3.2 探究乐音的特性
【题型1】音调以及音调与频率的关系 1
【题型2】响度以及响度与振幅的关系 5
【题型3】音色 7
【题型4】根据声波图判断声音的特性 9
【题型5】音调、响度与音色的综合 13
【题型1】音调以及音调与频率的关系
【典型例题】如图所示是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊子的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析正确的是( )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
B.该驱蚊器可以在真空环境使用
C.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内
D.该驱蚊器发声时,声音传播的距离越远,声速越小
【答案】C
【解析】该驱蚊器调至频率最高挡时,声音的音调增大,故A错误;该驱蚊器不能在真空环境使用,因为真空不能传声,故B错误;该驱蚊器发出的声音的频率高于20000Hz,不在人耳能够感受的频率范围内,故C正确;该驱蚊器发声时,声音传播的距离越远,声速不变,故D错误。故选C。
【举一反三1】下列日常用语中所讲的“高”指音调的是( )
A.“引吭高歌”
B.“不敢高声语,恐惊天上人”
C.“请勿高声喧哗”
D.“这音太高,我唱不上去”
【答案】D
【解析】“引吭高歌”是提高声音的响度大小。故A错误;“不敢高声语,恐惊天上人”,就是不敢高声说话,降低声音的响度交谈,是指声音的响度大小。故B错误;“请勿高声喧哗”就是不要大声说话,是指声音的响度大小。故C错误;“这音太高,我唱不上去”是指声音的音调高,难以唱上去。故D正确。故选:D。
【举一反三2】有一频率恒定为800Hz不变的声源,当它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器时,接收器接收到的频率不同。下表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率:
(1)分析比较上表中的数据及相关条件,可初步得出:当声源靠近接收器时, ;
(2)请填写表中声源速度为0时的相关数据;
(3)分析上表数据及相关条件,进一步推理:当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时,行人听到警笛的音调将 (选填“变高”、“不变”或“变低”)。
【答案】(1)声源速度越大,接收频率越大 (2) 800 (3)变低
【解析】(1)由题意可知,当物体振动频率不变时,当声源速度增大时,接收频率增大,故当声源靠近接收器时,声源速度越大,接收频率越大。(2)由题意可知,声源频率恒定为800Hz不变,则声源速度为0时接收频率为800Hz。(3)分析上表数据及相关条件,进一步推理:当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时,距离越来越远,声源速度减小,行人听到警笛的频率变低,故音调变低。
【举一反三3】学习声音之后,小李等同学提出这样一个问题:二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调?在认真观察孩乐器之后,他们提出了这样几种猜想:
① 弦乐器的音调跟弦的长短有关;
②乐器的音调跟弦的松紧有关;
③ 弦乐器的音调跟弦的粗细有关。
为了研究猜想①是否正确?小李等同学进行了如下 实验:如图1-2所示,将一根胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上,另一端绕过桌边的小滑轮,挂上几个祛码,使它在桌面上拉紧,并用A 、B 两个三角形柱状小木块将弦支起。用一把塑料尺弹拨弦的中部,就可以听见弦发出的声音。然后在其他条件不变的情况下,改变A 、B 间的距离进行了多次实验,发现A 、B 间的距离越长,音调越低。
小李他们通过分析归纳,总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系,
(1)小李通过上述实验得出的结论是:同一根弦,松紧相同时,弦越长音调越 。
(2)小李实验过程中,要在其他条件不变的前提下,改变A、B 之间的距离。所运用的一种物理研究方法是 。
(3)小提琴演员演奏时,手指要在弦上不停地移动,这样做的作用是什么?
