2.2 声音的特性（重难点专练）物理新教材人教版八年级上册

**基本信息** 以科学思维为核心，构建“概念解析-辨析技巧-实验探究”三阶方法体系，系统突破声音特性的理解与应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |音调 响度 音色|基础概念+5题|定义锚定+影响因素归纳|从定义出发，关联频率/振幅/材料，建立特性认知框架| |辨析三个特性|4法总结+5题|日常用语区分+乐器场景专项|通过“高低/大小/分辨”关键词建立特性辨析模型| |波形图比较|3维口诀+5题|疏密(音调)/高低(响度)/形状(音色)|将抽象特性转化为可视化波形分析方法| |探究三个特性|2法+5题|控制变量法+转换法|以实验为载体，强化科学探究中变量控制与证据获取能力|

2.2 声音的特性 题型01 音调 响度 音色 题型02 辨析声音的三个特性 题型03 用波形图比较声音的特性 题型04 探究声音的三个特性 ▌题型01 音调 响度 音色 一、音调 1. 音调：声音的 叫作音调。 2. 音调与频率的关系： 决定音调的高低。频率越高，音调越 ；频率越低，音调越 。 3. 振动物体发声的频率：跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。 （1）弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越 。（选填“高”或“低”） （2）管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调 ，短空气柱振动发声的音调 （均选填“高”或“低”）。 （3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越 （选填“高”或“低”）。 4. 音调的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形比较稀疏，声音的频率低。如图所示， 的音调高， 的音调低。 甲 乙 5. 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 ～ Hz。 （2）超声波与次声波：把高于20000Hz的声波叫作 ，把低于20Hz的声波叫作 。 （3）人和动物听觉频率范围各不相同。地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有 声波产生，很多动物都能听到。海豚、蝙蝠等能发出 声波。（均选填“超”或“次”） 二、响度 1. 响度：物理学中，声音的 叫作响度。 2. 影响响度大小的因素：响度与发声体的 有关，振幅越大，声音的响度越 。响度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. 响度的波形图 声音的波形振幅大，响度大；振幅小，响度小。如图所示， 的响度小， 的响度大。 三、音色 1. 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。 2. 音色的波形图：图是音叉、钢琴、长笛发出的音调相同的声音的波形图，波形总体上的疏密程度是相同的，即 相同；但是波的形状不同，表明 不同。（均选填声音的三个特征） 1. 许多诗句中涉及声现象的观点，其中正确的是（     ） A．“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”是指音调未变 B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指响度大 C．“闻其声而知其人”是根据声音的音调来判断的 D．“响鼓还需重锤敲”中的重锤敲鼓和轻锤敲鼓发出的音调不同 2. 如图所示，我国有些地方修筑了“音乐公路”，路面上有一条条宽度深度不一的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，产生一个音符，最终组成一首歌。下列说法正确的是（     ） A．汽车驶过凹槽发出声音，是由于汽车振动产生的 B．路面上凹槽的疏密不同是为了演奏响度不同的音符 C．当汽车车速改变时，声音传播的速度会随之改变 D．汽车轮胎发出的声音主要通过固体传入我们的耳中 3. 排箫是中国古代的一种乐器，用长短不一的竹管制成。如图所示是某同学自制的简易乐器——吸管排箫。如果该同学前后用不同的力吹某一根吸管，则声音的（     ） A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．声速不同 4. “这首歌的调子太高”，是指这首歌的________高，女高音歌唱家和男低音歌唱家唱同一首歌时，____（选填“男”或“女”）歌唱家声带振动比较快。请勿高声喧哗的“高”指________。 5. (1)在音乐剧中，女高音与女低音是根据声音的______来区分的；在舞台上演出时，为了让观众能听得更清楚，演唱者应提高声音的______（均选填“响度”、“音调”或“音色”）。 (2)小提琴手在演奏前调整琴弦的松紧程度，这样做的目的是改变琴声的______；听众能分辨出小提琴声和钢琴声，主要是因为这两种声音的______不同。 ▌题型02 辨析声音的三个特性 1. 核心定义锚定法 音调‌：声音的高低，由‌发声体振动频率‌（单位时间振动次数）决定，频率越高音调越高。 响度‌：声音的强弱/大小，由‌发声体振幅‌（振动的幅度）决定，振幅越大响度越大，同时还和人距离声源的远近有关。 音色‌：声音的品质特色，由‌发声体的材料、结构‌决定，是区分不同发声体的核心依据。 2. 日常用语区分技巧 描述“高低、尖细、低沉”的词汇，大概率指向音调，比如“女高音”“琴弦调紧后声音变尖”。 