5. 响度：指声音的大小　　　，它是由发声体振动的振幅决定的。振幅　　　越大，响度越大；振幅　　　越小，响度越小。响度还与距离发声体的距离　　　有关。 6. 音色：指声音的品质　　与特色　　，不同发声体的材料　　　、结构　　　不同，发出声音的音色不同。 7. 在波形图上，比较两个声波的波形：（1）音调 的高低看波形的稀疏程度（频率）；（2）响度 的大小看波形的高度（振幅）；（3）音色　　　的差异看波形的形状。 【合作探究】 探究一、声音的音调 1. 音调与频率的关系 （1）现象探究 ① 实验一：如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺，保持拨动幅度大致相同。 实验现象：钢尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢　　　（快/慢），音调越低　　（高/低）；钢尺伸出桌边的长度越短　　，钢尺振动得越快　　（快/慢），音调越高　　　（高/低）。 ② 实验二：用硬纸片从梳子上快速划过和慢慢划过，听声音有什么不同。 实验现象：快速划过时，梳齿振动快　　　（快/慢），音调高　　（高/低）；慢慢划过时，梳齿振动慢　　　（快/慢），音调低　　（高/低）。 （2）实验结论：音调由发声体振动的频率　　决定。物体振动得越快，音调越高　　；振动得越慢，音调越低　　。 （3）频率的概念 物理学中，把物体每秒内振动的次数　　叫频率。频率的单位是赫兹　　，符号是Hz　　。例如，物体在1 s内振动了200次，则它的频率为200Hz　　。 （4）人耳听觉频率范围 人能感受的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约是20　　Hz到20000　　Hz。 频率低于20　　　Hz的声波叫次声波； 频率高于20000　　　Hz的声波叫超声波。 2. 音调与频率的波形演示 【想一想】用示波器显示两个不同音调的声音波形，高音调的波形更密集　　（密集/稀疏），低音调的波形更稀疏　　　（密集/稀疏）。 【例题1】如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺，保持拨动幅度大致相同。 （1）钢尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢　　（快/慢），发出声音的音调越低　　（高/低）。 （2）钢尺伸出桌边的长度越短，钢尺振动得越快　　（快/慢），发出声音的音调越高　　（高/低）。 （3）该实验说明：音调的高低与发声体振动的频率　　有关，频率　　越高，音调越高。 （4）若钢尺伸出桌边的长度不变，改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的响度　　 （音调/响度/音色）将发生变化。 【解析】 （1）钢尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢，发出声音的音调越低。 （2）钢尺伸出桌边的长度越短，钢尺振动得越快，发出声音的音调越高。 （3）该实验说明：音调的高低与发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高。 （4）若钢尺伸出桌边的长度不变，改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的响度将发生变化。 【变式训练1】如图所示，将一把刻度尺紧按在桌面上，一端伸出桌面。改变刻度尺伸出桌面的长度，用大小相同的力拨动刻度尺，会听到刻度尺发出声音的音调 （选填“音调”“响度”或“音色”）发生变化。当刻度尺伸出桌面的长度增大时，听到的声音越来越低　　（选填“高”或“低”）。 探究二、声音的响度 1. 响度与振幅的关系 （1）现象探究 实验：如图所示，将正在发声的音叉轻轻插入水中，观察水花溅起的程度。用不同的力敲击音叉，观察水花溅起的高度有何不同。 