【答案】(1) 低 (2)控制变量法 (3)改变弦长从而改变音调
【解析】(1)小李在实验过程中,粗细和松紧不变的情况下,改变A、B间的距离进行了多次实验,发现A、B间的距离越长,音调越低。(2)在探究音调跟弦的长短的关系的实验过程中,控制粗细和松紧不变,这种方法是控制变量法。(3)小提琴演员演奏时,手指要在弦上不停地移动,在粗细和松紧不变的情况下,改变弦的长短,改变弦的音调。
【举一反三4】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:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出的声音的音调高低,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8种规格的琴弦,因为音调的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A、D、F三根琴弦,是为了研究音调的高低与 的关系;
(2)小明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,应选 三根琴弦;
(3)小华认为: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,还要添加一根钢琴弦I,它的长度应该为 cm、横截面积为 mm ;
(4)如图所示,小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯,制成了一个“土电话”;
①他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话,这表明声音可以在 中传播;
②相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,根据这一实验现象,我们可以提出一个探究问题: ;
③如果使用“土电话”时,另一位同学用手捏住琴弦的某一部分,则听的那一位同学 (选填“能”或“不能”)听到对方的说话声。
【答案】(1) 琴弦的长短 (2)A、B、C (3) 80 1.02 (4)固体 传声效果与传声介质有什么关系? 不能
【解析】(1)A、D、F三根琴弦只有长度不同,根据控制变量法,是为了研究音调的高低与琴弦的长短的关系。(2)要验证音调的高低与琴弦横截面积的关系,根据控制变量法,应选择只有横截面积不同的A、B、C三根琴弦。(3)验证音调的高低与琴弦的材料的关系,应该选用只有材料不同的三根琴弦,所以添加的钢琴弦I应长度应该为80cm、横截面积为1.02mm ,这样就与琴弦E、G只有材料不同。(4 用“土电话”能实现10m间的轻声通话,这表明声音可以在固体中传播。相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,传声的介质不同,效果不同,可以探究:传声效果与传声介质有什么关系?声音是由物体振动产生的,如果使用“土电话”时,另一位同学用手捏住琴弦的某一部分,琴弦停止振动,则听的那一位同学不能听到对方的说话声。
【题型2】响度以及响度与振幅的关系
【典型例题】我国智能手机普及率逐年增加,目前手机网民规模超过10亿。下列说法错误的是( )
A.我们通过空气听到了手机的发出声音
B.将手机的音量调高,其音调会增大
C.开手机打到振动,我们可以听到“嗡嗡”声,说明发声的物体在振动
D.用手机听音乐时,调高音量,声音的响度会变大
【答案】B
【解析】手机发出的声音通过空气传入我们的耳中,故A正确;手机音量调高,其响度会增大,故B错误;一切发声的物体都在振动,故C正确;利用手机听音乐时,调节音量按键实质上是在改变声音的响度,故D正确。故选:D。
【举一反三1】锯琴,也称为“乐锯”,即用锯子演奏音乐,其结构如图甲所示。演奏时,触动锯身宽度越宽,发出声音的音调越低,如图乙,与触动B点相比,触动A点时( )
A.发声时每秒振动的次数一定更多
B.发声时振动幅度一定更小
C.发出的声音频率一定更低
D.发出的声音在相同条件下传播得快
【答案】C
【解析】演奏时,触动锯身宽度越宽,发出声音的音调越低,用同样的力,与触动B点相比,触动 A点时锯身较宽,发出的音调低,锯子振动的频率慢,每秒振动的次数少,A不符合题意,C符合题意;根据题意,无法确定振动的幅度的变化情况,故B不符合题意;
在同一种介质中,不同频率的声音传播的速度相同,故D不符合题意。故选C。
【举一反三2】如图所示,这是乐队常使用的打击乐器。击打鼓面和钹面发出的声音主要是 不同,用不同的力度敲击主要改变了 。(均填声音的特性)
【答案】音色 响度
【解析】不同发声体的结构和材料不同,所以发出声音的音色不同。击打鼓面和钹面发出的声音主要是音色不同。用不同的力度敲击主要改变了声音的振幅从而改变声音的响度。
【举一反三3】小明利用如图所示的实验器材探究影响响度大小的因素:
(1)将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,说明____________________。
(2)用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是____________________。