描述“大小、响亮、轻声”的词汇，大概率指向响度，比如“引吭高歌”“震耳欲聋”“调低音量”。 描述“分辨是谁/什么乐器的声音”的场景，全部指向音色。 3. 波形图三步辨析法 看疏密‌：波形越密集，相同时间内振动次数越多，频率越高，音调越高。 看高低‌：波形上下起伏的垂直距离越大，振幅越大，响度越大。 看形状‌：波形的整体轮廓细节不同，对应不同发声体的音色差异。 4. 乐器场景专项辨析 弦乐器：弦越短、越细、越紧，振动频率越高，音调越高；拨弦力度越大，振幅越大，响度越大。 管乐器：空气柱越短，振动频率越高，音调越高；吹奏力度越大，响度越大。 打击乐器：鼓面绷得越紧，音调越高；敲击力度越大，响度越大。 1. “百年船山，不负芳华”在船山实验中学2025年元旦晚会中，老师同学们在舞台上高声演唱《我爱你中国》，演唱中涉及到的下列声现象，说法正确的是（   ） A．“高声演唱”中的高指的是音调高 B．唱歌时声带振动的频率越高，歌声传的越远 C．同学通过音调分辨出是哪位同学在唱歌 D．坐在前排的同学听到声音的响度更大 2. 全运会开幕式上，智能机器人敲响了盛行于战国时期的乐器青铜句鑃。如图所示机器人敲打大小不同的句鑃，发出的声音（　　） A．音调不同，响度一定相同 B．音调不同，响度可能相同 C．音调相同，响度一定相同 D．音调相同，响度可能相同 3. 如图所示，延长曲颈琵琶是流传于陕西延长县的传统弹拨乐器，已被列入陕西省第二批非物质文化遗产名录。表演时，艺人怀抱曲颈琵琶，边弹边唱，同时配以锣鼓、蚂蚱、刷板、手钹、惊堂木等小物件击打伴奏。下列说法正确的是（    ） A．观众听到的琵琶声是由拨片振动产生的 B．不同乐器发出的琵琶声和锣鼓声，音调一定不同 C．观众听到的琵琶声是通过空气传入人耳的 D．根据声音的响度可以区分不同乐器 4. （多选题）中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的声学知识，我们要不断学习、继承和弘扬中华优秀传统文化。下列诗词或俗语中有关声学知识的理解最正确的是（　　） A．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 B．“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”中“笛声”是由空气柱振动产生的 C．“不见其人，但闻其声”中“闻其声”是根据声音的音色来辨别的 D．“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与发声体的材料有关 5. 口琴内部结构如图所示，A区铜片较薄、较短，C区较厚、较长。在口琴的同一孔处用不同力度吹，发生变化的是声音的________（选填“音调”、“响度”或“音色”）；口琴的高音区为图中的________（选填“A”、“B”或“C”）区。 ▌题型03 用波形图比较声音的特性 在初中物理声学部分，通过示波器生成的波形图判断声音的三大特性，是考试中的高频考点，掌握三个核心观察维度就能快速突破这类题型。 一、音调：看波形的疏密程度 音调由发声体的振动频率决定，体现在波形图上就是单位时间内完整波的数量。相同时间里，波形越密集、波峰/波谷的数量越多，说明振动频率越高，对应的声音音调就越高；反之波形越稀疏，频率越低，音调也就越低。比如两个波形图，一个1秒内有4个完整波，另一个只有2个，前者的音调明显更高。 二、响度：看波形的上下振幅 响度由发声体的振动振幅决定，对应波形图里最高点和最低点的垂直距离。波形上下起伏的幅度越大，说明振动时偏离平衡位置的距离越远，振幅就越大，声音的响度也就越大；波形整体“贴得近”、上下高度差小，就代表振幅小，响度弱。日常里调节电视音量，本质就是改变声音波形的振幅大小。 三、音色：看波形的整体形状 音色由发声体的材料、结构决定，是区分不同声源的核心依据。如果两个波形的轮廓细节完全一致，说明它们的音色相同；哪怕音调和响度都一样，只要波形的局部形状有差异，比如一个是平滑的正弦波，另一个带有细碎的叠加纹路，就代表二者音色不同，这也是我们能通过声音分辨钢琴和小提琴的原因。 记住“音调看疏密、响度看高低、音色看形状”的口诀，就能快速从波形图里提取声音的全部特性，避开题目里的干扰选项。 1. 如图所示，甲、乙分别为音叉、长笛发声的波形图。下列说法正确的是（　　） A．音叉的音调高 B．音叉的响度大 C．音叉和长笛的响度相同 D．音叉和长笛的音色相同 2. 如下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 B．乙、丙的音调相同 C．乙、丙的音色相同 D．丙、丁的响度相同 3. 如图甲所示，在空气均匀且温度处处相同的室内，并用A、B两个相同设置的声音监测器在距小明不同距离的位置进行监测，得到如图乙所示的波形图。以下说法正确的是（     ） A．声音从监测器A处传播到监测器B处，频率变小 B．声音从监测器B处传播到监测器A处，响度变小 C．声音从监测器B处传播到监测器A处，音色改变 D．声音从监测器B处传播到监测器A处，声速改变 4. （多选题）如图是同一示波器相同参数下的声音波形图，下列说法正确的是（     ） A．a与d响度不同 B．a与c音调不同 C．a与d音调不同 D．a、c、d三者音色相同 5. 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。 ▌题型04 探究声音的三个特性 一、核心概念区分技巧 1. 音调‌ 决定因素‌：由物体振动的‌频率‌（振动快慢）决定，频率越高音调越高。 判断关键词‌：题干出现“快/慢、长短、粗细、松紧、高低”时，优先对应音调。 