实验现象：用较大的力敲击音叉，音叉振动幅度大　　（大/小），声音的响度大　　（大/小），水花溅起得高　　（高/低）；用较小的力敲击音叉，音叉振动幅度小　　（大/小），声音的响度小　　（大/小），水花溅起得低　　　（高/低）。 （2）实验结论：响度由发声体振动的振幅　　　决定。振幅　　越大，响度越大；振幅　　越小，响度越小。 （3）振幅的概念 物理学中，把物体振动的幅度　　叫振幅。振幅越大，响度越大　　；振幅越小，响度越小。 （4）响度与距离的关系 响度还跟距离发声体的距离　　有关。离发声体越近　　，响度越大　　；离发声体越远　　，响度越小　　。 2. 响度与振幅的波形演示 【想一想】用示波器显示两个不同响度的声音波形，左边响度大的波形振幅大　　（大/小），右边响度小的波形振幅小　　（大/小）。 【想一想】生活中我们通常用哪些词语来描述声音的高低和大小？ （1）描述声音“高低”的词语有：尖锐、沉闷、高亢等。 （2）描述声音“大小”的词语有：响亮、轻声、震耳欲聋等。 【例题2】如图所示，用不同的力敲击同一个音叉，音叉发出声音的波形如图甲、乙所示。请分析： 　　　　　　　甲乙 （1）甲图中音叉振动的振幅　　　（振幅/频率）更大，发出声音的响度 （音调/响度）更大。 （2）乙图中音叉振动的振幅　　　（振幅/频率）更小，发出声音的响度 （音调/响度）更小。 （3）若改变敲击音叉的力度，音叉发出声音的响度 会发生变化；若改变音叉的型号（长短不同），音叉发出声音的音调 会发生变化。 【解析】 （1）甲图中音叉振动的振幅更大，发出声音的响度更大。 （2）乙图中音叉振动的振幅更小，发出声音的响度更小。 （3）若改变敲击音叉的力度，音叉发出声音的响度会发生变化；若改变音叉的型号（长短不同），音叉发出声音的音调会发生变化。 【变式训练2】如图所示，小华用鼓槌敲击鼓面，第一次轻敲，第二次重敲。两次敲击发出的声音相比，响度 （选填“音调”“响度”或“音色”）发生了变化，第二次敲击时鼓面振动的振幅　　　更大，听到的声音更大　　　（选填“高”或“大”）。 探究三、声音的音色与波形图综合应用 1. 音色 （1）概念：音色反映的是声音的品　质　　与特色　　。不同发声体的材料　　、结构　　不同，发出声音的音色　　不同。 （2）音色的应用：人们根据音色　　　能辨别不同乐器发出的声音；根据音色　　能辨别不同人的声音（声纹识别）。 （3）音色与波形：不同的物体发出的声音，即使音调 和响度 相同，波形也不同　　（相同/不同），这是因为音色不同。 2. 波形图综合分析 【想一想】如图所示，是音叉、钢琴和长笛发出的声音的波形图。 （1）从波形图可以看出，三种乐器发出声音的音调 （音调/响度/音色）相同，因为波形的频率　　　相同，振幅　　　相同。 （2）三种乐器发出声音的音色　　　（音调/响度/音色）不同，因为波形的形状　　不同。 （3）若将钢琴发出的声音用更大的力弹奏，其波形图的变化是振幅增大（波形变高）。 【例题3】 小明利用实验室内的示波器，将几种不同发声体的振动情况显示在屏幕上，关于这四种声音说法错误的是（　　） A．从物理学的角度看，乙是噪声，其余的属于乐音 B．甲和丙具有相同的响度，但丙的音调更低 C．乙和丙具有不同的音调和音色 D．乙和丁的响度、音色不一样，但音调一样 【答案】A 【详解】A．由图知，甲、乙、丙、丁的波形很有规律，从物理学角度分析均属于乐音，故A错误，符合题意； B．由图知，甲和丙的振幅相同，响度相同，相同时间内甲、丙振动的次数不相同，即它们振动的频率不相同，则音调不同，在相同时间内丙振动次数更少，丙的音调更低，故B正确，不符合题意； C．相同时间内，乙、丙振动的次数不相同，即它们振动的频率不相同，则音调不同；波形不同，音色不同，故C正确，不符合题意； D．乙和丁的振幅不相同，响度不同，波形不同，音色不同，相同时间内振动的次数相同，即它们振动的频率相同，音调相同，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式训练3】 如图所示是甲、乙两个声音在示波器上显示的波形图，下列判断正确的是（　　） A．甲声音和乙声音的音色不同 B．乙声音音调较高 C．乙声音一定是乐音 D．甲声音的响度小于乙声音的响度 【答案】B 4. 