(3)通过实验探究得出的结论是:响度与发声体____________________有关。
【答案】(1)声音是由物体的振动产生的;(2)幅度增大;(3)振幅。
【解析】(1)将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,说明声音是由物体的振动产生的。(2)用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是幅度增大。(3)通过实验探究得出的结论是:响度与发声体振幅有关。
【题型3】音色
【典型例题】如图所示,将正在发声的手机悬挂在密闭的广口瓶内,逐渐抽出瓶内空气听声音的变化。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.声音的音色随着瓶内空气的减少而改变
B.声音的音调随着瓶内空气的减少而改变
C.该实验是探究声音传播是否需要介质
D.该实验是探究声音的产生原因
【答案】C
【解析】瓶内空气的减少不影响声音的音色,故A错误;声音是手机发出的,瓶内空气减少不影响声音的音调,故B错误;逐渐抽出瓶内空气,听到的声音变小,因此,该实验是探究声音传播是否需要介质,故C正确,D错误。故选C。
【举一反三1】关于声音的特性,下列说法中正确的是( )
A.物体振动的振幅越大,产生声音的音调就越高
B.人听到的声音是否响亮只与发声体发声时的响度有关
C.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同
D.音调相同的不同乐器发出的声音音色相同
【答案】C
【解析】物体振动的幅度越大,响度越大,故A错误;人听到的声音是否响亮不仅与发声体发声时的振幅有关,还与距离发声体的远近有关,故B错误;
音色与发声体的材料和结构有关,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,音调相同的不同乐器发出的声音音色不同,故C正确,D错误;故选C。
【举一反三2】龙年元宵晚会精彩纷呈,《春生潇湘》节目中不同的乐器合奏出美妙的音乐。观众分辨不同乐器的声音,主要是通过声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【答案】C
【解析】音色是声音的特色,不同乐器发出的声音音色不同,通过音色可以分辨不同乐器的声音。故选C。
【举一反三3】“琴声悠扬,歌声嘹亮……”我们的世界充满声音,下列有关声现象说法正确的是( )
A.用手拨动琴弦发声,是因为手在振动
B.高声唱国歌,其中“高”指的是音调高
C.“闻其声而识其人”,是根据音色来辨别的
D.太空中的宇航员相互交谈,是通过真空传播声音
【答案】C
【解析】声音是由物体的振动产生的。在这个情境中,是琴弦在振动发声,而不是手振动发声。故A错误; 音调是指声音的高低,它是由发声体振动的频率决定的。而响度则是指声音的强弱或大小,它与发声体振动的振幅和距离发声体的远近有关。“高声唱国歌”中的“高”实际上是指声音的响度大,而不是音调高。故B错误; 音色是声音的一个特性,它反映了声音的品质和特色。不同发声体的材料和结构不同,它们发出的声音的音色也不同。“闻其声而识其人”是根据音色来辨别的。故C正确; 声音的传播需要介质,它不能在真空中传播。太空是一个接近真空的环境,因此太空中的宇航员不能直接通过真空来交谈。他们通常需要通过无线电波来进行通信。故D错误。 故选C。
【题型4】根据声波图判断声音的特性
【典型例题】如图所示是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的二列声波图,下列说法正确的是( )
A.甲的频率低
B.甲的音色和乙的音色不同
C.甲的音调比乙的音调高
D.甲的响度比乙的响度大
【答案】D
【解析】甲和乙在相同时间内,振动的次数相同,频率相同,则音调相同,故AC错误;
甲和乙波形相似,所以音色相同,故B错误;甲振动幅度大于乙,所以甲的响度比乙的响度大,故D正确。故选D。
【举一反三1】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.甲波形图的音调比乙低
B.钢尺伸出桌面的长度较长时,对应的是甲波形图
C.甲波形图的响度比乙大
D.用较大的力拨动钢尺时,对应的是乙波形图
【答案】C
【解析】甲波形图的频率比乙波形图的频率高,所以,甲波形图的音调比乙高,故A错误;
钢尺伸出桌面的长度较长时,钢尺的振动频率较低,声音的音调较低,对应的是乙波形图,故B错误;甲波形图的振幅比乙波形图的振幅大,所以,甲波形图的响度比乙大,故C正确;用较大的力拨动钢尺时,钢尺的振幅较大,声音的响度较大,对应的是甲波形图,故D错误。故选C。
【举一反三2】用相同设置的仪器,在相同距离记录声音的波形如图,用L、f、P、A依次分别表示声音强弱的等级、频率、音调及发声体的振幅,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,甲声音的波形上下起伏程度更大,即振幅更大,所以;振幅越大,响度越大,即声音强弱的等级越高,所以,故AD不符合题意;由图可知,乙声音的波形更密集,即频率更高,所以;频率越高,音调越高,所以,故B符合题意,C不符合题意。故选B。