典型场景技巧‌：弦乐器弦越短/越细/越紧、管乐器空气柱越短，振动越快，音调越高；敲击瓶子时水柱越短音调越高，吹瓶子时空气柱越短音调越高。 2. 响度‌ 决定因素‌：由物体振动的‌振幅‌（振动幅度）决定，振幅越大响度越大，同时还和距离声源的远近有关。 判断关键词‌：题干出现“大/小、轻/重、用力大小、远近、音量”时，优先对应响度。 典型场景技巧‌：轻敲鼓面响度小，重敲鼓面响度大；离声源越远，听到的声音响度越小。 3. 音色‌ 决定因素‌：由声源的材料、结构决定，是声音的“品质特征”。 判断关键词‌：题干出现“分辨、辨别、不同发声体、听声识人、乐器区分”时，优先对应音色。 典型场景技巧‌：通过音色区分不同人的说话声、不同乐器的演奏声，是日常辨声的核心依据。 二、探究实验通用技巧 1. 转换法应用‌ 肉眼无法直接观察振动的快慢和幅度，通过乒乓球弹开幅度、纸屑跳动高度、水面波纹大小等可视化现象，间接反映振幅大小，判断响度变化。 通过改变尺子伸出桌面的长度，控制拨动力度相同，观察振动快慢，探究音调与频率的关系。 2. 控制变量法核心‌ 探究音调与频率关系时，必须‌控制拨动的力度相同‌，保证振幅一致，只改变振动体的长度/粗细/松紧。 探究响度与振幅关系时，必须‌保持发声体的长度/材质不变‌，只改变敲击/拨动的力度，改变振幅大小。 1. 如图是某同学探究声音特性的两个实验： (1)实验一：如图A中甲所示用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明声音是由物体______产生的；如图A中乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这一现象既可以说明发声的物体在振动，也能说明声音可以在____________中传播。 (2)实验二：如图B所示，有4支相同材料相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装的水如图B所示，某同学根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与1、气柱的长短有关；2、气柱的粗细有关；3、水柱的长度有关。 ①若探究“发声的频率与气柱长短的关系”，应选量筒______（填字母代号），其中所用到的科学研究方法是______法； ②若选择的是量筒b、c，则探究的是气柱发声的频率与______的关系； ③小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，则所发出的声音音调______（选填“c高”、“d高”或“一样高”）； ④如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声，______所发出的声音音调较高。（填字母代号） 2. 在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（） A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 80 0.89 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 J 铜 80 1.02 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列10种规格的琴弦进行实验。 (1)为了验证猜想一，应选用编号为______的琴弦进行实验。 (2)为了验证猜想二，应选用编号为______的琴弦进行实验。 (3)本次实验所采用的实验方法是__________________。 (4)通过查阅资料，小丽知道了琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图所示，如果小丽的实验无误，则可确定的是编号为______的琴弦一定比编号为D的琴弦振动时音调高。 3. 如图1所示，将一把钢尺紧压在桌面上，尺的一端伸出桌面，用手拨动使其上下振动，发出声音。 (1)利用该装置探究“影响声音高低的因素”时，每次应保持钢尺上下振动幅度相同，此物理研究方法叫_________。（选填“控制变量法”、“转换法”） (2)通过观察发现，钢尺伸出桌面的长度越长，发出声音的音调越________（选填“高”或“低”）；钢尺伸出桌面的长度足够长时，就听不到声音了，是因为钢尺振动频率太________（选填“高”、“低”），属于________（选填“超声波”、“次声波”）。 (3)如图2用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。此物理研究方法叫___________。（选填“控制变量法”、“转换法”） 4. 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 5. 小明用如图所示的实验装置探究有关“声音的特性”实验。 (1)拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是 。 A．伸出桌面的钢尺太短 B．手没有压紧钢尺 C．伸出桌面的钢尺太长 (2)规范实验操作，将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出桌边的长度，用________的力拨动钢尺（填“相同”或“不同”），观察钢尺振动的________听钢尺发出的声音变化，这个实验用来探究_______和_________的关系。这里用到的实验方法是：________。（选填“控制变量法”、“转换法”或“实验推理法”） (3)当钢尺伸出桌面的长度增大到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是___________。 (4)如下图往保温瓶里灌开水的过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了，这是因为随着水位的升高，瓶内空气柱振动越来越______（填“快”或“慢”），发出的声音音调越来越_______（填“高”或“低”） 。 2 / 2 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 ▌题型01 音调 响度 音色 1. 【答案】B 2. 【答案】A 3. 【答案】C 4. 【答案】 音调 女 响度 5. 【答案】(1) 音调 响度 (2)音调 音色 ▌题型02 辨析声音的三个特性 1. 【答案】D 2. 【答案】B 3. 【答案】C 4. 【答案】BC 5. 【答案】 响度 A ▌题型03 用波形图比较声音的特性 1. 【答案】C 2. 【答案】A 3. 【答案】B 4. 【答案】ABD 5. 【答案】 空气 次声波 音调 ▌题型04 探究声音的三个特性 1. 【答案】(1) 振动；空气；(2) a、b ；控制变量；气柱粗细；一样高； c 2. 【答案】(1)ABC；(2)ADF；(3)控制变量法；(4)A 3. 【答案】(1)控制变量法；(2)低；低；次声波；(3)转换法 4. 【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 5. 【答案】(1)B；(2) 相同 快慢 音调 频率 控制变量法 (3)人耳可以听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz，当钢锯条伸出桌面的长度增大到一定程度时，振动的频率低于20Hz，不在人类能听到的频率范围，不能听到钢锯条发出的声音。 （4） 快 高 2 / 2 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 题型01 音调 响度 音色 题型02 辨析声音的三个特性 题型03 用波形图比较声音的特性 题型04 探究声音的三个特性 ▌题型01 音调 响度 音色 一、音调 1. 音调：声音的高低叫作音调。 2. 音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 3. 振动物体发声的频率：跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。 （1）弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。（选填“高”或“低”） （2）管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调低，短空气柱振动发声的音调高（均选填“高”或“低”）。 （3）打击乐以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高（选填“高”或“低”）。 4. 音调的波形图：高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形比较稀疏，声音的频率低。如图所示，甲的音调高，乙的音调低。 甲 乙 5. 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20～20000Hz。 （2）超声波与次声波：把高于20000Hz的声波叫作超声波，把低于20Hz的声波叫作次声波。 （3）人和动物听觉频率范围各不相同。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。海豚、蝙蝠等能发出超声波。（均选填“超”或“次”） 二、响度 1. 响度：物理学中，声音的强弱叫作响度。 2. 影响响度大小的因素：响度与发声体的振幅有关，振幅越大，声音的响度越大。响度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. 响度的波形图 声音的波形振幅大，响度大；振幅小，响度小。如图所示，甲的响度小，乙的响度大。 三、音色 1. 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。 2. 音色的波形图：图是音叉、钢琴、长笛发出的音调相同的声音的波形图，波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，表明音色不同。（均选填声音的三个特征） 1. 许多诗句中涉及声现象的观点，其中正确的是（     ） A．“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰”中的“乡音无改”是指音调未变 B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指响度大 C．“闻其声而知其人”是根据声音的音调来判断的 D．“响鼓还需重锤敲”中的重锤敲鼓和轻锤敲鼓发出的音调不同 【答案】B 【详解】A．音色由发声体自身特征决定，“乡音无改”是指音色未变，故A错误； B．响度表示声音的强弱，“高声语”的“高”指响度大，故B正确； C．不同人的发声音色不同，“闻其声而知其人”是根据音色判断，故C错误； D．重锤、轻锤敲鼓改变的是鼓面振动的振幅，对应响度不同，鼓面振动频率不变则音调相同，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，我国有些地方修筑了“音乐公路”，路面上有一条条宽度深度不一的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，产生一个音符，最终组成一首歌。