声音特性在生活中的应用 （1）男低音歌唱家高声歌唱时，高声　　（男低音/高声）的音调高，男低音　（男低音/高声）的响度大。 （2）蝴蝶飞行时翅膀振动频率约5～6 Hz，人耳不能　　（能/不能）听到蝴蝶飞行发出的声音，因为其频率低于　　（高于/低于/等于）人耳的听觉频率范围。 （3）蚊子在飞行时翅膀振动频率约500～600 Hz，人耳能　　（能/不能）听到蚊子飞行发出的声音，因为其频率在人耳的听觉频率范围之内　　（之内/之外）。 （4）利用超声波可以清洗钟表、眼镜等，这是利用了声波能传递能量　　；利用B超可以检查胎儿的发育情况，这是利用了声波能传递信息　　。 （5）地震、台风、核爆炸等发生时，往往伴随次声波　　（超声波/次声波）的产生，人耳不能　　（能/不能）听到。 【例题4】如图所示，是人和一些动物的听觉频率范围图。请根据图示回答： （1）人耳的听觉频率范围是20　Hz到20000　Hz。 （2）狗的听觉频率范围是15　Hz到50000　Hz，狗能　　　（能/不能）听到超声波。 （3）蝙蝠的听觉频率范围是1000　　Hz到120000　　　Hz，蝙蝠不能　　　（能/不能）听到次声波。 （4）大象能听到次声波　　　（超声波/次声波），而人耳不能听到。 【解析】 （1）人耳的听觉频率范围是20 Hz到20000 Hz。 （2）狗的听觉频率范围是15 Hz到50000 Hz，狗能听到超声波（因为高于20000 Hz）。 （3）蝙蝠的听觉频率范围是1000 Hz到120000 Hz，蝙蝠不能听到次声波（因为低于1000 Hz）。 （4）大象能听到次声波，而人耳不能听到。 【例题5】老师在课堂上用小锤分别敲击两个不同的音叉甲、乙，我们听到了两个不同的声音，且示波器显示了两声音的波形，如图所示就是甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图。下列判断正确的是（　　） A．甲音叉比乙音叉发声的响度大 B．甲音叉比乙音叉发声的音调低 C．两个音叉发声的音色相同 D．甲音叉发出的声音比乙音叉发出的声音在同种介质中的传播速度大 【答案】BC 【详解】A．响度是由发声体的振幅决定的，由图可知，两个音叉振动幅度相同，所以响度相同，故A错误； B．振动越快，音调就越高，由图可知，甲音叉振动慢，所以甲音叉发声的音调低，故B正确； C．由图可知，甲乙的波形是相同的，这表示甲、乙两个音叉振动时发出声音的音色相同，故C正确； D．声音的传播速度与介质的种类和温度有关，与声音的特性无关，所以甲、乙音叉发出的声音在同种介质中的传播速度相同，故D错误。 故选BC。 【变式训练4】如图所示，四个相同的玻璃瓶里装有不同高度的水，用嘴贴着瓶口吹气，能发出“dou（1）”“ruai（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶。 请回答： （1）用嘴贴着瓶口吹气时，发声体是瓶内空气柱　　（选填“瓶内空气柱”或“瓶和水”）。 （2）水装得越多，空气柱越短　　（长/短），振动的频率越高　　（高/低），音调越高　　　（高/低）。 （3）四个瓶子发出的音调从低到高的顺序是水从少到多（即空气柱从长到短）。 【精讲点拨】 1. 音调与响度的辨析 （1）音调是声音的“高低”，由频率决定；响度是声音的“大小”，由振幅决定。 （2）日常生活用语中，“高”有时指音调高，如“这首歌音太高，我唱不上去”；“高”有时指响度大，如“说话声音太高，吵死了”。在物理中要严格区分。 （3）辨析技巧：听声音是“尖锐刺耳”还是“沉闷低沉”指音调；听声音是“震耳欲聋”还是“轻声细语”指响度。 2. 频率与音调的关系 （1）频率是物体每秒振动的次数，单位是赫兹（Hz）。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 （2）人耳听觉频率范围：20 Hz ～ 20 000 Hz。低于20 Hz的叫次声波，高于20 000 Hz的叫超声波。 （3）典型频率估测：人说话声音的频率约100 Hz～300 Hz；钢琴中央C的频率约262 Hz。 