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第2章
2.2 声音的特性
题型1 人耳听声的原理 题型2 双耳效应
题型3 人耳的听觉范围 题型4 音调
题型5 音调与频率的关系 题型6 探究音调与物体振动快慢的关系
题型7 音调与发声体的形状、尺寸和材料的关系 题型8 超声波与次声波
题型9 乐器音调的影响因素 题型10 响度
题型11 响度与振幅、距离发声体的关系 题型12 增加响度的方法
题型13 根据音色辨别发声体 题型14 音色的决定因素
题型15 音调、响度、音色的比较 题型16 声音的波形图
题型1 人耳听声的原理
解｜题｜知｜识 （1）人们感知声音的基本过程是：外界传来的声音引起鼓膜的振动，这种振动经过听小骨及其它组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，这种方式叫耳传导 （2）人听到声音的必备条件：①有声源发声；②有介质传声；③进入人耳的声音能引起人耳的听觉；④人的听觉正常。 （3）传导障碍可治疗或借助仪器感知声音；
【典例1】如图是一种便携式“声波盒”，工作时可以产生48000Hz的“高频波”使液体振动，从而将放入盒中的物体清洗干净。关于该“高频波”下列说法正确的是（　　）
A．它在15℃空气中的传播速度约为340m/s
B．它可以在真空中传播
C．人耳能够听见它
D．它不是由物体振动产生的
【变式1】下列有关声现象的说法，正确的是（　　）
A．声音可以在固体中传播
B．声音在真空中传播的速度最快
C．超声波是传播速度大于340m/s的声波
D．只要物体振动，我们就一定能听到声音
【变式2】我们能否听到声音，与下列哪个因素无关（　　）
A．声音响度的大小 B．声音音调的高低
C．是否有传声的介质 D．声音的音色好坏
【变式3】一个声源2min内振动了720次，它的频率为是　 　 Hz，人耳　 　 （能/不能）听到该声音。
题型2 双耳效应
解｜题｜知｜识 双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应． 双耳效应的基本原理 如果声音来自听音者的正前方，此时由于声源到左、右耳的距离相等，从而声波到达左、右耳的时间差（相位差）、音色差为零，此时感受出声音来自听音者的正前方，而不是偏向某 一侧．声音强弱不同时，可感受出声源与听音者之间的距离． “双耳效应”的原理十分复杂，但简单的说，就是人的双耳的位置在头部的两侧，如果声源不在听音人的正前方，而是偏向一边，那么声源到达两耳的距离就不相等，声音到达两耳的时间与相位就有差异，人头如果侧向声源，对其中的一只耳朵还有遮蔽作用，因而到达两耳的声压级也有不同．人们把这种细微的差异与原来存储于大脑的听觉经验进行比较，并迅速作出反应从而辨别出声音的方位． 1、声音到达两耳的时间差 由于左右两耳之间有一定的距离，因此，除了来自前方和正后方的声音之外，由其他方向传来的声音到达两耳的时间就有先后，从而造成时间差．如果声源偏右，则声音必先到右耳后到达左耳．声源越是偏向一侧，则时间差也越大．实验证明，当声源在两耳连线上时，时间差约为0.62ms． 2、声音到达两耳的声级差 两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的声级就可能不同．如果声源偏左，则左耳感觉声级大一些，而右耳声级小一些．当声源在两耳连线上时，声级差可达到25db左右． 3、声音到达两耳相位差 声音是以波的形式传播，而声波在空间不同位置上的相位是不同的（除非刚好相距一个波长）．由于两耳在空间上的距离，所以声波到达两耳的相位就可能有差别．耳朵内的鼓膜是随声波而振动的，这个振动的相位差也就成为我们判别声源方位的一个因素．当然频率越低，相位差定位感觉越明显． 4、声音到达两耳的音色差 声波如果从右侧的某个方向上传来，则要绕过头部的某些部分才能到达左耳．已知波的绕射能力同波长与障碍物尺度之间的比例有关．人头的直径约为20cm，相当与1700Hz声波的波长，所以频率为1000Hz以上的声波绕过头颅的能力较差，衰减越大．也就是说，同一个声音中的各个力量绕过头部的能力各不相同，频率越高的分量衰减越大．于是左耳听到的音色同右耳听到音色就有差异．只要声音不是从正前方（或正后方）来，两耳听到音色就会不同，这也是人们判别声源方位的一种依据．
【典例1】在武侠小说或电影里，经常会看到一位双目失明的大侠，还能判断出前来攻击他的敌人的方位，这是因为（　　）
A．他的眼睛原来没有失明
B．他的耳朵有特异功能
C．这是一种巧合
D．由于双耳效应，他可准确判断声音传来的方向
题型3 人耳的听觉范围
解｜题｜知｜识 人的听觉频率范围：人能够感受到的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约从20Hz到20000Hz。
【典例1】关于声音的产生和传播，下列说法中正确的是（　　）
A．只要物体振动，人耳就一定能听到其发出的声音
B．声音在真空中的传播速度比在固体中的大
C．声音是由物体振动产生的
D．物体停止振动后，还会发出微弱的声音
【变式1】果果同学读八年级了，下列是她记录的日常生活中的一些数据，其中不符合实际的是（　　）
A．小明跑100m需要时间约17s
B．她的课桌的高度大约是78cm
C．周一升旗仪式，国歌奏唱一遍的时间大约是46s
D．她能够听见频率为10Hz的声音
【变式2】关于声音的产生和传播的说法正确的是（　　）
A．声音的传播不需要介质
B．只要物体振动，我们就能听到声音
C．物体的振动一旦停止，发声也停止
D．声音在空气中传播最快
【变式3】养狗成为一种“时尚”，但遛狗伤人事故也时有发生，超声驱狗器应运而生。当对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见。下列分析正确的是（　　）
A．人没听见，是因为它发出声音的响度小
B．人没听见，是因为它发出的声波不能在空气中传播
C．人没听见，是因为它发出的声音不是由振动产生的
D．人没听见，是因为它发出声波的频率不在人耳的听觉频率范围内
题型4 音调
解｜题｜知｜识 （1）定义：声音的高低叫做音调； （2）频率：每秒内振动的次数。 ①单位：赫兹，简称赫； ②单位符号：Hz。
【典例1】在AI歌手的虚拟演唱会中，工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高。这主要改变了声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．传播速度
【变式1】向一个空的暖水瓶中灌水时，瓶中的空气柱振动会发出声音，随着空气柱由长变短时，空气柱发出的声音的哪个特征会明显发生变化（　　）
A．音色 B．响度 C．音调 D．无法确定
【变式2】手机中的“全民K歌“，不仅可以让我们每一个人都来体验一把当歌唱家的味道，而且还可以评价。“全民K歌“的评论中就有“靓颖海豚音在你面前也不过如此”的说法。这里所说的“海豚音”主要是指声音的（　　）
A．音调高 B．振幅大 C．响度大 D．音色好
【变式3】如图所示，小明同学为了研究声音的特性，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。请你和他一起完成以下实验内容：
（1）小明同学利用该实验装置可以进行两个实验探究内容，分别是：探究音调和频率的关系、　 　 。
（2）以上两个探究实验都用到了物理学中一种重要的实验方法，即：　 　 法。
（3）若某次实验中，第一次将钢尺一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，第二次伸出长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音。前后过程中，钢尺两次的 要保持相同。比较两种情况下，第　 　 次钢尺振动得快，它的音调　 　 （填“高”或“低”），这说明音调与　 　 有关。
题型5 音调与频率的关系
解｜题｜知｜识 音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。
【典例1】蜜蜂采蜜前，飞行时翅膀的振动频率为440Hz，采蜜归来，翅膀上沾上了花粉、花蜜，平均振动频率为300Hz，有经验的养蜂人能很准确地辨别出蜜蜂是飞出去采蜜的，还是采蜜归来的。养蜂人是根据什么来辨别的（　　）
A．飞的高低不同 B．飞行声音的音调不同
C．飞行声音的响度不同 D．飞行方向不同
【变式1】考古人员在我国河南舞阳发现了8000年前的一支完整骨笛——贾湖骨笛，它是由丹顶鹤尺骨制成的，上有大小不同的七个音孔，可以吹出七声音阶，如图，按压不同孔位吹出的声音对应现代唱名和发声频率如表。下列说法正确的是（　　）
孔位 1 2 3 4 5 6 7
唱名 Do Re Mi Fa Sol La Si
频率/Hz 262 294 330 349 392 440 494
A．按压骨笛孔位7时，吹出的声音响度一定最大
B．唱名为Mi的音，每分钟振动330次
C．用骨笛吹出Sol音时，相比吹出Re音的音调更高
D．吹骨笛时发出的声音频率只与孔的大小有关
【变式2】歌曲《少年》简谱中有如下片段，其中数字符号表示声音的哪种特性，这种特性与什么因素有关（　　）
A．音调振幅 B．响度振幅 C．音调频率 D．响度频率
【变式3】小宋同学自制小乐器，如图1所示。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）”。已知敲击金属管的长度越长，金属管振动频率越低。小宋同学演奏歌曲《财神到》中的“到”时，应敲击的金属管是（　　）
A．a B．b C．c D．d
E．e F．f G．g
题型6 探究音调与物体振动快慢的关系
解｜题｜知｜识 （1）实验探究：如图所示，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它发出的声音，同时注意观察钢尺振动的快慢，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。 （2）实验结论：钢尺伸出桌面边缘长度越长时，钢尺振动得越慢，钢尺发出的音调越低；钢尺伸出桌面边缘长度越短时，钢尺振动得越快，钢尺发出的音调越高
【典例1】为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能完成探究目的是（　　）
A．用硬纸板接触不同齿数的齿轮
B．改变拨打钢尺的力度
C．改变薄塑料片滑过梳子的速度
D．改变吸管的长度
【变式1】物理课上在探究音调与频率的关系时，如图1所示，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，同时注意钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力度拨动钢尺再次实验。
（1）实验发现钢尺伸出桌面的长度越长，振动的频率越 　 　 ，发出声音的音调越 　 　 ；
（2）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振动，却听不到声音，这是由于 　 　 ；
（3）如图2在八个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等；若用嘴依次吹瓶口，可以发出不同的音调，此时发出的声音主要是靠 　 　 振动发声，盛水越多，发出的声音的音调就越 　 　 。
【变式2】小明学了声学知识后，做了如图所示实验。
