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第二章 声现象第2节 声音的特性
【题型1】音调的理解 1
【题型2】音调与频率的关系 4
【题型3】打击乐器与音调问题 7
【题型4】管乐器的音调问题 9
【题型5】探究弦乐器的音调影响因素 12
【题型6】弦乐器的音调问题 14
【题型7】超声波与次声波 16
【题型8】响度的理解 18
【题型9】响度与振幅的关系 19
【题型10】影响声音响度的因素 21
【题型11】音色的理解 24
【题型12】探究声音的特性 25
【题型13】根据波形图判断声音的特性 28
【题型14】音调、响度与音色的综合 31
【题型1】音调的理解
【典型例题】如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺的一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音；再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，听到的声音（　　）
A.响度变大 B.响度变小 C.音调变高 D.音调变低
【举一反三1】如图所示，在E、F、G、H四个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，则不正确的说法是（　　）
A.敲打H瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口，E的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口，H的音调最高
D.如果瓶周围没有空气，瓶发出的声音就不能直接传入人耳
【举一反三2】如图所示，将钢尺的一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边，拨动钢尺。改变钢尺伸出桌面的长度和拨动钢尺的力度，将钢尺发出的不同声音信号输入示波器。显示的两种不同波形如图甲、乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A.钢尺伸出桌面的长度较长时，对应的是甲波形图
B.用较大的力拨动钢尺时，对应的是乙波形图
C.甲波形图的音调比乙低
D.甲波形图的响度比乙大
如图探究声音的实验中，能用来探究影响音调高低因素的是（　　）
A.
B.
C.
D.
【举一反三4】往杯子里倒水，听声音就能知道水是否要满了。据此你认为正确说法是（　　）
A.这个声音的发声体是水
B.随着水位升高，音调降低
C.随着水位升高，音调升高
D.倒水过程中音调保持不变，响度增大
【举一反三5】如图所示为某位同学利用长短不一的吸管制作的排箫，演奏时吹奏相应长度的吸管；就会发出特定的声音，吹奏时吸管内的空气柱因 而发声，用相同力度吹长短不同的吸管是为了改变声音的 。
【举一反三6】如图所示为某位同学利用长短不一的吸管制作的排箫，演奏时吹奏相应长度的吸管；就会发出特定的声音，吹奏时吸管内的空气柱因 而发声，用相同力度吹长短不同的吸管是为了改变声音的 。
【举一反三7】（诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）”。其中的“埙”是我国最古老的闭口吹奏乐器，用陶土烧制而成，形如鸡蛋，如图所示。演奏者吹埙的声音主要是由埙内空气柱___________产生的，用手指按住不同的埙孔是为了改变声音的___________。（选填“音调”、“响度”或“音色”）
【题型2】音调与频率的关系
【典型例题】如图所示，王亚平在“天宫”弹奏古筝，分别拨动古筝的八、十三号弦，用同一设置的相机拍摄到两弦最左摆到b处，最右摆到c处，静止时在a处。测出每振动880次，八号弦用时2s，十三号弦用时4s，则八号弦（　　）
A.从a→c→a过程振动了1次
B.振幅比十三号弦大
C.音调比十三号弦高
D.频率为880HZ
如图是歌曲《如愿》中的一段歌词与乐谱。小张同学正确演唱“遥遥的路”四个字时，这个旋律片段的音符及其频率如表所示。下列说法中正确的是（　　）
A.演唱音符1时的音调最高
B.音符2的频率293Hz表示声带每分钟振动293次
C.演唱音符4时的响度最大
D.演唱音符1到4时，声音在空气中的传播速度不变
【举一反三2】如图甲所示，某小组的同学在8个相同的水瓶中灌入水，水的高度不等。
甲
(1)若用相同的力敲击它们，就可以发出不同音调的声音，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越________；
(2)若用嘴依次吹瓶口，也可以发出不同音调的声音，瓶中的水越多，发出的声音的音调就越________；
(3)在一次实践活动中，几位同学也在演示这个实验，如果敲击了其中3个瓶子，依次发出的声音为“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”，请在图乙中画出另外两个瓶子中的大致水位线；
乙
(4)同组的同学又准备了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丙所示，某同学根据所听声音音调的高低猜想发声的音调可能与：
丙
猜想一：气柱的长短有关；
猜想二：量筒的粗细有关；
猜想三：水柱的长度有关；
(5)若探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”应选量筒________、________(填字母代号)；
(6)若选择的是量筒b、c，则探究的是发声的音调与量筒的粗细是否有关；
(7)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__________(填“c高”“d高”或“一样高”)；
(8)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。
【举一反三3】男同学说话声音“低沉”，是指男同学声音的　 　低，这是因为男同学说话时，声带　 　的缘故。
【举一反三4】在观看交响乐队演奏的过程中，小明发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同，他对此进行研究。讨论后提出了以下猜想：
猜想一：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的长度有关。
猜想二：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的横截面积（粗细）有关。
小明找来了两个未使用过的一次性注射器制成了一些哨子（如图所示）。注射器的规格分别为2.5mL和5mL。他一边吹哨子边调整注射器内空气柱的长度，同时利用专用仪器测出声音的频率，详见下表：
（1）选用序号为D、E、F的三次实验做对比，可以得出：当空气柱的 　 　相同时，管内空气柱越长，音调越 　 　。
（2）选用序号为AD或BE或CF的两次实验做对比，可以得出的结论是：当空气柱的长度相同时，管内空气柱横截面积越 　 　，音调越低。
（3）在此实验中，小明采用的研究方法是：　 　。
【题型3】打击乐器与音调问题
【典型例题】如图所示，在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。用相同大小的力敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7”的声音来。关于这种“水瓶琴”，下列说法错误的是（　　）
A.声音是由瓶内的空气振动产生的
B.声音在空气中以声波的形式传播
C.7个水瓶发出声音的响度大致相同
D.最右边水瓶发出声音的音调最高
【举一反三1】用相同的力敲击大小不同的青铜编钟，是为了使钟发出的声音主要不同的是（　　）
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
【举一反三2】演奏者通过敲击如图大小均不同的碗，可以演奏出美妙的乐曲。下列说法正确的是（　　）
A.敲击不同的碗，响度肯定不一样
B.用不同力度敲击同一个碗，音调是不一样的
C.若碗的材质不同，则敲击时音色将不同
D.敲击时美妙的声音是通过空气振动发声的
【举一反三3】小明用金属管自制乐器，如图所示。敲击不同长度的金属管，能发出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”。他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时，应敲击的金属管是（　　）
A.a B.b C.e D.f
【举一反三4】如图所示，8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，从左到右敲击它们，可以听到发出的声音音调逐渐__________（选填“变高”或“变低”），此时声音是由__________振动产生的。
【举一反三5】小亮找来7个相同的瓶子，装入不同高度的水，如图所示。用嘴贴着瓶口用相同的力度吹气，发现能吹出不同的声音。请你回答下列问题：
（1）用嘴贴着瓶口吹气，发出的响声是由　　　振动产生的。
（2）这里所说的不同声音指的是声音特性中的　　　不同，吹　　　（填序号）瓶时，发出的声音该特性值最大。
（3）如果用筷子从左向右敲击瓶口，则敲　　　（填序号）瓶时，发出的声音音调最高。
【举一反三6】如图所示为八个相同的玻璃瓶，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和水振动产生的
C．a瓶的音调最低
D．d瓶的音调最高
【题型4】管乐器的音调问题
【典型例题】在班级举行的“小小音乐会”上，同学们用自制的乐器演奏，甲图为水瓶琴，乙图为可以上下推拉活塞的哨子。下面有关说法正确的是（　　）
A.甲图：对着水瓶琴瓶口吹气时，振动的主要是瓶内水柱
B.甲图：敲击水瓶琴时，从左到右音调逐渐变高
C.乙图：向上推活塞，哨音的音调会变高
D.乙图：向下拉活塞，哨音的音调会变高
【举一反三1】古时排箫（管乐器）又叫做“参差”，是由长短不一的竹管组成，所以人们都说“参差不齐”，如图所示，其竹管参差不齐，目的是为了改变声音的（　　）
A.音调 B.音色 C.传播速度 D.响度
【举一反三2】古时排萧又叫做“参差”，是由长短不一的竹管组成，所以人们都说“参差不齐”，如图所示，箫声是由其竹管内的空气柱 　 　产生的；竹管参差不齐，是为了吹出不同 　 　（填声音的特性）的箫声。
【举一反三3】微风吹过，小明观察到家里的金属管风铃会发出悦耳的声音，于是他想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同，长度和直径都不同的三根金属管，将它们用细线悬挂敲击后，测出各自发出声音的频率和声强级，数据如下表：
（1）从表中数据可知，编号为 　 　的金属管发出声音的响度最大，编号为 　 　的金属管发出声音的音调最低。
（2）根据表中数据 　 　（填“能”或“不能”）得出“金属管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论。
（3）如果想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系，则需再增加一根长度为31.00cm、直径为 　 　cm的金属管。
【举一反三4】一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气。如果能分辨出“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶，就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题：
（1）这位同学对瓶吹气时会引起 　 　振动；
（2）这位同学能分辨出四个音阶，得出的结论是 　 　；
（3）如果改用筷子敲打瓶子，那么音调的排序是否一样？　 　，请说明理由。 　 　；
（4）小明同学利用声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来，如图2所示，则下列说法正确的是 　 　；
A．三次实验小明是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B．三次实验小明是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C．甲、乙两图对应的实验中，小明敲击瓶子的快慢相同
D．丙图对应实验中，小明的敲击的瓶子发出的声音最尖锐
（5）如图3，将正在发声的手机放入密闭的瓶中，不断抽气，可以感觉到声音的变化，我们用细线将手机悬挂起来的目的是 　 　。
【题型5】探究弦乐器的音调影响因素
【典型例题】如图为小红、小辉用自制的土吉它研究音调和哪些因素有关。他们选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
（1）若他们想研究音调的高低与琴弦长度的关系应选择 两根琴弦。
（2）若他们想研究音调的高低与琴弦粗细的关系应选择 两根琴弦。
（3）他们能否选择c和d进行研究，答： 。（选填“能”或“不能”）
（4）本实验用到的研究方法是 。（选填“控制变量法”或“转换法”）
【举一反三1】小明发现琴弦发出的声音的音调的高低受一些因素的影响，他经过和同学的讨论，提出了以下的猜想；
猜想一：琴弦发出的声音的音调可能与琴弦的粗细有关。
猜想二：琴弦发出的声音的音调可能与琴弦的长短有关。
猜想三：琴弦发出的声音的音调可能与琴弦的材料有关。
（1）验证猜想一，应选用编号为 、 的琴弦进行实验。
（2）为验证猜想二，应选用编号为 、 的琴弦进行实验。
（3）为了验证猜想三，则空格处应填上的数字是 。
（4）小明研究这个问题采用的主要研究方法是 。
（5）实验结论：同一琴弦，弦越短音调越 ；由甲、乙可知，弦越粗音调越 。
【举一反三2】小明在学习吉他演奏的过程中发现琴弦发出声音音调的高低，可能受各种因素影响，拧动弦钮，调整了琴弦松紧，音调高低也有变化．小明对此进行探究，经过与同学们讨论，做出了影响琴弦发出声音的音调高低的猜想：
猜想一：可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：可能与琴弦的长短有关；
猜想三：可能与琴弦的材料有关。
为验证猜想，他找来琴弦，规格如表所示：
（1）为验证猜想一，可选编号为 　 　的两组琴弦进行实验探究。
（2）选择AC研究后发现音调不同，由此得出的结论是 　 　。
（3）为验证猜想三，表格中琴弦D的横截面积应该是 　 　mm2。
（4）实验的研究方法是 　 　法，你觉得琴弦音调高低还与琴弦的 　 　有关。
【举一反三3】为了探究琴弦振动的音调和响度与弦的关系，物理科技活动小组的同学开展了一次探究实验，下表记录的是实验数据和现象。
（1）分析比较第1组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
（2）分析比较第2组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
（3）分析比较第3组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
（4）分析比较第4组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
【题型6】弦乐器的音调问题
【典型例题】2022年央视元宵晚会上，宇航员王亚平在空间站弹奏悠扬的《茉莉花》为全国人民送上祝福。关于琴声说法正确的是（　　）
A.悦耳的琴声是由空气振动产生的
B.琴声通过声波从空间站传向地面
C.改变拨动琴弦的长度，琴声的音调变化了
D.琴声在空间站里传播速度是3.0×108m/s
【举一反三1】二胡是中国的民族乐器，有粗（内弦）、细（外弦）两根弦，拉弓时马尾和弦摩擦发出声音，如图所示，下列关于二胡的说法正确的是（　　）
A.加大摩擦弦的力量，是为了改变声音的音调
B.手指按压在弦的相同位置，摩擦粗细不同弦是为了改变响度
C.用手指按压同一根弦的不同位置，是为了改变音调
D.随着二胡的声音向外传播，其音调也越来越低
【举一反三2】如图所示的现象中，下列分析正确的是（　　）
A.甲图：弹奏古筝时，手在不同位置按弦，目的是改变发出声音的响度
B.乙图：钢尺伸出桌边的长度越长，用同样的力拨动时发出的声音的音调越低
C.丙图：开启倒车雷达，可利用次声波回声定位
D.丁图：工人戴上防噪声耳罩，是从阻断噪声传播的方面着手控制噪声
我国的传统乐器有笛子、箫、琵琶、古筝、铜鼓等，下列有关说法错误的是（　　）
A.调节琵琶琴弦的松紧是为了改变音调
B.不同乐器演奏时音色不同
C.各种乐器演奏同一首乐曲，音调不同
D.乐器发出的声音通过空气传播到人们的耳朵
【举一反三4】声音音调的高低与物体振动的　　　　　 有关。在“动手动脑学物理”选修课上，同学们利用橡皮基制作了小吉他，如图所示，如果他将橡皮筋绷得越紧，拨动时发出的音调会越　　　　　。
【举一反三5】用手拨动橡皮筋时，橡皮筋嗡嗡作响；停止拨动，橡皮筋也停止作响。这个现象说明了声音是由物体 　 　产生的。用相同的力度拨动仅粗细不同的橡皮筋时，会发现橡皮筋发声时声音的 　 　不同。
【举一反三6】如图所示，小王同学正在弹奏吉他，清脆的琴声是通过弦的　 　产生，他在弹奏前要“调弦”，这样做目的是通过调整弦的松紧来调节　 　。当他弹完3（mi）再弹1（dou）时，他的摁弦的手指应向　 　（“上”或“下”）移动。
【题型7】超声波与次声波
【典型例题】正在发声的甲、乙两音叉的振动频率分别是256Hz、516Hz，两个音叉相比，下列说法正确的是（　　）
A.甲音叉发出的声音响度一定小
B.甲音叉比乙音叉音调高
C.乙音叉振动的一定更快
D.甲发声时的振幅一定小
【举一反三1】下表是人和几种动物的发声频率和听觉范围
从表中可以看出，可以发出次声的是（　　）
A.人 B.蝙蝠 C.大象 D.狗
【举一反三2】根据如图所给的信息，判断下列说法正确的是（　　）
A.在温度相同的空气中，蝙蝠发出的声传播速度较人声快
B.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
C.5Hz的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的
D.人听觉频率范围比人发声频率范围要大
【举一反三3】根据中国地震台网正式测定，10月23日3时20分在广东汕头市南澳县海域发生5.0级地震，民众被摇醒，震源深度10千米，震中位于北纬23.32度，东经117.39度，距海岸线最近约27千米。地震来临前，许多动物都有异常反应，其原因可能是（　　）
A.这些动物反应灵敏
B.这些动物能观察到地面的振动
C.这些动物能听到超声
D.这些动物能听到次声
【举一反三4】人听到蜜蜂飞行的“嗡嗡声”，是由蜜蜂翅膀 　 　产生的，通过 　 　传入人耳，但人听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶发出的是 　 　声波。
【举一反三5】研究表明，大多数蝙蝠肺中的气体呼出经过声带时，就会产生超声波，它在空气中遇到任何目标时都会反射回来。蝙蝠的大脑能对返回的超声波进行处理以确定目标离自己有多远。与人类女高音相比，蝙蝠发出的声波频率________（填“更高”或“更低”）。科学家受此启发发明了用于测量海水深度的________系统。
【举一反三6】人耳能听到的声音的频率范围为___________Hz，人们把频率高于___________Hz的声叫做超声波，把频率低于___________Hz的声叫做次声波。
【题型8】响度的理解
比赛时，晓晓同学为苏炳添加油的欢呼声越来越大，这个“越来越大”是指（ ）
A.音色
B.音调
C.响度
D.速度
【举一反三1】研学活动中，讲解员使用“小蜜蜂”扩音器主要是为了改变声音的（　　）
A.音色 B.音调 C.响度 D.传播速度
【举一反三2】小李用收音机收听英语节目，为了不打扰别人休息，他调低了收音机的音量，这是改变了声音的（　　）
A.响度 B.音调 C.音色 D.声速
【举一反三3】首届定西文化艺术月——“唱响定西”青年歌手大赛于10月8日在市体育运动中心广场拉开帷幕。下列有关声音的说法不正确的是（　　）
A.歌手发出的声音由声带振动产生
B.歌手使用扩音器的目的是改变歌声的响度
C.歌声通过空气传到现场观众耳中
D.歌声在真空中的传播速度是3×108m/s
假日出游，我们在乘坐高铁等公共交通工具时，为避免影响其他乘客，交谈时应“轻声细语”、“轻声细语”主要指控制声音的（　　）
A.响度
B.音调
C.传播速度
D.频率
【举一反三5】学校楼道内贴有“请勿大声喧哗”的标语，这是提醒同学们要控制声音的 　 　。
【举一反三6】如图所示，手机与音叉的位置保持不变，敲击音叉后，手机软件测出音叉发出的声音从40dB逐渐变为20dB。说明声音的 变小。此过程中，手机所测到的声音是通过 传播的。
【举一反三7】用古琴弹奏名曲《高山流水》时，琴声是由琴弦的　　　　　产生。演奏者不断拨动同一根琴弦，使其振幅越来越大，琴弦发出声音的响度变　　　　　 。
【题型9】响度与振幅的关系
【典型例题】如图所示，将正在发声的音叉，轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开。弹开的幅度越大，音叉发出声音的（　　）
A.音调越高 B.响度越大 C.音色越好 D.速度越大
【举一反三1】在班里举行的小型音乐会上，两个自制的小乐器吸引了大家的注意。如图甲，向8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击他们会发出不同的声音。如图乙，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞，用水蘸湿棉花后从下端插入两端开口的塑料管中，用嘴吹管的上端，可以发出不同的声音。下列说法正确的是（　　）
A.图甲，敲击瓶子时，是瓶内空气柱振动发声
B.图甲，用相同大小的力敲击瓶子，最右边水瓶发出声音的响度最大
C.图乙，吹哨子时，是塑料管振动发声
D.图乙，吹哨子时，向上推活塞，发出的声音音调变高
【举一反三2】如图所示，使劲按住尺子，拨动尺子外端听到声音。要使听到发声的响度变化，应（　　）
A.减小压住尺子的力度
B.用不同的速度拨动尺
C.改变尺子伸出桌面的长
D.用大小不同的力拨动尺
【举一反三3】如图所示是用一根吸管做的笛子，在吸管上有五个孔，其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹——产生笛声。用手指按住其他不同的孔吹笛，可以听到不同的声音，这主要改变了声音的 。当用力吹笛时，主要改变笛子发出声音的 。
【举一反三4】某同学用钢尺探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
(1)如图甲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，同时注意观察钢尺振动________，改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次的振动快慢大致________，实验发现拨动钢尺的力度越大，钢尺________越大，发出声音的________越大；
(2)在实验中会发现：当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于____________________________________，在以上实验中，用到了研究问题的常用方法是____________；
(3)为了更为直观的感受音调与频率的关系，该同学用手机发声软件，分别发出了256 Hz和512 Hz频率的声音，发现__________频率的声音音调更高，对应的是图中________。
【举一反三5】下面是探究声现象的实验情景，请回答相关问题：
(1)在探究“声音是由物体振动产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，如图甲，发现乒乓球被多次弹开，这说明 ；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球 （选填“能”或“不能”）弹开，被敲击的音叉 （选填“会”或“不会”）发出声音。
(2)如图丙所示，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，用相同力度再次拨动，使钢尺两次振动的幅度大致相同。每次振动幅度大致相同时为了控制 相同，这种实验方法叫 （选填“转换法”“理想实验法”“控制变量法”）。
【题型10】影响声音响度的因素
广东民间舞蹈英歌舞是我国首批国家级非物质文化遗产，如图所示表演者想增大两根舞槌对击时发出声音的响度，可以采用以下哪种方式（ ）
A.减小对击力度
B.增大对击力度
C.增大舞槌长度
D.减小舞槌长度
在无其它声音干扰的操场中，扬声器持续发出一个音调、响度不变的声音，用分贝仪测出各处声音强弱的等级，分贝仪与扬声器距离用s表示，它们的关系如图所示。在声音传播过程中（　　）
A.扬声器发声体的振幅减小
B.扬声器发声体每秒振动的次数减少
C.s越远，声音的频率越小
D.s越远，测得声音强弱的等级越小
【举一反三2】编钟是我国瑰宝。如图，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低。根据上述实验，以下说法合理的是（　　）
A.编钟发出声音的频率与其质量、被敲击的位置有关
B.若敲击Q处，编钟每秒振动的次数与敲N处时相同
C.若敲击Q处，编钟的振幅一定比敲N处时大
D.若敲击Q处，编钟的响度一定比敲N处时小
【举一反三3】在探究“响度跟什么因素有关”的实验中，小东提出两种猜想：
猜想A：声音响度可能跟频率的大小有关；
猜想B：声音响度可能跟振幅的大小有关。
为了验证他的猜想，小东设计了如图所示的装置。
（1）如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球会被弹开是音叉　　　　产生的，这种物理研究方法叫　　　　 ；
（2）用小锤施加较小的力敲击音叉，发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较　　　　（选填“大”或“小”）；用小锤施加较大的力敲击音叉，发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较　　　　　　　　　　（选填“大”或“小”）。由此现象可验证小东的猜想　　　　（选填“A”或“B”）是成立的；
（3）如图乙所示，用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，该实验现象能说明：声波可以在　　　　中传播。
【举一反三4】某同学用钢尺分别进行以下实验。
(1)把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时观察钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动，使钢尺每次振动的幅度大致相同，发现钢尺伸出桌面的长度越长，振动越慢，发出声音的音调越 ；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的 有关。
(2)在探究影响响度大小因素时，保持钢尺伸出长度不变，用大小 （选填“不同”或“相同”）的力拨动钢尺，发现声音的响度不同，从而得出了声音的响度与发声体的 有关。
【举一反三5】 (1)如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音；然后将一端伸出桌边长一些，用相同的力度拨动钢尺，则听到它振动发出的声音的音调变 （选填“高”或“低”），这说明音调与 有关。在实验中会发现：当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是于 。
(2)如上图所示，钢尺伸出桌面的长度 （选填“改变”或“不变”），用大小不同的力拨动时，用力越大，听到的声音响度越 （选填“大”或“小”），说明响度的大小与发声体的 有关。
【题型11】音色的理解
【典型例题】千年古琴，千年绝唱，欣赏古琴名曲《流水》时，你能听出是古琴而不是古筝演奏，是依据乐器弹奏出声音的（　　）
A.响度 B.音调 C.音色 D.节奏
【举一反三1】在“模仿秀”节目中，演员模仿歌唱家唱歌时，主要是模仿歌唱家声音的（ ）
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
【举一反三2】2024年4月9日，在明德麓谷学校体育馆举行了七年级教学班级演唱比赛，同学们尽情歌唱，表现优异。下列描述错误的是（　　）
A.悠扬的歌声是由于声带的振动产生的
B.台下的观众能够听到歌声说明空气可以传声
C.同学们可以根据不同的音色分辨伴奏的钢琴、笛子、古筝等乐器
D.观众席前排和后排同学几乎同时听到歌声，说明声音的传播不需要时间
【举一反三3】科技感，未来感是杭州亚运会一大亮点。如图是智能机器人和人的互动，下列说法正确的是（　　）
A.机器人是高科技产品，它发出的声音不是由物体振动产生的
B.机器人的声音可以在真空中传播
C.机器人的声音在空气中传播速度是3×108m/s
D.能区分机器人和人的声音主要是根据他们的音色不同
【举一反三4】“闻其声知其人”是根据 （选填“音调” “响度”或“音色”）来判断说话者的；“隔墙有耳”说明 （选填“固” “液”或“气”）体能传声。
【举一反三5】声音的响度与发声体的　　　　　有关，还跟距离发声体的远近有关；音调的高低与物体振动的　　　　　有关。我们常常说：“未见其人，先闻其声”主要是根据声音的　　　　　 特征来判断的。
【举一反三6】如图是2023年烟台黄渤海新区“迷笛音乐节”上歌手弹唱的情景。我们能够区分出吉他和其他乐器的声音是靠　　　　　；在演奏中，歌手按压同一根吉他弦的不同位置，目的是改变吉他发音的　　　　　；用不同力度拨同一根弦时，吉他发音的　　　　　不同。
【举一反三7】发声体的材料，结构决定了发出声音的________，不同发声物体的材料、结构不同，发出声音的________也不相同．
【题型12】探究声音的特性
【典型例题】在探究响度与什么因素有关的实验中：
（1）如图甲，当用橡皮锤敲击音叉时，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球弹起一个较小的幅度，乒乓球在实验中起到的作用是将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的振动，这种思维方法叫做 （填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）实验中若加大敲击音叉的力度，听到音叉发声的响度更大同时看到乒乓球弹起的幅度变 。由此可初步得出的结论是：声音的响度随 的增大而增大；
（3）若宇航员在月球上做乙实验（如图所示），两个频率相同的音叉，用力敲击右侧的音叉，则接触左边音叉的乒乓球 （填“会”或“不会”）弹起。
【举一反三1】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，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
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，可能与琴弦的长度有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他找到了如表所列10种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系：同组的小惠选用F三根琴弦来进行实验，你认为他 （选填“能”或“不能”）研究音调与该因素的关系。
（2）小华又选用其中三根琴弦验证了音调的高低与琴弦的材料的关系，请填出表格中的G的横截面积和J的长度分别为 mm2和 cm。
（3）本实验用到的探究方法是 。
【举一反三2】微风吹过，小明观察到家里的金属管风铃会发出悦耳的声音，于是他想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同，长度和直径都不同的三根金属管，将它们用细线悬挂敲击后，测出各自发出声音的频率和声强级，数据如下表：
（1）从表中数据可知，编号为 　 　的金属管发出声音的响度最大，编号为 　 　的金属管发出声音的音调最低。
（2）根据表中数据 　 　（填“能”或“不能”）得出“金属管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论。
（3）如果想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系，则需再增加一根长度为31.00cm、直径为 　 　cm的金属管。
【举一反三3】某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图1所示，具体步骤如下：
a.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，同时记录它发出声音的波形。
b.不改变钢尺伸出桌边的长度，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
c.使钢尺伸出桌边的长度变短，使用步骤b中的力度拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
请完成下列问题：
（1）改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺的振动快慢会改变，示波器显示的波形也会改变。可见，发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着 　 　的高低。如果示波器上波形显示声音的频率为60Hz，则此时钢尺在1分钟内振动 　 　次。
（2）三个步骤中实验小组记录的波形如图2甲、乙、丙所示，按照步骤从先到后的顺序排列是下列四个选项中的 　 　。
A．甲、乙、丙
B．乙甲丙
C．甲丙乙
D．丙甲、乙
【题型13】根据波形图判断声音的特性
【典型例题】如图所示，这是甲、乙、丙三个物体发出声音的波形图，下列说法正确的是（　　）
A.甲、乙的音调相同，响度相同
B.甲、丙的音调相同，音色相同
C.乙、丙的音调相同，音色相同
D.甲、丙的响度相同，音色不同
【举一反三1】如图所示，示波器上记录不同时间接收到的声音，下列说法正确的是(　　)
A.甲、乙的响度相同
B.乙、丙的音色相同
C.甲、丙的音调相同
D.甲、丙的音色不相同
【举一反三2】把不同的声音输入到示波器，显示出的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.丙和丁音色不同
B.丙一定是乐音
C.乙和丙声音的响度不同
D.甲和乙声音的音调不同
【举一反三3】如图是甲、乙两个声音的波形图，由波形图可知：甲、乙两个声音的________(选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
【举一反三4】如图甲所示是汽车发动机气缸异响听诊器。把听诊器连接的金属杆接触汽车发动机特定位置，就可了解气缸内部运转是否正常。某次工人师傅听到的声音比较响，说明气缸振动的 （选填“频率”或“振幅”）大。图乙是两个物体振动周期和振幅的图像，则这两个物体的响度 、音调 。（后两空均选填“相同”或“不同”）
【举一反三5】用大小不同的力分别敲击同一个音叉，若图（a）为用较大的力敲击音叉时音叉振动的波形图，请在图（b）中画出用较小的力敲击时音叉振动的大致波形图。
【举一反三6】为了研究“音调的高低与物体长度的关系”，小明决定用一把钢尺放在桌面上进行实验探究。小明将一把钢尺压在桌面上，钢尺的一端伸出桌面，拨动钢尺，如图所示，将实验现象记录在下表中。
(1)通过本次实验得出结论：振动物体越长，音调越 。
(2)小红认为这次实验的结论存在着缺陷，理由是：本实验没有保持手指拨动的力量相等。小明则认为力量不同只能影响声音的 ，对结论没有影响。
(3)小红还认为只用眼睛观察来判断钢尺的振动频率是不准确的，于是她拿来示波器，重复上述实验依次得到了三个波形图，如下图所示：
观察波形图可以推断：音调的高低与手指拨动力量 （选填“有”或“无”）关。
(4)利用示波器的波形反映钢尺发声的特点，这种科学方法称为 法。
【题型14】音调、响度与音色的综合
小明在观看网络视频时，有时会改变播放倍速，有时会拖动扬声器滚条调节声音，操作按钮如图所示，下列操作中可以使音调变高且响度变大的是（　　）
A.2倍速播放，再拖动滚条向右
B.2倍速播放，再拖动滚条向左
C.0.5倍速播放，再拖动滚条向右
D.0.5倍速播放，再拖动滚条向左
【举一反三1】医生给病人看病时常使用听诊器，因为听诊器能(　　)
A.增大振动的振幅，使响度增大
B.增大发声体的频率，使音调变高
C.集中声音的能量，使传入人耳的声音更响
D.减小医生和患者的距离，使传入人耳的声音更响
【举一反三2】“不敢高声语，恐惊天上人”。这里的“高”指的是声音的 （填“音调”“响度”或“音色”）大。月宫里的嫦娥不会听到你说话的声音，因为 不能传声。
【举一反三3】蝴蝶和蚊子都从我们的眼前飞过，我们为什么能听到蚊子的声音，而听不到蝴蝶的声音？
【举一反三4】某同学用钢尺探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
(1)如图甲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，同时注意观察钢尺振动________，改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次的振动快慢大致________，实验发现拨动钢尺的力度越大，钢尺________越大，发出声音的________越大；
(2)在实验中会发现：当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于____________________________________，在以上实验中，用到了研究问题的常用方法是____________；
(3)为了更为直观的感受音调与频率的关系，该同学用手机发声软件，分别发出了256 Hz和512 Hz频率的声音，发现__________频率的声音音调更高，对应的是图中________。第二章 声现象第2节 声音的特性
【题型1】音调的理解 1
【题型2】音调与频率的关系 6
【题型3】打击乐器与音调问题 10
【题型4】管乐器的音调问题 14
【题型5】探究弦乐器的音调影响因素 17
【题型6】弦乐器的音调问题 20
【题型7】超声波与次声波 23
【题型8】响度的理解 25
【题型9】响度与振幅的关系 28
【题型10】影响声音响度的因素 31
【题型11】音色的理解 36
【题型12】探究声音的特性 38
【题型13】根据波形图判断声音的特性 42
【题型14】音调、响度与音色的综合 46
【题型1】音调的理解
【典型例题】如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺的一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音；再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，听到的声音（　　）
A.响度变大 B.响度变小 C.音调变高 D.音调变低
【答案】D
【解析】将一把钢尺紧紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音；保持钢尺振动的幅度大致相同，增大钢尺伸出桌边的长度，则钢尺振动得越慢，因此听到声音的音调变低。
【举一反三1】如图所示，在E、F、G、H四个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，则不正确的说法是（　　）
A.敲打H瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口，E的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口，H的音调最高
D.如果瓶周围没有空气，瓶发出的声音就不能直接传入人耳
【答案】A
【解析】声速的大小与频率无关，敲打每个瓶子时，音调不同，但速度相同，故A错误；
用嘴依次吹瓶口，E中的空气柱最短，发出的音调最高，故E的音调最高，故B正确；
用筷子敲击瓶子，由于瓶子中装有水的多少不同，导致敲击时，振动快慢就不同，水少的振动快，故H的音调最高，故C正确；
声音的传播需要介质，如果瓶周围没有空气，瓶发出的声音不能直接传入人耳，故D正确。
【举一反三2】如图所示，将钢尺的一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边，拨动钢尺。改变钢尺伸出桌面的长度和拨动钢尺的力度，将钢尺发出的不同声音信号输入示波器。显示的两种不同波形如图甲、乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A.钢尺伸出桌面的长度较长时，对应的是甲波形图
B.用较大的力拨动钢尺时，对应的是乙波形图
C.甲波形图的音调比乙低
D.甲波形图的响度比乙大
【答案】D
【解析】由波形图可知，甲的振动频率比乙快，说明此时钢尺振动快，则钢尺伸出桌面的长度较短，故A错误；
由波形图可知，甲的振幅大于乙的振幅，说明此时钢尺振动幅度大，拨动钢尺的力度较大，故B错误；
甲和乙比较，甲波形振动的频率高，音调高，故C错误；
甲和乙比较，甲的振幅大于乙的振幅，说明甲声音的响度比乙大，故D正确。
如图探究声音的实验中，能用来探究影响音调高低因素的是（　　）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
能影响音调高低的因素是振动频率。
手指蘸水摩擦杯口时，改变注入杯中水量，可以改变振动频率，故A符合题意；
将发声的音叉与面颊接触，有麻的感觉，是验证声音是由物体振动产生的，故B不符合题意；
响铃时，不断抽出瓶内的空气，是验证声音的传播需要介质，故C不符合题意；
敲鼓时，用大小不同的力，是探究响度与振幅的关系，故D不符合题意。
【举一反三4】往杯子里倒水，听声音就能知道水是否要满了。据此你认为正确说法是（　　）
A.这个声音的发声体是水
B.随着水位升高，音调降低
C.随着水位升高，音调升高
D.倒水过程中音调保持不变，响度增大
【答案】C
【解析】往杯子里倒水时，是杯子中空气柱振动发声，故A不正确；
水越多，瓶内的空气柱越短，发声的频率越高，音调越高，故B不正确，C正确；
音调是由振动频率决定的，因此水位的高低可以影响音调的高低，故D不正确。
【举一反三5】如图所示为某位同学利用长短不一的吸管制作的排箫，演奏时吹奏相应长度的吸管；就会发出特定的声音，吹奏时吸管内的空气柱因 而发声，用相同力度吹长短不同的吸管是为了改变声音的 。
【答案】振动 　 音调
【解析】声音是由物体的振动产生的。当吹奏排箫的吸管时，吸管内的空气柱会受到气流的冲击而振动，从而产生声音。
音调的高低与发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 当用相同力度吹长短不同的吸管时，长的空气柱振动慢，频率低，发出的声音音调低；短的空气柱振动快，频率高，发出的声音音调高。
【举一反三6】如图所示为某位同学利用长短不一的吸管制作的排箫，演奏时吹奏相应长度的吸管；就会发出特定的声音，吹奏时吸管内的空气柱因 而发声，用相同力度吹长短不同的吸管是为了改变声音的 。
【答案】振动 　 音调
【解析】声音是由物体的振动产生的。当吹奏排箫的吸管时，吸管内的空气柱会受到气流的冲击而振动，从而产生声音。
音调的高低与发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。 当用相同力度吹长短不同的吸管时，长的空气柱振动慢，频率低，发出的声音音调低；短的空气柱振动快，频率高，发出的声音音调高。
【举一反三7】（诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）”。其中的“埙”是我国最古老的闭口吹奏乐器，用陶土烧制而成，形如鸡蛋，如图所示。演奏者吹埙的声音主要是由埙内空气柱___________产生的，用手指按住不同的埙孔是为了改变声音的___________。（选填“音调”、“响度”或“音色”）
【答案】振动 音调
【解析】演奏者吹埙的声音主要是由埙内空气柱振动产生的；
吹埙过程中，用手指按住不同的埙孔，改变的是空气柱的振动频率，即声音的音调。
【题型2】音调与频率的关系
【典型例题】如图所示，王亚平在“天宫”弹奏古筝，分别拨动古筝的八、十三号弦，用同一设置的相机拍摄到两弦最左摆到b处，最右摆到c处，静止时在a处。测出每振动880次，八号弦用时2s，十三号弦用时4s，则八号弦（　　）
A.从a→c→a过程振动了1次
B.振幅比十三号弦大
C.音调比十三号弦高
D.频率为880HZ
【答案】C
【解析】以八号弦为例，弦从a→c→a→b→a过程为振动1次，故A不符合题意；
由题图可知：八号弦的振动幅度明显小于十三号弦，故B不符合题意；
频率是指每秒钟振动的次数，八号线振动频率为440Hz，十三号弦振动频率为220Hz，即八号线的音调比十三号弦高，故C符合题意；
八号线振动频率为440Hz，故D不符合题意。
如图是歌曲《如愿》中的一段歌词与乐谱。小张同学正确演唱“遥遥的路”四个字时，这个旋律片段的音符及其频率如表所示。下列说法中正确的是（　　）
A.演唱音符1时的音调最高
B.音符2的频率293Hz表示声带每分钟振动293次
C.演唱音符4时的响度最大
D.演唱音符1到4时，声音在空气中的传播速度不变
【答案】D
【解析】
音调与发声体的振动频率有关，演唱音符1时的频率261Hz最低，音调最低，故A错误；
声源每秒振动的次数叫做频率，则音符2的频率293Hz表示声带每秒振动293次，故B错误；
演唱音符4时的频率最高，音调最高，而响度表示声音的大小，与振幅和距离声源的远近有关，故C错误；
声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s，则演唱音符1到4时，声音在空气中的传播速度不变，故D正确。
【举一反三2】如图甲所示，某小组的同学在8个相同的水瓶中灌入水，水的高度不等。
甲
(1)若用相同的力敲击它们，就可以发出不同音调的声音，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越________；
(2)若用嘴依次吹瓶口，也可以发出不同音调的声音，瓶中的水越多，发出的声音的音调就越________；
(3)在一次实践活动中，几位同学也在演示这个实验，如果敲击了其中3个瓶子，依次发出的声音为“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”，请在图乙中画出另外两个瓶子中的大致水位线；
乙
(4)同组的同学又准备了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丙所示，某同学根据所听声音音调的高低猜想发声的音调可能与：
丙
猜想一：气柱的长短有关；
猜想二：量筒的粗细有关；
猜想三：水柱的长度有关；
(5)若探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”应选量筒________、________(填字母代号)；
(6)若选择的是量筒b、c，则探究的是发声的音调与量筒的粗细是否有关；
(7)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__________(填“c高”“d高”或“一样高”)；
(8)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。
【答案】　(1)低　(2)高　(3)见解析图　(5)a　b　(7)一样高　(8)c
【解析】　(1)当用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶子和水，瓶中盛水越多，越难振动，频率越小，音调越低。
(2)当用嘴依次吹瓶口，振动的物体是空气柱，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越大，音调越高。
(3)敲击其中三个瓶子，依次发出的声音为“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”，音调越高，瓶中的水应该越来越少，如图所示。
(5)当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时，根据控制变量法，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图中可知a、b符合题意。
(6)对比图中b、c可知：气柱长短相同，但量筒的粗细不同，所以选择这两个量筒探究的是“气柱发声的音调跟量筒的粗细的关系”。
(7)发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关，而c、d中空气柱的长度、粗细都相同，因此用同样大小的力在c和d的口上吹气，发出声音的音调一样高。
(8)用敲击的办法也能使量筒发声，声音主要是量筒和水柱振动发出的，量筒中盛水越多，越难振动，音调越低，故d的音调比c低。
【举一反三3】男同学说话声音“低沉”，是指男同学声音的　 　低，这是因为男同学说话时，声带　 　的缘故。
【答案】音调；振动慢
【举一反三4】在观看交响乐队演奏的过程中，小明发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同，他对此进行研究。讨论后提出了以下猜想：
猜想一：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的长度有关。
猜想二：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的横截面积（粗细）有关。
小明找来了两个未使用过的一次性注射器制成了一些哨子（如图所示）。注射器的规格分别为2.5mL和5mL。他一边吹哨子边调整注射器内空气柱的长度，同时利用专用仪器测出声音的频率，详见下表：
（1）选用序号为D、E、F的三次实验做对比，可以得出：当空气柱的 　 　相同时，管内空气柱越长，音调越 　 　。
（2）选用序号为AD或BE或CF的两次实验做对比，可以得出的结论是：当空气柱的长度相同时，管内空气柱横截面积越 　 　，音调越低。
（3）在此实验中，小明采用的研究方法是：　 　。
【答案】（1）横截面积（或粗细）；低；（2）大；（3）控制变量法。
【题型3】打击乐器与音调问题
【典型例题】如图所示，在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。用相同大小的力敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7”的声音来。关于这种“水瓶琴”，下列说法错误的是（　　）
A.声音是由瓶内的空气振动产生的
B.声音在空气中以声波的形式传播
C.7个水瓶发出声音的响度大致相同
D.最右边水瓶发出声音的音调最高
【答案】A
【解析】用相同大小的力敲击它们，声音是由瓶内空气和水振动产生的，故A错误；
声音在空气中以声波的形式传播，故B正确；
用力敲击时，力的大小相同，振幅相同，7个水瓶发出声音的响度大致相同，故C正确；
瓶内的水越少，振动越快，音调越高，最右边水瓶发出声音的音调最高，故D正确。
【举一反三1】用相同的力敲击大小不同的青铜编钟，是为了使钟发出的声音主要不同的是（　　）
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
【答案】B
【解析】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。用相同的力，敲击大小不同的钟能发出声音的高低不同，即音调不同，故B符合题意，ACD不符合题意。
【举一反三2】演奏者通过敲击如图大小均不同的碗，可以演奏出美妙的乐曲。下列说法正确的是（　　）
A.敲击不同的碗，响度肯定不一样
B.用不同力度敲击同一个碗，音调是不一样的
C.若碗的材质不同，则敲击时音色将不同
D.敲击时美妙的声音是通过空气振动发声的
【答案】C
【解析】用大小相同的力敲击不同的碗，振动快慢不同，音调不一样，振动幅度相同，响度相同，故A错误；
不同力度敲击同一个碗，响度不同，音调是一样的，故B错误；
音色与发声体的材料和结构有关，如果碗的材质不同，敲击时音色不同，故C正确；
敲击时美妙的声音是通过碗的振动发声的，故D错误。
【举一反三3】小明用金属管自制乐器，如图所示。敲击不同长度的金属管，能发出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”。他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时，应敲击的金属管是（　　）
A.a B.b C.e D.f
【答案】C
【解析】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；演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时，对应的音是“sol（5）”，所以应敲击的金属管是e。故ABD不符合题意，C符合题意。
【举一反三4】如图所示，8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，从左到右敲击它们，可以听到发出的声音音调逐渐__________（选填“变高”或“变低”），此时声音是由__________振动产生的。
【答案】变高 瓶和水
【解析】8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，从左到右敲击它们，可以听到发出的声音振动越来越快，频率越来越高，音调逐渐变高，此时声音是由瓶和水振动产生的。
【举一反三5】小亮找来7个相同的瓶子，装入不同高度的水，如图所示。用嘴贴着瓶口用相同的力度吹气，发现能吹出不同的声音。请你回答下列问题：
（1）用嘴贴着瓶口吹气，发出的响声是由　　　振动产生的。
（2）这里所说的不同声音指的是声音特性中的　　　不同，吹　　　（填序号）瓶时，发出的声音该特性值最大。
（3）如果用筷子从左向右敲击瓶口，则敲　　　（填序号）瓶时，发出的声音音调最高。
【答案】（1）空气柱　　 （2）音调　　 G　　（3） A
【解析】（1）把嘴贴在瓶口吹气，引起瓶内水面上方空气振动，进而产生声音，所以声音主要是由瓶内水上面的空气柱振动发出的。
（2）用嘴贴着瓶口用相同的力度吹气，空气柱振动发声，吹气力度相同，空气振动幅度相同，发出声音的响度相同，但是由于水面上方空气柱长短不同，振动快慢不同，所以音调不同，空气柱越短，空气振动的越快，发出声音的频率越高，音调越高，所以吹G瓶时，发出的声音音调越高。
（3）用筷子敲打瓶子时，声音主要是瓶子和水柱振动发出的，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，振动越慢，音调越低，故A的音调最高，G的音调最低。
【举一反三6】如图所示为八个相同的玻璃瓶，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和水振动产生的
C．a瓶的音调最低
D．d瓶的音调最高
【答案】B
【解析】 敲击瓶子时，声音是由瓶子和水柱的振动产生的，故A错误，B正确；
从左往右瓶内水的质量逐渐增多，从左往右敲击瓶子时瓶子振动越来越慢（即振动频率越来越低），所以声音的音调会变低，即a瓶的音调最高，h瓶的音调最低，故C、D错误；
【题型4】管乐器的音调问题
【典型例题】在班级举行的“小小音乐会”上，同学们用自制的乐器演奏，甲图为水瓶琴，乙图为可以上下推拉活塞的哨子。下面有关说法正确的是（　　）
A.甲图：对着水瓶琴瓶口吹气时，振动的主要是瓶内水柱
B.甲图：敲击水瓶琴时，从左到右音调逐渐变高
C.乙图：向上推活塞，哨音的音调会变高
D.乙图：向下拉活塞，哨音的音调会变高
【答案】C
【举一反三1】古时排箫（管乐器）又叫做“参差”，是由长短不一的竹管组成，所以人们都说“参差不齐”，如图所示，其竹管参差不齐，目的是为了改变声音的（　　）
A.音调 B.音色 C.传播速度 D.响度
【答案】A
【解析】排箫由参差不齐的竹管组成，是为了改变竹管内空气柱振动时的频率，从而改变声音的音调。
【举一反三2】古时排萧又叫做“参差”，是由长短不一的竹管组成，所以人们都说“参差不齐”，如图所示，箫声是由其竹管内的空气柱 　 　产生的；竹管参差不齐，是为了吹出不同 　 　（填声音的特性）的箫声。
【答案】振动；音调
【举一反三3】微风吹过，小明观察到家里的金属管风铃会发出悦耳的声音，于是他想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同，长度和直径都不同的三根金属管，将它们用细线悬挂敲击后，测出各自发出声音的频率和声强级，数据如下表：
（1）从表中数据可知，编号为 　 　的金属管发出声音的响度最大，编号为 　 　的金属管发出声音的音调最低。
（2）根据表中数据 　 　（填“能”或“不能”）得出“金属管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论。
（3）如果想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系，则需再增加一根长度为31.00cm、直径为 　 　cm的金属管。
【答案】（1）2；3；（2）不能；（3）1.50cm或2.50cm
【举一反三4】一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气。如果能分辨出“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶，就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题：
（1）这位同学对瓶吹气时会引起 　 　振动；
（2）这位同学能分辨出四个音阶，得出的结论是 　 　；
（3）如果改用筷子敲打瓶子，那么音调的排序是否一样？　 　，请说明理由。 　 　；
（4）小明同学利用声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来，如图2所示，则下列说法正确的是 　 　；
A．三次实验小明是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B．三次实验小明是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C．甲、乙两图对应的实验中，小明敲击瓶子的快慢相同
D．丙图对应实验中，小明的敲击的瓶子发出的声音最尖锐
（5）如图3，将正在发声的手机放入密闭的瓶中，不断抽气，可以感觉到声音的变化，我们用细线将手机悬挂起来的目的是 　 　。
【答案】（1）瓶内空气柱；（2）空气柱的长度越短，振动频率就越大，音调越高；（3）不一样；用筷子敲打瓶子时，是瓶子和瓶内的水在振动，瓶内的水越少，瓶子和瓶内的水振动越快，发出声音的音调就越高；（4）B；（5）减少固体（瓶子）传声对实验的影响。
【题型5】探究弦乐器的音调影响因素
【典型例题】如图为小红、小辉用自制的土吉它研究音调和哪些因素有关。他们选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
（1）若他们想研究音调的高低与琴弦长度的关系应选择 两根琴弦。
（2）若他们想研究音调的高低与琴弦粗细的关系应选择 两根琴弦。
（3）他们能否选择c和d进行研究，答： 。（选填“能”或“不能”）
（4）本实验用到的研究方法是 。（选填“控制变量法”或“转换法”）
【答案】（1）ad （2）ab （3）不能 （4）控制变量法
【解析】（1）研究音调高低和琴弦长度的关系，应保持材料和粗细相同。故应选择a和d。
（2）选择a和b，材料和长度相同，因此是探究音调高低跟琴弦粗细的关系。
（3）选择c和d，长度和材料都不同，不符合控制变量法，不能进行探究；
（4）该实验用到了控制变量法。
【举一反三1】小明发现琴弦发出的声音的音调的高低受一些因素的影响，他经过和同学的讨论，提出了以下的猜想；
猜想一：琴弦发出的声音的音调可能与琴弦的粗细有关。
猜想二：琴弦发出的声音的音调可能与琴弦的长短有关。
猜想三：琴弦发出的声音的音调可能与琴弦的材料有关。
（1）验证猜想一，应选用编号为 、 的琴弦进行实验。
（2）为验证猜想二，应选用编号为 、 的琴弦进行实验。
（3）为了验证猜想三，则空格处应填上的数字是 。
（4）小明研究这个问题采用的主要研究方法是 。
（5）实验结论：同一琴弦，弦越短音调越 ；由甲、乙可知，弦越粗音调越 。
【答案】（1）甲；乙；（2）甲；丙；（3）10；（4）控制变量法；（5）高；低
【解析】（1）根据控制变量法可知，探究琴弦发出声音的音调与琴弦的粗细关系时，应该控制琴弦的长度和材料相同，改变琴弦的粗细，应选用编号为甲、乙的琴弦进行实验。
（2）根据控制变量法可知，探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长短关系时，应该控制琴弦的材料和粗细相同，改变琴弦的长短，即选择甲、丙的琴弦进行实验。
（3）根据控制变量法可知，要探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时，应该控制琴弦的长度和粗细相同，改变琴弦的材料，由表格数据可知，乙、丁的材料不同，粗细相同，故丁的长度应与乙的长度相同，即为10cm。
（4）实验中，琴弦发出声音的音调可能与弦的粗细、长短、材料等因素有关，当探究与某个因素的关系时，需控制其它因素不变，因此所运用的主要研究问题的方法是控制变量法。
（5）音调的高低与振动的频率有关，同一琴弦，弦越短，振动的频率越快，音调越高；弦越粗，振动的频率越低，音调越低。
【举一反三2】小明在学习吉他演奏的过程中发现琴弦发出声音音调的高低，可能受各种因素影响，拧动弦钮，调整了琴弦松紧，音调高低也有变化．小明对此进行探究，经过与同学们讨论，做出了影响琴弦发出声音的音调高低的猜想：
猜想一：可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：可能与琴弦的长短有关；
猜想三：可能与琴弦的材料有关。
为验证猜想，他找来琴弦，规格如表所示：
（1）为验证猜想一，可选编号为 　 　的两组琴弦进行实验探究。
（2）选择AC研究后发现音调不同，由此得出的结论是 　 　。
（3）为验证猜想三，表格中琴弦D的横截面积应该是 　 　mm2。
（4）实验的研究方法是 　 　法，你觉得琴弦音调高低还与琴弦的 　 　有关。
【答案】（1）AB； （2）当琴弦的材料和横截面积相同时，琴弦的音调高低与琴弦的长度有关；（3）0.76；（4）控制变量；松紧。
【举一反三3】为了探究琴弦振动的音调和响度与弦的关系，物理科技活动小组的同学开展了一次探究实验，下表记录的是实验数据和现象。
（1）分析比较第1组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
（2）分析比较第2组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
（3）分析比较第3组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
（4）分析比较第4组数据和现象可得出结论为：在其他条件相同的情况下，　 　。
【答案】（1）音调的高低与弦的粗细有关，弦越细，音调越高；（2）音调的高低与弦的松紧程度有关，弦越紧，音调越高；（3）音调的高低与弦的长短有关，弦越短，音调越高；（4）响度的大小与弦的振幅有关，振幅越大，响度越大。
【题型6】弦乐器的音调问题
【典型例题】2022年央视元宵晚会上，宇航员王亚平在空间站弹奏悠扬的《茉莉花》为全国人民送上祝福。关于琴声说法正确的是（　　）
A.悦耳的琴声是由空气振动产生的
B.琴声通过声波从空间站传向地面
C.改变拨动琴弦的长度，琴声的音调变化了
D.琴声在空间站里传播速度是3.0×108m/s
【答案】C
【解析】悦耳的琴声是由于琴弦振动产生的，故A错误；
太空中是真空，琴声不能在太空中传播，故B错误。
改变拨动琴弦的长度可以改变琴弦振动的频率，从而改变它的音调，故C正确；
琴声在空间站里的传播速度大约是340m/s，故D错误。
【举一反三1】二胡是中国的民族乐器，有粗（内弦）、细（外弦）两根弦，拉弓时马尾和弦摩擦发出声音，如图所示，下列关于二胡的说法正确的是（　　）
A.加大摩擦弦的力量，是为了改变声音的音调
B.手指按压在弦的相同位置，摩擦粗细不同弦是为了改变响度
C.用手指按压同一根弦的不同位置，是为了改变音调
D.随着二胡的声音向外传播，其音调也越来越低
【答案】C
【解析】加大摩擦弦的力量，可使弦的振幅不同，从而发声的响度不同，不能影响音调，故A错误；
手指按压在弦的相同位置，摩擦粗细不同弦，由于两根弦的粗细不同，振动的频率不同，发声的音调不同，故B错误；
用手指按压同一根弦的不同位置，弦振动部分的长度不同，振动的频率不同，发声的音调不同，故C正确；
随着二胡的声音向外传播，其振动频率不变，则音调不会降低，D错误。
【举一反三2】如图所示的现象中，下列分析正确的是（　　）
A.甲图：弹奏古筝时，手在不同位置按弦，目的是改变发出声音的响度
B.乙图：钢尺伸出桌边的长度越长，用同样的力拨动时发出的声音的音调越低
C.丙图：开启倒车雷达，可利用次声波回声定位
D.丁图：工人戴上防噪声耳罩，是从阻断噪声传播的方面着手控制噪声
【答案】B
【解析】古筝是琴弦振动发出声音的，手在不同位置按弦，弦振动的快慢会不一样，所以声音的音调就会发生变化，故A错误；
钢尺伸出桌边的长度越长，用同样的力拨动时振动越慢，频率越低，发出的声音的音调越低，故B正确；
开启倒车雷达，可利用超声波回声定位，故C错误；
工人戴上防噪声耳罩，是在人耳处减弱噪声，故D错误。
我国的传统乐器有笛子、箫、琵琶、古筝、铜鼓等，下列有关说法错误的是（　　）
A.调节琵琶琴弦的松紧是为了改变音调
B.不同乐器演奏时音色不同
C.各种乐器演奏同一首乐曲，音调不同
D.乐器发出的声音通过空气传播到人们的耳朵
【答案】C
【解析】
调节琵琶的琴弦的松紧，可改琴弦振动的快慢，从而改变发声的音调，故A正确，不符合题意；
不同物体发生的音色一般不同，所以不同乐器演奏时音色不同，故B正确，不符合题意；
各种乐器发声的音色不同，演奏同一首乐曲，音调相同，音色不同，故C错误，符合题意；
声音的传播需要介质，乐器发出声音通过空气传播到人们的耳朵中，故D正确，不符合题意。
【举一反三4】声音音调的高低与物体振动的　　　　　 有关。在“动手动脑学物理”选修课上，同学们利用橡皮基制作了小吉他，如图所示，如果他将橡皮筋绷得越紧，拨动时发出的音调会越　　　　　。
【答案】频率　　 高
【解析】声音的频率高，则音调高，频率低，则音调低，所以声音音调的高低与物体振动的频率有关。
橡皮筋绷得越紧，振动的频率越快，发出的音调会越高。
【举一反三5】用手拨动橡皮筋时，橡皮筋嗡嗡作响；停止拨动，橡皮筋也停止作响。这个现象说明了声音是由物体 　 　产生的。用相同的力度拨动仅粗细不同的橡皮筋时，会发现橡皮筋发声时声音的 　 　不同。
【答案】振动；音调。
【举一反三6】如图所示，小王同学正在弹奏吉他，清脆的琴声是通过弦的　 　产生，他在弹奏前要“调弦”，这样做目的是通过调整弦的松紧来调节　 　。当他弹完3（mi）再弹1（dou）时，他的摁弦的手指应向　 　（“上”或“下”）移动。
【答案】振动；音调；上。
【题型7】超声波与次声波
【典型例题】正在发声的甲、乙两音叉的振动频率分别是256Hz、516Hz，两个音叉相比，下列说法正确的是（　　）
A.甲音叉发出的声音响度一定小
B.甲音叉比乙音叉音调高
C.乙音叉振动的一定更快
D.甲发声时的振幅一定小
【答案】C
【解析】甲、乙两音叉的振动频率分别是256Hz、516Hz，甲振动的慢，乙振动的快，所以甲音叉发出声音的音调一定比乙低。响度是由发声体振动的幅度决定的，不知道甲、乙音叉发声的振幅关系，无法比较其发出声音的响度大小。故ABD不符合题意，C符合题意。
【举一反三1】下表是人和几种动物的发声频率和听觉范围
从表中可以看出，可以发出次声的是（　　）
A.人 B.蝙蝠 C.大象 D.狗
【答案】C
【举一反三2】根据如图所给的信息，判断下列说法正确的是（　　）
A.在温度相同的空气中，蝙蝠发出的声传播速度较人声快
B.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
C.5Hz的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的
D.人听觉频率范围比人发声频率范围要大
【答案】D
【解析】在温度相同的空气中，蝙蝠发出的声的传播速度和人声的传播速度相同，故A错误；
由图可知，而蝙蝠可以发出高于20000Hz的声，人只能听到20~20000Hz之间的声音，故不能听到所有频率的声音，故B错误；
人耳能听到20～20000Hz的声音，5Hz的声人耳听不到，故C错误；
由图可知，人发声频率范围是85～1100Hz，人耳能听到20～20000Hz的声音，人听觉频率范围比人发声频率范围要大，故D正确。
【举一反三3】根据中国地震台网正式测定，10月23日3时20分在广东汕头市南澳县海域发生5.0级地震，民众被摇醒，震源深度10千米，震中位于北纬23.32度，东经117.39度，距海岸线最近约27千米。地震来临前，许多动物都有异常反应，其原因可能是（　　）
A.这些动物反应灵敏
B.这些动物能观察到地面的振动
C.这些动物能听到超声
D.这些动物能听到次声
【答案】D
【解析】地震波属于次声波，地震来临前，许多动物都有异常反应，是因为这些动物能听到次声波，故ABC错误，D正确。
【举一反三4】人听到蜜蜂飞行的“嗡嗡声”，是由蜜蜂翅膀 　 　产生的，通过 　 　传入人耳，但人听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶发出的是 　 　声波。
【答案】振动；空气；次。
【举一反三5】研究表明，大多数蝙蝠肺中的气体呼出经过声带时，就会产生超声波，它在空气中遇到任何目标时都会反射回来。蝙蝠的大脑能对返回的超声波进行处理以确定目标离自己有多远。与人类女高音相比，蝙蝠发出的声波频率________（填“更高”或“更低”）。科学家受此启发发明了用于测量海水深度的________系统。
【答案】更高 声呐
【解析】蝙蝠在飞行中能不断发出频率更高的超声波，这种超声波信号碰到任何物体时，都会被反射回来。蝙蝠的这种方法叫回声定位；
科学家根据回声定位原理发明了声呐系统。
【举一反三6】人耳能听到的声音的频率范围为___________Hz，人们把频率高于___________Hz的声叫做超声波，把频率低于___________Hz的声叫做次声波。
【答案】20Hz～20000 20000 20
【解析】人耳能听到的声音的频率范围为20Hz～20000Hz；把频率高于20000Hz的声叫做超声波，把频率低于20Hz的声叫做次声波。
【题型8】响度的理解
比赛时，晓晓同学为苏炳添加油的欢呼声越来越大，这个“越来越大”是指（ ）
A.音色
B.音调
C.响度
D.速度
【答案】C
【解析】
响度表示声音的强弱，晓晓同学为苏炳添加油的欢呼声越来越大，这个“越来越大”是指声音的响度越来越大，故ABD不符合题意，C符合题意。
【举一反三1】研学活动中，讲解员使用“小蜜蜂”扩音器主要是为了改变声音的（　　）
A.音色 B.音调 C.响度 D.传播速度
【答案】C
【解析】研学活动中，讲解员使用“小蜜蜂”扩音器让声音变大，即增大了声音的响度；故C正确，ABD错误。
【举一反三2】小李用收音机收听英语节目，为了不打扰别人休息，他调低了收音机的音量，这是改变了声音的（　　）
A.响度 B.音调 C.音色 D.声速
【答案】A
【解析】为了不打扰别人休息，他调低了收音机的音量，这是改变了声音的响度，故A正确，BCD错误。
【举一反三3】首届定西文化艺术月——“唱响定西”青年歌手大赛于10月8日在市体育运动中心广场拉开帷幕。下列有关声音的说法不正确的是（　　）
A.歌手发出的声音由声带振动产生
B.歌手使用扩音器的目的是改变歌声的响度
C.歌声通过空气传到现场观众耳中
D.歌声在真空中的传播速度是3×108m/s
【答案】D
【解析】歌手发出的声音由声带振动产生，故A正确；
歌手使用扩音器的目的是改变歌声的响度，故B正确；
歌声通过空气传到现场观众耳中，故C正确；
真空不能传声，歌声在真空中的传播速度为零，故D错误。
假日出游，我们在乘坐高铁等公共交通工具时，为避免影响其他乘客，交谈时应“轻声细语”、“轻声细语”主要指控制声音的（　　）
A.响度
B.音调
C.传播速度
D.频率
【答案】A
【解析】
响度是指声音的大小或强弱，音调指声音的高低，音色是指声音的品质和特色，频率是指振动的快慢，可以影响到音调的高低。“轻声细语”是指声音小，而响度是指声音的大小，所以在公共场所交谈要“轻声细语”，是指要控制声音的响度。
【举一反三5】学校楼道内贴有“请勿大声喧哗”的标语，这是提醒同学们要控制声音的 　 　。
【答案】响度。
【举一反三6】如图所示，手机与音叉的位置保持不变，敲击音叉后，手机软件测出音叉发出的声音从40dB逐渐变为20dB。说明声音的 变小。此过程中，手机所测到的声音是通过 传播的。
【答案】响度 空气
【解析】利用手机软件测出音叉发出的声音从40dB变为20dB，表明响度变小了；
手机接受到的声音是通过空气传播的。
【举一反三7】用古琴弹奏名曲《高山流水》时，琴声是由琴弦的　　　　　产生。演奏者不断拨动同一根琴弦，使其振幅越来越大，琴弦发出声音的响度变　　　　　 。
【答案】振动　　 大
【解析】声音是由物体振动产生的，所以琴声是由琴弦的振动产生。
演奏者不断拨动同一根琴弦，使其振幅越来越大，琴弦发出声音的响度变大。
【题型9】响度与振幅的关系
【典型例题】如图所示，将正在发声的音叉，轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开。弹开的幅度越大，音叉发出声音的（　　）
A.音调越高 B.响度越大 C.音色越好 D.速度越大
【答案】B
【解析】由题意知，乒乓球弹开的幅度越大，说明音叉的振幅越大，音叉发出声音的响度越大。
【举一反三1】在班里举行的小型音乐会上，两个自制的小乐器吸引了大家的注意。如图甲，向8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击他们会发出不同的声音。如图乙，在筷子上捆一些棉花，做一个活塞，用水蘸湿棉花后从下端插入两端开口的塑料管中，用嘴吹管的上端，可以发出不同的声音。下列说法正确的是（　　）
A.图甲，敲击瓶子时，是瓶内空气柱振动发声
B.图甲，用相同大小的力敲击瓶子，最右边水瓶发出声音的响度最大
C.图乙，吹哨子时，是塑料管振动发声
D.图乙，吹哨子时，向上推活塞，发出的声音音调变高
【答案】D
【解析】声音是由物体振动产生的，敲击水瓶琴时，是瓶子和水振动发声，故A错误；用相同大小的力敲击水瓶琴时，振幅相同，声音的响度相同，故B错误；声音是由物体振动产生的，吹哨子时，空气柱振动发声，故C错误；吹哨子时，向上推活塞，空气柱变短，振动变快，音调变高，故D正确。
【举一反三2】如图所示，使劲按住尺子，拨动尺子外端听到声音。要使听到发声的响度变化，应（　　）
A.减小压住尺子的力度
B.用不同的速度拨动尺
C.改变尺子伸出桌面的长
D.用大小不同的力拨动尺
【答案】D
【解析】使听到发出的响度变大，需要增大尺子的振幅，所以应用更大的力拨动尺子；改变尺子伸出桌面长度、用更快的速度拨动尺子无法改变尺子振动的振幅，无法改变响度大小的变化。
【举一反三3】如图所示是用一根吸管做的笛子，在吸管上有五个孔，其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹——产生笛声。用手指按住其他不同的孔吹笛，可以听到不同的声音，这主要改变了声音的 。当用力吹笛时，主要改变笛子发出声音的 。
【答案】音调 响度
【解析】吹笛子发出的声音，是由笛子内部空气柱振动产生的，用手指按住不同的孔吹笛时，改变了振动部分空气柱的长度，从而改变了声音的音调；
当用力吹笛时，空气柱的振幅变大，响度变大。
【举一反三4】某同学用钢尺探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
(1)如图甲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，同时注意观察钢尺振动________，改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次的振动快慢大致________，实验发现拨动钢尺的力度越大，钢尺________越大，发出声音的________越大；
(2)在实验中会发现：当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于____________________________________，在以上实验中，用到了研究问题的常用方法是____________；
(3)为了更为直观的感受音调与频率的关系，该同学用手机发声软件，分别发出了256 Hz和512 Hz频率的声音，发现__________频率的声音音调更高，对应的是图中________。
【答案】　(1)幅度　相同　振幅　响度　(2)发出声音的频率低于20 Hz　控制变量法　(3)512 Hz　乙
【解析】　(1)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，同时注意观察钢尺振动幅度，要探究音调与响度的关系，需控制物体的振动快慢相同，即频率相同，拨动钢尺的力度越大，钢尺振动幅度越大，发出声音的响度会越大。
(2)钢尺伸出桌面的长度越长，振动频率越低，发出声音的音调越低，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，发出声音的频率低于20 Hz，属于次声波，不在人类听觉范围。在用钢尺探究音调和响度分别与什么有关时，我们每次只研究其中一个变量时，要控制其他量不变，因此用到了控制变量法。
(3)音调与物体振动频率有关，频率越大，音调越高，所以512 Hz频率的声音音调更高。
乙、丙两图，乙振动频率大，丙振动频率小，所以乙发出声音的音调更高。
【举一反三5】下面是探究声现象的实验情景，请回答相关问题：
(1)在探究“声音是由物体振动产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，如图甲，发现乒乓球被多次弹开，这说明 ；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球 （选填“能”或“不能”）弹开，被敲击的音叉 （选填“会”或“不会”）发出声音。
(2)如图丙所示，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，用相同力度再次拨动，使钢尺两次振动的幅度大致相同。每次振动幅度大致相同时为了控制 相同，这种实验方法叫 （选填“转换法”“理想实验法”“控制变量法”）。
【答案】(1)声音是由物体振动产生的 不能 会(2)响度 控制变量法
【解析】（1）将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，乒乓球被多次弹开，说明声音是由物体的振动产生的，这样做是为了放大音叉的振动，使观察更清楚。声音是由物体的振动产生的，被敲击的音叉因为振动会发出声音，但因为月球上没有空气，两音叉之间为真空，声音无法传播，所以乒乓球不能弹开。（2）实验中，每次振动幅度大致相同，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，钢尺的振幅不变，响度不变，振动的频率发生了变化，音调会改变，可以探究音调与频率的关系； 实验中采用的是控制变量法。
【题型10】影响声音响度的因素
广东民间舞蹈英歌舞是我国首批国家级非物质文化遗产，如图所示表演者想增大两根舞槌对击时发出声音的响度，可以采用以下哪种方式（ ）
A.减小对击力度
B.增大对击力度
C.增大舞槌长度
D.减小舞槌长度
【答案】B
【解析】
减小对击力度，物体振动幅度会变小。根据响度与振幅有关，振幅越小，响度越小，所以这种方式会使两根舞槌对击时发出声音的响度减小；同理可知，增大对击力度，会使两根舞槌对击时发出声音的响度增大。故A不符合题意，B符合题意；
增大或减小舞槌长度，主要影响的是舞槌振动的频率，进而影响声音的音调，而非响度，故CD不符合题意。
在无其它声音干扰的操场中，扬声器持续发出一个音调、响度不变的声音，用分贝仪测出各处声音强弱的等级，分贝仪与扬声器距离用s表示，它们的关系如图所示。在声音传播过程中（　　）
A.扬声器发声体的振幅减小
B.扬声器发声体每秒振动的次数减少
C.s越远，声音的频率越小
D.s越远，测得声音强弱的等级越小
【答案】D
【解析】
扬声器持续发出响度不变的声音，而响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大，所以扬声器发声体的振幅不变，故A不符合题意；
扬声器发出声音的音调不变，音调由发声体每秒振动的次数决定，即频率决定，所以扬声器发声体每秒振动的次数不变，故B不符合题意；
声音在传播过程中，频率不变，声音的频率与距离无关；响度与距离有关，距离发声体越远，响度越小，故C不符合题意；
由图可知，随着分贝仪与扬声器距离s的增大，声音强弱的等级逐渐减小，故D符合题意。
【举一反三2】编钟是我国瑰宝。如图，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低。根据上述实验，以下说法合理的是（　　）
A.编钟发出声音的频率与其质量、被敲击的位置有关
B.若敲击Q处，编钟每秒振动的次数与敲N处时相同
C.若敲击Q处，编钟的振幅一定比敲N处时大
D.若敲击Q处，编钟的响度一定比敲N处时小
【答案】A
【解析】敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，说明编钟发出声音的频率与其质量、被敲击的位置有关，故A符合题意；敲M处发出的声音音调比敲P处的低，即敲M处编钟每秒振动的次数比敲P处的少，说明编钟发出声音的音调与被敲击的位置有关，同一编钟敲击的位置不同，编钟振动的频率不同，故敲击Q处，编钟每秒振动的次数与敲N处时不同，故B不符合题意；
编钟的振幅和响度与敲击的力度有关，与敲击的位置无关，故CD不符合题意。
【举一反三3】在探究“响度跟什么因素有关”的实验中，小东提出两种猜想：
猜想A：声音响度可能跟频率的大小有关；
猜想B：声音响度可能跟振幅的大小有关。
为了验证他的猜想，小东设计了如图所示的装置。
（1）如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球会被弹开是音叉　　　　产生的，这种物理研究方法叫　　　　 ；
（2）用小锤施加较小的力敲击音叉，发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较　　　　（选填“大”或“小”）；用小锤施加较大的力敲击音叉，发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较　　　　　　　　　　（选填“大”或“小”）。由此现象可验证小东的猜想　　　　（选填“A”或“B”）是成立的；
（3）如图乙所示，用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，该实验现象能说明：声波可以在　　　　中传播。
【答案】（1）振动　　 转换法　　（2）小　　 大　　 B　　（3） 空气
【解析】（1）音叉发声时音叉的振动难以直接观察，如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，音叉将乒乓球弹起，将振动放大，便于观察，通过乒乓球被弹起来观察音叉振动，是转换法的应用。
（2）用小锤施加较小的力敲击音叉，音叉振幅较小，发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较小，用小锤施加较大的力敲击音叉，音叉振幅较大，发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较大，由此表明，响度的大小与振幅有关，故此现象可验证小东的猜想B是成立的。
（3）声音传播需要介质，如图乙所示，敲击右边的音叉，声音通过空气在两个音叉之间传递。
【举一反三4】某同学用钢尺分别进行以下实验。
(1)把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时观察钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动，使钢尺每次振动的幅度大致相同，发现钢尺伸出桌面的长度越长，振动越慢，发出声音的音调越 ；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的 有关。
(2)在探究影响响度大小因素时，保持钢尺伸出长度不变，用大小 （选填“不同”或“相同”）的力拨动钢尺，发现声音的响度不同，从而得出了声音的响度与发声体的 有关。
【答案】(1)低 频率(2)不同 振幅
【解析】（1）实验中，钢尺伸出桌面的长度越长，振动越慢，发出声音的音调越低；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的频率有关，发声体的振动频率越快，发出声音的音调越高。（2）保持钢尺伸出长度不变，则钢尺振动的频率不变，用大小不同的力拨动钢尺，钢尺振动的幅度不同，发出声音的响度不同，所以可得：声音的响度与发生体振动的幅度有关，振幅越大，响度越大。
【举一反三5】 (1)如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音；然后将一端伸出桌边长一些，用相同的力度拨动钢尺，则听到它振动发出的声音的音调变 （选填“高”或“低”），这说明音调与 有关。在实验中会发现：当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是于 。
(2)如上图所示，钢尺伸出桌面的长度 （选填“改变”或“不变”），用大小不同的力拨动时，用力越大，听到的声音响度越 （选填“大”或“小”），说明响度的大小与发声体的 有关。
【答案】(1)低 频率 尺子振动较慢，发出了次声波人耳听不到(2)不变 大 振幅
【解析】（1）将钢尺紧按在桌面上，伸出桌边短时，振动物体的体积小，振动快，频率高，音调高；伸出桌边长时，振动物体的体积大，振动慢，频率低，音调低，所以可以说明音调与频率有关。
声音的音调与频率有关，振动频率越低，发出声音的音调越低，所以当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，但发出声音的频率低于20Hz，属于次声波，声音的频率低于人类听觉的下限，使人听不到声音。（2）根据控制变量法的思想，探究响度与振幅的关系时，应控制钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动时，用力越大，物体振动的幅度越大，则听到的声音响度越大，说明响度的大小与发声体的振幅有关。
【题型11】音色的理解
【典型例题】千年古琴，千年绝唱，欣赏古琴名曲《流水》时，你能听出是古琴而不是古筝演奏，是依据乐器弹奏出声音的（　　）
A.响度 B.音调 C.音色 D.节奏
【答案】C
【举一反三1】在“模仿秀”节目中，演员模仿歌唱家唱歌时，主要是模仿歌唱家声音的（ ）
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
【答案】A
【解析】声音的特征有：音调、响度、音色；音调指声音的高低，响度指声音的大小（或强弱），音色是由发声体本身决定的，不同人声带振动产生的声音，其音调和响度可能相同，但音色一般不同，模仿秀演员模仿歌唱家唱歌时，主要是模仿歌唱家声音的音色；
【举一反三2】2024年4月9日，在明德麓谷学校体育馆举行了七年级教学班级演唱比赛，同学们尽情歌唱，表现优异。下列描述错误的是（　　）
A.悠扬的歌声是由于声带的振动产生的
B.台下的观众能够听到歌声说明空气可以传声
C.同学们可以根据不同的音色分辨伴奏的钢琴、笛子、古筝等乐器
D.观众席前排和后排同学几乎同时听到歌声，说明声音的传播不需要时间
【答案】D
【解析】声音是由物体的振动产生的，歌声是由于声带的振动产生的，故A正确；
声音的传播需要介质，台下的观众能够听到歌声说明空气可以传声，故B正确；
我们一般利用音色来区分和辨别发声体，根据不同的音色分辨伴奏的钢琴、笛子、古筝等乐器，故C正确；
由t可知，声音的传播需要时间，故D错误。
【举一反三3】科技感，未来感是杭州亚运会一大亮点。如图是智能机器人和人的互动，下列说法正确的是（　　）
A.机器人是高科技产品，它发出的声音不是由物体振动产生的
B.机器人的声音可以在真空中传播
C.机器人的声音在空气中传播速度是3×108m/s
D.能区分机器人和人的声音主要是根据他们的音色不同
【答案】D
【解析】机器人是高科技产品，它发出的声音是由物体振动产生的，故A错误；
声音的传播需要介质，真空不能传声，机器人的声音也不例外，故B错误；
机器人的声音在空气中传播速度约为340m/s，故C错误；
能区分机器人和人的声音主要是根据他们的音色不同，故D正确。
【举一反三4】“闻其声知其人”是根据 （选填“音调” “响度”或“音色”）来判断说话者的；“隔墙有耳”说明 （选填“固” “液”或“气”）体能传声。
【答案】音色 固
【解析】不同的人发出声音的音色不同，因此“闻其声知其人”是根据音色来判断说话者的；
一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质，“隔墙有耳”说明固体能传声。
【举一反三5】声音的响度与发声体的　　　　　有关，还跟距离发声体的远近有关；音调的高低与物体振动的　　　　　有关。我们常常说：“未见其人，先闻其声”主要是根据声音的　　　　　 特征来判断的。
【答案】振幅　　 频率　　 音色
【解析】声音的响度与发声体的振幅有关，振幅越大，声音的响度越大。
音调与物体振动的频率有关，振动频率越快，音调越高。
不同人声音的音调不同，“未见其人，先闻其声”主要是根据声音的音色特征来判断。
【举一反三6】如图是2023年烟台黄渤海新区“迷笛音乐节”上歌手弹唱的情景。我们能够区分出吉他和其他乐器的声音是靠　　　　　；在演奏中，歌手按压同一根吉他弦的不同位置，目的是改变吉他发音的　　　　　；用不同力度拨同一根弦时，吉他发音的　　　　　不同。
【答案】音色　　 音调　　 响度
【解析】不同物体发出的声音音色不同，我们能够区分出吉他和其他乐器的声音是靠音色。
在演奏中，歌手按压同一根吉他弦的不同位置，通过改变弦的长度改变了弦振动的频率，目的是改变吉他发音的音调。
用不同力度拨同一根弦时，弦的振幅不同，吉他发音的响度不同。
【举一反三7】发声体的材料，结构决定了发出声音的________，不同发声物体的材料、结构不同，发出声音的________也不相同．
【答案】音色；音色
【题型12】探究声音的特性
【典型例题】在探究响度与什么因素有关的实验中：
（1）如图甲，当用橡皮锤敲击音叉时，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球弹起一个较小的幅度，乒乓球在实验中起到的作用是将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的振动，这种思维方法叫做 （填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）实验中若加大敲击音叉的力度，听到音叉发声的响度更大同时看到乒乓球弹起的幅度变 。由此可初步得出的结论是：声音的响度随 的增大而增大；
（3）若宇航员在月球上做乙实验（如图所示），两个频率相同的音叉，用力敲击右侧的音叉，则接触左边音叉的乒乓球 （填“会”或“不会”）弹起。
【答案】（1）转换法 （2）大 振幅 （3）不会
【解析】（1）实验中，将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的振动，这种思维方法叫做转换法；
（2）实验中若加大敲击音叉的力度，听到音叉发声的响度更大，同时看到乒乓球弹起的幅度变大。由此可初步得出的结论是：声音的响度随振幅的增大而增大；
（3）月球表面是真空，真空不能传声，因此，假设宇航员在月球上做乙实验，则左边音叉边乒乓球不会弹起。
【举一反三1】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，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
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，可能与琴弦的长度有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他找到了如表所列10种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系：同组的小惠选用F三根琴弦来进行实验，你认为他 （选填“能”或“不能”）研究音调与该因素的关系。
（2）小华又选用其中三根琴弦验证了音调的高低与琴弦的材料的关系，请填出表格中的G的横截面积和J的长度分别为 mm2和 cm。
（3）本实验用到的探究方法是 。
【答案】（1）长度 能 （2）1.02 90 （3）控制变量法
【解析】（1）选用H、I两根琴弦时，材料和横截面积相同，长度不同，因此是为了研究音调的高低与长度的关系；
选用F三根琴弦时，同样符合材料和横截面积相同，长度不同，因此能研究音调与长度的关系；
（2）如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应使其材料、长度相同，横截面积不同，因此可选编号为C的琴弦。
（3）如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根铜琴弦J，则其长度要与尼龙、钢琴弦的长度、横截面积相同，故它们的长度应为80cm，横截面积应为1.02mm2；
（4）本实验应采用控制变量法。
【举一反三2】微风吹过，小明观察到家里的金属管风铃会发出悦耳的声音，于是他想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同，长度和直径都不同的三根金属管，将它们用细线悬挂敲击后，测出各自发出声音的频率和声强级，数据如下表：
（1）从表中数据可知，编号为 　 　的金属管发出声音的响度最大，编号为 　 　的金属管发出声音的音调最低。
（2）根据表中数据 　 　（填“能”或“不能”）得出“金属管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论。
（3）如果想探究金属管发出声音的频率与金属管长度、直径的关系，则需再增加一根长度为31.00cm、直径为 　 　cm的金属管。
【答案】（1）2；3；（2）不能；（3）1.50cm或2.50cm
【举一反三3】某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图1所示，具体步骤如下：
a.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，同时记录它发出声音的波形。
b.不改变钢尺伸出桌边的长度，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
c.使钢尺伸出桌边的长度变短，使用步骤b中的力度拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
请完成下列问题：
（1）改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺的振动快慢会改变，示波器显示的波形也会改变。可见，发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着 　 　的高低。如果示波器上波形显示声音的频率为60Hz，则此时钢尺在1分钟内振动 　 　次。
（2）三个步骤中实验小组记录的波形如图2甲、乙、丙所示，按照步骤从先到后的顺序排列是下列四个选项中的 　 　。
A．甲、乙、丙
B．乙甲丙
C．甲丙乙
D．丙甲、乙
【答案】（1）音调；3600；（2）B。
【题型13】根据波形图判断声音的特性
【典型例题】如图所示，这是甲、乙、丙三个物体发出声音的波形图，下列说法正确的是（　　）
A.甲、乙的音调相同，响度相同
B.甲、丙的音调相同，音色相同
C.乙、丙的音调相同，音色相同
D.甲、丙的响度相同，音色不同
【答案】A
【解析】从图中可以看出，相同时间内，甲和乙振动的频率相同，振幅大小相同，故甲、乙的音调相同，响度相同，故A正确；
甲、丙的振动频率不同，故音调不同，故B错误；
乙、丙的音调不相同，音色不相同，故C错误；
由图知，甲、丙的振幅相同，波形也相同，则甲、丙的响度相同，音色也相同，故D错误；
【举一反三1】如图所示，示波器上记录不同时间接收到的声音，下列说法正确的是(　　)
A.甲、乙的响度相同
B.乙、丙的音色相同
C.甲、丙的音调相同
D.甲、丙的音色不相同
【答案】B
【解析】由波形图知，甲的振幅比乙的小，甲的响度比乙的小，故A错误；
乙和丙振幅相同，波的形状相同，响度和音色相同，丙的频率比乙的高，丙的音调比乙的高，故B正确；
甲和丙的频率不同，甲的频率比丙的慢，甲的音调比丙的低，故C错误；
甲和丙的波的形状相同，两者音色相同，故D错误。
故选B。
【举一反三2】把不同的声音输入到示波器，显示出的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.丙和丁音色不同
B.丙一定是乐音
C.乙和丙声音的响度不同
D.甲和乙声音的音调不同
【答案】A
【解析】从图中可以看出，丙和丁的波形不同，音色不同，故A正确；
丙图振动有规则属于乐音，但悦耳的轻音乐如果妨碍了人们正常休息、学习和工作，或对人们要听的声音产生了干扰，也属于噪声，故B错误；
乙和丙振幅相同，故乙、丙响度相同，故C错误；
从图中可以看出，相同时间内，甲和乙振动的频率相同，所以音调相同的是甲和乙，故D错误。
【举一反三3】如图是甲、乙两个声音的波形图，由波形图可知：甲、乙两个声音的________(选填“音调”“响度”或“音色”)不同。
【答案】　音色
【解析】　从图中甲、乙两种声音的波形图上看：波的密集程度相同，则说明其音调相同；波偏离平衡位置的幅度相同，说明响度相同；只有波的具体形状不同，所以音色不同。
【举一反三4】如图甲所示是汽车发动机气缸异响听诊器。把听诊器连接的金属杆接触汽车发动机特定位置，就可了解气缸内部运转是否正常。某次工人师傅听到的声音比较响，说明气缸振动的 （选填“频率”或“振幅”）大。图乙是两个物体振动周期和振幅的图像，则这两个物体的响度 、音调 。（后两空均选填“相同”或“不同”）
【答案】振幅 不同 相同
【解析】工人师傅听到的声音比较响，说明声音的响度大，气缸振动的振幅大；声音的响度与振幅有关，由图乙可知，两物体的振幅不同，所以响度不同；音调是指声音的高低，由发声体的振动频率决定，两物体在4s内都完成了两次振动，振动频率相同，音调相同。
【举一反三5】用大小不同的力分别敲击同一个音叉，若图（a）为用较大的力敲击音叉时音叉振动的波形图，请在图（b）中画出用较小的力敲击时音叉振动的大致波形图。
【答案】
【举一反三6】为了研究“音调的高低与物体长度的关系”，小明决定用一把钢尺放在桌面上进行实验探究。小明将一把钢尺压在桌面上，钢尺的一端伸出桌面，拨动钢尺，如图所示，将实验现象记录在下表中。
(1)通过本次实验得出结论：振动物体越长，音调越 。
(2)小红认为这次实验的结论存在着缺陷，理由是：本实验没有保持手指拨动的力量相等。小明则认为力量不同只能影响声音的 ，对结论没有影响。
(3)小红还认为只用眼睛观察来判断钢尺的振动频率是不准确的，于是她拿来示波器，重复上述实验依次得到了三个波形图，如下图所示：
观察波形图可以推断：音调的高低与手指拨动力量 （选填“有”或“无”）关。
(4)利用示波器的波形反映钢尺发声的特点，这种科学方法称为 法。
【答案】(1)低(2)响度(3)无(4)转换
【解析】（1）从表格数据可以看出，当钢尺伸出桌面长度从4cm增加到8cm再到12cm时，振动频率从最快变为较快再到慢，同时音调从最高变为较高再到低。所以可以得出结论：振动物体越长，音调越低。（2）声音的特性有音调、响度和音色。音调由物体振动的频率决定，响度由物体振动的幅度决定，音色由发声体的材料和结构等决定。手指拨动钢尺力量不同，钢尺振动的幅度就不同，而振动幅度决定的是声音的响度，所以力量不同只能影响声音的响度，对结论没有影响。（3）小红还认为只用眼睛观察来判断钢尺的振动频率是不准确的，于是她拿来示波器，重复上述实验依次得到了三个波形图，如图所示：观察波形图可以推断：音调的高低与手指拨动力量无关，只与振动频率有关。（4）利用示波器的波形反映钢尺发声的特点，即将钢尺发声的特性通过波形这种直观的形式呈现出来，这种把不容易观察或测量的物理量转化为容易观察或测量的物理量的科学方法称为转换法。
【题型14】音调、响度与音色的综合
小明在观看网络视频时，有时会改变播放倍速，有时会拖动扬声器滚条调节声音，操作按钮如图所示，下列操作中可以使音调变高且响度变大的是（　　）
A.2倍速播放，再拖动滚条向右
B.2倍速播放，再拖动滚条向左
C.0.5倍速播放，再拖动滚条向右
D.0.5倍速播放，再拖动滚条向左
【答案】A
【解析】
2倍速播放，频率加快，则音调变高，再拖动滚条向右，振幅变大，则响度变大，故A符合题意；
2倍速播放，频率加快，则音调变高，再拖动滚条向左，振幅变小，则响度变小，故B不符合题意；
0.5倍速播放，频率减慢，则音调变低，再拖动滚条向右，振幅变大，则响度变大，故C不符合题意；
0.5倍速播放，频率减慢，则音调变低，再拖动滚条向左，振幅变小，则响度变小，故D不符合题意。
【举一反三1】医生给病人看病时常使用听诊器，因为听诊器能(　　)
A.增大振动的振幅，使响度增大
B.增大发声体的频率，使音调变高
C.集中声音的能量，使传入人耳的声音更响
D.减小医生和患者的距离，使传入人耳的声音更响
【答案】C
【解析】　听诊器的工作原理就是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音，然后根据经验判断是否有病症。故选C。
【举一反三2】“不敢高声语，恐惊天上人”。这里的“高”指的是声音的 （填“音调”“响度”或“音色”）大。月宫里的嫦娥不会听到你说话的声音，因为 不能传声。
【答案】响度；真空
【举一反三3】蝴蝶和蚊子都从我们的眼前飞过，我们为什么能听到蚊子的声音，而听不到蝴蝶的声音？
【答案】见解析
【解析】人的听觉范围为20~20000Hz，蚊子发出的声音在人的听觉频率范围内，人耳能听到，蝴蝶飞行时发声的频率低于20Hz，为次声波，不在人耳的听觉范围内，故听不到蝴蝶的声音。
【举一反三4】某同学用钢尺探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
(1)如图甲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，同时注意观察钢尺振动________，改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次的振动快慢大致________，实验发现拨动钢尺的力度越大，钢尺________越大，发出声音的________越大；
(2)在实验中会发现：当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于____________________________________，在以上实验中，用到了研究问题的常用方法是____________；
(3)为了更为直观的感受音调与频率的关系，该同学用手机发声软件，分别发出了256 Hz和512 Hz频率的声音，发现__________频率的声音音调更高，对应的是图中________。
【答案】　(1)幅度　相同　振幅　响度　(2)发出声音的频率低于20 Hz　控制变量法　(3)512 Hz　乙
【解析】　(1)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，同时注意观察钢尺振动幅度，要探究音调与响度的关系，需控制物体的振动快慢相同，即频率相同，拨动钢尺的力度越大，钢尺振动幅度越大，发出声音的响度会越大。
(2)钢尺伸出桌面的长度越长，振动频率越低，发出声音的音调越低，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，发出声音的频率低于20 Hz，属于次声波，不在人类听觉范围。在用钢尺探究音调和响度分别与什么有关时，我们每次只研究其中一个变量时，要控制其他量不变，因此用到了控制变量法。
(3)音调与物体振动频率有关，频率越大，音调越高，所以512 Hz频率的声音音调更高。
乙、丙两图，乙振动频率大，丙振动频率小，所以乙发出声音的音调更高。

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