【举一反三3】下列对图中的情景描述正确的是( )
A.甲图器材能探究声音的音调与频率的关系,也能探究响度与振幅的关系
B.乙图实验可以直接得出真空不能传声
C.丙图中的两列声波的音调不同
D.丁图中钟的大小决定了其声音的响度
【答案】A
【解析】甲图器材可以通过只改变尺子振动的长度探究声音的音调与频率的关系,也能通过只改变拨动尺子的力度探究响度与振幅的关系,故A正确;乙图实验需要在实验与推理的基础上探究真空不能传声,故B错误;丙图中的两列声波的振动频率相同,音调相同,故C错误;丁图中敲钟的力度决定钟振动的幅度,决定了其声音的响度,故D错误。故选A。
【举一反三4】如图所示是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的二列声波图,下列说法正确的是( )
A.甲的频率低
B.甲的音色和乙的音色不同
C.甲的音调比乙的音调高
D.甲的响度比乙的响度大
【答案】D
【解析】甲和乙在相同时间内,振动的次数相同,频率相同,则音调相同,故AC错误;
甲和乙波形相似,所以音色相同,故B错误;甲振动幅度大于乙,所以甲的响度比乙的响度大,故D正确。故选D。
【举一反三5】下列为录制合成的声音波形图,由图可知,音调相同的有 ,音色相同的有 。
【答案】甲乙丁 甲丙丁
【解析】音调由频率决定,甲乙丁表示声音的频率相同,音调相同。不同的发声体音色不同,波形图的形状不同,所以音色相同的有甲丙丁。
【举一反三6】声音(响度)的波形图
声音的波形振幅大,声音的响度大;声音的波形振幅小,声音的响度小。如图所示, 的响度小, 的响度大。
【答案】甲 乙
【解析】响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;相同时间内,偏离原位置越远,振幅越大,根据图示可知:甲振幅小,故甲的响度小,乙的振幅较大,故乙的响度大。
【举一反三7】向图甲所示的试管中吹气,其中 试管发出声音的音调最高。图乙所示的波形图中,音调响度最低的是图 ,响度最高的是图 。(均选填“A”、“B”或“C”)
【答案】A A B
【解析】当用嘴向图甲所示的试管中吹气时,瓶内空气柱的振动会发出声音,空气柱越短,频率越高,故音调由高到低依次为:A﹣B﹣C。相同时间内,振动的次数越多,频率越大,由图乙可知,频率由高到低依次为:B﹣C﹣A,故音调由高到低依次为:B﹣C﹣A。A振幅最小,B振幅最大,故响度最大的是图B。
【题型5】音调、响度与音色的综合
【典型例题】中华优秀传统文化源远流长。如图所示是我国古老的传统弹拨乐器古筝,用古筝演奏乐曲时,下列说法正确的是( )
A.古筝通过弦的振动发出悠扬悦耳的声音
B.快速拨动弦时,发出的声音在温度不变的空气中传播速度变大
C.用大小不同的力拨动同一根弦可以改变发出声音的音调
D.古筝与长笛在演奏同一乐曲时发出声音的音色是相同的
【答案】A
【解析】声音由物体的振动产生,古筝是通过弦的振动发出声音的,故A正确;声音的传播速度与介质种类和温度有关,与频率无关,所以快速拨动弦时,发出的声音在温度不变的空气中传播速度不变,故B错误;用大小不同的力拨动同一根弦可以改变弦的振幅,从而改变发出声音的响度,故C错误;古筝与长笛在演奏同一乐曲时发出声音的音色是不同的,故D错误。故选A。
【举一反三1】如图所示,将钢尺一端紧压在桌边上,保持伸出桌边长度不变,用大小不同的力拨动,发出的声音不同的是( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【答案】A
【解析】将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,保持钢尺伸出桌面的长度相同,用大小不同的力拨动钢尺;用大的力拨动钢尺时,钢尺的振幅大,发出声音的响度大;改用小的力拨动钢尺时,钢尺的振幅小,发出声音的响度变小,即钢尺会发出响度不同的声音。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【举一反三2】下图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部,展示了古代乐师调整琴弦长的情景。调整琴弦的长度,主要是为了改变乐音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.传播速度
【答案】B
【解析】调整琴弦的长度时,琴弦振动的快慢会不同,因此振动的频率不同,声音的音调就会发生变化,故是为了改变乐音的音调。故选B。
【举一反三3】下图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部,展示了古代乐师调整琴弦长的情景。调整琴弦的长度,主要是为了改变乐音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.传播速度
【答案】B
【解析】调整琴弦的长度时,琴弦振动的快慢会不同,因此振动的频率不同,声音的音调就会发生变化,故是为了改变乐音的音调。故选B。
【举一反三4】五千年的华夏文明,创造了无数的诗词,我们在欣赏这些诗词时,不仅要挖掘其思想内涵,还要探究其中所描述的自然现象与包含的物理规律。下列说法正确的是( )
A.“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”中的笛声由笛管的振动产生
B.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中的钟声通过空气传到客船
C.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”中通过音调来辨别青蛙的叫声
D.“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”说明声音能传递能量
【答案】B
【解析】笛声是由笛管内空气柱振动产生的,故A错误;钟声是通过空气传到客船的,故B正确;通过音色来辨别青蛙的叫声,故C错误; “鱼惊”说明声音能可以传递信息,故D错误。故选B。
【举一反三5】小华是位音乐爱好者,他能从音乐会的乐器合奏中分辨出演奏的各种乐器。其分辨的依据是这些乐器发出声音的 不同。
【答案】音色
【解析】不同的乐器发出来的声音是不一样的,音色是区别不同发声体的主要标志。
【举一反三6】“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁主要是依据声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)来识别主人身份的。
【答案】音色
【解析】每个人的声带结构不同,发出声音的音色就不同,声纹锁运用声纹识别技术,能识别出主人说出的“口令”而自动解锁,声纹体现了声音特性中的音色。
【举一反三7】小华是位音乐爱好者,他能从音乐会的乐器合奏中分辨出演奏的各种乐器。其分辨的依据是这些乐器发出声音的 不同。
【答案】音色
【解析】不同的乐器发出来的声音是不一样的,音色是区别不同发声体的主要标志。3.2 探究乐音的特性
【题型1】音调以及音调与频率的关系 1
【题型2】响度以及响度与振幅的关系 4
【题型3】音色 5
【题型4】根据声波图判断声音的特性 6
【题型5】音调、响度与音色的综合 9
【题型1】音调以及音调与频率的关系
【典型例题】如图所示是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊子的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析正确的是( )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
B.该驱蚊器可以在真空环境使用
C.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内
D.该驱蚊器发声时,声音传播的距离越远,声速越小
【举一反三1】下列日常用语中所讲的“高”指音调的是( )
A.“引吭高歌”
B.“不敢高声语,恐惊天上人”
C.“请勿高声喧哗”
D.“这音太高,我唱不上去”
【举一反三2】有一频率恒定为800Hz不变的声源,当它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器时,接收器接收到的频率不同。下表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率:
(1)分析比较上表中的数据及相关条件,可初步得出:当声源靠近接收器时, ;
(2)请填写表中声源速度为0时的相关数据;
(3)分析上表数据及相关条件,进一步推理:当一辆鸣笛的警车快速远离路边的行人时,行人听到警笛的音调将 (选填“变高”、“不变”或“变低”)。
【举一反三3】学习声音之后,小李等同学提出这样一个问题:二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调?在认真观察孩乐器之后,他们提出了这样几种猜想:
① 弦乐器的音调跟弦的长短有关;
②乐器的音调跟弦的松紧有关;
③ 弦乐器的音调跟弦的粗细有关。
为了研究猜想①是否正确?小李等同学进行了如下 实验:如图1-2所示,将一根胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上,另一端绕过桌边的小滑轮,挂上几个祛码,使它在桌面上拉紧,并用A 、B 两个三角形柱状小木块将弦支起。用一把塑料尺弹拨弦的中部,就可以听见弦发出的声音。然后在其他条件不变的情况下,改变A 、B 间的距离进行了多次实验,发现A 、B 间的距离越长,音调越低。
小李他们通过分析归纳,总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系,
(1)小李通过上述实验得出的结论是:同一根弦,松紧相同时,弦越长音调越 。
(2)小李实验过程中,要在其他条件不变的前提下,改变A、B 之间的距离。所运用的一种物理研究方法是 。
(3)小提琴演员演奏时,手指要在弦上不停地移动,这样做的作用是什么?
【举一反三4】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:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出的声音的音调高低,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8种规格的琴弦,因为音调的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A、D、F三根琴弦,是为了研究音调的高低与 的关系;
(2)小明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,应选 三根琴弦;
(3)小华认为: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,还要添加一根钢琴弦I,它的长度应该为 cm、横截面积为 mm ;
(4)如图所示,小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯,制成了一个“土电话”;
①他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话,这表明声音可以在 中传播;
②相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,根据这一实验现象,我们可以提出一个探究问题: ;
③如果使用“土电话”时,另一位同学用手捏住琴弦的某一部分,则听的那一位同学 (选填“能”或“不能”)听到对方的说话声。
【题型2】响度以及响度与振幅的关系
【典型例题】我国智能手机普及率逐年增加,目前手机网民规模超过10亿。下列说法错误的是( )
A.我们通过空气听到了手机的发出声音
B.将手机的音量调高,其音调会增大
C.开手机打到振动,我们可以听到“嗡嗡”声,说明发声的物体在振动
D.用手机听音乐时,调高音量,声音的响度会变大
【举一反三1】锯琴,也称为“乐锯”,即用锯子演奏音乐,其结构如图甲所示。演奏时,触动锯身宽度越宽,发出声音的音调越低,如图乙,与触动B点相比,触动A点时( )
A.发声时每秒振动的次数一定更多
B.发声时振动幅度一定更小
C.发出的声音频率一定更低
D.发出的声音在相同条件下传播得快
【举一反三2】如图所示,这是乐队常使用的打击乐器。击打鼓面和钹面发出的声音主要是 不同,用不同的力度敲击主要改变了 。(均填声音的特性)
【举一反三3】小明利用如图所示的实验器材探究影响响度大小的因素:
(1)将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,说明____________________。
(2)用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是____________________。
(3)通过实验探究得出的结论是:响度与发声体____________________有关。
【题型3】音色
【典型例题】如图所示,将正在发声的手机悬挂在密闭的广口瓶内,逐渐抽出瓶内空气听声音的变化。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.声音的音色随着瓶内空气的减少而改变
B.声音的音调随着瓶内空气的减少而改变
C.该实验是探究声音传播是否需要介质
D.该实验是探究声音的产生原因
【举一反三1】关于声音的特性,下列说法中正确的是( )
A.物体振动的振幅越大,产生声音的音调就越高
B.人听到的声音是否响亮只与发声体发声时的响度有关
C.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同
D.音调相同的不同乐器发出的声音音色相同
【举一反三2】龙年元宵晚会精彩纷呈,《春生潇湘》节目中不同的乐器合奏出美妙的音乐。观众分辨不同乐器的声音,主要是通过声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【举一反三3】“琴声悠扬,歌声嘹亮……”我们的世界充满声音,下列有关声现象说法正确的是( )
A.用手拨动琴弦发声,是因为手在振动
B.高声唱国歌,其中“高”指的是音调高
C.“闻其声而识其人”,是根据音色来辨别的
D.太空中的宇航员相互交谈,是通过真空传播声音
【题型4】根据声波图判断声音的特性
【典型例题】如图所示是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的二列声波图,下列说法正确的是( )
A.甲的频率低
B.甲的音色和乙的音色不同
C.甲的音调比乙的音调高
D.甲的响度比乙的响度大
【举一反三1】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.甲波形图的音调比乙低
B.钢尺伸出桌面的长度较长时,对应的是甲波形图
C.甲波形图的响度比乙大
D.用较大的力拨动钢尺时,对应的是乙波形图
【举一反三2】用相同设置的仪器,在相同距离记录声音的波形如图,用L、f、P、A依次分别表示声音强弱的等级、频率、音调及发声体的振幅,则( )