（1）小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。
①拨动直尺，观察到直尺伸出桌面的部分在振动，同时听到直尺拍打桌面发出声音，这是由于小明采用如图 　 　 （填甲或乙）所示的实验操作方法。
②小明规范实验操作后，拨动直尺，观察到直尺在振动的同时听到直尺发出声音，接着增大直尺伸出桌面的长度，再次用同样的力拨动直尺，小明观察到直尺的振动变 　 　 （填快或慢），直尺发出的音调变 　 　 （填高或低）。
题型7 音调与发声体的形状、尺寸和材料的关系
解｜题｜知｜识 振动频率的高低跟发声体的形状、尺寸和材料有关。一般情况下，发声体的长度越长，频率越低；长度越短；频率越高。
【典例1】如图所示，8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度，敲击它们，就可以发出“1.2.3.4.5.6.7.i”的声音来；如果用嘴吹每个瓶子的上端，也可以发出哨声。则下列说法正确的是（　　）
A．用嘴吹气时，从左到右音调逐渐升高
B．用嘴吹气，哨声是瓶中水柱的振动产生的
C．敲击瓶子时，从左到右音调逐渐升高
D．敲击瓶子时，从左到右音调逐渐降低
【变式1】小华在“探究音调与哪些因素有关”的实验中，器材有纸盒和一些长短、粗细、材料不同的琴弦。琴弦的长度、材料如图1所示，琴弦的直径关系为a＝c＝d＜b，且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
（1）若选择琴弦a和琴弦 　　 ，则可以探究音调高低与材料的关系。
（2）为了探究音调高低与长度的关系，小华 　 　 （选填“能”或“不能”）选择琴弦c和d进行实验，因为 　 　 。
（3）小华查询资料得知，琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图2所示，则琴弦 　　 振动时比琴弦a振动时发出声音的音调高。
【变式2】在跨学科实践活动中，小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题：二胡弦发声的音调高低与什么因素有关？思考后他进行了猜想：二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。
实验次数 1 2 3 4
钢丝粗细程度 粗 细 细 ____
AB间距/cm 50 50 50 30
钩码个数/个 3 3 4 4
（1）为了探究小明的猜想，请将表格空格处补充完整：　 　 。
（2）实验中，在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的 　 　 。
（3）第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的 　 　 的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低，则可初步得出结论：当弦的长度和松紧相同时，弦越 　 　 ，发声的音调越高。
（4）第3、4两次实验时，发现第3次实验中钢丝发声的音调低。在二胡演奏活动中，如图2所示，小明想要让二胡弦发出音调较低的声音，此时最简单合理的操作是松开 　 　 ___________（选填“中指”或“食指”），理由是 　 　 。
【变式3】小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料的合金管（如图所示）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”或“不同”）
①选取直径相同，长度　 　 的合金管并按图安装好；
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　 　 ；
④测量合金管的长度，并记录频率后，　 　 多次实验；
⑤根据记录的表格进行数据分析。
题型8 超声波与次声波
解｜题｜知｜识 频率高于人的听觉上限（约为20000Hz）的声波，称为超声波．次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波．次声波的频率范围大致为小于20Hz．
【典例1】在医院里，B超是最常见的影像诊断仪器之一。它的原理是利用超声波通过人体时，会在人体内不同组织之间产生反射波，然后通过计算这些反射波形成影像。下列说法正确的是（　　）
A．超声波只能在固体和液体中传播
B．超声波在水中比空气中传播慢
C．超声波的响度太小，人耳听不见
D．超声波也是由物体振动产生的
【变式1】2024年8月我国台湾发生6.1级地震，地震前夕出现了犬类狂吠，鸟类成群乱飞等反常现象，原因是犬和鸟感知到了地震产生的（　　）
A．响度小的声音 B．频率低的次声波
C．频率高的超声波 D．频率低的超声波
【变式2】人能听到的声音频率有一定的范围，大多数人能听到的声音的频率范围是20～20000Hz。大象交流的“声音”是一种次声波。人听不到大象的“声音”，是因为（　　）
A．大象发出的“声音”音色小
B．大象发出的“声音”无法在空气中传播
C．大象发出的“声音”频率小于20000Hz
D．大象发出的“声音”频率超出了人的听觉范围
【变式3】下列关于声音的说法中正确的是（　　）
A．气体只能传声不能发声
B．人耳不能听见次声波，所以次声波不会对人造成危害
C．发声的物体都在振动
D．超声波不是由物体振动产生的
题型9 乐器音调的影响因素
解｜题｜知｜识 要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法． （1）在粗细、长短相同时，改变弦的松紧，探究音调与弦的松紧的关系. （2）在粗细、松紧相同时，改变弦的长短，探究音调与弦的长短的关系. （3）在松紧、长短相同时，改变弦的粗细，探究音调与弦的粗细的关系.
【典例1】如图甲所示，这是一把小提琴，同学们想探究琴弦发声的音调与哪些因素有关，于是组装了如图乙所示的实验装置。一块厚木板上有A、B两个楔支撑着一根钢制琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度；将钢制琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，重物个数越多，琴弦绷得越紧；轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出其发声的频率，实验数据记录在如下表格中。
次数 长度L/m 重物个数/个 频率f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 4 265
（1）分析表格中的数据，第 　　 次实验中琴弦发声的音调最高。
（2）分析第 　 　 两次实验数据可知，在松紧程度相同时，琴弦振动部分 　 　 ，其发声的音调越低。
（3）当表格中空格处的数据为 　 　 时，可用第2、3两次实验来研究琴弦发声的音调和琴弦的 　 　 的关系。
（4）在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的、长为0.8m的尼龙琴弦，来探究琴弦发声的音调与琴弦的材料的关系，则悬挂重物的个数应为 　 　 个。
【变式1】在学习吉他演奏的过程中，小丽发现琴弦发出声音的音调高低受
各种因素影响，经过与同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想1：琴弦发出音调的高低，可能与琴弦的横截面积有关
猜想2：琴弦发出音调的高低，可能与琴弦的长短有关
猜想3：琴弦发出音调的高低，可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确，他们找到下表列出的几种规格的琴弦进行实验。
编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2）
A 钢 20 0.3
B 钢 20 0.7
C 尼龙丝 30 0.5
D 铜 40 0.5
E 尼龙丝 40 0.5
（1）为了验证猜想1，应控制琴弦的材料和长度不变，只改变琴弦的 　 　 。这种研究问题的方法属于 　 　 ；
（2）所以验证猜想1，应选用编号为 　 　 的两根琴弦进行探究；
（3）选用编号为DE的琴弦进行探究，是为了验证猜想 　 　 ；
（4）选用编号为BC的琴弦不能探究发出声音的音调跟什么因素有关，理由是 　 　 。
【变式2】在观看交响乐队演奏的过程中，小华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：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和响度，详见下表：（表中“mL”表示毫升，“cm”表示厘米）
序号 A B C D E F
注射器规格（mL） 2.5 2.5 2.5 5 5 5
空气柱长度（cm） 2 1.5 1 2 1.5 1
频率（Hz） 337 488 562 300 337 488
声强级（dB） 75 75 60 75 60 75
（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：在空气柱的 　 　 相同时，管内空气柱越短，音调越 　 。
（2）选用序号为 　 　 的两次实验做对比，可以得出：在空气柱的 　 　 ____________________相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越 　 　 。
（3）序号为C、D的两次实验中，响度大的是 　 　 （选填“C”或“D”）。
题型10 响度
解｜题｜知｜识 声音的强弱叫作响度。
【典例1】学校召开大会时，使用扩音设备的主要目的是（　　）
A．提高音调 B．改变音色 C．增大响度 D．提高声速
【变式1】2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭起飞时产生巨大的轰鸣声，排山倒海般压向四周。“巨大的轰鸣声”主要是指声音的（　　）
A．响度大 B．音调高 C．频率高 D．振幅小
【变式2】如图所示为唐代古塔——莺莺塔，是我国现有的四大回音建筑之一。当人在塔底下敲石头或者鼓掌的时候，声波通过13层塔檐的层层反射之后，变成了“咯哇、咯哇”类似青蛙的鸣叫，并且声音也变得格外响亮。下列关于此现象的说法中正确的是（　　）
A．“蛙鸣声”是由物体振动产生的
B．“蛙鸣声”的传播不需要介质
C．“格外响亮”是指声音的音调变高
D．“类似青蛙鸣叫”是指声音的音色相近
【变式3】2025年中国第十五届全运会上，来自全国各地的志愿者们倾情奉献，对全运会的顺利开展付出了巨大力量。如图所示，志愿者正在向观众讲解会场布置，志愿者的声音是由　 　 的振动产生的，此外志愿者还配备有扩音器是为了增加声音的　 　 ___________________（填写声的特性）。
题型11 响度与振幅、距离发声体的关系
解｜题｜知｜识 （1）振幅：物体振动时，偏离原来位置的最大距离 （2）响度与振幅的关系：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越少。 （3）响度与距离发声体的远近的关系：距离发声体越远，声音越分散，听到的声音响度越小；距离发声体越近，听到的声音响度越大。
【典例1】如图所示是粤剧表演中常见的一种打击乐器梆子，通常用竹子或硬木制成。用木槌大力敲打梆子演奏粤曲是为了改变声音的（　　）
A．音色 B．响度 C．音调 D．声速
【变式1】下列有关声现象的说法正确的是（　　）
A．甲图实验能够说明发声的物体在振动
B．乙图实验在探究声音的响度与频率有关
C．丙图实验探究声音的音调与振幅的关系
D．丁图实验说明声音的传播不需要介质
【变式2】制作隔音房间模型的实践中，关于“声源的选择”和“怎样测试模型房间的隔音性能方案的更优化的选择”的两方面问题，正确的是（　　）
A．本实践中音叉适合做声源
B．本实践中机械闹钟适合做声源
C．让人站在距“模型房间”一定的距离处，比较所听见声音的响度
D．让人一边听声音，一边后退，直到听不见声音为止，比较此处距“模型房间”的距离
【变式3】如图的声音波形图中，由AB时间段到BC时间段，声音的　 　 变高，　 　 ____________________变弱。
题型12 增加响度的方法
解｜题｜知｜识 （1）减小声音的传播距离来增大响度； （2）增大声带振动的幅度来增大响度。
【典例1】要使古筝发出的声音的响度变大，可采取的方法是（　　）
A．用更大的力弹拨弦线
B．增加发声部分弦的长度
C．缩短发声部分弦的长度
D．放松弦线
【变式1】医生给病人检查身体时使用听诊器，是为了增大声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．速度
题型13 根据音色辨别发声体
解｜题｜知｜识 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
【典例1】AI（人工智能）语音播报能够模仿不同人物的声音，是因为它学会了模仿人物声音中的哪个特性（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．振动频率
【变式1】中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（　　）
A．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B．“响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C．“闻其声而知其人”是根据声音的音调来辨别的
D．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递信息
【变式2】下列关于声的说法中，不正确的是（　　）
A．声速的大小跟介质的种类有关，跟介质的温度无关
B．声音、超声波、次声波统称声，它们均不能在真空中传播
C．我们能“闻其声知其人”是因为人与人的音色不同
D．如果某物体每分钟振动300～400次，它发出的声音人耳听不见
【变式3】琴和瑟都是我国的传统乐器，通过弹拨琴和瑟的弦，使之发声，下列说法正确的是（　　）
A．弹琴时发出的声音，是由于手指振动产生的
B．琴和瑟发出的声音可以用响度来区分
C．弹拨琴弦用力越大发出声音的音调越高
D．同一根琴弦振动部分越长，弹奏时发出声音的音调就越低
题型14 音色的决定因素
解｜题｜知｜识 音色的决定因素：发声体的材料、结构
【典例1】如下图所示是小明所做的几个声学实验，请回答：
（1）如图甲所示，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内手机的铃声会越来越　 　 ，由此得出声音的传播　 　 介质（选填“需要”或“不需要”），进一步推理得出声音不能在　 　 传播。
（2）探究影响声音特性的因素：
①如图乙所示，改变钢尺伸出桌边的长度，拨动钢尺，使钢尺每次的振动幅度大致相同，听它振动发出的声音，该实验是为了探究声音的　 　 与频率的关系；
②如图乙所示，控制钢尺伸出桌边的长度不变，用更大的力再次拨动，听它振动发出的声音，该实验是为了探究声音的响度与　 　 的关系；
③如图乙所示，用塑料尺替换钢尺，保持伸出桌边的长度、拨动力度相同，听到的两次声音的　 　 不同。
题型15 音调、响度、音色的比较
解｜题｜知｜识 （1）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； （2）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； （3）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．
【典例1】手机中的“**K歌”APP，可以让我们每一个人都来体验一把当歌唱家的感觉，该软件不仅可以实现升调和降调，还可以使用各种“声音特效”，例如：可以把自己的声音变成“哪吒”的声音。下列说法正确的是（　　）
A．“升调”和“降调”改变了声音的响度；“声音特效”改变了声音的音色
B．“升调”和“降调”改变了声音的响度；“声音特效”改变了声音的音调
C．“升调”和“降调”改变了声音的音调；“声音特效”改变了声音的音色
D．“升调”和“降调”改变了声音的音调；“声音特效”改变了声音的响度
【变式1】唐诗是中华民族珍贵的文化遗产之一，也是中华文化宝库中的一颗明珠，下列诗句中与声音有关的知识分析正确的是（　　）
A．“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，笛声是通过空气传入人耳的
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，”高声”是指声音的音调高
C．“时时闻鸟语，处处是泉声”，我们能分辨“鸟语”和”泉声”，是因为响度不同
D．“白日放歌须纵酒，青春作伴好还乡”，诗人”放歌”时声带没有振动
【变式2】“五四”来临之际，学校举办了“青春与祖国共成长”校园合唱比赛。某班合唱队有高音、中音、低音三个声部。这里的“高”“中”“低”是指声音的（　　）
A．振幅 B．响度 C．音调 D．音色
【变式3】（多选）五千年的华夏文明，创造了无数的诗歌辞赋，下面对部分诗句中蕴涵物理知识的理解，其中正确的是（　　）
A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”——“青山”的运动是以河岸为参照物
B．“人在桥上走，桥流水不流”——“桥流”所选择的参照物是流水
C．“乡音无改鬓毛衰”——“乡音无改”是指音色没有发生变化
D．“当年走马锦城西，曾为梅花醉似泥”——诗人骑马观景，诗人相对于景物静止
题型16 声音的波形图
解｜题｜知｜识 波形图的主要参数： 频率：频率决定了音调的高低。波形图中的波峰和波谷之间的距离反映了频率。波形越密，频率越高；波形越疏，频率越低。 振幅：振幅决定了响度的大小。波形图的上下高度表示振幅。波形越高，振幅越大；波形越低，振幅越小。 波形：波形反映了音色的特点。不同的波形代表不同的音色
【典例1】如图所示是声波的波形图，下列说法正确的是（　　）
①甲、乙的响度相同
②乙、丁的响度相同
③甲、丁的音调相同
④丙、丁的音调相同
A．只有①②正确 B．只有①③正确
C．只有②④正确 D．只有③④正确
【变式1】张超同学利用声音传感器分别采集到钢琴和长笛演奏某段歌曲时的波形图，如图所示，根据波形图判断下列说法正确的是（　　）
A．两种声音的音色相同 B．两种声音的音调相同
C．两种声音的振幅不同 D．两种声音的响度不同
【变式2】如图所示是甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图，相对于乙音叉发声，甲音叉发声的（　　）
A．音调较高 B．响度较大
C．振动频率相同 D．振动幅度较小
【变式3】如图甲所示为某种声音输入到示波器上时显示的波形图。请在图乙的坐标图中（图乙横纵坐标分度值与甲相同）画出一种声音的波形图，要求该声音的响度为如图甲所示声音的一半，频率为如图甲所示声音的二倍（画一个完整波形）。
（多选）1．图中两只蝴蝶，一只停在花上采食着花蜜，一只向花朵飞来，已知飞舞的蝴蝶每分钟舞动翅膀450次。则关于这一情景下列说法正确的是（　　）
A．采着花蜜的蝴蝶相对于花朵是静止的
B．飞舞的蝴蝶飞来时人会听到挥舞翅膀所出的“嗡嗡”声
C．蝴蝶加快舞动翅膀所发出的声音响度将变大
D．选择飞舞的蝴蝶或花为参照物，采蜜的蝴蝶运动情况是不同的
2．昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》，她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等（如图所示）为主要伴奏乐器，拨动三弦时，弦 　 　 产生声音；吹奏曲笛时，按住不同的孔可以改变声音的 　 　 ；两种乐器相互配合，奏出优美的乐曲，乐曲是通过 　 　 传递到现场观众的耳朵里。
3．如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中音调相同的是 　 　 。人耳 　 　 （选填“能”或“不能”）听见高于20000Hz的超声。
4．如图所示，在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，能吹出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”三个音阶，甲图是音阶mi（3），乙图是re（2），丙图是音阶do（1）。请你根据所给信息画出乙瓶中水位的位置。
5．在下列应用实例中，不属于超声波应用的是（　　）
A．外科医生利用声波的振动除去人体内的结石
B．利用声波预测自然灾害事件
C．利用声波检测样品内部是否有缺陷
D．利用声波清洗钟表等精细机械
6．甲骨文是商周时期刻在龟甲兽骨上的文字，图画性强是其最显著、最根本的特点之一，如图是甲骨文“段”，意指手持长柄敲击乐器发出声音，说明声音是由物体 　 　 __________产生的，用大小不同的力敲击乐器改变的是声音的 　 　 。第2章
2.2 声音的特性
题型1 人耳听声的原理 题型2 双耳效应
题型3 人耳的听觉范围 题型4 音调
题型5 音调与频率的关系 题型6 探究音调与物体振动快慢的关系
题型7 音调与发声体的形状、尺寸和材料的关系 题型8 超声波与次声波
题型9 乐器音调的影响因素 题型10 响度
题型11 响度与振幅、距离发声体的关系 题型12 增加响度的方法
题型13 根据音色辨别发声体 题型14 音色的决定因素
题型15 音调、响度、音色的比较 题型16 声音的波形图
题型1 人耳听声的原理
解｜题｜知｜识 （1）人们感知声音的基本过程是：外界传来的声音引起鼓膜的振动，这种振动经过听小骨及其它组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，这种方式叫耳传导 （2）人听到声音的必备条件：①有声源发声；②有介质传声；③进入人耳的声音能引起人耳的听觉；④人的听觉正常。 （3）传导障碍可治疗或借助仪器感知声音；
【典例1】如图是一种便携式“声波盒”，工作时可以产生48000Hz的“高频波”使液体振动，从而将放入盒中的物体清洗干净。关于该“高频波”下列说法正确的是（　　）
A．它在15℃空气中的传播速度约为340m/s
B．它可以在真空中传播
C．人耳能够听见它
D．它不是由物体振动产生的
【答案】A
【解答】解：A、这里的“高频波”其实是超声波，超声波在15℃空气中的传播速度约为340m/s，故A正确；
B、超声波与可听声一样，都不能在真空中传播，故B错误；
C、48000Hz的“高频波”是超声波，超出了人耳的听觉频率范围，人耳不能听到它，故C错误；
D、超声波与可听声一样，都是由物体振动产生的，故D错误。
故选：A。
【变式1】下列有关声现象的说法，正确的是（　　）
A．声音可以在固体中传播
B．声音在真空中传播的速度最快
C．超声波是传播速度大于340m/s的声波
D．只要物体振动，我们就一定能听到声音
【答案】A
【解答】解：A、声音可以在固体、液体和气体重传播，故A正确；
B、声音不能在真空中传播，故B错误；
C、超声波也是声音，声音在空气中的传播速度是340m/s，故C错误；
D、声音的传播需要介质，只要物体振动，能产生声音，但不一定能听到声音，故D错误；
故选：A。
【变式2】我们能否听到声音，与下列哪个因素无关（　　）
A．声音响度的大小 B．声音音调的高低
C．是否有传声的介质 D．声音的音色好坏
【答案】D
【解答】解：A、响度由声源振动幅度决定，还与距离声源的远近有关。如果发出声音的响度太小，人是听不到声音的；
B、人的听觉频率范围是20Hz—20000Hz，人是听不到次声和超声波的；
C、声音由声源振动产生，还必须通过介质的传播，人才能听到声音，如果没有传声的介质，人听不到声音；
D、无论声音的音色好坏，只要响度、音调在人的听觉范围内，并且有介质，都能被听到。
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【变式3】一个声源2min内振动了720次，它的频率为是　6　 Hz，人耳　不能　 （能/不能）听到该声音。
【答案】6；不能
【解答】解：物体在1s内振动1次，称为1Hz，如果2min振动720次，则频率为：6Hz，低于20Hz，超出人耳的听觉范围，是听不到的。
故答案为：6；不能。
题型2 双耳效应
解｜题｜知｜识 双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应． 双耳效应的基本原理 如果声音来自听音者的正前方，此时由于声源到左、右耳的距离相等，从而声波到达左、右耳的时间差（相位差）、音色差为零，此时感受出声音来自听音者的正前方，而不是偏向某 一侧．声音强弱不同时，可感受出声源与听音者之间的距离． “双耳效应”的原理十分复杂，但简单的说，就是人的双耳的位置在头部的两侧，如果声源不在听音人的正前方，而是偏向一边，那么声源到达两耳的距离就不相等，声音到达两耳的时间与相位就有差异，人头如果侧向声源，对其中的一只耳朵还有遮蔽作用，因而到达两耳的声压级也有不同．人们把这种细微的差异与原来存储于大脑的听觉经验进行比较，并迅速作出反应从而辨别出声音的方位． 1、声音到达两耳的时间差 由于左右两耳之间有一定的距离，因此，除了来自前方和正后方的声音之外，由其他方向传来的声音到达两耳的时间就有先后，从而造成时间差．如果声源偏右，则声音必先到右耳后到达左耳．声源越是偏向一侧，则时间差也越大．实验证明，当声源在两耳连线上时，时间差约为0.62ms． 2、声音到达两耳的声级差 两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的声级就可能不同．如果声源偏左，则左耳感觉声级大一些，而右耳声级小一些．当声源在两耳连线上时，声级差可达到25db左右． 3、声音到达两耳相位差 声音是以波的形式传播，而声波在空间不同位置上的相位是不同的（除非刚好相距一个波长）．由于两耳在空间上的距离，所以声波到达两耳的相位就可能有差别．耳朵内的鼓膜是随声波而振动的，这个振动的相位差也就成为我们判别声源方位的一个因素．当然频率越低，相位差定位感觉越明显． 4、声音到达两耳的音色差 声波如果从右侧的某个方向上传来，则要绕过头部的某些部分才能到达左耳．已知波的绕射能力同波长与障碍物尺度之间的比例有关．人头的直径约为20cm，相当与1700Hz声波的波长，所以频率为1000Hz以上的声波绕过头颅的能力较差，衰减越大．也就是说，同一个声音中的各个力量绕过头部的能力各不相同，频率越高的分量衰减越大．于是左耳听到的音色同右耳听到音色就有差异．只要声音不是从正前方（或正后方）来，两耳听到音色就会不同，这也是人们判别声源方位的一种依据．
【典例1】在武侠小说或电影里，经常会看到一位双目失明的大侠，还能判断出前来攻击他的敌人的方位，这是因为（　　）
A．他的眼睛原来没有失明
B．他的耳朵有特异功能
C．这是一种巧合
D．由于双耳效应，他可准确判断声音传来的方向
【答案】D
【解答】解：
侠电影里经常描写一大侠双目失明，还能判断出攻击者的方位，主要是因为声音传到武侠者的两只耳朵的时刻和强弱以及其他特征也不同，这些差异就是他用耳朵判断声源方位的重要基础，也就是双耳效应，正是由于双耳效应，人们可以准确地判断声音传来的方位，故D正确。
故选：D。
题型3 人耳的听觉范围
解｜题｜知｜识 人的听觉频率范围：人能够感受到的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约从20Hz到20000Hz。
【典例1】关于声音的产生和传播，下列说法中正确的是（　　）
A．只要物体振动，人耳就一定能听到其发出的声音
B．声音在真空中的传播速度比在固体中的大
C．声音是由物体振动产生的
D．物体停止振动后，还会发出微弱的声音
【答案】C
【解答】解：A．人耳能够听到的声音频率范围为20～20000Hz，如果物体振动频率小于20Hz或者大于20000Hz，不在人耳的听觉频率范围内，人耳就不能听到，故A错误；
B．一般情况下，声音在固体中的传播速度最大，液体中次之，气体中的传播速度最小；真空不能传声，传播速度为零，故B错误；
C．声音是由物体振动产生的，故C正确；
D．物体停止振动后，发声也就停止，不会发出微弱的声音，故D错误。
故选：C。
【变式1】果果同学读八年级了，下列是她记录的日常生活中的一些数据，其中不符合实际的是（　　）
A．小明跑100m需要时间约17s
B．她的课桌的高度大约是78cm
C．周一升旗仪式，国歌奏唱一遍的时间大约是46s
D．她能够听见频率为10Hz的声音
【答案】D
【解答】解：A、男子百米世界纪录略小于10s，中学生百米成绩不太可能小于10s，一般在16s左右，故A符合实际；
B、课桌的高度大约是78cm，故B符合实际；
C、奏唱一遍中华人民共和国国歌的时间大约是46s，故C符合实际；
D、一般同学都能够听见频率范围为20～20000Hz，故D不符合实际。
故选：D。
【变式2】关于声音的产生和传播的说法正确的是（　　）
A．声音的传播不需要介质
B．只要物体振动，我们就能听到声音
C．物体的振动一旦停止，发声也停止
D．声音在空气中传播最快
【答案】C
【解答】解：A．声音的传播需要介质，真空不能传声，故A错误；
B．人耳能听到的声音频率范围在20Hz～20000Hz之间，物体振动，我们不一定能听到声音，故B错误；
C．物体的振动一旦停止，发声也停止，故C正确；
D．声音在固体中传播最快，故D错误。
故选：C。
【变式3】养狗成为一种“时尚”，但遛狗伤人事故也时有发生，超声驱狗器应运而生。当对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见。下列分析正确的是（　　）
A．人没听见，是因为它发出声音的响度小
B．人没听见，是因为它发出的声波不能在空气中传播
C．人没听见，是因为它发出的声音不是由振动产生的
D．人没听见，是因为它发出声波的频率不在人耳的听觉频率范围内
【答案】D
【解答】解：人的听觉范围是20Hz～20000Hz，狗的听觉范围是15Hz～50000Hz，人什么也没听见，是因为驱狗器发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内，而在狗的听觉范围之内，所以对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见，故D正确，ABC错误；
故选：D。
题型4 音调
解｜题｜知｜识 （1）定义：声音的高低叫做音调； （2）频率：每秒内振动的次数。 ①单位：赫兹，简称赫； ②单位符号：Hz。
【典例1】在AI歌手的虚拟演唱会中，工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高。这主要改变了声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．传播速度
【答案】A
【解答】解；音调是指声音的高低，与频率有关，振动的频率越高，音调越高。工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高，发出声音的音调更高，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【变式1】向一个空的暖水瓶中灌水时，瓶中的空气柱振动会发出声音，随着空气柱由长变短时，空气柱发出的声音的哪个特征会明显发生变化（　　）
A．音色 B．响度 C．音调 D．无法确定
【答案】C
【解答】解：往暖水瓶中灌水时，是由暖水瓶内的空气柱振动发出声音的，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，因此振动的频率越快，音调越高。
故选：C。
【变式2】手机中的“全民K歌“，不仅可以让我们每一个人都来体验一把当歌唱家的味道，而且还可以评价。“全民K歌“的评论中就有“靓颖海豚音在你面前也不过如此”的说法。这里所说的“海豚音”主要是指声音的（　　）
A．音调高 B．振幅大 C．响度大 D．音色好
【答案】A
【解答】解：海豚音，顾名思义是海豚的一种相近的声音，它是一种频率很高的声音，几乎是人的声音的极限，声音的高低称为音调，音调与频率有关，频率高音调高，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【变式3】如图所示，小明同学为了研究声音的特性，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。请你和他一起完成以下实验内容：
（1）小明同学利用该实验装置可以进行两个实验探究内容，分别是：探究音调和频率的关系、　响度的大小与振幅的关系　 。
（2）以上两个探究实验都用到了物理学中一种重要的实验方法，即：　控制变量　 法。
（3）若某次实验中，第一次将钢尺一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，第二次伸出长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音。前后过程中，钢尺两次的　振幅　 要保持相同。比较两种情况下，第　一　 次钢尺振动得快，它的音调　高　 （填“高”或“低”），这说明音调与　频率　 有关。
【答案】响度的大小与振幅的关系；控制变量；振幅；一；高；频率
【解答】解：（1）利用钢尺伸出桌面的长度不同，则在振幅相同时，音调不同，是为了探究音调的高低与频率的关系；
利用钢尺伸出桌面的长度相同，用大小不同的力拨动钢尺，响度不同，是为了探究响度的大小与振幅的关系；
（2）这两种研究方法都采用了控制变量法。
（3）第一次伸出桌面短一些，钢尺振动的快；第二次伸出桌面长一些，钢尺振动的慢；前后过程中，钢尺两次的振幅要保持相同，钢尺伸出桌边越短，振动越快，频率越高，音调越高，说明音调与振动的频率有关。
故答案是：（1）响度的大小与振幅的关系；（2）控制变量；（3）振幅；一；高；频率。
题型5 音调与频率的关系
解｜题｜知｜识 音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。
【典例1】蜜蜂采蜜前，飞行时翅膀的振动频率为440Hz，采蜜归来，翅膀上沾上了花粉、花蜜，平均振动频率为300Hz，有经验的养蜂人能很准确地辨别出蜜蜂是飞出去采蜜的，还是采蜜归来的。养蜂人是根据什么来辨别的（　　）
A．飞的高低不同 B．飞行声音的音调不同
C．飞行声音的响度不同 D．飞行方向不同
【答案】B
【解答】解：因蜜蜂载着花蜜飞行时，它的翅膀平均每秒振动300次；不载花蜜时，平均每秒振动440次；因振动频率不同、音调就会不同，所以养蜂人可以根据音调进行分辨。
故选：B。
【变式1】考古人员在我国河南舞阳发现了8000年前的一支完整骨笛——贾湖骨笛，它是由丹顶鹤尺骨制成的，上有大小不同的七个音孔，可以吹出七声音阶，如图，按压不同孔位吹出的声音对应现代唱名和发声频率如表。下列说法正确的是（　　）
孔位 1 2 3 4 5 6 7
唱名 Do Re Mi Fa Sol La Si
频率/Hz 262 294 330 349 392 440 494
A．按压骨笛孔位7时，吹出的声音响度一定最大
B．唱名为Mi的音，每分钟振动330次
C．用骨笛吹出Sol音时，相比吹出Re音的音调更高
D．吹骨笛时发出的声音频率只与孔的大小有关
【答案】C
【解答】解：A、按压骨笛孔位7时，吹出的声音音调最大，故A错误；
B、唱名为Mi的音，频率为330Hz，则每秒钟振动330次，故B错误；
C、用骨笛吹出Sol音时，相比吹出Re音的频率高，音调高，故C正确；
D、吹骨笛时发出的声音频率与孔的大小、空气柱的长度等有关，故D错误。
故选：C。
【变式2】歌曲《少年》简谱中有如下片段，其中数字符号表示声音的哪种特性，这种特性与什么因素有关（　　）
A．音调振幅 B．响度振幅 C．音调频率 D．响度频率
【答案】C
【解答】解：简谱中数字符号表示声音的高低，即音调；音调与发声体振动的频率有关，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【变式3】小宋同学自制小乐器，如图1所示。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）”。已知敲击金属管的长度越长，金属管振动频率越低。小宋同学演奏歌曲《财神到》中的“到”时，应敲击的金属管是（　　）
A．a B．b C．c D．d
E．e F．f G．g
【答案】G
【解答】解：已知敲击金属管的长度越长，金属管振动频率越低，《财神到》中的“到”音调最高，应该敲击短的金属管，敲击g。
故选：G。
题型6 探究音调与物体振动快慢的关系
解｜题｜知｜识 （1）实验探究：如图所示，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它发出的声音，同时注意观察钢尺振动的快慢，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。 （2）实验结论：钢尺伸出桌面边缘长度越长时，钢尺振动得越慢，钢尺发出的音调越低；钢尺伸出桌面边缘长度越短时，钢尺振动得越快，钢尺发出的音调越高
【典例1】为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能完成探究目的是（　　）
A．用硬纸板接触不同齿数的齿轮
B．改变拨打钢尺的力度
C．改变薄塑料片滑过梳子的速度
D．改变吸管的长度
【答案】B
【解答】解：A、用硬纸板接触不同齿数的齿轮，齿轮齿数不同，转动时硬纸板振动的频率不同，发出声音的音调不同，可探究音调与频率的关系，故A不符合题意。
B、改变拨打钢尺的力度，钢尺振动的幅度改变，发出声音的响度改变，是探究响度与振幅的关系，不能探究音调与什么因素有关，故B符合题意。
C、改变薄塑料片滑过梳子的速度，梳子齿振动的频率发生变化，音调改变，可探究音调与频率的关系，故C不符合题意。
D、改变吸管的长度，吸管内空气柱长度改变，振动的频率改变，发出声音的音调不同，可探究音调与频率的关系，故D不符合题意。
故选：B。
【变式1】物理课上在探究音调与频率的关系时，如图1所示，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，同时注意钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力度拨动钢尺再次实验。
（1）实验发现钢尺伸出桌面的长度越长，振动的频率越 　慢　 ，发出声音的音调越 　低　 ；
（2）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振动，却听不到声音，这是由于 　钢尺伸出桌面超过一定长度，振动频率小于20Hz，发出的是次声波，不在人耳的听觉频率范围之内，所以听不到声音　 ；
（3）如图2在八个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等；若用嘴依次吹瓶口，可以发出不同的音调，此时发出的声音主要是靠 　空气柱　 振动发声，盛水越多，发出的声音的音调就越 　高　 。
【答案】（1）慢；低；（2）钢尺伸出桌面超过一定长度，振动频率小于20Hz，发出的是次声波，不在人耳的听觉频率范围之内，所以听不到声音；（3）空气柱；高。
【解答】解：（1）探究声音的音调与频率的关系，实验时应保持拨动钢尺的力度不变，改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺每次的振动幅度大致相同，实验发现尺子伸出桌面的长度越长振动越慢，发出声音的音调越低。
（2）增加钢尺伸出桌面的长度，振动部分体积增大，质量增大，越来越难振动，频率越来越小，音调越来越低。钢尺伸出桌面超过一定长度，振动频率小于20Hz，发出的是次声波，不在人耳的听觉频率范围之内，所以听不到声音。
（3）当用嘴依次吹瓶口，振动的物体主要是空气柱，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越快，音调越高。
故答案为：（1）慢；低；（2）钢尺伸出桌面超过一定长度，振动频率小于20Hz，发出的是次声波，不在人耳的听觉频率范围之内，所以听不到声音；（3）空气柱；高。
【变式2】小明学了声学知识后，做了如图所示实验。
（1）小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。
①拨动直尺，观察到直尺伸出桌面的部分在振动，同时听到直尺拍打桌面发出声音，这是由于小明采用如图 　乙　 （填甲或乙）所示的实验操作方法。
②小明规范实验操作后，拨动直尺，观察到直尺在振动的同时听到直尺发出声音，接着增大直尺伸出桌面的长度，再次用同样的力拨动直尺，小明观察到直尺的振动变 　慢　 （填快或慢），直尺发出的音调变 　低　 （填高或低）。
【答案】（1）乙；（2）慢；低。
【解答】解：（1）此实验研究钢尺振动时的音调跟钢尺振动频率的关系，应该收集钢尺的振动频率和钢尺音调，其他声音会干扰实验结果，故应使直尺紧贴桌面，选用甲图所示的实验方法；听到直尺拍打桌面发出的声音，是采用了乙图所示的实验方法；
（2）钢尺发出声音的音调与尺子振动快慢有关：增大直尺伸出桌面的长度时，直尺振动变慢，频率变低，音调变低。
故答案为：（1）乙；（2）慢；低。
题型7 音调与发声体的形状、尺寸和材料的关系
解｜题｜知｜识 振动频率的高低跟发声体的形状、尺寸和材料有关。一般情况下，发声体的长度越长，频率越低；长度越短；频率越高。
【典例1】如图所示，8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度，敲击它们，就可以发出“1.2.3.4.5.6.7.i”的声音来；如果用嘴吹每个瓶子的上端，也可以发出哨声。则下列说法正确的是（　　）
A．用嘴吹气时，从左到右音调逐渐升高
B．用嘴吹气，哨声是瓶中水柱的振动产生的
C．敲击瓶子时，从左到右音调逐渐升高
D．敲击瓶子时，从左到右音调逐渐降低
【答案】C
【解答】解：
AB、往瓶中吹气也会听到声音，这是瓶内空气柱振动产生的，用嘴吹气时，从左到右空气柱越来越长，空气柱振动越来越慢，音调越来越低，故AB错误；
CD、敲击瓶子时，声音是由瓶子和水柱的振动产生的，从左往右瓶内水的质量逐渐减小，从左往右敲击瓶子时瓶子振动越来越快（即振动频率越来越高），所以声音的音调会变高，故C正确，D错误。
故选：C。
【变式1】小华在“探究音调与哪些因素有关”的实验中，器材有纸盒和一些长短、粗细、材料不同的琴弦。琴弦的长度、材料如图1所示，琴弦的直径关系为a＝c＝d＜b，且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
（1）若选择琴弦a和琴弦 　c　 ，则可以探究音调高低与材料的关系。
（2）为了探究音调高低与长度的关系，小华 　不能　 （选填“能”或“不能”）选择琴弦c和d进行实验，因为 　没有控制琴弦的材料相同　 。
（3）小华查询资料得知，琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图2所示，则琴弦 　d　 振动时比琴弦a振动时发出声音的音调高。
【答案】（1）c；
（2）不能；没有控制琴弦的材料相同；
（3）d。
【解答】解：（1）探究音调高低与材料的关系时，琴弦的长度和横截面积必须不变，材料不同，故选择a和c。
（2）为了探究音调高低与长度的关系，琴弦的材料和横截面积必须不变，而琴弦c和d的材料不同，故不能选择c和d进行实验。
（3）由图2可知琴弦的长度越长，振动频率越低，d和a的横截面积以及材料相同，但d比a短，故d比a振动时发出声音的音调高。
故答案为：（1）c；
（2）不能；没有控制琴弦的材料相同；
（3）d。
【变式2】在跨学科实践活动中，小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题：二胡弦发声的音调高低与什么因素有关？思考后他进行了猜想：二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。
实验次数 1 2 3 4
钢丝粗细程度 粗 细 细 ____
AB间距/cm 50 50 50 30
钩码个数/个 3 3 4 4
（1）为了探究小明的猜想，请将表格空格处补充完整：　细　 。
（2）实验中，在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的 　松紧程度　 。
（3）第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的 　粗细　 的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低，则可初步得出结论：当弦的长度和松紧相同时，弦越 　细　 ，发声的音调越高。
（4）第3、4两次实验时，发现第3次实验中钢丝发声的音调低。在二胡演奏活动中，如图2所示，小明想要让二胡弦发出音调较低的声音，此时最简单合理的操作是松开 　中指　 （选填“中指”或“食指”），理由是 　其他因素相同时，钢丝长度越长，音调越低　 。
【答案】（1）细；（2）松紧程度；（3）粗细；细；（4）中指；其他因素相同时，钢丝长度越长，音调越低。
【解答】解：（1）由表可知，1、2两次实验钢丝的粗细不同，其他因素相同，探究的是音调高低与钢丝的粗细的关系；2、3两次实验钩码个数不同，则钢丝的松紧不同，其他因素相同，探究的是音调高低与钢丝的松紧的关系；3、4两次实验应探究音调高低与弦的长度的关系，所以应控制钢丝的粗细和松紧（钩码个数）相同，改变钢丝的长度，故表格空格处应填细。
（2）钩码个数不同，则对钢丝的拉力不同，钢丝的绷紧程度就不同。所以在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的松紧程度。
（3）1、2两次实验钢丝的粗细不同，其他因素相同，探究的是音调高低与钢丝的粗细的关系；第1次实验中钢丝更粗，发出声音的音调低，说明当弦的松紧和长度相同时，弦越细，发声的音调越高。
（4）3、4两次实验钢丝的长度不同，其他因素相同，探究的是音调高低与弦的长度的关系，结果第3次实验中钢丝更长，发出的声音的音调低，说明其他因素相同时，钢丝长度越长，音调越低。所以小明想要让二胡弦发出音调较低的声音，此时最简单合理的操作是松开中指，使二胡弦更长。
故答案为：（1）细；（2）松紧程度；（3）粗细；细；（4）中指；其他因素相同时，钢丝长度越长，音调越低。
【变式3】小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料的合金管（如图所示）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：　刻度尺　 、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”或“不同”）
①选取直径相同，长度　不同　 的合金管并按图安装好；
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　相同　 位置，确保敲击力度　相同　 ；
④测量合金管的长度，并记录频率后，　换用不同长度的合金管　 多次实验；
⑤根据记录的表格进行数据分析。
【答案】（1）刻度尺；（2）①不同；③相同；相同；④换用不同长度的合金管。
【解答】解：（1）探究频率与合金管长度之间的数值关系，必须要用刻度尺测量长度；故补充的工具是刻度尺；
（2）①探究频率与合金管长度，必须改变长度，控制其它因素不变，因而选取直径相同，长度不同的合金管按图安装好；
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相同位置，确保敲击力度相同。
④每次测量合金管的长度并记录频率后，换用不同长度的合金管多次实验，使得规律具有普遍性。
故答案为：（1）刻度尺；（2）①不同；③相同；相同；④换用不同长度的合金管。
题型8 超声波与次声波
解｜题｜知｜识 频率高于人的听觉上限（约为20000Hz）的声波，称为超声波．次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波．次声波的频率范围大致为小于20Hz．
【典例1】在医院里，B超是最常见的影像诊断仪器之一。它的原理是利用超声波通过人体时，会在人体内不同组织之间产生反射波，然后通过计算这些反射波形成影像。下列说法正确的是（　　）
A．超声波只能在固体和液体中传播
B．超声波在水中比空气中传播慢
C．超声波的响度太小，人耳听不见
D．超声波也是由物体振动产生的
【答案】D
【解答】解：A、超声波可以在固体、液体和气体中传播，故A错误；
B、超声波在水中比空气中传播快，故B错误；
C、超声波的频率高于20000Hz，人耳听不见，故C错误；
D、超声波也是由物体振动产生的，故D正确。
故选：D。
【变式1】2024年8月我国台湾发生6.1级地震，地震前夕出现了犬类狂吠，鸟类成群乱飞等反常现象，原因是犬和鸟感知到了地震产生的（　　）
A．响度小的声音 B．频率低的次声波
C．频率高的超声波 D．频率低的超声波
【答案】B
【解答】解：人耳的听觉有一定的频率范围，低于人耳听觉下限的声音叫次声波，在地震前，会产生次声波，犬和鸟感知到了地震产生的频率低的次声波，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
【变式2】人能听到的声音频率有一定的范围，大多数人能听到的声音的频率范围是20～20000Hz。大象交流的“声音”是一种次声波。人听不到大象的“声音”，是因为（　　）
A．大象发出的“声音”音色小
B．大象发出的“声音”无法在空气中传播
C．大象发出的“声音”频率小于20000Hz
D．大象发出的“声音”频率超出了人的听觉范围
【答案】D
【解答】解：A、大象发出的声音指的是声音的响度，并非响度，故A错误；
BCD、因为大象进行交流的“声音”是一种次声波，其频率低于20Hz，人能听到的频率范围大约从20Hz到20000Hz，大象发出的是次声波，不在人耳能够听到的声音频率范围之内，所以人类听不到大象之间的交流“声音”。故BC错误，D正确。
故选：D。
【变式3】下列关于声音的说法中正确的是（　　）
A．气体只能传声不能发声
B．人耳不能听见次声波，所以次声波不会对人造成危害
C．发声的物体都在振动
D．超声波不是由物体振动产生的
【答案】C
【解答】A：空气柱的振动可以发声，故A错误；
B：次声波对人体有一定的危害，故B错误；
C：声音是物体振动产生的，故C正确；
D：超声波也是声音的一种，也是由于物体振动产生的。故D错误。
所以选：C。
题型9 乐器音调的影响因素
解｜题｜知｜识 要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法． （1）在粗细、长短相同时，改变弦的松紧，探究音调与弦的松紧的关系. （2）在粗细、松紧相同时，改变弦的长短，探究音调与弦的长短的关系. （3）在松紧、长短相同时，改变弦的粗细，探究音调与弦的粗细的关系.
【典例1】如图甲所示，这是一把小提琴，同学们想探究琴弦发声的音调与哪些因素有关，于是组装了如图乙所示的实验装置。一块厚木板上有A、B两个楔支撑着一根钢制琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度；将钢制琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，重物个数越多，琴弦绷得越紧；轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出其发声的频率，实验数据记录在如下表格中。
次数 长度L/m 重物个数/个 频率f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 4 265
（1）分析表格中的数据，第 　1　 次实验中琴弦发声的音调最高。
（2）分析第 　1、2　 两次实验数据可知，在松紧程度相同时，琴弦振动部分 　越长　 ，其发声的音调越低。
（3）当表格中空格处的数据为 　0.8　 时，可用第2、3两次实验来研究琴弦发声的音调和琴弦的 　松紧程度　 的关系。
（4）在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的、长为0.8m的尼龙琴弦，来探究琴弦发声的音调与琴弦的材料的关系，则悬挂重物的个数应为 　2　 个。
【答案】（1）1；（2）1、2；越长；（3）0.8；松紧程度；（4）2。
【解答】解：（1）音调的高低与频率有关，频率越高，音调越高；分析表格中的数据，第1次实验中琴弦发声的音调最高。
（2）分析1、2两次实验数据可知，在松紧程度相同时，琴弦越长，琴弦发声的音调越低。
（3）当表格中的空格数据为0.8时，琴弦的长度相同，弦的松紧程度不同，可用2、3两次实验来研究琴弦发声的音调和弦的松紧程度的关系。
（4）探究琴弦发声的音调与琴弦的材料的关系，应控制长度和松紧程度相同，改变材料，则悬挂重物的个数应为2个。
故答案为：（1）1；（2）1、2；越长；（3）0.8；松紧程度；（4）2。
【变式1】在学习吉他演奏的过程中，小丽发现琴弦发出声音的音调高低受
各种因素影响，经过与同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想1：琴弦发出音调的高低，可能与琴弦的横截面积有关
猜想2：琴弦发出音调的高低，可能与琴弦的长短有关
猜想3：琴弦发出音调的高低，可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确，他们找到下表列出的几种规格的琴弦进行实验。
编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2）
A 钢 20 0.3
B 钢 20 0.7
C 尼龙丝 30 0.5
D 铜 40 0.5
E 尼龙丝 40 0.5
（1）为了验证猜想1，应控制琴弦的材料和长度不变，只改变琴弦的 　横截面积　 。这种研究问题的方法属于 　控制变量　 ；
（2）所以验证猜想1，应选用编号为 　AB　 的两根琴弦进行探究；
（3）选用编号为DE的琴弦进行探究，是为了验证猜想 　3　 ；
（4）选用编号为BC的琴弦不能探究发出声音的音调跟什么因素有关，理由是 　没有控制变量，长短、材料、横截面积都不相同　 。
【答案】（1）横截面积；控制变量法；（2）AB；（2）3；（3）没有控制变量，长短、材料、横截面积都不相同。
【解答】解：（1）（2）要验证猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变，改变琴弦的横截面积。这种研究问题的方法叫控制变量法，故为了验证猜想1，应选用编号为AB的两根琴弦进行探究。
（3）选用编号为DE的琴弦进行探究，表格数据可知，材料不同，长度和横截面积相同，由控制变量法可知，是为了验证猜想3：琴弦发出音调的高低，可能与琴弦的材料有关。
（4）选用编号为BC的琴弦不能探究发出声音的音调跟什么因素有关，因此BC的琴弦长短、材料、横截面积都不相同，没有控制变量，所以不能选用编号为BC的琴弦探究发出声音的音调跟什么因素有关。
故答案为：（1）横截面积；控制变量法；（2）AB；（2）3；（3）没有控制变量，长短、材料、横截面积都不相同。
【变式2】在观看交响乐队演奏的过程中，小华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：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和响度，详见下表：（表中“mL”表示毫升，“cm”表示厘米）
序号 A B C D E F
注射器规格（mL） 2.5 2.5 2.5 5 5 5
空气柱长度（cm） 2 1.5 1 2 1.5 1
频率（Hz） 337 488 562 300 337 488
声强级（dB） 75 75 60 75 60 75
（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：在空气柱的 　横截面积（或粗细）　 相同时，管内空气柱越短，音调越 　高　 。
（2）选用序号为 　A、D（或B、E或C、F）　 的两次实验做对比，可以得出：在空气柱的 　长度　 相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越 　低　 。
（3）序号为C、D的两次实验中，响度大的是 　D　 （选填“C”或“D”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法。
（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：在空气柱的横截面积（或粗细）相同时，管内空气柱越短，单位时间内振动的次数越多，频率越快，音调越高。
（2）琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变，所以要选择A、D（或B、E或C、F）。
由此可得，管内空气柱横截面积越大，音调越低；
（3）序号为C、D的两次实验中，D的声音强度为75分贝，大于D的声音强度。
故答案为：（1）横截面积（或粗细）；高；
（2）A、D（或B、E或C、F）；长度；低；
（3）D。
题型10 响度
解｜题｜知｜识 声音的强弱叫作响度。
【典例1】学校召开大会时，使用扩音设备的主要目的是（　　）
A．提高音调 B．改变音色 C．增大响度 D．提高声速
【答案】C
【解答】解：学校召开大会时，使用扩音设备后，学生感到声音的强度增大，听的更为清楚，所以这样做的目的是为了增大声音的响度；
故选：C。
【变式1】2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭起飞时产生巨大的轰鸣声，排山倒海般压向四周。“巨大的轰鸣声”主要是指声音的（　　）
A．响度大 B．音调高 C．频率高 D．振幅小
【答案】A
【解答】解：题目中“巨大的轰鸣声”描述的是声音很强、很响亮的特点，这种“强”“响亮”的感觉对应的是声音的响度大，振幅大会导致响度大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【变式2】如图所示为唐代古塔——莺莺塔，是我国现有的四大回音建筑之一。当人在塔底下敲石头或者鼓掌的时候，声波通过13层塔檐的层层反射之后，变成了“咯哇、咯哇”类似青蛙的鸣叫，并且声音也变得格外响亮。下列关于此现象的说法中正确的是（　　）
A．“蛙鸣声”是由物体振动产生的
B．“蛙鸣声”的传播不需要介质
C．“格外响亮”是指声音的音调变高
D．“类似青蛙鸣叫”是指声音的音色相近
【答案】AD
【解答】解：A．“蛙鸣声”是由物体振动产生的，故A正确；
B．声音的传播需要介质，“蛙鸣声”是由空气传播的，故B错误；
C．声音的大小通常用响度来形容，“格外响亮”是指声音的响度大，故C错误；
D．不同发声体发出的声音不同通常用音色来形容，“类似青蛙鸣叫”是指音色相近，故D正确。
故选：AD。
【变式3】2025年中国第十五届全运会上，来自全国各地的志愿者们倾情奉献，对全运会的顺利开展付出了巨大力量。如图所示，志愿者正在向观众讲解会场布置，志愿者的声音是由　声带　 的振动产生的，此外志愿者还配备有扩音器是为了增加声音的　响度　 （填写声的特性）。
【答案】声带；响度。
【解答】解：志愿者的声音是由声带的振动产生的；配备有扩音器是为了增加声音的响度。
故答案为：声带；响度。
题型11 响度与振幅、距离发声体的关系
解｜题｜知｜识 （1）振幅：物体振动时，偏离原来位置的最大距离 （2）响度与振幅的关系：振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越少。 （3）响度与距离发声体的远近的关系：距离发声体越远，声音越分散，听到的声音响度越小；距离发声体越近，听到的声音响度越大。
【典例1】如图所示是粤剧表演中常见的一种打击乐器梆子，通常用竹子或硬木制成。用木槌大力敲打梆子演奏粤曲是为了改变声音的（　　）
A．音色 B．响度 C．音调 D．声速
【答案】B
【解答】解：用木槌大力敲打梆子演奏粤曲，目的是为了改变声音的响度，因为响度和发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大，要增大梆子声的响度可以通过增大振幅的方法，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
【变式1】下列有关声现象的说法正确的是（　　）
A．甲图实验能够说明发声的物体在振动
B．乙图实验在探究声音的响度与频率有关
C．丙图实验探究声音的音调与振幅的关系
D．丁图实验说明声音的传播不需要介质
【答案】A
【解答】解：
A、正在发声的音叉将乒乓球多次弹开，说明音叉在振动，说明声音是由音叉的振动产生的，故A正确；
B、敲鼓时用力越大，振幅越大，响度越大，该实验说明声音的响度与振幅有关，故B错误；
C、图中钢尺伸出长，振动慢，音调低；钢尺伸出短，振动快，音调高，声音的音调与振动频率的关系，故C错误；
D、图中是将发声体放在真空罩中，随着空气的抽出，声音越来越小，所以该实验说明声音的传播需要介质，故D错误。
故选：A。
【变式2】制作隔音房间模型的实践中，关于“声源的选择”和“怎样测试模型房间的隔音性能方案的更优化的选择”的两方面问题，正确的是（　　）
A．本实践中音叉适合做声源
B．本实践中机械闹钟适合做声源
C．让人站在距“模型房间”一定的距离处，比较所听见声音的响度
D．让人一边听声音，一边后退，直到听不见声音为止，比较此处距“模型房间”的距离
【答案】BD
【解答】解：AB、机械闹钟发出的声音有节奏，声音较为稳定，适合做实验声源，故A错误、B正确；
C、靠听到声音的响度判断不是太直观，具有很大的误差，方案不适合，故C错误；
D、人一边听声音，一边向后退，直到听不见声音为止，比较此处距模型房间的距离，测量听不到声音的距离较为直观，具有可靠性，故D正确。
故选：BD。
【变式3】如图的声音波形图中，由AB时间段到BC时间段，声音的　音调　 变高，　响度　 变弱。
【答案】音调；响度。
【解答】解：音调变高：音调的高低与物体振动频率有关，频率越大，音调越高。在波形图中，波形越密集，代表单位时间内振动次数越多，频率就越高，音调也就越高。若从AB时间段到BC时间段，波形变得更加密集，则说明声音的音调变高。
响度变弱：响度与物体振动的幅度有关，振幅越大，响度越大。在波形图中，波形的高低落差表示振幅大小，落差越大，振幅越大，响度越大。从AB时间段到BC时间段，波形的高低落差变小，说明振幅变小，声音的响度变弱。
故答案为：音调；响度。
题型12 增加响度的方法
解｜题｜知｜识 （1）减小声音的传播距离来增大响度； （2）增大声带振动的幅度来增大响度。
【典例1】要使古筝发出的声音的响度变大，可采取的方法是（　　）
A．用更大的力弹拨弦线
B．增加发声部分弦的长度
C．缩短发声部分弦的长度
D．放松弦线
【答案】A
【解答】解：A、用更大的力拉琴，可以增大声音的响度，故A正确；
B、增加琴弦长度，这样会让琴弦振动减慢，音调就会变低，故B错误；
C、缩短发声部分弦的长度，会让琴弦振动加快，音调就会变高，故C错误；
D、把琴弦放松些，这样会让琴弦振动减慢，音调就会变低，故D错误。
故选：A。
【变式1】医生给病人检查身体时使用听诊器，是为了增大声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．速度
【答案】B
【解答】解：听诊器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。
故选：B。
题型13 根据音色辨别发声体
解｜题｜知｜识 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
【典例1】AI（人工智能）语音播报能够模仿不同人物的声音，是因为它学会了模仿人物声音中的哪个特性（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．振动频率
【答案】C
【解答】解：音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，不同发声体的音色一般不同，因此AI（人工智能）语音播报能够模仿不同人物的声音，是因为它学会了模仿人物声音中的音色这个特征。
故选：C。
【变式1】中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（　　）
A．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B．“响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C．“闻其声而知其人”是根据声音的音调来辨别的
D．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递信息
【答案】D
【解答】解：A、“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由空气柱的振动产生，故A错误；
B、“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关。故B错误；
C、“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的，故C错误；
D、“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可传递信息，故D正确；
故选：D。
【变式2】下列关于声的说法中，不正确的是（　　）
A．声速的大小跟介质的种类有关，跟介质的温度无关
B．声音、超声波、次声波统称声，它们均不能在真空中传播
C．我们能“闻其声知其人”是因为人与人的音色不同
D．如果某物体每分钟振动300～400次，它发出的声音人耳听不见
【答案】A
【解答】解：A．声速的大小跟介质的种类和介质的温度有关，故A错误；
B．声音、超声波、次声波统称为声，真空不能传声，故B正确；
C．我们能“闻其声知其人”是因为人与人的音色不同，故C正确；
D．如果某物体每分钟振动300～400次，它的频率为fHz≈6.7Hz，那么它发出的声音人耳不可以听见，故D正确。
故选：A。
【变式3】琴和瑟都是我国的传统乐器，通过弹拨琴和瑟的弦，使之发声，下列说法正确的是（　　）
A．弹琴时发出的声音，是由于手指振动产生的
B．琴和瑟发出的声音可以用响度来区分
C．弹拨琴弦用力越大发出声音的音调越高
D．同一根琴弦振动部分越长，弹奏时发出声音的音调就越低
【答案】D
【解答】解：A.弹琴时发出的声音，是由于琴弦振动产生的，故A错误；
B.琴和瑟发出的声音可以用音色来区分，因为音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志，故B错误；
C.响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离发声体的远近有关，振幅越大，响度越大，距离发声体越近，响度越大，弹拨琴弦用力越大发出声音的响度越大，故C错误；
D.同一根琴弦振动部分越长，弹奏时发出声音的音调就越低，因为音调是声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低，故D正确；
故选：D。
题型14 音色的决定因素
解｜题｜知｜识 音色的决定因素：发声体的材料、结构
【典例1】如下图所示是小明所做的几个声学实验，请回答：
（1）如图甲所示，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内手机的铃声会越来越　小　 ，由此得出声音的传播　需要　 介质（选填“需要”或“不需要”），进一步推理得出声音不能在　真空中　 传播。
（2）探究影响声音特性的因素：
①如图乙所示，改变钢尺伸出桌边的长度，拨动钢尺，使钢尺每次的振动幅度大致相同，听它振动发出的声音，该实验是为了探究声音的　音调　 与频率的关系；
②如图乙所示，控制钢尺伸出桌边的长度不变，用更大的力再次拨动，听它振动发出的声音，该实验是为了探究声音的响度与　振幅　 的关系；
③如图乙所示，用塑料尺替换钢尺，保持伸出桌边的长度、拨动力度相同，听到的两次声音的　音色　 不同。
【答案】（1）小；需要；真空中；
（2）音调；振幅；音色。
【解答】解：（1）抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内空气越来越少，手机铃声会越来越小。这表明声音的传播需要介质。进一步推理，当罩内为真空时，声音无法传播，所以声音不能在真空中传播。
（2）①改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺振动频率改变，而振动幅度大致相同（保证响度不变），所以该实验是为了探究声音的音调与频率的关系。
②控制钢尺伸出长度不变，用更大的力拨动，钢尺振动幅度变大，发出声音的响度变大，所以是探究声音的响度与振幅的关系。
③音色与发声体的材料、结构有关，用塑料尺替换钢尺，材料改变，在伸出长度、拨动力度相同（保证音调和响度相关因素不变）时，听到的两次声音的音色不同。
故答案为：（1）小；需要；真空中；
（2）音调；振幅；音色。
题型15 音调、响度、音色的比较
解｜题｜知｜识 （1）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； （2）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； （3）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．
【典例1】手机中的“**K歌”APP，可以让我们每一个人都来体验一把当歌唱家的感觉，该软件不仅可以实现升调和降调，还可以使用各种“声音特效”，例如：可以把自己的声音变成“哪吒”的声音。下列说法正确的是（　　）
A．“升调”和“降调”改变了声音的响度；“声音特效”改变了声音的音色
B．“升调”和“降调”改变了声音的响度；“声音特效”改变了声音的音调
C．“升调”和“降调”改变了声音的音调；“声音特效”改变了声音的音色
D．“升调”和“降调”改变了声音的音调；“声音特效”改变了声音的响度
【答案】C
【解答】解：手机中的“**K歌”APP，可以让我们每一个人都来体验一把当歌唱家的感觉，该软件不仅可以实现升调和降调，还可以使用各种“声音特效”，其中“升调”和“降调”改变了声音的音调；“声音特效”改变了声音的音色，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【变式1】唐诗是中华民族珍贵的文化遗产之一，也是中华文化宝库中的一颗明珠，下列诗句中与声音有关的知识分析正确的是（　　）
A．“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，笛声是通过空气传入人耳的
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，”高声”是指声音的音调高
C．“时时闻鸟语，处处是泉声”，我们能分辨“鸟语”和”泉声”，是因为响度不同
D．“白日放歌须纵酒，青春作伴好还乡”，诗人”放歌”时声带没有振动
【答案】A
【解答】解：A、“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城，人们听到的笛声是通过空气到我们的耳朵，故A正确；
B、“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”指声音的响度大，故B错误；
C、我们能分辨“鸟语”和”泉声”，是依据声音的音色不同，故C错误；
D、声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动，诗人”放歌”时声带振动，故D错误。
故选：A。
【变式2】“五四”来临之际，学校举办了“青春与祖国共成长”校园合唱比赛。某班合唱队有高音、中音、低音三个声部。这里的“高”“中”“低”是指声音的（　　）
A．振幅 B．响度 C．音调 D．音色
【答案】C
【解答】解：某班合唱队有高音、中音、低音三个声部，这里的“高”、“中”、“低”指的是声音的振动频率不同，音调不同，故ABD不符合题意、C符合题意。
故选：C。
【变式3】（多选）五千年的华夏文明，创造了无数的诗歌辞赋，下面对部分诗句中蕴涵物理知识的理解，其中正确的是（　　）
A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”——“青山”的运动是以河岸为参照物
B．“人在桥上走，桥流水不流”——“桥流”所选择的参照物是流水
C．“乡音无改鬓毛衰”——“乡音无改”是指音色没有发生变化
D．“当年走马锦城西，曾为梅花醉似泥”——诗人骑马观景，诗人相对于景物静止
【答案】BC
【解答】解：A．以河岸为参照物，青山与河岸的位置不发生改变，是静止的，故A错误；
B．桥相对于大地静止，流水相对于大地运动，以流水为参照物，桥是流动的，即“桥流”所选择的参照物是流水，故B正确；
C．音色是由振动体的材料和结构决定的，是判断发声体的依据，“乡音无改”是指音色没有发生变化，故C正确；
D．诗人骑马观景，骑马的诗人相对于景的位置在不断发生改变，是运动的，故D错误。故选：BC。
题型16 声音的波形图
解｜题｜知｜识 波形图的主要参数： 频率：频率决定了音调的高低。波形图中的波峰和波谷之间的距离反映了频率。波形越密，频率越高；波形越疏，频率越低。 振幅：振幅决定了响度的大小。波形图的上下高度表示振幅。波形越高，振幅越大；波形越低，振幅越小。 波形：波形反映了音色的特点。不同的波形代表不同的音色
【典例1】如图所示是声波的波形图，下列说法正确的是（　　）
①甲、乙的响度相同
②乙、丁的响度相同
③甲、丁的音调相同
④丙、丁的音调相同
A．只有①②正确 B．只有①③正确
C．只有②④正确 D．只有③④正确
【答案】B
【解答】解：①由图可知，甲、乙的振幅相同，则响度相同，故①正确；
②乙、丁的振幅不同，丁的振幅小，响度小，即二者响度不相同，故②错误；
③甲、丁的振动频率相同，则音调相同，故③正确；
④丙、丁的振动频率不相同，则音调不相同，故④错误，综上分析，只有①③正确。
故选：B。
【变式1】张超同学利用声音传感器分别采集到钢琴和长笛演奏某段歌曲时的波形图，如图所示，根据波形图判断下列说法正确的是（　　）
A．两种声音的音色相同 B．两种声音的音调相同
C．两种声音的振幅不同 D．两种声音的响度不同
【答案】B
【解答】解：如图可知，图中钢琴、长笛在相同时间内，振动的次数相同，振动的幅度相同，即钢琴、长笛的频率相同，振幅相同，所以两种声音的音调和响度相同，而两种声音的波形不同，即音色不同，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【变式2】如图所示是甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图，相对于乙音叉发声，甲音叉发声的（　　）
A．音调较高 B．响度较大
C．振动频率相同 D．振动幅度较小
【答案】A
【解答】解：声音是由发声体振动产生的；由波形图可知，相同的时间内甲音叉振动的次数多，甲音叉振动快，甲音叉发声的音调高；响度是由发声体的振幅决定的，两个音叉振动幅度相同，所以响度相同。
故选：A。
【变式3】如图甲所示为某种声音输入到示波器上时显示的波形图。请在图乙的坐标图中（图乙横纵坐标分度值与甲相同）画出一种声音的波形图，要求该声音的响度为如图甲所示声音的一半，频率为如图甲所示声音的二倍（画一个完整波形）。
【答案】
【解答】解：根据题意：要求画出的波形图声音的响度为如图甲所示声音的一半，即振幅为原来的一半，频率为如图甲所示声音的二倍，即频率变为原来的二倍，如图所示：
（多选）1．图中两只蝴蝶，一只停在花上采食着花蜜，一只向花朵飞来，已知飞舞的蝴蝶每分钟舞动翅膀450次。则关于这一情景下列说法正确的是（　　）
A．采着花蜜的蝴蝶相对于花朵是静止的
B．飞舞的蝴蝶飞来时人会听到挥舞翅膀所出的“嗡嗡”声
C．蝴蝶加快舞动翅膀所发出的声音响度将变大
D．选择飞舞的蝴蝶或花为参照物，采蜜的蝴蝶运动情况是不同的
【答案】AD
【解答】解：A．采着花蜜的蝴蝶相对于花朵之间没有位置变化，相对于花朵是静止的，故A正确；
B．人耳感知声音的频率范围为：20Hz～20000Hz，舞的蝴蝶舞动翅膀振动的频率
蝴蝶发出的声音低于20Hz，所以人不会听到挥舞翅膀所出的“嗡嗡”声，故B错误；
C．蝴蝶加快舞动翅膀所发出的声音频率将变大，音调变高，故C错误；
D．以飞舞的蝴蝶为参照物，采蜜的蝴蝶与飞舞的蝴蝶之间有位置变化，采蜜的蝴蝶是运动的，以花为参照物，采蜜的蝴蝶与花之间没有位置变化，采蜜的蝴蝶是静止的，所以选择飞舞的蝴蝶或花为参照物，采蜜的蝴蝶运动情况是不同的，故D正确。
故选：AD。
2．昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》，她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等（如图所示）为主要伴奏乐器，拨动三弦时，弦 　振动　 产生声音；吹奏曲笛时，按住不同的孔可以改变声音的 　音调　 ；两种乐器相互配合，奏出优美的乐曲，乐曲是通过 　空气　 传递到现场观众的耳朵里。
【答案】振动；音调；空气。
【解答】解：（1）乐曲的声音是由于弦的振动产生的；
（2）吹奏曲笛时，笛内空气柱振动发声，按住不同的孔，笛内空气柱的长度不同，振动的频率不同，声音的音调不同；
（3）两种乐器相互配合，奏出优美的乐曲，乐曲是通过空气传递到现场观众的耳朵里。
故答案为：振动；音调；空气。
3．如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中音调相同的是 　甲、乙　 。人耳 　不能　 （选填“能”或“不能”）听见高于20000Hz的超声。
【答案】甲、乙；不能
【解答】解：甲、乙波形图中，在相同时间内，相同波形重复的次数相同，即频率相同，所以甲、乙两图中音调相同。
人耳能听到的频率范围为“20Hz～20000Hz”，高于20000Hz的为超声波，人耳听不见。
故答案为：甲、乙；不能。
4．如图所示，在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，能吹出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”三个音阶，甲图是音阶mi（3），乙图是re（2），丙图是音阶do（1）。请你根据所给信息画出乙瓶中水位的位置。
【答案】
【解答】解：当用嘴向瓶内吹气时，瓶内的空气柱振动发声，随着瓶内水位的升高，瓶内的空气柱越来越短，振
动的频率越来越高，因此音调也会越来越高；
由题意可知三个瓶子的水位从低到高分别是：甲、乙、丙；
5．在下列应用实例中，不属于超声波应用的是（　　）
A．外科医生利用声波的振动除去人体内的结石
B．利用声波预测自然灾害事件
C．利用声波检测样品内部是否有缺陷
D．利用声波清洗钟表等精细机械
【答案】B
【解答】解：超声波在传递信息方面的应用有：声呐、B超、检测物体内部结构等；在传递能量方面的应用有：除去体内结石、清洗精细机械、清洗牙齿等；
在地震、火山喷发、海啸、台风等灾害来临时都会产生次声波。
故选：B。
6．甲骨文是商周时期刻在龟甲兽骨上的文字，图画性强是其最显著、最根本的特点之一，如图是甲骨文“段”，意指手持长柄敲击乐器发出声音，说明声音是由物体 　振动　 产生的，用大小不同的力敲击乐器改变的是声音的 　响度　 。
【答案】振动；响度。
【解答】解：声音是由物体振动产生的，当手持长柄敲击乐器时，乐器发生振动，从而发出声音。
用大小不同的力敲击乐器，会使乐器的振动幅度不同。根据声音的特性，响度与发声体的振动幅度有关，振动幅度越大，响度越大，所以改变的是声音的响度。
故答案为：振动；响度。

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