下列说法正确的是（     ） A．汽车驶过凹槽发出声音，是由于汽车振动产生的 B．路面上凹槽的疏密不同是为了演奏响度不同的音符 C．当汽车车速改变时，声音传播的速度会随之改变 D．汽车轮胎发出的声音主要通过固体传入我们的耳中 【答案】A 【详解】A．声音是由物体振动产生的，汽车驶过凹槽时，是汽车的振动产生声音，故A正确； B．凹槽疏密不同会改变汽车的振动频率，频率决定音调，因此凹槽疏密是为了得到音调不同的音符，不是响度，故B错误； C．声音的传播速度只和介质种类、温度有关，和汽车车速无关，故C错误； D．汽车轮胎发出的声音，主要是通过空气传入人耳，不是固体，故D错误； 故选A。 3. 排箫是中国古代的一种乐器，用长短不一的竹管制成。如图所示是某同学自制的简易乐器——吸管排箫。如果该同学前后用不同的力吹某一根吸管，则声音的（     ） A．音色不同 B．音调不同 C．响度不同 D．声速不同 【答案】C 【详解】吹吸管时，是管内空气柱振动发声；用不同力度吹同一根吸管：空气柱振幅不同，声音响度不同，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 4. “这首歌的调子太高”，是指这首歌的________高，女高音歌唱家和男低音歌唱家唱同一首歌时，________（选填“男”或“女”）歌唱家声带振动比较快。请勿高声喧哗的“高”指________。 【答案】 音调 女 响度 【详解】歌曲“调子太高”，描述的是声音的高低，对应的是曲子音调高，它由声源的振动频率决定。 音调的高低由振动频率决定，频率越高、音调越高。女高音的音调高于男低音，女歌唱家的声带振动得更快。   “请勿高声喧哗”里的“高”是提醒人说话的声音不要太大，描述的是声音的强弱，对应声音的响度。 5. (1)在音乐剧中，女高音与女低音是根据声音的______来区分的；在舞台上演出时，为了让观众能听得更清楚，演唱者应提高声音的______（均选填“响度”、“音调”或“音色”）。 (2)小提琴手在演奏前调整琴弦的松紧程度，这样做的目的是改变琴声的______；听众能分辨出小提琴声和钢琴声，主要是因为这两种声音的______不同。 【答案】(1) 音调 响度 (2)音调 音色 【详解】（1）因声音的高低由音调决定，声音的强弱即响度决定人耳听到的声音大小，故女高音与女低音根据音调区分，要让观众听得更清楚需提高响度。 （2）调整琴弦松紧可改变琴弦振动频率，频率决定音调，故该操作目的是改变琴声的音调；不同发声体的音色不同，故可根据音色分辨小提琴声和钢琴声。 ▌题型02 辨析声音的三个特性 1. 核心定义锚定法 音调‌：声音的高低，由‌发声体振动频率‌（单位时间振动次数）决定，频率越高音调越高。 响度‌：声音的强弱/大小，由‌发声体振幅‌（振动的幅度）决定，振幅越大响度越大，同时还和人距离声源的远近有关。 音色‌：声音的品质特色，由‌发声体的材料、结构‌决定，是区分不同发声体的核心依据。 2. 日常用语区分技巧 描述“高低、尖细、低沉”的词汇，大概率指向音调，比如“女高音”“琴弦调紧后声音变尖”。 描述“大小、响亮、轻声”的词汇，大概率指向响度，比如“引吭高歌”“震耳欲聋”“调低音量”。 描述“分辨是谁/什么乐器的声音”的场景，全部指向音色。 3. 波形图三步辨析法 看疏密‌：波形越密集，相同时间内振动次数越多，频率越高，音调越高。 看高低‌：波形上下起伏的垂直距离越大，振幅越大，响度越大。 看形状‌：波形的整体轮廓细节不同，对应不同发声体的音色差异。 4. 乐器场景专项辨析 弦乐器：弦越短、越细、越紧，振动频率越高，音调越高；拨弦力度越大，振幅越大，响度越大。 管乐器：空气柱越短，振动频率越高，音调越高；吹奏力度越大，响度越大。 打击乐器：鼓面绷得越紧，音调越高；敲击力度越大，响度越大。 1. “百年船山，不负芳华”在船山实验中学2025年元旦晚会中，老师同学们在舞台上高声演唱《我爱你中国》，演唱中涉及到的下列声现象，说法正确的是（   ） A．“高声演唱”中的高指的是音调高 B．唱歌时声带振动的频率越高，歌声传的越远 C．同学通过音调分辨出是哪位同学在唱歌 D．坐在前排的同学听到声音的响度更大 【答案】D 【详解】A．“高声演唱”中的“高”指的是声音的强弱，即响度大，故A错误； B．唱歌时声带振动的幅度越大，响度就越大，则歌声传的就越远，故B错误； C．同学们分辨不同同学的歌声，是通过不同发声体的特色，即音色，故C错误； D．坐在前排的同学距离声源更近，听到声音的响度更大，因为响度与距离有关，距离越近，响度越大，故D正确。故选D。 2. 全运会开幕式上，智能机器人敲响了盛行于战国时期的乐器青铜句鑃。如图所示机器人敲打大小不同的句鑃，发出的声音（　　） A．音调不同，响度一定相同 B．音调不同，响度可能相同 C．音调相同，响度一定相同 D．音调相同，响度可能相同 【答案】B 【详解】响度由发声体振动的振幅决定，振幅大小和敲击力度有关：如果敲击不同句鑃的力度相近，振幅相近，响度就可能相同，不是一定相同；音调由发声体振动频率决定，大小不同的句鑃，质量、体积不同，振动频率不同，因此发出声音的音调一定不同。故选B。 3. 如图所示，延长曲颈琵琶是流传于陕西延长县的传统弹拨乐器，已被列入陕西省第二批非物质文化遗产名录。表演时，艺人怀抱曲颈琵琶，边弹边唱，同时配以锣鼓、蚂蚱、刷板、手钹、惊堂木等小物件击打伴奏。下列说法正确的是（    ） A．观众听到的琵琶声是由拨片振动产生的 B．不同乐器发出的琵琶声和锣鼓声，音调一定不同 C．观众听到的琵琶声是通过空气传入人耳的 D．根据声音的响度可以区分不同乐器 【答案】C 【详解】A．琵琶声是由琵琶的琴弦振动产生的，并非拨片振动产生，故A错误； B．