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第3节 声音的特性与应用
考点一、声音的特性
(一) 响度、音调、音色的决定因素和表现
决定因素 听感表现
响度 由声源的振幅决定。振幅越大,响度越大 响度大:震耳欲聋响度小:轻声耳语
音调 由声源的振动频率决定。频率大,音调高;频率小,音调低 音调高:声音清脆、尖细音调低:声音粗犷、低沉
音色 发声体的材料、结构和发声方式不同,发出的音色就不同 可以用来分辨不同发声体发出的声音
【注意】音调和响度是声音两个根本不同的特性,音调是指声音的高低,它是由发声体振动的频率决定的,音调高声音听起来尖细,音调低声音听起来沉闷;响度是指声音的大小、声音的强弱,它与发声体的振幅有关,还与距离发声体的远近有关。所以音调高的声音响度不一定大,响度大的声音音调也不一定高。
典例1:(2023七下·武义期末)如图所示,二胡是弓弦类最具中国民乐气质的乐器。下列关于二胡的说法,正确的是( )
A.二胡发出的优美的声音一定是乐音
B.二胡发出的声音是由琴弦振动产生的
C.拉弓弦时,用力越大发出声音的音调越高
D.拉二胡时,手按压琴弦不同位置是为了改变响度
变式1:许多成语对声现象有着生动的描述。下列成语中描述声音响度的是( )
A.声如洪钟 B.曲高和寡 C.悦耳动听 D.余音绕梁
变式2:在科学中对声音的特征的描述有“响度、音调、音色”这些词,下列判断中错误的是( )
A.“我这破锣似的喉咙,怕唱不好”,形容发出的声音音色太差
B.“这个蚊子飞来飞去,吵死了”,形容发出的声音响度大
C.“他音起得太高,我唱不上去”,这里的“音”是指声音的音调太高
D.“震耳欲聋”指的是声音响度大
变式3:(2023七下·萧山期中)小金报班在学习吉他演奏,在学习过程中他发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
①琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
②琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
③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,他们找到了下表所列的4种规格的琴弦,进行实验。
编号 材料 规格
长度/(cm) 横截面积/(mm )
A 尼龙 55 1
B 尼龙 55 0.5
C 尼龙 80 1
D 镍合金 ① 0.5
(1)在验证猜想三时,小金发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺的数据是 。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,能否验证猜想一?为什么?请说出原因: 。
(3)随着实验的进行,小金又觉得琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是 。
考点二、声的利用
(一)超声波
频率高于20000Hz的声波叫做超声波。超声波超过了人类听觉的上限,不能被人听到,但能被一些动物听到。蝙蝠在飞行时会发出超声波,并通过接收碰到猎物后返回的超声波来辨别猎物的方位及距离,B超是利用超声波工作的。
(二)次声波
频率低于20Hz声波叫做次声波,因为它低于人类听觉的下限,不能被人听到,但能被一些动物听到。
典例1:利用B超可以帮助医生确定人体内脏的情况,这是因为( )
A.B型超声波的频率很高
B.B型超声波的振幅很大
C.B型超声波进入人体,可在脏器上发生反射,反射波带有信息
D.B型超声波进入人体,可穿透内部脏器治病
变式1:根据图中所给信息,下列说法正确的是( )
A.人的听觉频率范围比人发声频率范围大 B.蝙蝠可以发出频率为 1000Hz的声音
C.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 D.5Hz的声音只要响度足够大,人耳是能听到的
变式2:我国“海警3901”号所携带的非杀伤性定向声波武器引起媒体高度关注,定向声波武器是一种远距离声波设备,它可以发出高达150分贝的高能声波。使用时将该设备对准目标,集中施放高分贝警告音,令目标感到极度不适、头痛甚至休克,从而失去对抗能力。对此描述下列说法正确的是( )
A.定向声波武器施放的是超声波 B.分贝是声音频率的单位
C.该例子说明声波具有能量 D.距离远近不影响武器效果
考点三、噪声及其控制
减弱噪声的途径:①在声源处减弱。如改造噪声大的机器或换用噪声小的设备或加一些消声装置。②在传播过程中减弱。在马路和住宅间设立屏障或植树造林,建造隔音墙等,使传来的噪声被反射或部分被吸收而减弱。③在人耳处减弱。在工作时佩戴个人防护用具。
典例1:(2023七下·东阳期末)如图所示,为了使城市道路交通更加通畅,在主干道架设了高架道路,高架道路的路面铺设“海绵”沥青,部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙,铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是( )
A.保护车辆行驶安全 B.减小车辆噪声污染
C.增加高架道路美观 D.阻止车辆废气外泄
变式1:如图所示,用硬纸片把收音机的一个喇叭糊起来,做成一个“舞台”,当你打开收音机时,台上的“小人”在音乐声中翩翩起舞。关于这个现象,下列说法中不正确的是( )
A.收音机中传出的优美的乐曲有时也会成为噪声
B.“小人”跳舞说明声音是由物体的振动产生的
C.音乐声越大,“小人”舞动越剧烈,说明物体的音调越高,声音的响度越大
D.关掉收音机是从声源处减弱噪声的
变式2:(2023七下·金华期中)仲夏时节,常听见“蛙声一片”“声声蝉鸣”,有时觉得悦耳,有时又打扰我们的休息,为了减轻蛙声和蝉鸣的影响,我们常常紧闭门窗或者戴上耳塞。下列说法正确的是( )
A.紧闭门窗是通过防止噪声的产生来控制噪声
B.戴上耳塞是通过阻断噪声的传播来控制噪声
C.我们能分辨蛙声和蝉鸣,是因为它们的音调不同
D.蛙声和蝉鸣都是由动物身体的某部分振动产生的
变式3:小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。
实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子。
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离鞋盒直到听不见滴答声,记下此时人离鞋盒的距离。
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
回答问题:
(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (填“ 大”或“小”)的原理。(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑的材料隔音性能 (填“好”或“ 差”),其原因是粗糙的材料吸收声音的性能要比平滑的材料强。
