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第2节　声音的特性
1.了解声音的特性。
2.知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关,响度跟发声体的振幅有关。
3.知道不同发声体发出乐音的音色不同。
课前一问
变声软件在直播、配音或者剪辑视频中应用广泛,你知道它是如何改变声音的吗
答案:通过改变输入音频的音色、音调,将变声后的音频输出,通过调节音量可以改变音频的响度。
知识点一　音调
重点整理
1.音调
音调是指声音的　 　,跟物体振动的　 　有关。
2.频率
(1)物体振动得快,发出的音调就　 　;振动得　 　,音调就低。
(2)频率是指　 　,它是描述物体振动　 　的物理量,它决定音调的　 　。单位:　 　,符号:　 　,简称:　 　。
高低
快慢
高
慢
每秒内物体振动的次数
快慢
高低
赫兹
Hz
赫
3.超声波和次声波
(1)人耳听觉范围大约从　 　。人们把高于　 _的声叫做超声波;把低于　 　的声叫做次声波。
(2)　 　、　 　、　 　统称为声。
(3)动物的听觉范围通常与人的　 　。一般来说,动物的发声频率范围　 　听觉频率范围。
20～20 000 Hz
20 000 Hz
20 Hz
超声波
可闻声
次声波
不同
小于
典型例题
例1　“五音不全”的五音是指中国古乐“宫、商、角、徵、羽”,相当于现代音阶中的do、re、mi、sol、la,五音实际上是指声音的
(　　)
A.音色不同 B.音调不同
C.响度不同 D.振幅不同
B
例2　为了探究音调与什么因素有关,小明设计了几个实验如图,你认为不能够完成探究目的的是(　　)
B
A.硬纸板接触齿数不同的齿轮 　　 B.改变吹笔帽的力度 　　
C.改变薄塑料尺滑过梳子的速度 　　 D.改变钢尺伸出桌边的长度
例3　关于超声波和次声波,说法正确的是(　　)
A.超声波在空气中的传播速度等于3×108 m/s
B.超声波和次声波都是由物体振动产生的,它们的传播都需要介质
C.宇航员可以利用超声波在太空中交谈
D.次声波不能引起人耳听觉,所以不能传递信息
B
举一反三
1.如图所示,用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度分别划一次,则(　　)　
A.甲图声音尖利,音调高
B.乙图声音尖利,音调高
C.甲图塑料梳子的齿疏,振动慢,音调高
D.乙图塑料梳子的齿密,振动慢,音调高
B
2.某小组探究声音音调和频率的关系。实验过程如下:
如图所示将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到　 　(选填“钢尺”或“桌面被拍打”)振动发出的声音,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出的声音,发现音调逐渐变　 　(选填“高”或“低”)了,观察发现此时钢尺振动慢了,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音了,这是由于　 　。
钢尺
低
频率小于20 Hz,属于次声波
知识点二　响度
重点整理
1.声音的　 　叫做响度。
2.物理学中用　 　来描述物体振动的幅度。物体的振幅　 　,产生声音的　 　越大。
3.响度还跟　 　有关,距离发声体越近,响度
　 　。
强弱
响度
越大
响度
人距离发声体的远近
越大
典型例题
例1　住宅小区内的楼道灯,晚上通常是人来灯亮,人走灯灭。它的声控开关的工作状态主要是依赖楼道内声音的(　　)
A.响度 B.音调 C.音色 D.声速
例2　一名男低音歌手正在放声歌唱,为他轻声伴唱的是位女高音,下列说法中正确的是(　　)
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.他们的响度一样大
A
A
例3　在探索声音的响度与什么因素有关时,小丽做以下实验,实验装置如图所示,但忘了记录,请你帮她把记录填写完整。
(1)当小丽用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球弹开,通过该实验现象得到的结论是　 　。
(2)在实验中用乒乓球反映音叉的振动,这种思维方法叫做　 　(选填“等效法”“转换法”或“控制变量法”)。
发声的音叉在振动
转换法
(3)使音叉发出相同响度的声音,距离不同时,听到音叉的声音的响度不同,说明响度与　 　有关。
(4)若在实验过程中,小丽加大敲击力度,则听到的声音的响度越　　,看见乒乓球被弹开的幅度越　 　,根据实验现象的变化,可得出结论:响度的大小与物体振动的　 　有关。
到发声体的距离
大
大
振幅
举一反三
1.医生为心脏病患者诊断时,常用听诊器听患者的心跳,使用听诊器是为了(　　)
A.增大心脏跳动时的振幅
B.加快心脏跳动时的频率
C.增强人听到声音的响度
D.改善心脏跳动时的音色
C
2.在无其他声音干扰下的广场中,扬声器持续发一个音“呜”(此声音的强弱保持不变),用分贝仪测出的声音强度用A表示,分贝仪与扬声器的距离用s表示,A与s的关系如图所示。由图象可知,以下说法正确的是(　　)
A.声音在传播过程中,响度变小
B.声音在传播过程中,速度变小
C.声音在传播过程中,扬声器的纸盆振幅减小
D.声音在传播过程中,每秒内振动的次数减少
A
3.如图所示,利用钢尺探究响度的影响因素:
(1)把钢尺按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它发出的声音。实验中,听到的声音是(　　)
A.钢尺伸出桌面部分振动发出的
B.钢尺拍打桌面发出的
(2)实验中,应　 　(选填“控制钢尺伸出长度不变”或“改变钢尺伸出长度”),用　 　(选填“相同”或“不同”)的力拨动钢尺,听它发出的声音,同时仔细观察钢尺振动的幅度。
(3)观察到钢尺振幅越大,声音的响度越大,由此可见:响度与　 　_有关。
A
控制钢尺伸出长度不变
不同
振幅
知识点三　音色
重点整理
(1)不同发声体的　 　、　 　不同,发出声音的音色也不同。
(2)音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是　 　的,即　 　相同;但是波的　 　不同,即音色不同。
材料
结构
相同
频率
形状
典型例题
例1　古诗《春夜洛城闻笛》中有“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”,诗人辨别出是玉笛的声音,是依据声音的(　　)
A.响度 B.音调 C.音色 D.声速
例2　如图所示是某型号的钢琴与长笛发出的C调1(do)的波形图。根据该波形图,下列说法正确的是(　　)
A.钢琴与长笛的音调不同,音色相同
B.钢琴与长笛的音调相同,音色不同
C.钢琴与长笛的响度相同,音色相同
D.钢琴与长笛的响度不同,音色不同
C
B
举一反三
某APP是现在一种重要的社交软件,人们越来越习惯通过发送语音来交流,这种“闻其声知其人”,通过声音识人的主要依据是(　　)
A.音调 B.响度
C.音色 D.频率
C
基础题
1.以下操作中,不能改变音调的是(　　)
A.用不同大小的力敲鼓
B.用相同大小的力敲击装有不同高度的水的瓶子
C.改变刻度尺伸出桌面的长度,用相同大小的力拨动刻度尺
D.改变橡皮筋的松紧程度,用相同大小的力拨动橡皮筋
A
A B C D
2.有经验的养蜂人根据蜜蜂飞行时发出的声音就可以判断蜜蜂是采了花粉回来还是出去寻花源,是因为蜜蜂飞行时翅膀振动发出的声音的
(　　)不同。
A.音调 B.响度
C.音色 D.都不是
3.汽车从远处开来,声音越来越大,是因为(　　)
A.发声体的频率越来越高 B.发声体的音调越来越高
C.汽车加大了油门 D.距离发声体越来越近,响度越来越大
A
D
4.以下关于声音的说法正确的是(　　)
A.“随风潜入夜,润物细无声”,因为没有介质传播,所以听不见声音
B.倒车雷达在测量距离时,司机听到“嘀、嘀、嘀”的响声是超声波
C.在探究乐音的响度与振幅的关系时,用到了控制变量法
D.吹笛子时,按住不同气孔是为了改变声音的音色
5.下列所给的词语中,描述声音音色的是(　　)
①轻声细语　②闻声识人　③震耳欲聋　④悦耳动听
A.①② B.③④
C.②④ D.①③
C
C
6.如图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水,用筷子分别敲击瓶 口,下列说法正确的是(　　)
A.声音主要是由瓶内空气振动产生的
B.声音主要是由玻璃瓶振动产生的
C.a瓶的音调最低
D.d瓶的音调最低
B
7.某同学在医院体检时做了一次心电图,输出纸带结果如图所示。心电图仪器卷动纸带,匀速率输出纸带的速度为1.5 m/min。图中方格纸每小格长1 mm,则这位同学的心率最接近(　　)
A.80次/min B.70次/min C.60次/min D.50次/min
C
8.现代社会里,养狗成为一种“时尚”,但遛狗伤人事故也时有发生,超声驱狗器(如图所示)应运而生。实验结果显示:对着狗一按开关,狗好像听到巨大的噪声而躲开,而旁边的人什么也没听见。以下分析正确的是(　　)
A.人什么也没听见,是因为它发出声音的响度小
B.人什么也没听见,是因为它发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内
C.人什么也没听见,是因为它发出的声音不是振动产生的
D.人什么也没听见,是因为它发出的声波不能在空气中传播
B
9.甲、乙两个物体振动相同时间,发出的声音信号输入同一设置的示波器,展示的波形如图所示。判断正确的是(　　)
A.甲物体和乙物体振动的频率相同
B.甲物体和乙物体振幅相同
C.甲物体产生的声音音调比乙的高
D.甲物体和乙物体发出声音的音色不同
A
10.图为我国民族管乐器——唢呐,用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时,模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听,让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中。关于唢呐,下列说法错误的是(　　)　
A.用不同的力度吹奏,主要改变声音的响度
B.吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的音调
C.唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色
D.唢呐发声时的声源是空气柱
C
11.口琴是一种乐器,口琴上面一般有两行并列的小孔,里面装有多组铜制的簧片,用口对着小孔吹或吸便可发出不同音调的声音。如图所示是将口琴拆开后其内部的琴芯结构,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,A区的较短、较薄,而C区的较厚、较长。
(1)发声时,较厚、较长的铜片要比较薄、较短的铜片振动得　 　(选填“快”或“慢”)。图中A区是　 　(选填“高”“中”或“低”)音区。
慢
高
(2)在同一小孔处用不同的力度吹琴时,发生变化的是声音的　 　(选填“音调”“响度”或“音色”)。
(3)当用这种乐器在教室内演奏时,教室外的人也能听出是用口琴演奏的,这是依据声音的　 　辨别的。
响度
音色
12.在学习演奏小提琴的过程中,小聪和小明两位同学发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关;
猜想四:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的松紧程度有关。
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如
下表:
编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 琴弦的松紧程度
1 钢 20 0.3 紧
2 钢 0.5 紧
3 钢 40 0.5 紧
4 尼龙丝 30 0.5 紧
5 尼龙丝 40 0.5 紧
6 尼龙丝 40 0.5 松
(1)为了验证猜想一,应选用　 　这两根琴弦进行实验;为了验证猜想四,应选用　 　(两空均填编号)这两根琴弦进行实验。
(2)小明同学选用编号3、4两根琴弦来进行实验,想验证猜想二,你认为他的做法是　 　(选填“正确”或“错误”)的,原因是
　 　。
(3)小聪选用编号为1、2的琴弦进行实验验证了猜想三,则表中缺少的数据应为　 　cm。　
(4)该实验主要采用的实验方法是　 　。
3、5
5、6
错误
没有控制琴弦的材料相同
20
控制变量法
拓展题
13.小明游览一座古寺时发现里面有一个变音钟,随着钟下燃烧的香火越旺,敲出的声音越高亢,则原因可能是(　　)
A.香火使钟周围的空气温度升高,传声效果越来越好
B.任何物体温度升高时,振动发出的声音音调都会变高
C.香火使振动的振幅加大,使声音响度变大
D.香火使钟的温度升高,材料的微观结构发生变化,钟振动频率改变
D
14.太阳光在通过透镜时会被会聚或发散,那么声音在传播中遇到不同介质 时,会不会像光一样也被会聚或发散呢 在老师的帮助下,同学们用音叉、三个相同的气球(内部充有不同气体)、示波器、麦克风等器材设计了如图A所示的实验装置,并进行了如下探究:
a.调整音叉和麦克风之间的距离,让音叉发出的声音只通过空气传播,用麦克风将声音信号输入示波器,观察并记录此时的波形,如图B中甲所示;
b.分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球,依次放在音叉和麦克风之间,保持音叉和球之间的距离不变,让音叉发出声音,记录示波器显示的波形,如图B中乙、丙、丁所示。
A
B
(1)实验过程中,敲击音叉,使其　 　发声,且应控制音叉发出声音的响度　 　(选填“相同”或“不同”)。
(2)比较图B中的乙与甲,发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后,麦克风接收到的声音响度　 　(选填“变大”“变小”或“不变”),此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有　 　作用,比较丁与甲后,发现充有氢气的气球对声波具有　 　作用,由此可见,声音与光之间存在某种对应关系。
(3)实验后,同学们查阅资料了解到,生物体组织在激光照射下,会因升温膨胀而产生频率高于20000 Hz的　 　声波,生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像,克服纯光学成像的不足,更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。
振动
相同
变大
会聚
发散
超

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