A. B. C. D.
【举一反三3】下列对图中的情景描述正确的是( )
A.甲图器材能探究声音的音调与频率的关系,也能探究响度与振幅的关系
B.乙图实验可以直接得出真空不能传声
C.丙图中的两列声波的音调不同
D.丁图中钟的大小决定了其声音的响度
【举一反三4】如图所示是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的二列声波图,下列说法正确的是( )
A.甲的频率低
B.甲的音色和乙的音色不同
C.甲的音调比乙的音调高
D.甲的响度比乙的响度大
【举一反三5】下列为录制合成的声音波形图,由图可知,音调相同的有 ,音色相同的有 。
【举一反三6】声音(响度)的波形图
声音的波形振幅大,声音的响度大;声音的波形振幅小,声音的响度小。如图所示, 的响度小, 的响度大。
【举一反三7】向图甲所示的试管中吹气,其中 试管发出声音的音调最高。图乙所示的波形图中,音调响度最低的是图 ,响度最高的是图 。(均选填“A”、“B”或“C”)
【题型5】音调、响度与音色的综合
【典型例题】中华优秀传统文化源远流长。如图所示是我国古老的传统弹拨乐器古筝,用古筝演奏乐曲时,下列说法正确的是( )
A.古筝通过弦的振动发出悠扬悦耳的声音
B.快速拨动弦时,发出的声音在温度不变的空气中传播速度变大
C.用大小不同的力拨动同一根弦可以改变发出声音的音调
D.古筝与长笛在演奏同一乐曲时发出声音的音色是相同的
【举一反三1】如图所示,将钢尺一端紧压在桌边上,保持伸出桌边长度不变,用大小不同的力拨动,发出的声音不同的是( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【举一反三2】下图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部,展示了古代乐师调整琴弦长的情景。调整琴弦的长度,主要是为了改变乐音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.传播速度
【举一反三3】下图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部,展示了古代乐师调整琴弦长的情景。调整琴弦的长度,主要是为了改变乐音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.传播速度
【举一反三4】五千年的华夏文明,创造了无数的诗词,我们在欣赏这些诗词时,不仅要挖掘其思想内涵,还要探究其中所描述的自然现象与包含的物理规律。下列说法正确的是( )
A.“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”中的笛声由笛管的振动产生
B.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中的钟声通过空气传到客船
C.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”中通过音调来辨别青蛙的叫声
D.“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”说明声音能传递能量
【举一反三5】小华是位音乐爱好者,他能从音乐会的乐器合奏中分辨出演奏的各种乐器。其分辨的依据是这些乐器发出声音的 不同。
【举一反三6】“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁主要是依据声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)来识别主人身份的。
【举一反三7】小华是位音乐爱好者,他能从音乐会的乐器合奏中分辨出演奏的各种乐器。其分辨的依据是这些乐器发出声音的 不同。