(3)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的 ,是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
(4)“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”描绘出诗人对林泉美景的喜爱。“蝉”和“鸟”的叫声是根据声音的 区分的,茂密的树林有吸声和消声的作用,能在 控制噪声。
1.(2022七下·婺城期末)下列有关“鸟语花香”这一成语的理解中正确的是( )
A.听到“鸟语”说明声音能在空气中传播
B.接收到“鸟语”的感受器位于耳廓
C.闻到“花香”的感觉是在鼻腔中产生的
D.不同人对“花香”的敏感程度相同
2.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.声音在真空中的传播速度比在空气中的传播速度大
B.“禁止鸣笛”是在声音的传播过程中减弱噪声的
C.“闻其声知其人”的判断依据是人发出声音的响度
D.演奏弦乐器时,演奏者不断变换手指在琴弦上的位置,这是在改变声音的音调
3.小红同学喜欢利用复读机进行英语听力训练,在音量不变的情况下,如果让复读机先正常播放一段录音,然后再快速播放同一段录音,则发出的声音 ( )
A.响度增大,音调不变 B.响度减小,音调不变
C.响度不变,音调升高 D.响度不变,音调降低
4.(2023七下·东阳期末)如图所示,在“探究真空是否可以传声”的实验中,进行如下操作:①将正在发声的音乐卡芯(发声装置)固定在拔罐器内;②用抽气枪逐步抽出罐内空气,感受到音乐声越来越小。关于该实验的说法中,正确的是( )
A.音乐卡芯发出的声音不是由振动产生的
B.该实验可推理出声音不能在真空中传播
C.步骤①中音乐声尖锐刺耳是因为声音响度大
D.步骤②中听到的声音越来越小是由于音调变低
5.(2023七下·嘉兴期末)生活中实验往往可以揭示声现象的本质。下面有关分析正确的是( )
A.图甲:拨动伸出桌面的钢尺,钢尺振动得越快,声音越尖,说明响度与频率有关
B.图乙:将播放音乐的扬声器对准烛焰,烛焰会跳动,说明声音是以直线形式传播
C.图丙:抽尽玻璃罩内空气,闹钟的声音几乎听不到,说明声音的传播需要介质
D.图丁:为改善工作环境,工厂车间内的工人戴耳罩,说明可在声源处减弱噪声
6.(2023七下·杭州月考)下列有关声现象说法正确的是( )
A.图甲:该实验中乒乓球的作用是用相同大小的力敲击音叉,从而使音叉振动发声
B.图乙:不同用力击鼓,听声并观察纸屑被弹起的高度。探究声音的响度与频率有关
C.图丙:钢尺伸出桌边的长度伸出越长,用相同力拨动时所听到的音调更低
D.图丁:逐渐抽出装置内的空气,听到铃声渐小;说明真空状态下的铃铛不能发声
7.(2022七下·仙居期末)如图是去年元宵晚会王亚平在空间站弹奏《茉莉花》的情景,琴声是由琴弦的 产生的;人们只听琴声就能根据 (选填“音色”、“音调” 或“响度”)分辨出这是用我国传统乐器古筝弹奏的。
8.(2022七下·婺城期末)跑操是各校大课间活动的主项目,同学们跑操训练时,步伐整齐、气势宏博。请回答:
(1)班级跑操训练时,同学们听到指挥员的指令,听觉是在 中形成的。
(2)跑到指定位置后,同学们利用了在同一均匀介质中 的原理,迅速排成整齐的队伍。
9.(2022七下·杭州月考)小科用两把伞,选择了一个安静的室内环境做了一个“聚音伞”的实验。如图所示,在右边伞柄的A点挂一块机械钟表,当他的耳朵位于B点时听不到钟表“嘀嗒”声。把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了钟表的“嘀嗒”声。
(1)“嘀嗒”声是由钟表内机械装置 产生的;这个实验表明声音也像光一样可以发生 现象。
(2)“聚音伞”增大了人听到的声音的 ,钟表声在两伞之间传播依靠的介质是 。
10.(1)现代城市主要街道上都会设置噪声监测设备。如图是一款电子噪声监测器,某时刻该装置的显示屏显示如图,这个数字表示的是当时环境声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。目前,隔壁小区进行施工,白天总能听到一些声音,这对上课的大家来说属于噪声,老师会让同学关上门窗,是在 减弱噪声(选填“声源
处”“传播过程中”或“人耳处”)。
(2)调查表明,当前中学生听力下降十分严重。为了保护耳和听觉,养成良好的卫生和生活习惯,遇到巨大声响时,正确的做法是 。
(3)如图所示四个声现象中,哪两个可以用相同的声学知识解释( )
A.甲和丁 B.甲和丙 C.丙和丁 D.乙和丙
(4)图甲是某手工艺品,由竹筒(A、B 两端开口,C 处开一小口)和“活 塞”组成。将“活塞”从 B 处塞入,在 A 处吹气并来回拉动“活塞"能 发出悦耳的哨音,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.换用更大的力吹气改变了哨音的音调
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
11.(2021七下·滨江期中)小闻同学按如图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“音调与空气柱长短的关系”。请回答下列问题:
(1)小闻同学对瓶吹气时会引起 振动。
(2)小闻同学分辨出A、B、C、D四个瓶子中发出的声音分别对应do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶,可以得出的结论是: 。
(3)如果改用筷子敲打瓶子,那么音调的排序和贴着瓶口吹气时的音调排序刚好相反,请说明理由。 。
(4)小闻同学利用同一个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,如下图所示,则下列说法正确的是( )
A.三次实验小闻是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小闻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,小闻敲击瓶子的快慢相同
D.丙图对应实验中,小闻的敲击的瓶子发出的声音尖锐
12.(2023七下·洞头期中)科学课上同学开展了“制作简易乐器”的项目化学习活动,活动包括体验声音、探究声音、制作乐器三个环节。
(1)体验:老师用尺子以不同的速度划过梳子,让同学们体验声音区别,并描述声音的区别。小可表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了,你是否赞同小可的观点,你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗?