音调由发声体振动频率决定，不同乐器也可以发出音调相同的声音，区分不同乐器依靠的是音色，不是音调，故B错误； C．声音的传播需要介质，观众与琵琶之间的传声介质是空气，因此观众听到的琵琶声是通过空气传入人耳的，故C正确； D．该选项完整内容为“根据声音的响度可以区分不同乐器”，响度是声音的强弱，区分不同乐器依靠的是音色，不是响度，故D错误。 故选C。 4. （多选题）中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的声学知识，我们要不断学习、继承和弘扬中华优秀传统文化。下列诗词或俗语中有关声学知识的理解最正确的是（　　） A．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 B．“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”中“笛声”是由空气柱振动产生的 C．“不见其人，但闻其声”中“闻其声”是根据声音的音色来辨别的 D．“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与发声体的材料有关 【答案】BC 【详解】A．“不敢高声语”中的“高”是指声音的响度大，故A错误； B．笛子发声是由管内的空气柱振动产生的，故B正确； C．“闻其声”是根据声音的音色来辨别的，故C正确； D．声音的响度与振幅有关，与发声体材料无关，故D错误； 故选BC。 5. 口琴内部结构如图所示，A区铜片较薄、较短，C区较厚、较长。在口琴的同一孔处用不同力度吹，发生变化的是声音的________（选填“音调”、“响度”或“音色”）；口琴的高音区为图中的________（选填“A”、“B”或“C”）区。 【答案】 响度 A 【详解】在口琴的同一孔处用不同的力度吹，则铜片振动的快慢相同，振动幅度不同，响度不同；A区的较薄、较短，则铜片振动快，频率高，音调高，属于高音区。 ▌题型03 用波形图比较声音的特性 在初中物理声学部分，通过示波器生成的波形图判断声音的三大特性，是考试中的高频考点，掌握三个核心观察维度就能快速突破这类题型。 一、音调：看波形的疏密程度 音调由发声体的振动频率决定，体现在波形图上就是单位时间内完整波的数量。相同时间里，波形越密集、波峰/波谷的数量越多，说明振动频率越高，对应的声音音调就越高；反之波形越稀疏，频率越低，音调也就越低。比如两个波形图，一个1秒内有4个完整波，另一个只有2个，前者的音调明显更高。 二、响度：看波形的上下振幅 响度由发声体的振动振幅决定，对应波形图里最高点和最低点的垂直距离。波形上下起伏的幅度越大，说明振动时偏离平衡位置的距离越远，振幅就越大，声音的响度也就越大；波形整体“贴得近”、上下高度差小，就代表振幅小，响度弱。日常里调节电视音量，本质就是改变声音波形的振幅大小。 三、音色：看波形的整体形状 音色由发声体的材料、结构决定，是区分不同声源的核心依据。如果两个波形的轮廓细节完全一致，说明它们的音色相同；哪怕音调和响度都一样，只要波形的局部形状有差异，比如一个是平滑的正弦波，另一个带有细碎的叠加纹路，就代表二者音色不同，这也是我们能通过声音分辨钢琴和小提琴的原因。 记住“音调看疏密、响度看高低、音色看形状”的口诀，就能快速从波形图里提取声音的全部特性，避开题目里的干扰选项。 1. 如图所示，甲、乙分别为音叉、长笛发声的波形图。下列说法正确的是（　　） A．音叉的音调高 B．音叉的响度大 C．音叉和长笛的响度相同 D．音叉和长笛的音色相同 【答案】C 【详解】A．由图可知，相同时间内，音叉（甲）和长笛（乙）振动的周期数相同，频率相同，因此音调相同，故A错误； BC．响度由振幅决定，振幅是发声体振动时偏离平衡位置的最大距离。由图可知，音叉和长笛的最大振幅相同，因此响度相同，故B错误，C正确； D．音色由发声体本身的性质决定，不同发声体的波形形状不同。由图可知，音叉和长笛的波形形状不同，因此音色不同，故D错误。 故选C。 2. 如下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 B．乙、丙的音调相同 C．乙、丙的音色相同 D．丙、丁的响度相同 【答案】A 【详解】A．音调由波形的频率决定，甲、乙波形图中波的频率相同，因此甲、乙的音调相同。故A正确； B．乙、丙波形图中波的频率不同，因此乙、丙的音调不同。故B错误； C．音色由波形的形状决定，乙、丙波形图的形状不同因此乙、丙的音色不同。故C错误； D．响度由波形的振幅决定，丙、丁波形图的振幅不同，因此丙、丁的响度不同。故D错误。 故选A。 3. 如图甲所示，在空气均匀且温度处处相同的室内，并用A、B两个相同设置的声音监测器在距小明不同距离的位置进行监测，得到如图乙所示的波形图。以下说法正确的是（     ） A．声音从监测器A处传播到监测器B处，频率变小 B．声音从监测器B处传播到监测器A处，响度变小 C．声音从监测器B处传播到监测器A处，音色改变 D．声音从监测器B处传播到监测器A处，声速改变 【答案】B 【详解】A．频率是单位时间内振动的次数，决定音调。由图乙可知，相同时间内监测器A、B的振动次数相同，因此声音传播过程中频率不变，故A错误； B．响度由振幅决定，振幅越大响度越大。图中A的振幅小于B的振幅，说明A处响度比B处小，因此声音从B传播到A处，响度变小，故B正确； C．音色由发声体本身决定，由图可知A、B波形形状相同，因此音色不变，故C错误； D．声速由介质种类和温度决定，室内空气均匀、温度处处相同，因此声速不变，故D错误。 故选B。 4. （多选题）如图是同一示波器相同参数下的声音波形图，下列说法正确的是（     ） A．a与d响度不同 B．a与c音调不同 C．a与d音调不同 D．a、c、d三者音色相同 【答案】ABD 【详解】A．相同参数下，a的振幅大于d的振幅，因此a与d响度不同，故A正确； B．相同时间内，a振动2次，c振动1次，a的频率大于c的频率，因此a与c音调不同，故B正确； C．相同时间内，a和d都振动2次，二者频率相同，因此a与d音调相同，故C错误； D．a、c、d的波形形状相同，都是正弦波形，因此三者音色相同，故D正确。 故选ABD。 5. 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。 ▌题型04 探究声音的三个特性 一、核心概念区分技巧 1. 音调‌ 决定因素‌：由物体振动的‌频率‌（振动快慢）决定，频率越高音调越高。 判断关键词‌：题干出现“快/慢、长短、粗细、松紧、高低”时，优先对应音调。 典型场景技巧‌：弦乐器弦越短/越细/越紧、管乐器空气柱越短，振动越快，音调越高；敲击瓶子时水柱越短音调越高，吹瓶子时空气柱越短音调越高。 2. 响度‌ 决定因素‌：由物体振动的‌振幅‌（振动幅度）决定，振幅越大响度越大，同时还和距离声源的远近有关。 判断关键词‌：题干出现“大/小、轻/重、用力大小、远近、音量”时，优先对应响度。 典型场景技巧‌：轻敲鼓面响度小，重敲鼓面响度大；离声源越远，听到的声音响度越小。 3. 音色‌ 决定因素‌：由声源的材料、结构决定，是声音的“品质特征”。 判断关键词‌：题干出现“分辨、辨别、不同发声体、听声识人、乐器区分”时，优先对应音色。 典型场景技巧‌：通过音色区分不同人的说话声、不同乐器的演奏声，是日常辨声的核心依据。 二、探究实验通用技巧 1. 转换法应用‌ 肉眼无法直接观察振动的快慢和幅度，通过乒乓球弹开幅度、纸屑跳动高度、水面波纹大小等可视化现象，间接反映振幅大小，判断响度变化。 通过改变尺子伸出桌面的长度，控制拨动力度相同，观察振动快慢，探究音调与频率的关系。 2. 控制变量法核心‌ 探究音调与频率关系时，必须‌控制拨动的力度相同‌，保证振幅一致，只改变振动体的长度/粗细/松紧。 探究响度与振幅关系时，必须‌保持发声体的长度/材质不变‌，只改变敲击/拨动的力度，改变振幅大小。 1. 如图是某同学探究声音特性的两个实验： (1)实验一：如图A中甲所示用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明声音是由物体______产生的；如图A中乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这一现象既可以说明发声的物体在振动，也能说明声音可以在____________中传播。 (2)实验二：如图B所示，有4支相同材料相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装的水如图B所示，某同学根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与1、气柱的长短有关；2、气柱的粗细有关；3、水柱的长度有关。 ①若探究“发声的频率与气柱长短的关系”，应选量筒______（填字母代号），其中所用到的科学研究方法是______法； ②若选择的是量筒b、c，则探究的是气柱发声的频率与______的关系； ③小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，则所发出的声音音调______（选填“c高”、“d高”或“一样高”）； ④如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声，______所发出的声音音调较高。（填字母代号） 【答案】(1) 振动；空气；(2) a、b ；控制变量；气柱粗细；一样高； c 【详解】（1）泡沫塑料球接触音叉，泡沫塑料球会被弹起反映了音叉在振动，所以这个现象说明声音是由物体振动产生的。 敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，空气将振动传递给左边音叉，迫使左边音叉振动，说明声音可以在空气中传播。 （2）探究频率与气柱长短的关系时，需要控制气柱粗细相同、只有气柱长度不同，a、b量筒粗细一致，气柱长度不同，符合要求。 一个量与多个量有关，要控制其它量不变，研究与其中一个量的关系，这种研究问题的方法叫控制变量法。 b、c量筒气柱长度相同，只有粗细不同，因此是探究气柱发声频率与气柱粗细的关系。 用同样大小的力在c和d的口上吹气，空气柱振动发声，c、d中空气柱的长度、粗细都相同，因此吹c、d时，发出声音的音调一样高。 敲击量筒时，是量筒和水柱共同振动发声，量筒中盛水越多，量筒和水的质量越大，越难振动，音调越低，d的质量更大，故c的音调高，d的音调低。 2. 在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（） A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 80 0.89 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 J 铜 80 1.02 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列10种规格的琴弦进行实验。 (1)为了验证猜想一，应选用编号为______的琴弦进行实验。 (2)为了验证猜想二，应选用编号为______的琴弦进行实验。 (3)本次实验所采用的实验方法是__________________。 (4)通过查阅资料，小丽知道了琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图所示，如果小丽的实验无误，则可确定的是编号为______的琴弦一定比编号为D的琴弦振动时音调高。 【答案】(1)ABC；(2)ADF；(3)控制变量法；(4)A 【详解】（1）要探究猜想一，即琴弦的音调与琴弦横截面积的关系，根据控制变量法，需要保持琴弦的材料、长度相同，仅横截面积不同。表格中A、B、C的材质和长度相同，横截面积不同，故编号为A、B、C的琴弦满足实验要求。 （2）要探究猜想二，即琴弦的音调与琴弦长短的关系，根据控制变量法，需要保持琴弦的材料和横截面积相同，仅长度不同。表格中A、D、F的铜质和横截面积相同，但长度不同，故编号为A、D、F的琴弦满足实验要求。 （3）探究音调与多个变量的关系时，每次只改变一个待研究的变量，控制其余变量保持不变，这种常用的实验方法是控制变量法。 （4）音调由振动频率决定，频率越高音调越高。由图可知，琴弦振动频率随长度增大而减小。D琴弦是铜质、横截面积0.76mm2、长度80cm，A琴弦和D琴弦材料、横截面积相同，但A的长度比D更短，因此A的振动频率一定比D高，音调一定更高。 3. 如图1所示，将一把钢尺紧压在桌面上，尺的一端伸出桌面，用手拨动使其上下振动，发出声音。 (1)利用该装置探究“影响声音高低的因素”时，每次应保持钢尺上下振动幅度相同，此物理研究方法叫_________。（选填“控制变量法”、“转换法”） (2)通过观察发现，钢尺伸出桌面的长度越长，发出声音的音调越________（选填“高”或“低”）；钢尺伸出桌面的长度足够长时，就听不到声音了，是因为钢尺振动频率太________（选填“高”、“低”），属于________（选填“超声波”、“次声波”）。 (3)如图2用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。此物理研究方法叫___________。（选填“控制变量法”、“转换法”） 【答案】(1)控制变量法；(2)低；低；次声波；(3)转换法 【详解】（1）探究“影响声音高低的因素”时，声音高低即音调和振动频率有关，振动幅度会影响响度，因此保持振动幅度相同、只改变钢尺伸出长度来探究音调的影响因素，这种控制其余无关变量、只改变待研究变量的方法是控制变量法。 （2）钢尺伸出桌面越长，振动越慢，振动频率越低，对应的音调越低；人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，钢尺伸出足够长时，振动频率会低于20Hz，频率太低，频率低于20Hz的声波属于次声波，不在人耳听觉范围内，因此听不到声音。 （3）鼓面的振动幅度很难直接观察，通过乒乓球反弹的高度间接反映鼓面振动的幅度大小，将不易直接观测的微小振动转换为容易观察的乒乓球运动，这种研究方法是转换法。 4. 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）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）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）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。 5. 小明用如图所示的实验装置探究有关“声音的特性”实验。 (1)拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是 。 A．伸出桌面的钢尺太短 B．手没有压紧钢尺 C．伸出桌面的钢尺太长 (2)规范实验操作，将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出桌边的长度，用________的力拨动钢尺（填“相同”或“不同”），观察钢尺振动的________听钢尺发出的声音变化，这个实验用来探究_______和_________的关系。这里用到的实验方法是：________。（选填“控制变量法”、“转换法”或“实验推理法”） (3)当钢尺伸出桌面的长度增大到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是___________。 (4)如下图往保温瓶里灌开水的过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了，这是因为随着水位的升高，瓶内空气柱振动越来越______（填“快”或“慢”），发出的声音音调越来越_______（填“高”或“低”） 。 【答案】(1)B；(2) 相同 快慢 音调 频率 控制变量法 (3)见解析；(4) 快 高 【详解】（1）实验目的是探究钢尺振动发声，若手没有压紧钢尺，钢尺振动时会拍打桌面，产生额外声音（桌面振动的声音），干扰实验。因此，操作问题是手没有压紧钢尺。 故选B。 （2）将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的幅度相同，控制响度相同，改变钢尺伸出桌边的长度，观察钢尺振动的快慢，听钢尺发出的声音的变化，探究音调和频率的关系。这里用到的实验方法是：控制变量法。 （3）人耳可以听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz，当钢锯条伸出桌面的长度增大到一定程度时，振动的频率低于20Hz，不在人类能听到的频率范围，不能听到钢锯条发出的声音。 （4）往保温瓶里灌开水的过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了，这是因为随着水位的升高，瓶内空气柱越来越短，振动越来越快，发出的声音音调越来越高。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $