2.1 声音的特性 导学案 2026-2027学年沪科版八年级物理全一册

2026-07-26
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普通

摘要:

该初中物理导学案聚焦“声音的特性”,核心知识点涵盖响度、音调、音色。通过生活情境导入,如分辨歌唱高低音、不同乐器声音差异,激发兴趣,再经情境启思、概念构建梳理频率等核心概念,结合考点精讲和例题精析搭建学习支架。 资料特色在于情境化设计贴近生活,实验探究(如橡皮筋振动、鼓面泡沫实验)培养科学探究能力,波形图判断技巧(疏密定音调等)体现科学思维的模型建构,分层检测助力巩固物理观念,提升学生对声音特性的理解与应用能力。

内容正文:

声音的特性解析版 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向 02 教材全解→ 析教材·学新知:情境概念深度构 情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣 概念构建:梳理核心概念,形成知识框架 考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑 例题精析:典型题目带路,学会解题思路 即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容 03 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测分层提 关键词 学习目标导航 响度 音调 音色 1. 理解音调由发声体振动频率决定,能区分高低音 2. 掌握响度和振幅、传播距离的关系 3. 明白音色由发声体材质、结构决定,可辨别不同声源 学习重点:区分音调、响度、音色三种声音特性 学习难点:准确辨别生活语境中音调和响度 情|境|导|入 【问题思考】生活里我们能轻松分辨各类声音:歌唱时高音清亮、低音厚重;交谈时有人轻声细语,有人高声说话;钢琴和笛子即便演奏同一旋律,我们也能立刻分清乐器种类,这些差异都来自声音的什么特性呢? 知|识|梳|理 1. 频率: (1)定义:物体每秒振动的次数,用来表示振动快慢,符号,单位赫兹,符号Hz。 (2)听觉区间:人耳有效接收频率 20Hz~20000Hz;低于 20Hz 为次声波,高于 20000Hz 为超声波,人耳均无法感知。 2. 音调: (1)定义:物理中描述声音高低的物理量。 (2)决定因素:由振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。 3. 响度 (1)定义:物理中描述声音的强弱、大小的程度。 (2)单位:分贝(dB) (3)影响因素:①与声源的振幅有关,振幅越大,响度越大;②观察者与声源的距离,距离越远响度越小;③声音分散程度,声波越聚拢,响度越大。 4. 音色 (1)定义:声音独有的品质、特色。 (2)决定因素:发声体的材料、结构等因素。 考|点|解|析 知识点01 响度 实验一: 将橡皮筋两端固定拉紧,用大小不同的力拨动橡皮筋,观察橡皮筋振动幅度,对比发出声音的区别。 现象:用力越大时,橡皮筋振动幅度越大,声音越大;用力越小时,橡皮筋振动幅度越小,声音越小。 实验二:将轻质泡沫屑紧贴鼓表面,用大小不同的力敲击鼓面,观察泡沫屑跳动的幅度,感受声音强弱。 现象:用力越大时,泡沫跳动的幅度越大,声音越大;用力越小时,泡沫跳动的幅度越小,声音越小。 实验三:如图(a)所示,敲击音叉发声,振动的音叉带动周围空气振动。通过传感器和计算机,可将空气振动转化为振动图像,图像横轴表示时间,纵轴起伏大小代表振动幅度。敲击音叉后,声音会随时间逐渐变弱,屏幕显示的振动图像如图(b)所示。可以观察到,随着时间推移,图像纵向起伏幅度逐渐变小。 现象:音叉的振幅随时间推移不断减小,发声响度随之变弱。 【实验结论】 声音的响度与声源振幅相关,发声体振幅越大,声音响度越大;发声体振幅越小,声音响度越小。 【归纳总结】 一、响度 1. 定义:在物理学中,把声音的强弱程度叫做响度。 2. 振幅:描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素: (1)声源的振幅:发声体的振幅越大,声音的响度越大;发声体的振幅越小,声音响度越小。 (2)距离声源的远近:在声源振幅不变时,人距离发声体越近,听到的响度越大;距离声源越远,响度越小。 (3)声音的分散程度:声音传播时越集中、分散程度越小,响度越大;声音向四周扩散范围越大,分散程度越高,响度越小。生活中喇叭、听诊器都是利用减小声音分散、增大响度的原理工作。 【例1】(26-27八年级全国暑假作业)如图所示,用钢尺做探究声音特性的实验。把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,保持钢尺伸出桌边的长度不变,一次轻拨钢尺,另一次用力拨动,听它发出声音的不同,同时注意观察钢尺振动的情况。 (1)此时声源是__________的那部分钢尺; (2)保持钢尺伸出桌面的长度不变,用越大的力拨钢尺,钢尺振动的幅度越________,发出声音的响度就越_________; 【答案】(1)伸出桌边;(2)大;大 【详解】(1)把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,保持钢尺伸出桌边的长度不变,拨动钢尺,此时伸出桌边的那部分钢尺在振动,因此声源是伸出桌边的那部分钢尺。 (2)钢尺发出声音的响度与尺子振动幅度有关,因此保持钢尺伸出桌面的长度不变,拨动钢尺的力度越大,钢尺振动幅度越大,发出声音的响度越大。 【归纳总结】响度定义与影响因素: 响度指声音的强弱,注意与音调(声音高低)区分。 ① 振幅:核心因素,振幅越大,响度越大;反之响度越小。 ② 距离:离发声体越近,响度越大;距离越远,声音越分散,响度越小。 易混提示:引吭高歌、低声细语、震耳欲聋、调节音量,均描述响度。 波形图判断技巧: 看高低辨响度:波形纵向起伏越大,振幅越大,响度越大。 看疏密辨音调,看形状辨音色。 【即练1】(26吉林长春模拟预测)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器。当演奏者拨动琴弦时,弦因______而发出声音,我们听到的声音是通过______传播的,拨动琴弦的力度越大,声音的______越大; 【答案】 振动 空气 响度 【详解】声音是由物体的振动产生的,当演奏者拨动琴弦时,弦发生振动,从而发出声音。 声音的传播需要介质,我们听到的乐器声音是通过空气这种介质传播到耳朵中的。拨动琴弦的力度越大,琴弦振动的振幅就越大,因此声音的响度越大。 【即练2】(23山东潍坊中考真题)如图所示,将正在响铃的手机悬挂于广口瓶内,封闭瓶口,逐渐抽出其中的空气。对比抽气前后从瓶中传出的响铃声音,下列分析正确的是(     )    A.音调升高 B.音调降低 C.响度变大 D.响度变小 【答案】D 【详解】音调与频率有关,频率越高,音调越高;响度与物体的振幅有关,振幅越小,响度越小,音色只与发声体的材料和结构有关。在抽气的过程中,手机扬声器继续发声,所以它仍在振动;随着抽气盘抽出罩内的空气,听到铃声的音调不变,响度变弱,音色不变;本次实验可以得出结论:空气越稀薄,其传声效果越差;由此实验进一步推理可知,当空气全部被抽出时,我们就不能再听到声音,这种实验研究的方法称为理想实验法;人们可以得到的结论:真空不能传声。故ABC错误,D正确。 故选D。 【即练3】(25-26八年级上湖南益阳期末)如图所示是甲、乙两个音叉发声的波形图,根据波形图可知___________(选填“甲”或“乙”)的声音响度大。这个实验说明了:___________越大,响度越大。(选填“振幅”或“频率”) 【答案】甲 振幅 【详解】[1][2]响度与振幅有关,振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离。观察甲、乙两个音叉发声的波形图,甲图比乙图物体偏离原平衡位置的距离大,即甲的振幅大,所以甲的声音响度大。这个实验说明了振幅越大,响度越大。 知识点02 音调 实验一: 准备几只相同水杯,装入高度不同的水,用相同力度依次敲击杯壁,对比音调。 现象:杯中水越多,杯和水振动越慢,音调越低;水越少,振动越快,音调越高。 实验二: 将橡皮筋两端固定拉紧,用大小相同的力分别快速、慢速拨拨动橡皮筋,观察辨别声音的高低,对比发出声音的区别。 现象:拨动越快,橡皮筋振动越快,声音越高;拨动越慢,橡皮筋振动越慢,声音越低 。 【实验结论】 声音的音调与声源振动频率有关,发声体振动越快,音调越高;发声体振动越慢,音调越低。 【归纳总结】 二、音调 1.定义:声音的高低叫做音调。 2.影响音调的因素:音调高低与声源振动的快慢有关。 3.频率:物理学中,把单位时间内物体振动的次数叫做频率,符号为。频率的单位是赫兹,符号Hz。 频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。 4.音调的波形图判断: 波形疏密反映频率大小:波形越密集,频率越高,音调越高;波形越稀疏,频率越低,音调越低。如图所示,甲音调高,乙音调低。 甲 乙 5. 声源振动的频率通常与其形状、尺寸、材料等因素有关: 古筝、琵琶等乐器的琴弦被拨动时,较细的琴弦发出声音的音调较高,较粗的琴弦发出声音的音调较低。 【例1】(25-26八年级上上海金山期末) 某小组利用艺术节的古筝琴弦探究“音调与琴弦长度的关系”: (1)实验采用的科学方法是_____(选填“A.控制变量法”或“B.等效替代法”); 琴弦长度(cm) 20 30 40 振动频率(Hz) 600 400 300 (2)实验数据显示:在材料、粗细相同时,琴弦长度越短,振动频率越____,音调越____; (3)若要探究音调与琴弦粗细的关系,需控制琴弦的______、______和松紧程度不变。 【答案】(1)A;(2)高;高;(3)长度;材料 【详解】(1)探究“音调与琴弦长度的关系”时,需要控制琴弦的材料、粗细、松紧程度相同,只改变长度,这是控制变量法。故选A。 (2)已知表格中琴弦长度20cm,对应的频率600Hz,长度30cm,对应的频率400Hz,长度40cm,对应的频率300Hz。可得结论:在材料、粗细相同时,琴弦长度越短,频率越高,音调越高。 (3)由控制变量法可知,在“探究音调与琴弦粗细的关系”的实验中要控制材料、长度、松紧程度不变,只改变粗细。 【归纳总结】波形图判断 口诀:疏密定音调,高低定响度,形状定音色。 相同时间内,波形越密集,振动次数越多、频率越高,音调越高;波形越稀疏,频率越低,音调越低。 管乐器(空气柱发声)音调由空气柱长度决定:空气柱越短,振动越快,音调越高;空气柱越长,振动越慢,音调越低。 弦乐器(琴弦发声)琴弦越短、越细、拉得越紧,振动频率越高,音调越高;反之音调越低。 【即练1】(25-26八年级上全国课后作业) 如图甲所示,小明在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,制成了“水瓶琴”。 (1)若用相同的力依次敲击水瓶,发出声音的音调不同,此时声源是___________(选填“空气柱”或“瓶和水”),瓶中盛水越多,敲击时发出声音的音调就越___________。 (2)如图乙所示,小明也发现在往保温瓶里灌满开水的过程中,声音的音调越来越___________。 【答案】 (1) 瓶和水低 (2)高 【详解】(1)若用相同的力依次敲击水瓶,振动的主体是瓶子与瓶内的水,此时声源是瓶和水。瓶中盛水越多,瓶和水的总质量越大,振动越困难、频率越低,音调就越低。 (2)往保温瓶灌开水时,声音的音调越来越高。这是因为声源是瓶内的空气柱,水越多空气柱越短,振动频率越高,音调越高。 【即练2】(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.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。 知识点03 声色 1.定义:音色是声音的三大特性之一,也叫音品,用来区分不同发声体发出的声音。 2.影响因素:音色由发声体的材料、结构、发声方式决定。 3.波形图判断:音调、响度相同的不同发声体,波形疏密、起伏幅度一致,但波形形状不同,可通过波形形状区分音色。 【例1】(25-26八年级上新疆吐鲁番阶段检测)如图所示声波的波形图,下列说法正确的是(  ) A.甲、乙的音调相同,音色不同 B.乙、丙的音调响度不相同 C.丙、丁的音色和频率都不相同 D.甲、丁的响度相同 【答案】A 【详解】A.甲、乙的振动频率相同,但波形明显不同,则音调相同、音色不同,故A正确; B.乙、丙的振动频率不同但振动幅度相同,则音调不同但响度相同,故B错误; C.丙、丁的波形相同则音色相同,但振动频率不同,故C错误; D.甲、丁的振动幅度不同,则响度不相同,故D错误。故选A。 【探究归纳】音色是声音特有的品质,也称作音品。发声体的材料和结构,是影响音色的唯一因素。发声体材质、构造不同,音色便会有所区别,这也是音色相关题目的核心考查内容。 【即练1】(25-26八年级上西藏日喀则阶段期中)“闻其声知其人”是因为不同人说话时,声音的______不同,该特性由发声体的材料、形状、______,来决定。 【答案】音色 结构 【详解】[小题1][1][2]"闻其声知其人"是因为不同人发声时声音的音色不同。音色由发声体的材料、形状、结构等因素共同决定。其中,材料是发声体的物质组成,形状是其外部特征,而结构(如声带内部的松紧、厚薄等)进一步影响振动特性,从而形成独特的音色。 【即练2】 (25-26全国暑假作业)如图所示声波的波形图,下列说法正确的是(  ) A.甲、乙的音色、响度相同,音调不同 B.甲、丙的音色、音调相同,响度不同 C.乙、丁的音色,音调,响度都不同 D.丙、丁的音色相同,音调和响度不相同 【答案】D 【详解】A.从图中可以看出,相同时间内,甲和乙的波形不同,音色不同,振幅相同,响度相同,故A错误; B.甲、丙的振动的频率不同,故音调不同,波形相同,音色相同,故B错误; C.乙、丁的波形不同,音色不同,振动的频率相同,音调相同,振幅相同,响度相同,C错误; D.丙、丁的振幅不相同,故丙、丁响度不相同;振动的频率不同,音调不同,波形相同,音色相同,故D正确。 一、单项选择题  1.(25甘肃陇南三模)在陇南藏族乡“火把节”傩舞表演中,男舞者敲击白马藏族传统乐器“氐羌牛皮大鼓”,女舞者拍打“白马铜片腰铃”。观众区分两种声音的主要依据是(        ) A.响度 B.音调 C.音色 D.速度 【答案】C 【详解】不同乐器的材料、结构不同,发出声音的音色不同,观众就是依靠音色来区分牛皮大鼓和铜片腰铃的声音的。响度由振幅决定,音调由振动频 率决定,声速在相同介质中基本一致,这三者不是区分这两种声音的主要依据。故ABD错误,C正确。故选C. 2. (25-26八年级上上海浦东新期中)用手机软件显示某段声音波形图,如图所示,B段比A段的声音(  ) A.音调更高,响度更大 B.音调更高,响度更小 C.音调更低,响度更大 D.音调更低,响度更小 【答案】A 【详解】声音的音调由声源振动的频率决定,频率越高,音调越高。在波形图上,单位时间内振动的次数越多(波形越密集),表示频率越高。从图中可以看出,B段的波形比A段的波形更密集,说明B段声音的频率更高,因此音调更高。声音的响度由声源振动的振幅决定,振幅越大,响度越大。在波形图上,波峰或波谷偏离平衡位置的距离表示振幅。从图中可以看出,B段波形的振幅比A段波形的振幅更大,说明B段声音的响度更大。综上所述,B段比A段的声音音调更高,响度更大,故A符合题意,BCD不符合题意。故选 A。 3. (25-6八年级上贵州贵阳期中)元宵晚会上,航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏了《茉莉花》,为全国人民送上太空音乐祝福,如 图所示。下列关于此场景说法正确的是(        ) A.轻轻拨动古筝长短不同的琴弦,发出声音的音调相同 B.用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦发出声音的响度大 C.观众不看电视画面也可以通过音色判断演奏乐器为古筝 D.观众听到的音乐声,是由航天员手指振动产生的 【答案】C 【详解】A.音调由发声体的振动频率决定,长短不同的琴弦振动频率不同,发出声音的音调不同,故A错误: B.响度由振幅决定,用同样的力拨动琴弦,振幅相近,响度近似相同;粗弦和细弦的差异是音调不同,故B错误; C.音色是不同发声体的特有性质,不同乐器发出声音的音色不同,因此观众可以通过音色判断出演奏乐器为古筝,故C正确。 D.古筝发出的声音是由琴弦的振动产生的,故D错误。故选C。 4. (25-26八年级上江苏盐城期中)如图所示,用一张硬卡片先后两次从梳齿上划过,一次快,一次慢,听到卡片声音发生的变化。这个实验用来探究(        ) A.声音能否在固体中传播 B.声音能否在真空中传播 C.音调是否与声源振动频率有关 D.声音传播是否需要时间 【答案】C 【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,ABD不符合题意,故C符合题意。故选C。 5.(23福建厦门二模)小华用金属管自制小乐器,如图。敲击不同长度金属管,能发出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”的声音。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时,应敲击的金属管是(  ) A.a B.c C.e D.g 【答案】C 【详解】敲击不同长度金属管时,是金属管在振动,金属管越短,其振动越快,音调就越高,所以“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”对应的管分别是a、b、c、d、e、f、g;小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时,对应的音是“sol(5)”,应敲击的金属管是e,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。 6.(2026·广东佛山·一模)题图是三种乐器声音的波形图,下列关于三种声音的说法,正确的是(  ) A.音调不同 B.音色相同 C.振幅不同 D.响度相同 【答案】D 【详解】A.观察波形图可知,三种乐器在相同时间内振动的周期数相同,即振动频率相同,所以音调相同,故A错误; B.从波形图可以看出,三种乐器的波形不同,所以音色不同,故B错误; CD.观察波形图可知,三种乐器振动的幅度相同,即振幅相同,所以响度相同,故C错误, D正确。 故选D。 二、填空题 7.(2026·河南许昌·二模)如图所示的风铃有几根长短不同的金属管,微风吹来,中间的小圆盘撞击金属管就会发出悦耳的铃声,声音是由金属管______产生的;撞击不同长度的金属管,发出声音的______(填“音调”“响度”或“音色”)不同。 【答案】 振动 音调 【详解】声音是由物体振动产生的,风铃发出的声音是由金属管振动产生的;撞击不同长度的金属管,不同长度的金属管振动的频率不同,发出声音的音调不同。 8.(25-26全国暑假作业) 为了探究声音产生的原因及影响声音响度大小的因素,小明把小纸团放到正在播放音乐的扬声器(喇叭)上,看到扬声器上的小纸团跳起,他还观察到扬声器的音量越大,小纸团跳得__________(选填“越高”或“越低”),这说明声音的响度和__________有关。 【答案】 越高 振幅 【详解】扬声器音量越大,也就是响度越大,此时小纸团跳得越高,表明场声器振动的幅度(振幅)越大,这说明声音的响度和振幅有关,振幅越大,响度越大。 9.(25-26上海静安期末)在公共场所“轻声”说话是文明的标志,“轻声”指的是声音的______小;如图所示,是笛子的结构示意图,演奏时按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的______;“小芳唱歌比小红唱歌好听”,从声音的特征来说,小芳的______比小红好。(均选涂“A响度”“B音调”或“C音色”)。 【答案】 A B C 【详解】[1]“轻声”说话是指小声说话,声音的振幅较小,故发出声音的响度也会小。 [2]按压不同“指孔”是为了改变空气柱的长度,从而改变振动频率,主要是为了改变声音的音调。 [3]“小芳唱歌比小红唱歌好听”,从声音的特征上来说,小芳的音色比小红好。 10.(25-26八年级上上海期中) 小华用木槌分别敲击这7个碗,敲击2号碗时,距离他身后34米处的小明也听到了碗振动发出的声音,他们听到同一个声音的时间差为______秒(已知v声=340米/秒)。他们听到声音的音调______,响度______(两空选填“A.相同”或“B.不同”),上两空判断的理由分别是:___________。 【答案】 0.1 A B 频率相同,音调相同;振幅相同,距离发声体的远近不同,响度不同 【详解】他们听到同一个声音的时间差为小华敲击碗的声音通过空气传递到小明耳朵所用的时间,故 音调与振动频率有关,声音在传播过程中频率保持不变,小华敲击2号碗,碗振动的频率是一定的,因此他们听到的声音音调相同。响度指声音的大小,与振幅和距离发声体的远近有关,敲击碗的力度一定,小华距离碗较近,听到的响度较大,小明距离碗较远,听到的响度较小,因此他们听到的声音的响度不同。 三、实验题 11.(25-26八年级上上海期中) 如图(a)所示,将正在响铃的闹钟放在抽气盘上,罩上密封玻璃罩。用抽气设备抽玻璃罩内的空气,在抽气的过程中,闹钟______(选填“仍在”或“不在”)振动,响度越来越小,推理得出______不能传声。 把一把钢尺紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动使钢尺振动发声。保持钢尺伸出桌边的长度不变,加大拨动钢尺的力度,这是为了说明响度与声源振动的______有关。其中“保持钢尺伸出桌边的长度不变”是为了保持声音的______(选填“响度”或“音调”)不变。如图(c)所示是其波形图,现只将钢尺伸出桌外的长度变短,再用相同力度拨动发声,则此声波图可能是下列的_____图(选填编号)。 A.     B.    C.     D. 【答案】 仍在 真空 振幅 音调 B 【详解】闹钟发声是由其内部机芯振动产生的,抽气不影响闹钟本身的振动,因此用抽气设备抽玻璃罩内的空气,在抽气的过程中,闹钟仍在振动。然而随着玻璃罩中空气的减少,响度越来越小,可以推理得出真空不能传声。保持钢尺伸出桌边的长度不变,加大拨动钢尺的力度,钢尺振动的振幅增大,响度增大,说明响度与声源振动的振幅有关。其中“保持钢尺伸出桌边的长度不变”是为了保持振动的频率不变,音调不变。如图(c)所示是其波形图,现只将钢尺伸出桌外的长度变短,再用相同力度拨动发声,钢尺振动的振幅不变,响度不变,频率增加,音调增高,音色不变。因此声波图波形不变,波的高低不变,波的疏密程度增加,故选B。 12.(25-26八年级上广西河池期中)兴趣小组探究“音调和哪些因素有关”。 (1)如图甲,选用的琴弦长度材料已标出,其中a、c、d粗细相同,b最粗,并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。 ①若想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”应选择琴弦____________   若选择琴弦a和b,则是为了研究音调的高低与琴弦____________的关系。这种实验研究方法叫____________法。 ②若选择和进行研究,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的问题是________________________。 (2)如图乙,八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水。兴趣小组用筷子分别敲击瓶口可以发出声音,____________瓶子的音调最高   又分别向瓶口吹气,____________瓶子的音调最高。 【答案】(1) a和d 粗细 控制变量 没有控制琴弦的材料相同 (2) a h 【详解】(1)研究音调与琴弦长度的关系时,需控制材料和粗细相同,只改变长度。图中a和d都是铜质且粗细相同,但长度不同,符合实验要求。 琴弦a和b的材料、长度均相同,只有粗细不同(b比a粗),因此选择它们是为了探究音调高低与琴弦粗细的关系。这种在探究一个物理量与多个因素关系时,每次只改变一个因素而控制其他因素不变的方法叫控制变量法。 琴弦c是尼龙材质,d是铜材质,两者的材料不同且长度也不同。在深究过程中没有控制琴弦的材料相同,导致存在两个变量,无法得出正确结论, (2)用筷子敲击瓶口时,发声体是瓶子和水。水越少,瓶子和水的总质量越小,振动越快,频率越高,音调也就越高。图中a瓶内的水最少,所以其音调最高, 向瓶口吹气时,发声体是瓶内的空气柱。水越多,空气柱越短,振动越快,频率越高,音调也就越高,图中/瓶内的水最多,空气柱最短,所以其音调最高。 第 1 页 共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 声音的特性 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向 02 教材全解→ 析教材·学新知:情境概念深度构 情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣 概念构建:梳理核心概念,形成知识框架 考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑 例题精析:典型题目带路,学会解题思路 即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容 03 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测分层提 关键词 学习目标导航 响度 音调 音色 1. 理解音调由发声体振动频率决定,能区分高低音 2. 掌握响度和振幅、传播距离的关系 3. 明白音色由发声体材质、结构决定,可辨别不同声源 学习重点:区分音调、响度、音色三种声音特性 学习难点:准确辨别生活语境中音调和响度 情|境|导|入 【问题思考】生活里我们能轻松分辨各类声音:歌唱时高音清亮、低音厚重;交谈时有人轻声细语,有人高声说话;钢琴和笛子即便演奏同一旋律,我们也能立刻分清乐器种类,这些差异都来自声音的什么特性呢? 知|识|梳|理 1. 频率: (1)定义:物体每秒振动的次数,用来表示振动快慢,符号,单位赫兹,符号Hz。 (2)听觉区间:人耳有效接收频率 20Hz~20000Hz;低于 20Hz 为次声波,高于 20000Hz 为超声波,人耳均无法感知。 2. 音调: (1)定义:物理中描述声音高低的物理量。 (2)决定因素:由振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。 3. 响度 (1)定义:物理中描述声音的强弱、大小的程度。 (2)单位:分贝(dB) (3)影响因素:①与声源的振幅有关,振幅越大,响度越大;②观察者与声源的距离,距离越远响度越小;③声音分散程度,声波越聚拢,响度越大。 4. 音色 (1)定义:声音独有的品质、特色。 (2)决定因素:发声体的材料、结构等因素。 考|点|解|析 知识点01 响度 实验一: 将橡皮筋两端固定拉紧,用大小不同的力拨动橡皮筋,观察橡皮筋振动幅度,对比发出声音的区别。 现象:用力越大时,橡皮筋振动幅度越大,声音越大;用力越小时,橡皮筋振动幅度越小,声音越小。 实验二:将轻质泡沫屑紧贴鼓表面,用大小不同的力敲击鼓面,观察泡沫屑跳动的幅度,感受声音强弱。 现象:用力越大时,泡沫跳动的幅度越大,声音越大;用力越小时,泡沫跳动的幅度越小,声音越小。 实验三:如图(a)所示,敲击音叉发声,振动的音叉带动周围空气振动。通过传感器和计算机,可将空气振动转化为振动图像,图像横轴表示时间,纵轴起伏大小代表振动幅度。敲击音叉后,声音会随时间逐渐变弱,屏幕显示的振动图像如图(b)所示。可以观察到,随着时间推移,图像纵向起伏幅度逐渐变小。 现象:音叉的振幅随时间推移不断减小,发声响度随之变弱。 【实验结论】 声音的响度与声源振幅相关,发声体振幅越大,声音响度越大;发声体振幅越小,声音响度越小。 【归纳总结】 一、响度 1. 定义:在物理学中,把声音的强弱程度叫做响度。 2. 振幅:描述声源振动的幅度。 3. 影响响度大小的因素: (1)声源的振幅:发声体的振幅越大,声音的响度越大;发声体的振幅越小,声音响度越小。 (2)距离声源的远近:在声源振幅不变时,人距离发声体越近,听到的响度越大;距离声源越远,响度越小。 (3)声音的分散程度:声音传播时越集中、分散程度越小,响度越大;声音向四周扩散范围越大,分散程度越高,响度越小。生活中喇叭、听诊器都是利用减小声音分散、增大响度的原理工作。 【例1】(26-27八年级全国暑假作业)如图所示,用钢尺做探究声音特性的实验。把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,保持钢尺伸出桌边的长度不变,一次轻拨钢尺,另一次用力拨动,听它发出声音的不同,同时注意观察钢尺振动的情况。 (1)此时声源是__________的那部分钢尺; (2)保持钢尺伸出桌面的长度不变,用越大的力拨钢尺,钢尺振动的幅度越________,发出声音的响度就越_________; 【归纳总结】响度定义与影响因素: 响度指声音的强弱,注意与音调(声音高低)区分。 ① 振幅:核心因素,振幅越大,响度越大;反之响度越小。 ② 距离:离发声体越近,响度越大;距离越远,声音越分散,响度越小。 易混提示:引吭高歌、低声细语、震耳欲聋、调节音量,均描述响度。 波形图判断技巧: 看高低辨响度:波形纵向起伏越大,振幅越大,响度越大。 看疏密辨音调,看形状辨音色。 【即练1】(26吉林长春模拟预测)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器。当演奏者拨动琴弦时,弦因______而发出声音,我们听到的声音是通过______传播的,拨动琴弦的力度越大,声音的______越大; 【即练2】(23山东潍坊中考真题)如图所示,将正在响铃的手机悬挂于广口瓶内,封闭瓶口,逐渐抽出其中的空气。对比抽气前后从瓶中传出的响铃声音,下列分析正确的是(     )    A.音调升高 B.音调降低 C.响度变大 D.响度变小 【即练3】(25-26八年级上湖南益阳期末)如图所示是甲、乙两个音叉发声的波形图,根据波形图可知___________(选填“甲”或“乙”)的声音响度大。这个实验说明了:___________越大,响度越大。(选填“振幅”或“频率”) 知识点02 音调 实验一: 准备几只相同水杯,装入高度不同的水,用相同力度依次敲击杯壁,对比音调。 现象:杯中水越多,杯和水振动越慢,音调越低;水越少,振动越快,音调越高。 实验二: 将橡皮筋两端固定拉紧,用大小相同的力分别快速、慢速拨拨动橡皮筋,观察辨别声音的高低,对比发出声音的区别。 现象:拨动越快,橡皮筋振动越快,声音越高;拨动越慢,橡皮筋振动越慢,声音越低 。 【实验结论】 声音的音调与声源振动频率有关,发声体振动越快,音调越高;发声体振动越慢,音调越低。 【归纳总结】 二、音调 1.定义:声音的高低叫做音调。 2.影响音调的因素:音调高低与声源振动的快慢有关。 3.频率:物理学中,把单位时间内物体振动的次数叫做频率,符号为。频率的单位是赫兹,符号Hz。 频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。 4.音调的波形图判断: 波形疏密反映频率大小:波形越密集,频率越高,音调越高;波形越稀疏,频率越低,音调越低。如图所示,甲音调高,乙音调低。 甲 乙 5. 声源振动的频率通常与其形状、尺寸、材料等因素有关: 古筝、琵琶等乐器的琴弦被拨动时,较细的琴弦发出声音的音调较高,较粗的琴弦发出声音的音调较低。 【例1】(25-26八年级上上海金山期末) 某小组利用艺术节的古筝琴弦探究“音调与琴弦长度的关系”: (1)实验采用的科学方法是_____(选填“A.控制变量法”或“B.等效替代法”); 琴弦长度(cm) 20 30 40 振动频率(Hz) 600 400 300 (2)实验数据显示:在材料、粗细相同时,琴弦长度越短,振动频率越____,音调越____; (3)若要探究音调与琴弦粗细的关系,需控制琴弦的______、______和松紧程度不变。 【归纳总结】波形图判断 口诀:疏密定音调,高低定响度,形状定音色。 相同时间内,波形越密集,振动次数越多、频率越高,音调越高;波形越稀疏,频率越低,音调越低。 管乐器(空气柱发声)音调由空气柱长度决定:空气柱越短,振动越快,音调越高;空气柱越长,振动越慢,音调越低。 弦乐器(琴弦发声)琴弦越短、越细、拉得越紧,振动频率越高,音调越高;反之音调越低。 【即练1】(25-26八年级上全国课后作业) 如图甲所示,小明在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,制成了“水瓶琴”。 (1)若用相同的力依次敲击水瓶,发出声音的音调不同,此时声源是___________(选填“空气柱”或“瓶和水”),瓶中盛水越多,敲击时发出声音的音调就越___________。 (2)如图乙所示,小明也发现在往保温瓶里灌满开水的过程中,声音的音调越来越___________。 【即练2】(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.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 知识点03 声色 1.定义:音色是声音的三大特性之一,也叫音品,用来区分不同发声体发出的声音。 2.影响因素:音色由发声体的材料、结构、发声方式决定。 3.波形图判断:音调、响度相同的不同发声体,波形疏密、起伏幅度一致,但波形形状不同,可通过波形形状区分音色。 【例1】(25-26八年级上新疆吐鲁番阶段检测)如图所示声波的波形图,下列说法正确的是(  ) A.甲、乙的音调相同,音色不同 B.乙、丙的音调响度不相同 C.丙、丁的音色和频率都不相同 D.甲、丁的响度相同 【探究归纳】音色是声音特有的品质,也称作音品。发声体的材料和结构,是影响音色的唯一因素。发声体材质、构造不同,音色便会有所区别,这也是音色相关题目的核心考查内容。 【即练1】(25-26八年级上西藏日喀则阶段期中)“闻其声知其人”是因为不同人说话时,声音的______不同,该特性由发声体的材料、形状、______,来决定。 【即练2】 (25-26全国暑假作业)如图所示声波的波形图,下列说法正确的是(  ) A.甲、乙的音色、响度相同,音调不同 B.甲、丙的音色、音调相同,响度不同 C.乙、丁的音色,音调,响度都不同 D.丙、丁的音色相同,音调和响度不相同 一、单项选择题  1.(25甘肃陇南三模)在陇南藏族乡“火把节”傩舞表演中,男舞者敲击白马藏族传统乐器“氐羌牛皮大鼓”,女舞者拍打“白马铜片腰铃”。观众区分两种声音的主要依据是(        ) A.响度 B.音调 C.音色 D.速度 2. (25-26八年级上上海浦东新期中)用手机软件显示某段声音波形图,如图所示,B段比A段的声音(  ) A.音调更高,响度更大 B.音调更高,响度更小 C.音调更低,响度更大 D.音调更低,响度更小 3. (25-6八年级上贵州贵阳期中)元宵晚会上,航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏了《茉莉花》,为全国人民送上太空音乐祝福,如 图所示。下列关于此场景说法正确的是(        ) A.轻轻拨动古筝长短不同的琴弦,发出声音的音调相同 B.用同样的力拨动琴弦,粗弦比细弦发出声音的响度大 C.观众不看电视画面也可以通过音色判断演奏乐器为古筝 D.观众听到的音乐声,是由航天员手指振动产生的 4. (25-26八年级上江苏盐城期中)如图所示,用一张硬卡片先后两次从梳齿上划过,一次快,一次慢,听到卡片声音发生的变化。这个实验用来探究(        ) A.声音能否在固体中传播 B.声音能否在真空中传播 C.音调是否与声源振动频率有关 D.声音传播是否需要时间 5.(23福建厦门二模)小华用金属管自制小乐器,如图。敲击不同长度金属管,能发出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”的声音。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时,应敲击的金属管是(  ) A.a B.c C.e D.g 6.(2026·广东佛山·一模)题图是三种乐器声音的波形图,下列关于三种声音的说法,正确的是(  ) A.音调不同 B.音色相同 C.振幅不同 D.响度相同 二、填空题 7.(2026·河南许昌·二模)如图所示的风铃有几根长短不同的金属管,微风吹来,中间的小圆盘撞击金属管就会发出悦耳的铃声,声音是由金属管______产生的;撞击不同长度的金属管,发出声音的______(填“音调”“响度”或“音色”)不同。 8.(25-26全国暑假作业) 为了探究声音产生的原因及影响声音响度大小的因素,小明把小纸团放到正在播放音乐的扬声器(喇叭)上,看到扬声器上的小纸团跳起,他还观察到扬声器的音量越大,小纸团跳得__________(选填“越高”或“越低”),这说明声音的响度和__________有关。 9.(25-26上海静安期末)在公共场所“轻声”说话是文明的标志,“轻声”指的是声音的______小;如图所示,是笛子的结构示意图,演奏时按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的______;“小芳唱歌比小红唱歌好听”,从声音的特征来说,小芳的______比小红好。(均选涂“A响度”“B音调”或“C音色”)。 10.(25-26八年级上上海期中) 小华用木槌分别敲击这7个碗,敲击2号碗时,距离他身后34米处的小明也听到了碗振动发出的声音,他们听到同一个声音的时间差为______秒(已知v声=340米/秒)。他们听到声音的音调______,响度______(两空选填“A.相同”或“B.不同”),上两空判断的理由分别是:___________。 三、实验题 11.(25-26八年级上上海期中) 如图(a)所示,将正在响铃的闹钟放在抽气盘上,罩上密封玻璃罩。用抽气设备抽玻璃罩内的空气,在抽气的过程中,闹钟______(选填“仍在”或“不在”)振动,响度越来越小,推理得出______不能传声。 把一把钢尺紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动使钢尺振动发声。保持钢尺伸出桌边的长度不变,加大拨动钢尺的力度,这是为了说明响度与声源振动的______有关。其中“保持钢尺伸出桌边的长度不变”是为了保持声音的______(选填“响度”或“音调”)不变。如图(c)所示是其波形图,现只将钢尺伸出桌外的长度变短,再用相同力度拨动发声,则此声波图可能是下列的_____图(选填编号)。 A.     B.    C.     D. 12.(25-26八年级上广西河池期中)兴趣小组探究“音调和哪些因素有关”。 (1)如图甲,选用的琴弦长度材料已标出,其中a、c、d粗细相同,b最粗,并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。 ①若想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”应选择琴弦____________   若选择琴弦a和b,则是为了研究音调的高低与琴弦____________的关系。这种实验研究方法叫____________法。 ②若选择和进行研究,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的问题是________________________。 (2)如图乙,八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水。兴趣小组用筷子分别敲击瓶口可以发出声音,____________瓶子的音调最高   又分别向瓶口吹气,____________瓶子的音调最高。 第 1 页 共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.1 声音的特性 导学案 2026-2027学年沪科版八年级物理全一册
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