(2)探究:老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验,提供了钢尺、塑料尺。
甲组利用钢尺设计了下表的实验,请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。
步骤 实验操作 实验方案设计要求
步骤一 将钢尺伸出桌面一截,按住钢尺位置 (看图填写字母),拨动钢尺位置D。 获取事实和证据
步骤二 改变钢尺 设置改变的量
步骤三 按住与步骤一同样的位置,用相同大小的力拨动步骤一同样的位置。 划线部分的目的是
步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验,获取证据
步骤五 比较几次声音音调的变化,分析得出结论 获取事实和证据,得出实验结论
(3)制作:某小组想用塑料吸管制作排箫,经查阅资料了解:排箫是由一系列管子构成的管乐器,管子都是按由长到短或由短到长的顺序排列,吹奏时,气流进入管中,可以产生高低不同的音调。除此之外管的粗细也会影响吹出的音调。右图是某小组制作的排箫,你能参考下面的评价量表进行判断是否需要改进,如有,请在相应指标后面写上改进理由和改进方法。(可任选一个评价指标)
评价指标 合格 待改进 判断(改进理由和改进方法)
音的高低 能实现音的高低变化 不能实现音的高低变化
音的区分度 每个音区分度明显 不能很好区分每个音
材料 环保且成本低 不环保或成本高
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 声音的特性与应用
考点一、声音的特性
(一) 响度、音调、音色的决定因素和表现
决定因素 听感表现
响度 由声源的振幅决定。振幅越大,响度越大 响度大:震耳欲聋响度小:轻声耳语
音调 由声源的振动频率决定。频率大,音调高;频率小,音调低 音调高:声音清脆、尖细音调低:声音粗犷、低沉
音色 发声体的材料、结构和发声方式不同,发出的音色就不同 可以用来分辨不同发声体发出的声音
【注意】音调和响度是声音两个根本不同的特性,音调是指声音的高低,它是由发声体振动的频率决定的,音调高声音听起来尖细,音调低声音听起来沉闷;响度是指声音的大小、声音的强弱,它与发声体的振幅有关,还与距离发声体的远近有关。所以音调高的声音响度不一定大,响度大的声音音调也不一定高。
典例1:(2023七下·武义期末)如图所示,二胡是弓弦类最具中国民乐气质的乐器。下列关于二胡的说法,正确的是( )
A.二胡发出的优美的声音一定是乐音
B.二胡发出的声音是由琴弦振动产生的
C.拉弓弦时,用力越大发出声音的音调越高
D.拉二胡时,手按压琴弦不同位置是为了改变响度
【答案】B
【解析】A.乐音指令人身心愉悦的声音;
B.声音是由于物体振动而产生的;
C.音调高低与振动频率有关;
D.响度与振动幅度有关。
【解答】】A. 二胡发出的优美的声音对某些时刻来说不一定是乐音。
B.声音是由于琴弦的振动而产生的;
C.用力越大响度越大;
D. 手按压琴弦不同位置是为了改变音调。
变式1:许多成语对声现象有着生动的描述。下列成语中描述声音响度的是( )
A.声如洪钟 B.曲高和寡 C.悦耳动听 D.余音绕梁
【答案】A
【解析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
【解答】A.声如洪钟,描述的是声音的响度大,故A符合题意;
B.曲高和寡,其中的“高”和“寡”描述声音的高低,即声音的音调,故B不合题意;
C.悦耳动听,描述的是声音的特点,即声音的音色,故C不合题意;
D.余音绕梁,描述的是声音的特点,即声音的音色,故D不合题意。
变式2:在科学中对声音的特征的描述有“响度、音调、音色”这些词,下列判断中错误的是( )
A.“我这破锣似的喉咙,怕唱不好”,形容发出的声音音色太差
B.“这个蚊子飞来飞去,吵死了”,形容发出的声音响度大
C.“他音起得太高,我唱不上去”,这里的“音”是指声音的音调太高
D.“震耳欲聋”指的是声音响度大
【答案】B
【解析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色,据此分析判断。
【解答】A.“我这破锣似的喉咙,怕唱不好”,形容发出的声音音色太差,故A正确不合题意;
B.“这个蚊子飞来飞去,吵死了”,形容发出的声音音调高,故B错误符合题意;
C.“他音起得太高,我唱不上去”,这里的“音”是指声音的音调太高,故C正确不合题意;
D.“震耳欲聋”指的是声音响度大,故D正确不合题意。
变式3:(2023七下·萧山期中)小金报班在学习吉他演奏,在学习过程中他发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
①琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
②琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
③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,他们找到了下表所列的4种规格的琴弦,进行实验。
编号 材料 规格
长度/(cm) 横截面积/(mm )
A 尼龙 55 1
B 尼龙 55 0.5
C 尼龙 80 1
D 镍合金 ① 0.5
(1)在验证猜想三时,小金发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺的数据是 。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,能否验证猜想一?为什么?请说出原因: 。
(3)随着实验的进行,小金又觉得琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是 。
【答案】(1)55 (2)不能,没有控制变量,材料、横截面积都不同
(3)取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低
【解析】(1)根据控制变量法的要求分析;
(2)验证猜想一,即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时,必须控制材料、长度相同,只改变琴弦的材料。而AD中,两根琴弦横截面积和材料都不同,据此分析解答;
(3)根据控制变量法的要求可知,探究琴弦的音调高低与琴弦的松紧的关系时,必须控制琴弦的材料、长度和横截面积相等,只改变琴弦的松紧,据此设计实验步骤即可。
【解答】(1)验证猜想三,即探究琴弦音调的高低与材料的关系时,必须控制琴弦的长度和横截面积相等,只改变材料,故选实验B和D,则①处的长度与B相等,应该为55。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,不能验证猜想一,原因为:没有控制变量,材料、横截面积都不同。
(3)随着实验的进行,小金又觉得琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低。
考点二、声的利用
(一)超声波
频率高于20000Hz的声波叫做超声波。超声波超过了人类听觉的上限,不能被人听到,但能被一些动物听到。蝙蝠在飞行时会发出超声波,并通过接收碰到猎物后返回的超声波来辨别猎物的方位及距离,B超是利用超声波工作的。
(二)次声波
频率低于20Hz声波叫做次声波,因为它低于人类听觉的下限,不能被人听到,但能被一些动物听到。
典例1:利用B超可以帮助医生确定人体内脏的情况,这是因为( )
A.B型超声波的频率很高
B.B型超声波的振幅很大
C.B型超声波进入人体,可在脏器上发生反射,反射波带有信息
D.B型超声波进入人体,可穿透内部脏器治病
【答案】C
【解析】利用B超可以帮助医生确定人体内脏的情况,这是因为B型超声波进入人体,可在脏器上发生反射,反射波带有信息,故C正确,而A、B、D错误。
变式1:根据图中所给信息,下列说法正确的是( )
A.人的听觉频率范围比人发声频率范围大 B.蝙蝠可以发出频率为 1000Hz的声音
C.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 D.5Hz的声音只要响度足够大,人耳是能听到的
【答案】A
【解析】观察图片,分别确定人和蝙蝠的发声频率范围与听觉范围,然后进行比较判断。
A.人的听觉范围为:20Hz~20000Hz,人的发声频率范围:85Hz~1100Hz,因此人的听觉频率范围比人发声频率范围大,故A正确;
B.蝙蝠可以发出频率为 10000Hz~120000Hz,不能发出频率为1000Hz的声音,故B错误;
C.人只能听到蝙蝠发出的声音频率范围:10000Hz~20000Hz,故C错误;
D.5Hz低于人的听觉下限20Hz,声音再大,也不能引起人的听觉,故D错误。
变式2:我国“海警3901”号所携带的非杀伤性定向声波武器引起媒体高度关注,定向声波武器是一种远距离声波设备,它可以发出高达150分贝的高能声波。使用时将该设备对准目标,集中施放高分贝警告音,令目标感到极度不适、头痛甚至休克,从而失去对抗能力。对此描述下列说法正确的是( )
A.定向声波武器施放的是超声波 B.分贝是声音频率的单位
C.该例子说明声波具有能量 D.距离远近不影响武器效果
【答案】C
【解析】(1)超声波的频率高于20000Hz,次声波的频率低于20Hz;
(2)分贝是声音强度的单位;
(3)声波不但能够传递信息,还能够传播能量;
(4)声音的强度与发声体的振幅和到发声体的距离有关。
A.定向声波武器施放的声音人类能够听到,肯定不是超声波,故A错误;
B.分贝是声音响度的单位,故B错误;
C.该例子说明声波具有能量,故C正确;
D.距离越远,声音越分散,这种武器的效果越差,故D错误。
考点三、噪声及其控制
减弱噪声的途径:①在声源处减弱。如改造噪声大的机器或换用噪声小的设备或加一些消声装置。②在传播过程中减弱。在马路和住宅间设立屏障或植树造林,建造隔音墙等,使传来的噪声被反射或部分被吸收而减弱。③在人耳处减弱。在工作时佩戴个人防护用具。
典例1:(2023七下·东阳期末)如图所示,为了使城市道路交通更加通畅,在主干道架设了高架道路,高架道路的路面铺设“海绵”沥青,部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙,铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是( )
A.保护车辆行驶安全 B.减小车辆噪声污染
C.增加高架道路美观 D.阻止车辆废气外泄
【答案】B
【解析】交通噪声污染严重影响居民正常生活,“海绵”沥青易吸收声音,两侧板墙可以隔声。
【解答】A.“海绵”沥青含有很多个孔,可以吸收声音,两侧挡板可以隔绝掉一部分声音,所以不是为了保护车辆行驶安全。故A错误;
B.“海绵”沥青含有很多个孔,可以吸收声音,两侧挡板可以隔绝掉一部分声音,故B正确;
C.铺设“海绵”沥青和安装这些板墙不是为了增加高架道路美观,故C错误;
D.气体会扩散,所以铺设“海绵”沥青和安装这些板墙不是为了阻止车辆废气外泄
变式1:如图所示,用硬纸片把收音机的一个喇叭糊起来,做成一个“舞台”,当你打开收音机时,台上的“小人”在音乐声中翩翩起舞。关于这个现象,下列说法中不正确的是( )
A.收音机中传出的优美的乐曲有时也会成为噪声
B.“小人”跳舞说明声音是由物体的振动产生的
C.音乐声越大,“小人”舞动越剧烈,说明物体的音调越高,声音的响度越大
D.关掉收音机是从声源处减弱噪声的
【答案】C
【解析】(1)凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音,都称为噪声;
(2)根据声音产生的知识判断;
(3)音调与振动频率有关,而响度与振动幅度有关;
(4)根据减弱噪声的途径和方法判断。
【解答】A.音乐虽然优美,但是在晚上人们休息时响起,也会影响大家,此时为噪声,故A正确不合题意;
B.‘小人’跳舞说明声音是由物体的振动产生的,故B正确不合题意;
C.音乐声越大,“小人”舞动越剧烈,说明物体振幅越高,声音的响度越大,故C错误符合题意;
D.关掉收音机是从声源处减弱噪声的,故D正确不合题意。
变式2:(2023七下·金华期中)仲夏时节,常听见“蛙声一片”“声声蝉鸣”,有时觉得悦耳,有时又打扰我们的休息,为了减轻蛙声和蝉鸣的影响,我们常常紧闭门窗或者戴上耳塞。下列说法正确的是( )
A.紧闭门窗是通过防止噪声的产生来控制噪声
B.戴上耳塞是通过阻断噪声的传播来控制噪声
C.我们能分辨蛙声和蝉鸣,是因为它们的音调不同
D.蛙声和蝉鸣都是由动物身体的某部分振动产生的
【答案】D
【解析】AB根据减弱噪声的途径和方法分析判断;
C.声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色;
D.根据声音产生的知识判断。
【解答】A.紧闭门窗是通过阻断噪声传播的知识来控制噪声,故A错误;
B.戴上耳塞是防止噪声入耳的方式来控制噪声,故B错误;
C.我们能分辨蛙声和蝉鸣,是因为它们的音色不同,故C错误;
D.蛙声和蝉鸣都是由动物身体的某部分振动产生的,故D正确。
变式3:小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。
实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子。
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离鞋盒直到听不见滴答声,记下此时人离鞋盒的距离。
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
回答问题:
(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (填“ 大”或“小”)的原理。(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑的材料隔音性能 (填“好”或“ 差”),其原因是粗糙的材料吸收声音的性能要比平滑的材料强。
(3)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的 ,是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
(4)“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”描绘出诗人对林泉美景的喜爱。“蝉”和“鸟”的叫声是根据声音的 区分的,茂密的树林有吸声和消声的作用,能在 控制噪声。
【答案】(1)小(2)好(3)响度;传播过程中(4)音色;传播过程中
【解析】(1)离声源越远,则声音越分散,那么听到声音的响度就越小;
(2)吸音能力越好,则传出声音的响度越小,即隔音性能越好;
(3)声音的大小叫响度,声音的响度越小,对人的影响越小。减弱噪声的方法:①在声源处减弱;②在传播过程中减弱;③在人耳处减弱。
(4)声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。根据减弱噪声的途径分析解答。
【解答】(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越小的原理。
(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑的材料隔音性能好,其原因是粗糙的材料吸收声音的性能要比平滑的材料强。
(3)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的响度,是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在传播过程中减弱噪声。
(3)“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”描绘出诗人对林泉美景的喜爱。“蝉”和“鸟”的叫声是根据声音的音色区分的,茂密的树林有吸声和消声的作用,能在传播过程中控制噪声。
1.(2022七下·婺城期末)下列有关“鸟语花香”这一成语的理解中正确的是( )
A.听到“鸟语”说明声音能在空气中传播
B.接收到“鸟语”的感受器位于耳廓
C.闻到“花香”的感觉是在鼻腔中产生的
D.不同人对“花香”的敏感程度相同
【答案】A
【解析】①声音的传播是需要介质的,它既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播.我们通常听到的声音是通过空气传播的.
②分子运动是看不见的,在不知不觉中发生了变化,分子运动属于扩散现象.
【解答】A:听到“鸟语”说明声音能在空气中传播,A正确。
B:接收到“鸟语”的感受器位于耳蜗,B错误。
C:闻到“花香”的感觉是形成于大脑的感觉中枢,C错误。
D:不同人对“花香”的敏感程度不同,D错误。
2.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.声音在真空中的传播速度比在空气中的传播速度大
B.“禁止鸣笛”是在声音的传播过程中减弱噪声的
C.“闻其声知其人”的判断依据是人发出声音的响度
D.演奏弦乐器时,演奏者不断变换手指在琴弦上的位置,这是在改变声音的音调
【答案】D
【解析】(1)声音的传播需要介质;
(2)减弱噪声的方法:在声源处,在传播过程中减弱,在人耳处减小;
(3)声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色;
(4)音调与振动频率有关,响度与振幅有关,音色与发声体的特点有关。
【解答】A.声音在真空中无法传播,故A错误;
B.“禁止鸣笛”是在声音的声源处减弱噪声的,故B错误;
C.“闻其声知其人”的判断依据是人发出声音的音色,故C错误;
D.演奏弦乐器时,演奏者不断变换手指在琴弦上的位置,这是在改变振动部分的长度,即改变琴弦的振动频率,从而改变声音的音调,故D正确。
3.小红同学喜欢利用复读机进行英语听力训练,在音量不变的情况下,如果让复读机先正常播放一段录音,然后再快速播放同一段录音,则发出的声音 ( )
A.响度增大,音调不变 B.响度减小,音调不变
C.响度不变,音调升高 D.响度不变,音调降低
【答案】C
【解析】声音的大小叫响度,与振幅有关;声音的高低叫音调,与振动频率有关,据此分析判断。
【解答】根据题意可知,音量不变,即发出声音的响度不变。当快速播放时,声音的振动频率增大,即发出声音的音调升高,故C正确,而A、B、D错误。
4.(2023七下·东阳期末)如图所示,在“探究真空是否可以传声”的实验中,进行如下操作:①将正在发声的音乐卡芯(发声装置)固定在拔罐器内;②用抽气枪逐步抽出罐内空气,感受到音乐声越来越小。关于该实验的说法中,正确的是( )
A.音乐卡芯发出的声音不是由振动产生的
B.该实验可推理出声音不能在真空中传播
C.步骤①中音乐声尖锐刺耳是因为声音响度大
D.步骤②中听到的声音越来越小是由于音调变低
【答案】B
【解析】声音是由物体的振动产生;声音有三个特征:音调、响度和音色。音调指声音的高低;响度指声音的大小;音色指声音的音质好坏。在探究真空是否能传声的实验中,采取了实验推理法,即通过不断抽气来减少介质(空气),再根据声音的大小变化来分析得出结论。
【解答】A.声音是由物体振动产生的,故A错误;
B. 抽气枪逐步抽出罐内空气,感受到音乐声越来越小 ,由此可推测如果抽成真空,声音将不再传出来,故B正确。
C. 音乐声尖锐刺耳是因为音调高,故C错误;
D. 听到的声音越来越小是由于响度变小,故D错误。
5.(2023七下·嘉兴期末)生活中实验往往可以揭示声现象的本质。下面有关分析正确的是( )
A.图甲:拨动伸出桌面的钢尺,钢尺振动得越快,声音越尖,说明响度与频率有关
B.图乙:将播放音乐的扬声器对准烛焰,烛焰会跳动,说明声音是以直线形式传播
C.图丙:抽尽玻璃罩内空气,闹钟的声音几乎听不到,说明声音的传播需要介质
D.图丁:为改善工作环境,工厂车间内的工人戴耳罩,说明可在声源处减弱噪声
【答案】C
【解析】(1)根据音调与频率的关系判断;
(2)根据声音的传播形式判断;
(3)根据声音传播的条件判断;
(4)根据减弱噪声的途径判断。
【解答】A.图甲:拨动伸出桌面的钢尺,钢尺振动得越快,声音越尖,说明音调与频率有关,故A错误;
B.图乙:将播放音乐的扬声器对准烛焰,烛焰会跳动,说明声音是以波的形式传播,故B错误;
C.图丙:抽尽玻璃罩内空气,闹钟的声音几乎听不到,说明声音的传播需要介质,故C正确;
D.图丁:为改善工作环境,工厂车间内的工人戴耳罩,说明可在人耳处减弱噪声,故D错误。
6.(2023七下·杭州月考)下列有关声现象说法正确的是( )
A.图甲:该实验中乒乓球的作用是用相同大小的力敲击音叉,从而使音叉振动发声
B.图乙:不同用力击鼓,听声并观察纸屑被弹起的高度。探究声音的响度与频率有关
C.图丙:钢尺伸出桌边的长度伸出越长,用相同力拨动时所听到的音调更低
D.图丁:逐渐抽出装置内的空气,听到铃声渐小;说明真空状态下的铃铛不能发声
【答案】C
【解析】声音三要素一、定义:音调:声音的高低响度:声音的强弱音色:声音的品质;二、影响因素:音调:取决于发声体的频率。频率高则音调高。响度:1.取决于发声体的振幅。振幅越大,响度越大。2.还与人距离发声体的距离有关。距离越近,响度越大。音色:与发声体的材料核结构等自身因素有关。
【解答】A. 图甲:该实验中乒乓球的作用是将声音产生的振动放大观察,A错误;
B. 图乙:不同用力击鼓,听声并观察纸屑被弹起高度。探究声音的响度与振动幅度的有关,B错误;
C. 图丙:钢尺伸出桌边的长度伸出越长,用相同力拨动时振动的频率越慢,所以所听到的音调更低,C正确;
D. 图丁:逐渐抽出装置内的空气,听到铃声渐小;说明真空状态下的铃铛能发生,但是没有传播声音的介质,所以人耳听不到声音,D错误;
7.(2022七下·仙居期末)如图是去年元宵晚会王亚平在空间站弹奏《茉莉花》的情景,琴声是由琴弦的 产生的;人们只听琴声就能根据 (选填“音色”、“音调” 或“响度”)分辨出这是用我国传统乐器古筝弹奏的。
【答案】振动;音色
【解析】(1)根据声音产生的知识解答;(2)声音的大小叫响度,高低叫音调,特点叫音色。
【解答】(1)琴声是由琴弦的振动产生的;
(2)人们只听琴声,就能根据音色分辨出这是用我国传统乐器古筝弹奏的。
8.(2022七下·婺城期末)跑操是各校大课间活动的主项目,同学们跑操训练时,步伐整齐、气势宏博。请回答:
(1)班级跑操训练时,同学们听到指挥员的指令,听觉是在 中形成的。
(2)跑到指定位置后,同学们利用了在同一均匀介质中 的原理,迅速排成整齐的队伍。
【答案】(1)大脑皮层(2)沿直线传播
【解析】(1)听觉、视觉、味觉等感觉是在大脑皮层形成的。(2)光在均匀介质中沿直线传播。
【解答】(1)指挥员指令的声音经过外耳道传到鼓膜,鼓膜的振动听过听小骨传到内耳,刺激耳蜗内对声波敏感的感觉细胞,这些细胞就将声音信息通过听觉神经传到大脑的一定区域,人就产生了听觉,因此听觉是在大脑皮层形成的。
(2)同学们利用了光在均匀介质中沿直线传播的原理,迅速排成整齐的队伍。
9.(2022七下·杭州月考)小科用两把伞,选择了一个安静的室内环境做了一个“聚音伞”的实验。如图所示,在右边伞柄的A点挂一块机械钟表,当他的耳朵位于B点时听不到钟表“嘀嗒”声。把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了钟表的“嘀嗒”声。
(1)“嘀嗒”声是由钟表内机械装置 产生的;这个实验表明声音也像光一样可以发生 现象。
(2)“聚音伞”增大了人听到的声音的 ,钟表声在两伞之间传播依靠的介质是 。
【答案】(1)振动;反射(2)响度;空气
【解析】物体振动发声。声音传播需要介质,具有反射现象。声音的三个特性:音色(与发声体的性质有关),响度(与声源的振幅,离声源的距离有关),音调(与物体振动的频率有关)
【解答】(1)物体振动发出声音,所以“嘀嗒”声是由钟表内机械装置振动产生的;结合图可知声音发出后碰到伞面被反射了回来,所以说声音也像光一样可以发生反射现象。
(2)原本听不到声音,经过聚音伞的反射,有更多的声音进入了人耳,所以说增加的是响度。声音传播依靠的介质是空气。
10.(1)现代城市主要街道上都会设置噪声监测设备。如图是一款电子噪声监测器,某时刻该装置的显示屏显示如图,这个数字表示的是当时环境声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。目前,隔壁小区进行施工,白天总能听到一些声音,这对上课的大家来说属于噪声,老师会让同学关上门窗,是在 减弱噪声(选填“声源
处”“传播过程中”或“人耳处”)。
(2)调查表明,当前中学生听力下降十分严重。为了保护耳和听觉,养成良好的卫生和生活习惯,遇到巨大声响时,正确的做法是 。
(3)如图所示四个声现象中,哪两个可以用相同的声学知识解释( )
A.甲和丁 B.甲和丙 C.丙和丁 D.乙和丙
(4)图甲是某手工艺品,由竹筒(A、B 两端开口,C 处开一小口)和“活 塞”组成。将“活塞”从 B 处塞入,在 A 处吹气并来回拉动“活塞"能 发出悦耳的哨音,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.换用更大的力吹气改变了哨音的音调
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
【答案】(1)响度;传播过程中
(2)捂耳朵闭嘴(或者张嘴)
(3)D
(4)B
【解析】(1)声音的大小叫响度,高低叫音调,特点叫音色。根据减弱噪声的方法分析解答。
(2)突然遇到巨大声响时,如果鼓膜内外的气压不相同,那么鼓膜就会振破,因此此时最关键的是保持鼓膜内外气压相等;
(3)分析各个选项包含的物理原理即可;
(4)①根据声音的传播知识判断;
②根据声音的产生知识判断;
③音调的高低与振动频率有关;
④响度的大小与振幅有关。
【解答】(1)噪声监测设备显示的是周围环境的声音的大小,即响度。老师会让同学关上门窗,是在传播过程中减弱噪声。
(2)为了保护耳和听觉,养成良好的卫生和生活习惯,遇到巨大声响时,正确的做法是:捂耳朵闭嘴(或者张嘴)。
(3)甲:雄娃通过鸣囊振动发声,说明声音由物体振动产生;
乙:听不到真空罩中的电铃声,说明声音的传播需要介质;
丙:太空中宇航员用无线电交谈,说明声音的传播需要介质;
丁:蝙蝠用超声波探测飞行,说明声音传递信息。
因此乙和丙用了相同的声学知识。故选D。
(4)A.哨音在真空中不能传播,故A错误;
B.哨音是由筒内空气振动产生的,故B正确;
C.换用更大的力吹气改变了哨音的响度,故C错误;
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的音调,故D错误。
故选B。
11.(2021七下·滨江期中)小闻同学按如图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“音调与空气柱长短的关系”。请回答下列问题:
(1)小闻同学对瓶吹气时会引起 振动。
(2)小闻同学分辨出A、B、C、D四个瓶子中发出的声音分别对应do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶,可以得出的结论是: 。
(3)如果改用筷子敲打瓶子,那么音调的排序和贴着瓶口吹气时的音调排序刚好相反,请说明理由。 。
(4)小闻同学利用同一个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,如下图所示,则下列说法正确的是( )
A.三次实验小闻是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小闻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,小闻敲击瓶子的快慢相同
D.丙图对应实验中,小闻的敲击的瓶子发出的声音尖锐
【答案】(1)空气柱 (2)空气柱越短,振动越快,音调越高
(3)敲打瓶子,水量越多,瓶子振动越慢,音调越低 (4)B
【解析】(1)对瓶口吹气时,引起瓶内空气不断扰动,从而使里面的空气柱振动发出声音;
(2)do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶的音调越来越高,根据图片分析空气中的长度与振动快慢的关系,进而得到对应的音调变化;
(3)敲打瓶子时,振动的物体就不是空气,而是里面的水和瓶子,据此分析水量多少与音调高低的关系;
(4)声音的大小叫响度,由振幅决定;声音的高低叫音调,由振动频率决定;声音的特点叫音色,与发声体的特点有关,据此分析判断。
【解答】(1)小闻同学对瓶吹气时会引起空气柱振动。
(2)根据图片可知,从A到D,四个瓶子内的空气柱逐渐变短,而四个音阶的音调逐渐升高,那么得到结论:空气柱越短,振动越快,音调越高。
(3)根据图片可知,从A到B,空气柱逐渐变短,而里面水量逐渐增大,那么得到结论:敲打瓶子,水量越多,瓶子振动越慢,音调越低。
(4)三次实验中振幅相同,那么敲打的力度相同;波形不同,说明音色不同,即发声体不同,因此不是一个瓶子,故A错误,B正确;
甲和乙中,波峰的个数相同,说明瓶子振动的频率相同,但不是敲击瓶子的快慢相同,故C错误;
丙的波形比乙的波形圆润一些,因此乙图中的瓶子发生的声音更尖锐,故D错误。
12.(2023七下·洞头期中)科学课上同学开展了“制作简易乐器”的项目化学习活动,活动包括体验声音、探究声音、制作乐器三个环节。
(1)体验:老师用尺子以不同的速度划过梳子,让同学们体验声音区别,并描述声音的区别。小可表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了,你是否赞同小可的观点,你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗?
(2)探究:老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验,提供了钢尺、塑料尺。
甲组利用钢尺设计了下表的实验,请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。
步骤 实验操作 实验方案设计要求
步骤一 将钢尺伸出桌面一截,按住钢尺位置 (看图填写字母),拨动钢尺位置D。 获取事实和证据
步骤二 改变钢尺 设置改变的量
步骤三 按住与步骤一同样的位置,用相同大小的力拨动步骤一同样的位置。 划线部分的目的是
步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验,获取证据
步骤五 比较几次声音音调的变化,分析得出结论 获取事实和证据,得出实验结论
(3)制作:某小组想用塑料吸管制作排箫,经查阅资料了解:排箫是由一系列管子构成的管乐器,管子都是按由长到短或由短到长的顺序排列,吹奏时,气流进入管中,可以产生高低不同的音调。除此之外管的粗细也会影响吹出的音调。右图是某小组制作的排箫,你能参考下面的评价量表进行判断是否需要改进,如有,请在相应指标后面写上改进理由和改进方法。(可任选一个评价指标)
评价指标 合格 待改进 判断(改进理由和改进方法)
音的高低 能实现音的高低变化 不能实现音的高低变化
音的区分度 每个音区分度明显 不能很好区分每个音
材料 环保且成本低 不环保或成本高
【答案】(1)不赞同,声音的传播速度与物体振动的快慢无关,与传播的介质、温度有关。
(2)C;伸出桌面的长度;保证无关变量相同
(3)
评价指标 合格 待改进 判断(改进理由和改进方法)
音的高低 能实现音的高低变化 不能实现音的高低变化 有两根吸管长短粗细差不多,没有音调高低变化,可以将两根吸管长短做的不同点,体现由长到短的变化。(其他合理答案均可)
音的区分度 每个音区分明显 不能很好区分每个音 ①部分吸管长短变化不够明显导致音的区分不够明显,可以将长短变化体现更明显点。②吸管太细挨得太近,吹某根吸管时候可能会使附近吸管发声使声音不能很好区分。吸管做粗点或者吸管之间有一定得距离。(其他合理答案均可)
材料 环保成本低 不环保 塑料管不可降解,可用纸吸管(其他合理材料均可)
【解析】
①声音在不同的介质和温度下,传播的快慢是不同的。声音在气体中传播最慢,在固体中传播最快。在15℃的空气中,声音每秒传播340 米,气温每升高1℃ , 每秒传播的距离约增加0.6 米。
②物体每秒内振动的次数叫做频率,物体振动得越快,频率就越大,音调就越高。
【解答】
(1)声音在不同的介质和温度下,传播的快慢是不同的。而声音的传播速度与物体振动的频率无关。
(2)拨动钢尺后,钢尺振动的主要部位是伸出桌面那部分。钢尺伸出桌面越长,振动越慢,伸出桌面越短,振动越快。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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