3. 振幅与响度的关系 （1）振幅是物体振动时偏离平衡位置的最大距离。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。 （2）响度还与距离有关：距离发声体越远，声音越分散，响度越小。 （3）生活中增大响度的方法：增大振动的幅度、减小与发声体的距离。 4. 音色的辨识与波形图分析 （1）音色由发声体的材料、结构等因素决定，不同发声体发出声音的音色不同。 （2）波形图分析法： 看波形的疏密程度（单位时间内波峰的个数）比较频率，判断音调高低； 看波形的高度（波峰到平衡位置的距离）比较振幅，判断响度大小； 看波形的形状（是否规则、是否对称）比较音色。 5. 声音特性的综合判断 （1）同一发声体，改变力度时改变的是响度（振幅），音调和音色不变。 （2）同一发声体，改变其长短、粗细、松紧时改变的是音调（频率），响度和音色不变。 （3）不同发声体，音色一般不同。 6. 超声与次声的应用 （1）超声波（频率>20 000 Hz）的应用：B超诊断、声呐探测、超声波清洗、超声波碎石等。 （2）次声波（频率<20 Hz）的应用：预测地震、台风、核爆炸监测等。 （3）人耳听不到超声波和次声波，但某些动物能听到（如蝙蝠能听到超声波，大象能听到次声波）。 【课堂练习】 1．（25-26八年级上·广东茂名·期中）东汉哲学家王充在《论衡》中提到：“天将雨，琴弦缓”。琴声是由琴弦的振动产生的，环境潮湿时，琴弦振动变慢，改变了琴弦振动的________，使琴声的音调变________，琴声通过________传至人耳。 【答案】 频率 低 空气 【详解】音调由物体振动的频率决定，琴弦振动变慢，意味着单位时间内振动的次数减少，改变的是琴弦振动的频率；琴弦振动频率降低，因此琴声的音调变低。 声音的传播需要介质，琴声通过空气这种气体介质传至人耳。 2．（25-26八年级上·广东茂名·期中）关于超声波和次声波，下列叙说正确的是（    ） A．超声波在水中比空气中传得快、传得远 B．次声波就是声源振幅太小，使人听不到的声音 C．超声波就是速度超过340m/s的声音 D．超声波可以越过一定厚度的真空向前传播 【答案】A 【详解】A．声音的传播需要介质，一般情况下声速在液体中比气体中大，且超声波方向性好、穿透能力强，在水中比空气中传播得更快、更远，故A正确； B．次声波的定义是频率低于20Hz的声音，不是因为声源振幅小，是人耳的听觉范围无法覆盖这个频率区间才听不到，故B错误； C．超声波的定义是频率高于20000Hz的声音，340m/s是常温下空气中的声速，超声波的传播速度和普通声音在相同介质中的声速一致，并非指传播速度超过340m/s，故C错误； D．声音的传播需要介质，真空不能传声，超声波属于声波，无法在真空中传播，故D错误。 故选A。 3．（25-26八年级上·山西忻州·期中）在学习弹奏吉他的过程中，小明发现当琴弦松紧程度相同时，琴弦的长短、粗细不同，声音音调高低也不同，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论，提出了猜想。 猜想一：音调高低可能与琴弦的长短有关 猜想二：音调高低可能与琴弦的横截面积有关 猜想三：音调高低可能与琴弦的材料有关 为了验证以上猜想，他和同学们找到了4种规格的琴弦进行实验。 编号 规格 材料 长度/cm 横截面积/mm2 1 尼龙 80 1 2 尼龙 ① 0.5 3 尼龙 55 1 4 镍合金 80 1 (1)为了验证猜想一，应选编号为___________的两种琴弦进行实验。 (2)在验证猜想二时，小明选择了编号为1、2的两种琴弦进行实验，粗心的同学没有将表格中数据填写完整，表中位置①所缺的数据是___________。实验后发现编号1琴弦的音调更低，说明其他条件相同时，琴弦越细，音调越___________。 (3)选编号为1、4的两种琴弦进行实验，这是探究音调高低与琴弦___________的关系。 【答案】(1)1、3 (2) 80 高 (3)材料 【详解】（1）猜想一探究音调高低与琴弦长短的关系，根据控制变量法可知，要控制琴弦的材料和横截面积相同，只改变长度。编号1和3的琴弦材料都是尼龙，横截面积都是1mm2，长度分别为80cm和55cm，满足实验条件。所以为了验证猜想一，应选编号为1、3的两种琴弦进行实验。 （2）猜想二探究音调高低与琴弦横截面积的关系，需要控制琴弦的材料和长度相同，只改变横截面积。编号1的长度是80cm,所以编号2的长度①也应为80cm； 实验中编号1琴弦横截面积大（粗），音调低；编号2琴弦横截面积小（细），音调高，说明其他条件相同时，琴弦越细，音调越高。 （3）编号1和4的琴弦，长度都是80cm，横截面积都是1mm2，只有材料不同（尼龙和镍合金），所以这组实验是探究音调高低与琴弦材料的关系。 4．（25-26八年级上·河北邯郸·期中）中国民族乐器，历史悠久，源远流长。小红同学参观了民族乐器特展，被“缶”“磬”等古代击奏乐器的物理原理所启发，她回家后用一套装有不同水量的玻璃瓶制作了如图所示的乐器，并进行了探究。以下说法错误的是（     ） A．若对着盛有不同水量的瓶子吹气，是瓶子本身振动发出的声音 B．若对着盛有不同水量的瓶子吹气，从左往右发出的音调会由低变高 C．若敲击盛有不同水量的瓶子，是瓶子和水柱振动发出的声音 D．若敲击盛有不同水量的瓶子，从左往右发出的音调会由高变低 【答案】A 【详解】A．对着瓶子吹气时，是瓶内水面上方的空气柱振动发声，故A错误，符合题意； B．吹气时从左往右水量增加，空气柱长度越来越短，振动频率越来越高，因此音调由低变高，故B正确，不符合题意； C．敲击瓶子时，振动物体是瓶子和瓶内的水柱，故C正确，不符合题意； D．敲击时从左往右水量增加，瓶子和水柱的总质量越来越大，振动频率越来越低，因此音调由高变低，故D正确，不符合题意。 故选 A。 5．（25-26八年级上·山东淄博·期中）老师讲课时使用扩音器可以提高声音的（     ） A．音调 B．响度 C．音色 D．振幅 【答案】B 【详解】声音的特性包括音调、响度和音色。音调由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的强弱，与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大，扩音器可以增大声音的振动幅度，从而提高声音的响度；音色由发声体的材料、结构等决定，不同发声体的音色不同。扩音器不能改变声音的音调、音色，振幅是影响响度的因素，不是声音的特性，使用扩音器是为了提高声音的响度。 故选B。 6．（25-26八年级上·河北邯郸·期中）用筷子和湿碎布做一个活塞，插入两端开口的塑料管中，做成一个“哨子”，吹哨时（     ） A．空气柱振动发声 B．上下推拉活塞，音色发生改变 C．改变吹哨的力度，音调发生改变 D．换不同的人吹哨，音色发生改变 【答案】A 【详解】A．吹哨时，是管内的空气柱振动发声，故A正确； B．上下推拉活塞，改变的是空气柱的长度，会影响音调，故B错误； C．改变吹哨的力度，会改变空气柱振动的振幅，从而影响响度，故C错误； D．换不同的人吹哨，发声体还是空气柱，音色由发声体的材料、结构决定，空气柱的材料和结构没有改变，音色不会改变，故D错误。 故选A。 7．（26-27八年级·全国·暑假作业）如图所示，将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。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。下列说法正确的是（     ） A．钢尺伸出桌边越长，振动频率越高 B．钢尺伸出桌边越短，发出声音的音调越高 C．实验中控制振动幅度相同，是为了探究音调与振幅的关系 D．该实验只能探究音调与频率的关系，不能探究响度与振幅的关系 【答案】B 【详解】A．钢尺伸出桌边越长，振动越慢，频率越低，音调越低，故A错误； B．钢尺伸出桌边越短，振动越快，频率越高，音调越高，故B正确； C．实验中控制振动幅度相同，是为了探究音调与频率的关系，故C错误； D．保持钢尺伸出长度不变，改变拨动的力度，可探究响度与振幅的关系，故D错误。 故选B。 8．（2026·四川泸州·二模）我国传统乐器凝聚着古人的智慧，尽显中华传统文化之美。下列对几种乐器的分析正确的是（　　） A．吹陶笛时，声音是由空气柱振动产生的 B．用大小不同的力敲击同一编钟，发出声音的音色不同 C．唢呐前端的喇叭主要是使声音放大，改变声音的音调，让音调变高 D．击鼓时，重敲鼓面发出的声音比轻敲鼓面发出的声音传播速度更快 【答案】A 【详解】A．吹陶笛时，陶笛中空气振动发声，故A正确； B．用大小不同的力敲击同一编钟，编钟振幅改变，改变的是声音的响度，音色不会改变，故B错误； C．喇叭可以降低声波的扩散，使声音放大，改变声音的响度，故C错误； D．传播速度与介质的种类和温度有关，与敲击力度无关，故D错误。 故选A。 9．（24-25九年级下·广东茂名·期中）小明买了一串风铃，如图所示，当风铃摆动时，下列说法中不正确的是（    ）      A．铃声主要是金属管的振动产生的 B．风力的大小可以改变风铃的音色 C．不同长度的金属管发出声音的音调不同 D．铃声是通过空气传播到人耳 【答案】B 【详解】A．声音由物体振动产生，风铃的铃声是金属管振动产生的，故A正确，不符合题意； B．音色由发声体的材料、结构决定，风力大小只能改变金属管的振幅，改变声音的响度，无法改变音色，故B错误，符合题意； C．音调由振动频率决定，不同长度的金属管振动频率不同，发出声音的音调不同，故C正确，不符合题意； D．声音传播需要介质，铃声是通过空气传播到人耳的，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．（2025·云南文山·模拟预测）刀郎演唱会以民族文化与流行元素深度融合，获得广泛赞誉，其中二胡的表演让全场沸腾。二胡是通过琴弦_________发声的，能够辨别二胡声，描述的是声音_________这一特性。 【答案】 振动 音色 【详解】声音是由物体的振动产生的，二胡属于弦乐器，依靠琴弦的振动来发声。 声音的特性有音调、响度、音色，其中音色是不同发声体所特有的声音特色，不同乐器的材料、结构不同，发出声音的音色存在差异，人们正是依据音色来辨别二胡声。 11．（25-26八年级上·陕西咸阳·期中）2025西安马拉松赛事中，赛道沿线设置了多个“文化加油站”，非遗传承人、学生志愿者带来秦腔演唱（图-1）、锣鼓齐鸣（图-2）、吉他弹唱等特色表演，为跑者加油助威。下列关于表演中声音的描述与对应的声音特性匹配正确的是（     ） A．“秦腔演员唱腔高亢，锣鼓声浑厚低沉”——响度大 B．“百人锣鼓队的演奏比单人吉他弹唱更响亮”——音调高 C．“观众能清晰分辨出秦腔演唱与吉他弹唱的声音”——音色不同 D．“跑者听到赛道旁的加油声从远到近变清晰”——频率变高 【答案】C 【详解】A．“高亢”“低沉”描述的是音调的高低，不是响度，故A错误； B．“响亮”描述的是声音响度，不是音调高低，故B错误； C．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，观众正是通过音色来分辨秦腔和吉他的声音，故C正确； D．声音从远到近变清晰是因为响度变大，距离声源越近，响度越大；声音的频率不会随距离改变，故D错误。 故选C。 12．（24-25九年级下·江苏盐城·阶段检测）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。 13．（25-26八年级上·河南新乡·期中）（多选）如图所示，下列对声音波形图的分析正确的是（　　 ） A．甲和乙的形状不同，音色不同 B．甲比丙的波形密，甲的响度大 C．乙和丙的振幅相同，音调相同 D．乙和丁的疏密程度相同，音调相同 【答案】AD 【详解】A．由图可知，甲和乙的波的形状不同，音色不同，故A正确； B．在波形图中，波的疏密程度表示频率，甲比丙的波形密，甲的频率快，音调高，故B错误； C．乙和丙的振幅相同，则响度相同，故C错误； D．乙和丁的疏密程度相同，频率相同，则音调相同，故D正确。 故选AD。 14．（25-26八年级上·湖北孝感·期中）在探究声音的有关知识时，小明和小丽一起做了有关声音的实验： (1)如图甲，把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球，看到乒乓球被弹开，这说明音叉发声时在______，这种研究物理问题的方法是______法； (2)如图乙，将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中，再将活塞推到底端，用橡胶帽封闭注射口，然后用力往外拉活塞，这时听到注射器中音乐芯片的声音会______（选填“变强”、“变弱”或“不变”）； (3)如图丙，用相同大小的力拨动同一把钢尺，在钢尺伸出桌面长度比较长的情况下，拨动钢尺人耳无法听到钢尺发出的声音，是因为钢尺振动时的____________（选填“振幅小，响度小”或“频率小，音调低”），其中______（选填“蝙蝠”、“大象”或“海豚”）能听到这种声。 【答案】(1) 振动 转换 (2)变弱 (3) 频率小，音调低 大象 【详解】（1）发声的音叉肉眼难以直接观察到振动，靠近乒乓球时将乒乓球弹开，间接证明音叉发声时在振动；这种把不易观察的微小振动，转换为容易观察的乒乓球弹开现象的研究方法，是转换法。 （2）向外拉注射器活塞时，注射器内的空气体积变大、空气变得稀薄，声音传播的介质减少，传声能力变弱，因此听到的音乐芯片声音会变弱。 （3）用相同大小的力拨动钢尺，伸出桌面越长，钢尺振动越慢、频率越小，音调就越低。当振动频率低于20Hz时属于次声波，超出了人耳的听觉范围，因此人耳听不到；蝙蝠和海豚的听觉范围是在超声波区间，只有大象可以听到次声波，因此大象能听到该声音。 15．（25-26八年级上·山东潍坊·期中）在物理实验活动中，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活动。 (1)如图甲所示，用手掌将塑料尺的一端压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端进行相关探究，本实验所研究的声源是____________（选填“塑料尺”或“桌面”）； (2)先用较小的力轻拨塑料尺，再用较大的力重拨塑料尺。分析两次实验现象可探究声音的响度与声源振动的____________有关； (3)拨动塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度由短变长，用仪器测得两次实验中声音的数据分别为和，则两次数据的单位是____________（填单位符号）； (4)拨塑料尺的力不变，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图像如图乙、丙所示。可见结构的不同，会导致发出声音的____________改变。 【答案】(1)塑料尺 (2)振幅 (3) (4)音色 【详解】（1）发声体在振动，本实验所研究的声源是振动的塑料尺。 （2）用力越大，塑料尺振动的幅度越大，响度越大，分析两次实验现象可探究声音的响度与声源振动的振幅有关。 （3）使塑料尺伸出桌面的长度由短变长，塑料尺振动得变慢，频率越低，频率是振动的次数，则两次数据的单位即频率的单位是。 （4）在塑料尺右端开小孔，改变了发声体的结构，会导致发出声音的音色改变。 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我了解了声音的三个特性是音调 、响度 、音色　　　。 （2）我掌握了影响音调的因素是频率，影响响度的因素是振幅　　，影响音色的因素是材料和结构　　　。 （3）我学会了通过波形图判断音调的高低、响度的大小和音色的差异。 （4）我知道了超声波和次声波的应用，如B超　　、超声波清洗　　、预测地震　　等。 问题： （1）如何准确区分日常用语中“高”是指音调高还是响度大？ （2）在波形图中，如何准确判断声音的音调、响度和音色？ （3）超声和次声的应用中，我容易混淆的地方在哪里？ （4）我还想进一步了解：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $