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1.6 乐音和噪声
知识梳理
1．乐音及其三要素
【实验探究】分组实验，按照课本图1—24，每组的实验台上备有不同齿数的齿轮，请同学们想办法使纸片发声。改变齿轮的齿数，观察实验现象。
【过渡】通过实验我们发现，当纸片接触齿数较多的齿轮时，纸片振动得较快，音调高；当纸片接触齿数较少的齿轮时，纸片振动的较慢，音调低。在这里涉及到关于频率的问题。
（1）频率
定义：振动物体在一定时间内振动的次数与所用时间的比叫做频率。频率是用来描述物体振动快慢的物理量。
单位：在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz），简称赫，符号为Hz。1HZ表示物体在1s内振动1次。
实验表明，频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。
【过渡】从刚刚的实验中，我们还可以发现，纸片发出的声音有高有低。这就是平常我们所说的音调。
（2）音调
定义：声音频率的高低叫做音调
音调与频率的关系：音调是由发声物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。
【实验交流】课本图1-25实验，通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。也可以通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同？。
【总结】声音的音调越高，示波器显示的波形就越密。
【实验探究】请同学们根据课本P33页想一想的内容，自己用直尺进行尝试，观察直尺的振动情况，并思考原因。
【过渡】通过实验，我们发现我们听到的声音的大小与直尺振动的幅度有关。在这里，我们所说的大小，就是声音的响度。
（3）响度
响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关。
振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。
【过渡】现在老师将放几段音乐（古筝、吉他、小提琴），请大家能猜一下都是哪种乐器？
大家都非常聪明，能够通过声音判断出是哪种乐器，那么为什么我们能正确的作出判断呢？
（4）音色
物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色
音色也叫音质或音品，是由发声物体的材料、形状等因素决定的。
【总结】音调、响度及音色就是乐音的三要素。
2．噪声及防治
【过渡】在日常生活中，除了有这些美妙的音乐之外，当然还有不美妙的噪声。
（1）噪声
展示噪声及乐音的波形对比图
从物理学角度看，噪声是指发声体做杂乱无章的无规则的振动时发出的声音。
从环境保护的角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音，都属于噪声。
（2）噪声的危害
【交流】指导学生阅读课本P35，了解声音的等级及噪声的危害。
噪声的危害：噪声被列为当代社会主要污染之一，它会使人心烦意乱，神经紧张，损伤有的听觉，使人产生头痛，记忆力衰退，影响人的身心健康、学习、生活和工作。噪声还是诱发心脏病和高血压的重要原因之一。
（3）噪声的防治
①在声处减弱。
②在传播过程中减弱。
③在人耳处减弱。
（三）重难点精讲
乐音的三大要素分别是音调、响度和音色。
音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高；
响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小；
音色：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。
基础训练
一、单选题
1．关于声现象，下列描述正确的是（　　）
A．声音的传播不需要介质，真空可以传声
B．用大小不同的力敲同一音叉可以改变音叉发出声音的音调
C．“暮鼓晨钟”里的鼓声和钟声主要是依据音色来分辨的
D．医生通过听诊器给病人诊病时，利用了声传递能量
2．常州民乐团合奏江苏名曲《茉莉花》时，观众能分辨出笛子、二胡、琵琶等乐器发出的声音，主要根据它们发出的声音有不同的（　　）
A．声速 B．响度 C．音调 D．音色
3．控制噪声的几种措施如下图，其中属于在传播过程中减弱噪声的是（　　）
A．摩托车的消声器 B．公路两旁的透明板墙
C．学校附近静止鸣笛 D．
工厂员工戴防噪声耳罩
4．如图，盲人用手杖敲击不同的盲道导航地砖辨别不同的信息，下列说法正确的是（　　）
A．地砖发声是由地砖振动产生的
B．声音在空气中传播的速度是3×108m/s
C．用大小不同的力敲击同一块地砖产生声音的音调不同
D．导航地砖主要是利用声音传递能量
5．手鼓社团活动时，敲鼓的力越来越大。下列说法正确的是（　　）
A．响度变大 B．响度变小 C．音调变高 D．音调变低
6．编钟是我国春秋战国时代的乐器，显示了中国古代音乐文化的先进水平。敲击大小不同的钟，发出的声音（　　）
A．音调不同，响度一定相同
B．音调相同，响度一定相同
C．音调不同，响度可能相同
D．音调相同，响度可能相同
7．为庆祝建党100周年，激发爱党爱国热情，我市部分学校组织了“弘扬沂蒙精神，传承红色基因”大型合唱比赛，下列判断正确的是（　　）
A．歌声是空气的振动产生的 B．使用扩音器可以增大声速
C．男低音演员歌声的响度小 D．女高音演员歌声的音调高
8．高速公路通过村庄密集区时，在高速公路两侧安装玻璃隔声板，能有效降低噪声。下列减弱噪声的途径与之相同的是（　　）
A．禁止鸣笛 B．机场跑道工作人员戴防噪声耳罩
C．街道上安装噪声监测仪 D．学校周围植树
9．海洋生物学家研究发现，生活在澳大利亚海岸附近的长鳍领航鲸能模仿对手虎鲸发出的声音，有些声音人耳听起来竟然不能分辨出是长鳍领航鲸发出的，这表明它能模仿对手声音的（　　）
A．音色 B．响度 C．声速 D．音调
10．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。下列有关说法正确的是（　　）
A．王亚平和叶光富两名宇航员音色相同
B．宇航员说话时发出的声音是由声带振动产生的
C．声音在太空中传播速度是
D．奇妙的实验引起同学们高声喝彩，这里的“高”指的是音调高
二、填空题
11．通过观察下列的声音波形图，________的音调相同，________的响度相同。
A． B． C． D．
12．8个相同的玻璃瓶内装有不同高度的水，调节瓶中的水量使它们形成七种音阶，用筷子敲击瓶口来“演奏乐曲”，发声是由于瓶和水柱的__而产生的，改变敲击瓶口的力度可以改变声音的__（选填“音调”、“响度”或“音色”）。
13．曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟。演奏者敲击编钟使其发出悠长的声音，钟振动幅度越大，___________越大；钟振动频率越高，___________越高。
14．从物理学角度看，噪声是指发声体做___________时发出的声音，要保证工作和学习不受影响应控制噪声不超过__________dB。
15．如图所示是教室上课时常用的一种便携式扩音器，教师使用它讲课的主要目的是改变声音特性中的______，但使用这种设备会造成声音的“失真”，这是因为声音的_______发生了变化。
三、计算题
16．请你分析下列分别指的是乐音的哪个特征．
(1)波涛声震大明湖．
(2)未见其人，先闻其声就可以判断是谁．
(3)小孩的声音非常高．1.6 乐音和噪声
知识梳理
1．乐音及其三要素
【实验探究】分组实验，按照课本图1—24，每组的实验台上备有不同齿数的齿轮，请同学们想办法使纸片发声。改变齿轮的齿数，观察实验现象。
【过渡】通过实验我们发现，当纸片接触齿数较多的齿轮时，纸片振动得较快，音调高；当纸片接触齿数较少的齿轮时，纸片振动的较慢，音调低。在这里涉及到关于频率的问题。
（1）频率
定义：振动物体在一定时间内振动的次数与所用时间的比叫做频率。频率是用来描述物体振动快慢的物理量。
单位：在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hertz），简称赫，符号为Hz。1HZ表示物体在1s内振动1次。
实验表明，频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。
【过渡】从刚刚的实验中，我们还可以发现，纸片发出的声音有高有低。这就是平常我们所说的音调。
（2）音调
定义：声音频率的高低叫做音调
音调与频率的关系：音调是由发声物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。
【实验交流】课本图1-25实验，通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。也可以通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同？。
【总结】声音的音调越高，示波器显示的波形就越密。
【实验探究】请同学们根据课本P33页想一想的内容，自己用直尺进行尝试，观察直尺的振动情况，并思考原因。
【过渡】通过实验，我们发现我们听到的声音的大小与直尺振动的幅度有关。在这里，我们所说的大小，就是声音的响度。
（3）响度
响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关。
振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。
【过渡】现在老师将放几段音乐（古筝、吉他、小提琴），请大家能猜一下都是哪种乐器？
大家都非常聪明，能够通过声音判断出是哪种乐器，那么为什么我们能正确的作出判断呢？
（4）音色
物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色
音色也叫音质或音品，是由发声物体的材料、形状等因素决定的。
【总结】音调、响度及音色就是乐音的三要素。
2．噪声及防治
【过渡】在日常生活中，除了有这些美妙的音乐之外，当然还有不美妙的噪声。
（1）噪声
展示噪声及乐音的波形对比图
从物理学角度看，噪声是指发声体做杂乱无章的无规则的振动时发出的声音。
从环境保护的角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音，都属于噪声。
（2）噪声的危害
【交流】指导学生阅读课本P35，了解声音的等级及噪声的危害。
噪声的危害：噪声被列为当代社会主要污染之一，它会使人心烦意乱，神经紧张，损伤有的听觉，使人产生头痛，记忆力衰退，影响人的身心健康、学习、生活和工作。噪声还是诱发心脏病和高血压的重要原因之一。
（3）噪声的防治
①在声处减弱。
②在传播过程中减弱。
③在人耳处减弱。
（三）重难点精讲
乐音的三大要素分别是音调、响度和音色。
音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高；
响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小；
音色：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。
基础训练
一、单选题
1．关于声现象，下列描述正确的是（　　）
A．声音的传播不需要介质，真空可以传声
B．用大小不同的力敲同一音叉可以改变音叉发出声音的音调
C．“暮鼓晨钟”里的鼓声和钟声主要是依据音色来分辨的
D．医生通过听诊器给病人诊病时，利用了声传递能量
【答案】C
【详解】A．声音的传播需要介质，真空中没有传声介质，声音无法传播，故A错误；
B．用大小不同的力敲同一音叉可以改变音叉发出声音的振幅，即改变声音的响度，故B错误；
C．不同物体发出的声音的音色一般不同，故“暮鼓晨钟”里的鼓声和钟声主要是依据音色来分辨的，故C正确；
D．医生通过听诊器给病人诊病时，是利用了声传递信息，故D错误。
故选C。
2．常州民乐团合奏江苏名曲《茉莉花》时，观众能分辨出笛子、二胡、琵琶等乐器发出的声音，主要根据它们发出的声音有不同的（　　）
A．声速 B．响度 C．音调 D．音色
【答案】D
【详解】音色是发声体所特有的声音特色，观众能区别不同乐器发出的声音，主要根据它们发出声音的音色不同，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．控制噪声的几种措施如下图，其中属于在传播过程中减弱噪声的是（　　）
A．摩托车的消声器 B．公路两旁的透明板墙
C．学校附近静止鸣笛 D．
工厂员工戴防噪声耳罩
【答案】B
【详解】A．摩托车的消声器，属于在声处控制噪声；故A不符合题意；
B．公路两旁的透明板墙，属于在传播过程中减弱噪声，故B符合题意；
C．学校附近静止鸣笛，属于在声处减弱噪声，故C不符合题意；
D．工厂用的防噪声耳罩，属于在人耳处控制噪声，故D不符合题意。
故选B。
4．如图，盲人用手杖敲击不同的盲道导航地砖辨别不同的信息，下列说法正确的是（　　）
A．地砖发声是由地砖振动产生的
B．声音在空气中传播的速度是3×108m/s
C．用大小不同的力敲击同一块地砖产生声音的音调不同
D．导航地砖主要是利用声音传递能量
【答案】A
【详解】A．声音是由物体振动产生的，地砖发声是由地砖振动产生的，故A正确；
B．15℃时，声音在空气中传播的速度约为340m/s，故B错误；
C．响度是由振动幅度决定的，用大小不同的力敲击同一块地砖，地砖的振动幅度不同，产生声音的响度不同，故C错误；
D．导航地砖主要是利用声音传递信息，而不是能量，故D错误。
故选A。
5．手鼓社团活动时，敲鼓的力越来越大。下列说法正确的是（　　）
A．响度变大 B．响度变小 C．音调变高 D．音调变低
【答案】A
【详解】音调是由振动频率决定的，响度是由振动幅度决定的。敲鼓的力越来越大，振动幅度越大，响度越大。所以敲鼓的力越来越大，响度变大，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．编钟是我国春秋战国时代的乐器，显示了中国古代音乐文化的先进水平。敲击大小不同的钟，发出的声音（　　）
A．音调不同，响度一定相同
B．音调相同，响度一定相同
C．音调不同，响度可能相同
D．音调相同，响度可能相同
【答案】C
【详解】用相同的力度敲击大小不同的钟，则钟振动的快慢不同，发出的声音的音调会不同，响度相同，如果用不同力度敲击大小不同的钟，则发出声音的音调及响度都不同，但两种情况下，发出声音的音色一样，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．为庆祝建党100周年，激发爱党爱国热情，我市部分学校组织了“弘扬沂蒙精神，传承红色基因”大型合唱比赛，下列判断正确的是（　　）
A．歌声是空气的振动产生的 B．使用扩音器可以增大声速
C．男低音演员歌声的响度小 D．女高音演员歌声的音调高
【答案】D
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，歌声是由歌唱者声带振动产生的，故A错误；
B．使用扩音器是为了增大声音的响度，故B错误；
C．男低音演员的歌声音调低响度大，故C错误；
D．女高音演员的歌声音调高响度小，故D正确。
故选D。
8．高速公路通过村庄密集区时，在高速公路两侧安装玻璃隔声板，能有效降低噪声。下列减弱噪声的途径与之相同的是（　　）
A．禁止鸣笛 B．机场跑道工作人员戴防噪声耳罩
C．街道上安装噪声监测仪 D．学校周围植树
【答案】D
【详解】高速公路通过村庄密集区时，在高速公路两侧安装玻璃隔声板，能有效降低噪声，这是在传播过程中减弱噪声；
A．禁止鸣笛，使控制噪声的产生，是在声处减弱噪声，故A不符合题意；
B．机场跑道工作人员戴防噪声耳罩，是防止声音进入耳朵，是在人耳处减弱噪声，故B不符合题意；
C．街道上安装噪声监测仪，只能测量噪声的大小，不能减弱噪声，故C不符合题意；
D．学校周围植树，树能吸收一部分声音，使噪音减弱，是在传播过程中减弱噪声，故D符合题意。
故选D。
9．海洋生物学家研究发现，生活在澳大利亚海岸附近的长鳍领航鲸能模仿对手虎鲸发出的声音，有些声音人耳听起来竟然不能分辨出是长鳍领航鲸发出的，这表明它能模仿对手声音的（　　）
A．音色 B．响度 C．声速 D．音调
【答案】A
【详解】要区分不同的声音需根据发声体的音色来区分，所以长鳍领航鲸是在模仿虎鲸发声的音色，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。下列有关说法正确的是（　　）
A．王亚平和叶光富两名宇航员音色相同
B．宇航员说话时发出的声音是由声带振动产生的
C．声音在太空中传播速度是
D．奇妙的实验引起同学们高声喝彩，这里的“高”指的是音调高
【答案】B
【详解】A．音色是指声音的品质和特色，与发声体的材料和结构有关，人们就是根据音色来区别不同发声体发出的声音，故A错误；
B．声音是由物体振动产生的，宇航员说话时发出的声音是由声带振动产生的，故B正确；
C．太空中是真空状态，声音不能在真空中传播，故C错误；
D．响度是指声音的强弱、大小，奇妙的实验引起同学们高声喝彩，这里的“高”指的是响度大，故D错误。
故选B。
二、填空题
11．通过观察下列的声音波形图，________的音调相同，________的响度相同。
A． B． C． D．
【答案】 ABD ABC
【详解】[1]由图可知，在相同时间内A、B、D图中的声波振动频率相同，因此ABD的音调相同。
[2]其中A、B、C波形偏离原位置的幅度相同，因此振幅相同，故ABC响度相同。
12．8个相同的玻璃瓶内装有不同高度的水，调节瓶中的水量使它们形成七种音阶，用筷子敲击瓶口来“演奏乐曲”，发声是由于瓶和水柱的__而产生的，改变敲击瓶口的力度可以改变声音的__（选填“音调”、“响度”或“音色”）。
【答案】 振动 响度
【详解】[1]用筷子敲击瓶口来“演奏乐曲”，瓶子和水柱振动产生声音。
[2]改变敲击瓶口的力度可以改变瓶子的振幅，从而改变声音的响度。
13．曾侯乙编钟是我国迄今发现数量最多、音律最全的一套编钟。演奏者敲击编钟使其发出悠长的声音，钟振动幅度越大，___________越大；钟振动频率越高，___________越高。
【答案】 响度 音调
【详解】[1]响度与振幅有关，钟的振幅越大，响度越大。
[2]音调与频率有关，钟振动频率越高，音调越高。
14．从物理学角度看，噪声是指发声体做___________时发出的声音，要保证工作和学习不受影响应控制噪声不超过__________dB。
【答案】 无规则振动 70
【详解】[1]从物理学角度看，发声体做无规则振动时发出的声音叫噪声；从环境保护的角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音都属于噪声；
[2] 计量噪声强弱常用分贝(dB)做单位，为了保证学习和工作不受影响，要控制噪声不超过70dB。
15．如图所示是教室上课时常用的一种便携式扩音器，教师使用它讲课的主要目的是改变声音特性中的______，但使用这种设备会造成声音的“失真”，这是因为声音的_______发生了变化。
【答案】 响度 音色
【详解】[1]教师使用扩音器讲课增大了声音的振幅，即增大了声音的响度。
[2]但使用这种设备会造成声音的“失真”，即改变了声音的音色，使得声音的音色发生了变化。
三、计算题
16．请你分析下列分别指的是乐音的哪个特征．
(1)波涛声震大明湖．
(2)未见其人，先闻其声就可以判断是谁．
(3)小孩的声音非常高．
【答案】(1)波涛声震大明湖反映了声音的响度大． (2)未见其人，凭声音就可以判断出来者是根据音色来判断的． (3)小孩的声音高是指小孩发出的声音的音调高，
【详解】（1）波涛声震大明湖是指声音很大，指的是乐音的响度；（2）每个人的声带结构不同，发声的音色不同，故未见其人，先闻其声就可以判断是谁，是指乐音的音色；（3）小孩的声带振动频率高，音调高，因此小孩的声音非常高是说小孩发声的音调特别高．
点睛：本题考查了声音的三个特征，解答的关键是会利用声音的特征解释生活现象．

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