2.2 声音的特性（同步学案）

2.2 声音的特性
考点梳理
1、音调：声音的高低叫音调。频率越高，音调越高（频率：物体在每秒内振动的次数，表示物体振动的快慢，单位是赫兹）
2、响度：声音的强弱叫响度；物体振幅越大，响度越强；听者距发声者越远，响度越弱；
3、音色：辨别是什么物体发出的声音，靠音色
4、人耳感受到声音的频率有一个范围：20Hz～20000Hz，高于20000Hz叫超声波；低于20Hz叫次声波；
5、动物的听觉范围和人不同，大象靠次声波交流，地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波
6、海豚、蝙蝠会发出超声波。
考点突破
声音的三要素
单选题（本大题共5小题）
图示为我国民族吹管乐器--唢呐，用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时，模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听，让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中，关于唢呐，下列说法正确的是（　　）
A. 用不同的力度吹奏，主要改变声音的音调B. 吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度C. 唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色D. 唢呐模仿的鸟儿叫声令人愉悦，是乐音
生活中常用“引吭高歌”“低声细语“来形容声音，这里的“高”、“低”描述的是（　　）
A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 频率
如图所示，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．改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力度再次拨动钢尺．则两种情况下声音的（　　）
A. 振幅不同 B. 音调不同 C. 响度不同 D. 音色不同
接听电话时，我们根据声音就能分辨出对方是谁，这主要是根据声音的（　　）
A. 传播速度 B. 响度 C. 音调 D. 音色
影响声音三要素的条件
单选题（本大题共6小题）
在学校组织的文艺汇演中，小希用二胡演奏了《二泉映月》，如图所示。演奏过程中，她不断变换手指在琴弦上的位置，其目的是为了改变（　　）
A. 声音的响度 B. 声音的音色 C. 声音的音调 D. 琴弦的振幅
如图，把装有水的酒杯放在桌上，用润湿的手指摩擦杯口边缘使其发声，改变水量发现发出的声音不同。对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（　　）
A. 手指摩擦为什么能使杯发出不同声音？B. 声音是由水振动产生的吗？C. 音调为什么会随水量变化而变化？D. 音调和水量多少有什么关系？
如图所示，甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。则下面说法中正确的是（　　）
A. 甲和乙声音的音调相同 B. 甲和丙声音的响度相同C. 丙声音在真空中传播速度最快 D. 甲和丁声音的音色相同
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. 甲的音调比乙的音调低 B. 甲的音量比乙的音量小C. 甲的音调比乙的音调高 D. 甲的音量比乙的音量大
如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置．下列说法不正确的是（　　）
通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率B. 多次实验中，应保持钢尺振动的幅度相同C. 钢尺伸出桌面越长，振动越快D. 物体振动的快、频率高，发出的声音音调高
要想提高二胡的音调，胡琴的弦应当（　　）
松一些 B. 紧一些C. 松紧不变，但用力拉弦 D. 松紧不变，快速拉弦
填空题（本大题共4小题）
如图所示，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等．

若用相同的力量敲击它们，音调最高的是______；若用相同的力量吹气，音调最高的是______．
如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中响度相同的是______ ，音调相同的是______ ．
如图（a）所示，将击响的音叉插入水中，便会溅起水花，这现象表明______ ；如图（b）所示，用力拨动钢尺，使之振动；改变钢尺伸出桌面的长度，再用同样的力拨动钢尺，使之振动，两次听到声音的音调不同．这现象表明______ ．
苍蝇每分钟振动翅膀24000?次，山蜂每小时振动翅膀720000次，蜜蜂在空中飞行时每秒振动翅膀440次．那么，它们振动翅膀发出的声音，音调最高的是______，音调最低的是______．
三、超声波与次声波选择题（共5小题）
1．蝴蝶在飞行时不停地扇动翅膀，但我们不能听到蝴蝶飞行的声音，这是因为（　　）
A．蝴蝶翅膀振动的频率太小
B．蝴蝶翅膀振动不能产生声波
C．蝴蝶翅膀振动发出的声音响度不够大
D．蝴蝶翅膀振动发出的声是超声
2．下列说法中，你认为正确的是（　　）
A．小明说，可以用超声波测量地球和月亮的距离
B．小红说，可以用超声波测量海面到海底的距离
C．小李说，有些小动物可以预感地震是听到了产生的超声波
D．小陈说，在相同温度和介质的情况下，超声波的传播速度要快于次声波的传播速度
　
3．刚竣工的港珠澳大桥经过超声波检测，无一结构性裂缝。超声波探伤仪发出超声波时，人耳不能察觉，原因是超声波的（　　）
A．速度太快 B．响度太小 C．音色太差 D．频率太高
　
4．2015年9月14日LIGO“引力波探测器”探测到13亿年前两个黑洞合并时产生的引力波，它的频率大约是100Hz．人的听觉范围一般在20～20000Hz．关于这个引力波，下列说法中正确的是（　　）
A．它属于次声波 B．在1s内，振动约100次
C．它属于超声波 D．频率太低，人耳听不到它
　
5．在自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴等都能产生次声波。下表是人和几种动物的听觉频率范围，其中能在远距离感觉到火山爆发的是（　　）
人和几种动物的听觉频率范围/HZ
人
20～20000
蝙蝠
1000～120000
大象
1～20000
海豚
150～150000
A．人 B．蝙蝠 C．大象 D．海豚

2.2 声音的特性
考点梳理
1、音调：声音的高低叫音调。频率越高，音调越高（频率：物体在每秒内振动的次数，表示物体振动的快慢，单位是赫兹）
2、响度：声音的强弱叫响度；物体振幅越大，响度越强；听者距发声者越远，响度越弱；
3、音色：辨别是什么物体发出的声音，靠音色
4、人耳感受到声音的频率有一个范围：20Hz～20000Hz，高于20000Hz叫超声波；低于20Hz叫次声波；
5、动物的听觉范围和人不同，大象靠次声波交流，地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波
6、海豚、蝙蝠会发出超声波。
考点突破
声音的三要素
单选题（本大题共5小题）
图示为我国民族吹管乐器--唢呐，用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时，模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听，让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中，关于唢呐，下列说法正确的是（　　）
A. 用不同的力度吹奏，主要改变声音的音调B. 吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度C. 唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色D. 唢呐模仿的鸟儿叫声令人愉悦，是乐音
【答案】D
【解析】解：A、用不同的力度吹奏，主要发声体的振幅不同，从而发出声音的响度不同，故A错误；B、吹奏时按压不同位置的气孔，则发声的空气柱长度不同，振动频率不同，因此主要改变声音的音调，故B错误；C、唢呐前端的喇叭主要是使声音放大，主要改变声音的响度，故C错误；D、唢呐模仿的鸟儿叫声令人愉悦，此时对听到的人来说是乐音，故D正确。故选：D。声音的特性包括音调、响度和音色。音调指声音的高低，响度指声音的大小、音色是声音的品质与特色；从物理学角度，发声体有规则振动发出的是乐音，无规则振动发出的是噪音；从环保角度，凡是影响人们正常工作、学习、休息的声音，都可能是噪音。本题主要考查了对声音特性的辨别以及对乐音、噪音定义的理解等，要注意对概念的理解。
生活中常用“引吭高歌”“低声细语“来形容声音，这里的“高”、“低”描述的是（　　）
A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 频率
【答案】C
【解析】解：“引吭高歌”中的“高”说明声音的响度大，“低声细语”中的“低”是指声音的响度小．故选C．声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大，振动幅度越小，响度越小．声音的特征有音调、响度、音色，三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同．声现象与生活实际中的一些说法相联系，深入理解音调和响度的概念．
许多成语对声现象有着生动描述．下列成语中描写声音响度的是（　　）
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】解：A、声如洪钟，说明声音比较大，描述的是声音的响度，符合题意；B、曲高和寡，是指声音的音调太高，一般人唱不了，不合题意；C、悦耳动听指声音的音色好听，不合题意；D、余音绕梁是声音发生多次反射时形成的回声，不合题意．故选A．声音的特性包括音调、响度和音色．音调指声音的高低，响度是指声音的大小，音色指声音的品质与特色．从成语的含义分析哪个成语表示声音大小即可．正确理解成语的含义，并能与声音的三个特性相对照，是解决本题的关键．
如图所示，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．改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力度再次拨动钢尺．则两种情况下声音的（　　）
A. 振幅不同 B. 音调不同 C. 响度不同 D. 音色不同
【答案】B
【解析】解：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，改变钢尺伸出桌边的长度，再用同样的力度再次拨动钢尺，使两次振幅大致相同，但钢尺振动快慢不同，当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高；所以两种情况下听到的声音音调不同．故选B．拨动伸出桌边的钢尺，伸出桌边的钢尺振动发声，伸出桌边的钢尺越长，钢尺越难振动，振动频率越小，音调越低．掌握声音的三个特性（音调、响度、音色），以及三个特性的影响因素．并且能用实验探究音调、响度的影响因素．
接听电话时，我们根据声音就能分辨出对方是谁，这主要是根据声音的（　　）
A. 传播速度 B. 响度 C. 音调 D. 音色
【答案】D
【解析】解：不同人声带的结构不同，发出声音的音色不同，区别出熟悉的人谁在说话，是因为音色不同的原因，与声音的传播速度、音调和响度无关．故选D．声音有三个特性：音调、响度和音色；音色是指声音的感觉特性，通过音色能辨别物体．不同乐器、不同发声体的材料和结构不同，产生的音色会不同，我们是靠音色来辨别乐器的种类和不同人的声音．此题考查了对声音特征的辨别，要会利用声音的特征解释生活现象．
影响声音三要素的条件
单选题（本大题共6小题）
在学校组织的文艺汇演中，小希用二胡演奏了《二泉映月》，如图所示。演奏过程中，她不断变换手指在琴弦上的位置，其目的是为了改变（　　）
A. 声音的响度 B. 声音的音色 C. 声音的音调 D. 琴弦的振幅
【答案】C
【解析】解：演员在表演二胡时，用弓拉动琴弦，使琴弦振动发声；当不断调整手指在琴弦上的按压位置，琴弦的振动快慢就会不一样，故发出声音的音调就会不同。故选：C。物理学中把声音的高低称为音调，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。解决此类问题要结合频率与音调的关系分析解答，是一道声学的基础题。
如图，把装有水的酒杯放在桌上，用润湿的手指摩擦杯口边缘使其发声，改变水量发现发出的声音不同。对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（　　）
A. 手指摩擦为什么能使杯发出不同声音？B. 声音是由水振动产生的吗？C. 音调为什么会随水量变化而变化？D. 音调和水量多少有什么关系？
【答案】D
【解析】解：如图的实验中，当用手指润湿后沿着杯口边缘摩擦时，是杯子和水发生了振动，当水量越大时，杯子和水越难振动，因此可以得出杯中的水量越大，音调越低，水量越小，音调越高。由题意可知，这里的“声音不同”是指音调，则应围绕音调的影响因素进行探究。即探究“音调和水量多少有什么关系？”是最有价值且可探究的问题。故选：D。明确用手摩擦杯口时，其发声的原因与发声物体是什么，然后再进一步判断对其发声的音调产生的影响。这里的“声音不同”是指音调，则应围绕音调的影响因素进行探究。在分析音调的变化情况时，明确振动的物体是什么，影响因素是什么，在探究时，则要选择最有价值且可探究的问题进行实验探究。
如图所示，甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。则下面说法中正确的是（　　）
A. 甲和乙声音的音调相同 B. 甲和丙声音的响度相同C. 丙声音在真空中传播速度最快 D. 甲和丁声音的音色相同
【答案】A
【解析】解：A、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A正确；B、甲振幅最小，乙和丙振幅相同，故乙、丙响度相同，故B错误；C、声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故C错误。D、甲、乙、丙的振动有规律，丁无规律，因此甲、乙、丙为乐音，丁为噪音，甲和丁发声体的材料不同，故音色不同。故D错误。故选：A。音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高。响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。音色跟发声体的材料、品质有关。相同时间内，振动的次数越多，频率越大；偏离原位置越远，振幅越大。通过比较声音的波形图来考查频率对音调的影响和振幅对响度的影响，解题的关键是能够从波形图上看懂频率和振幅。
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. 甲的音调比乙的音调低 B. 甲的音量比乙的音量小C. 甲的音调比乙的音调高 D. 甲的音量比乙的音量大
【答案】D
【解析】解：由图可知，两幅图中音叉振动的快慢相同，因此音调相同；偏离原位置程度不相同，因此响度不相同，甲偏离程度大，所以甲的响度大，即音量大．只有D选项说法正确．故选D．根据下列知识分析判断：（1）频率是1s物体振动的次数，相同时间内振动越快，频率越大．音调跟频率有关，频率越大，音调越高．（2）振幅是物体振动时偏离原位置的大小，偏离原位置越大，振幅越大．响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大．掌握声音的三个特征：音调、响度、音色，会观察波形图进行判断．音调跟频率有关；响度跟振幅有关；音色跟材料和结构有关．
如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置．下列说法不正确的是（　　）
A. 通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率B. 多次实验中，应保持钢尺振动的幅度相同C. 钢尺伸出桌面越长，振动越快D. 物体振动的快、频率高，发出的声音音调高
【答案】C
【解析】解：AC、钢尺伸出桌面的长度越长，质量越大，体积越大，越难振动，振动的越慢；因此通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率．故A正确、C错误．B、探究音调跟频率的关系时，需控制其它因素都不变，因此多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法．故B正确．D、物体振动的快、频率越高，发出的声音音调越高．故D正确．故选C．（1）物体振动的快慢叫频率，频率越高，音调越高．（2）响度与振幅有关，振幅越大，响度越大．解决此类问题要结合声音音调的定义，利用实验进行验证，同时注意控制变量法的应用．
要想提高二胡的音调，胡琴的弦应当（　　）
A. 松一些 B. 紧一些C. 松紧不变，但用力拉弦 D. 松紧不变，快速拉弦
【答案】B
【解析】解：把琴弦调的紧时，弹拨时振动频率快，音调高，因此要提高胡琴的音调，胡琴的弦应绷的紧一些．故选B．物理学中把声音的高低称为音调，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．明确声音的音调、响度、音色，掌握三个特征是影响因素．
填空题（本大题共4小题）
如图所示，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等．

若用相同的力量敲击它们，音调最高的是______；若用相同的力量吹气，音调最高的是______．
【答案】A；H
【解析】解：用相同的力量敲击瓶子，声音是由瓶子和瓶内的水振动发出的，水越多，振动越慢，音调越低；水越少，振动越快，音调越高，因此A瓶的音调最高；此时瓶子靠固体振动发声的．用嘴贴着瓶口吹气，振动发声的是由于瓶内空气的振动发出的，用相同的力吹气时，空气柱长度越短，其振动越快，音调越高；因此H的音调最高．故答案为：A；H．要解答本题需掌握：振动的频率越高，音调越高．（1）用嘴贴着管口吹气，振动发声的物体是瓶中的空气；（2）敲击瓶子时，振动发声的物体是瓶子（包括瓶内的水）．此题主要考查学生对：频率与音调高低关系的理解和掌握．重点是弄清发声体．
如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中响度相同的是______ ，音调相同的是______ ．

【答案】甲丙；甲乙
【解析】解：从甲乙丙三幅图可以看出，甲和丙两种波形的振幅是相同的，因此甲和丙的响度是相同的．甲和乙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的．所以甲和乙的音调是相同的．故答案为：甲丙；甲乙．声音的特性有三个：音调、响度和音色．音调和发声体的振动频率快慢有关系；响度和发声体的振幅大小有关．此题主要考查的是声音的三个基本特性--音调、响度和音色，以及对其影响因素的了解和掌握．基础性题目，难度不大．
如图（a）所示，将击响的音叉插入水中，便会溅起水花，这现象表明______ ；如图（b）所示，用力拨动钢尺，使之振动；改变钢尺伸出桌面的长度，再用同样的力拨动钢尺，使之振动，两次听到声音的音调不同．这现象表明______ ．

【答案】发声体在振动；音调高低和发声体的振动快慢有关
【解析】解：敲响的音叉接触水面能溅起水花，说明声音是由于物体的振动产生的；改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的频率（或快慢）不同，即发声音调不同．故答案为：发声体在振动；音调高低和发声体的振动快慢有关．声音是由物体的振动产生的；音调的高低与发声物体振动快慢有关，物体振动越快，音调越高．解决此类音调、响度和音色的区分题目时，关键是把握各概念的决定因素，进行区分．
苍蝇每分钟振动翅膀24000?次，山蜂每小时振动翅膀720000次，蜜蜂在空中飞行时每秒振动翅膀440次．那么，它们振动翅膀发出的声音，音调最高的是______，音调最低的是______．
【答案】蜜蜂；山蜂
【解析】解：苍蝇每60s翅膀振动24000次，苍蝇翅膀1s振动400次，山蜂每3600s翅膀振动720000次，故其翅膀1s振动200次，蜜蜂每秒翅膀振动440次，故蜜蜂翅膀1s振动440次，故音调最高的是蜜蜂，音调最低的是山蜂．故答案为：蜜蜂；山蜂．音调跟物体的振动频率有关，频率越高，音调越高．频率是物体在1s内振动的次数．分别求出苍蝇、山蜂、蜜蜂的频率判断声音的音调．本题考查学生对影响音调的影响因素和频率的概念，是一道基础题．
三、超声波与次声波选择题（共5小题）
1．蝴蝶在飞行时不停地扇动翅膀，但我们不能听到蝴蝶飞行的声音，这是因为（　　）
A．蝴蝶翅膀振动的频率太小
B．蝴蝶翅膀振动不能产生声波
C．蝴蝶翅膀振动发出的声音响度不够大
D．蝴蝶翅膀振动发出的声是超声
【解答】解：蝴蝶飞行时，其翅膀振动的频率低于20赫兹，不在人耳的听觉范围之内，所以听不到。
故选：A。
　
2．下列说法中，你认为正确的是（　　）
A．小明说，可以用超声波测量地球和月亮的距离
B．小红说，可以用超声波测量海面到海底的距离
C．小李说，有些小动物可以预感地震是听到了产生的超声波
D．小陈说，在相同温度和介质的情况下，超声波的传播速度要快于次声波的传播速度
【解答】解：
A、真空不能传声，所以超声波不能测量地球和月球之间的距离，故A错误；
B、声音可以在液体中传播，所以利用超声波能够测量海面到海底的距离，故B正确；
C、人类听不到的某些声波，对于有些动物而言，可能是“可听声”，但地震产生的是次声波，故C错误；
D、在同种介质中，次声波的传播速度与超声波相同，故D错误。
故选：B。
　
3．刚竣工的港珠澳大桥经过超声波检测，无一结构性裂缝。超声波探伤仪发出超声波时，人耳不能察觉，原因是超声波的（　　）
A．速度太快 B．响度太小 C．音色太差 D．频率太高
【解答】解：
超声探伤仪是利用超声波的频率高和穿透力强制成的，超声波的频率在20000Hz以上，超出了人的听觉范围，因此人耳不能察觉，故D正确。
故选：D。
　
4．2015年9月14日LIGO“引力波探测器”探测到13亿年前两个黑洞合并时产生的引力波，它的频率大约是100Hz．人的听觉范围一般在20～20000Hz．关于这个引力波，下列说法中正确的是（　　）
A．它属于次声波 B．在1s内，振动约100次
C．它属于超声波 D．频率太低，人耳听不到它
【解答】解：引力波的频率大约是100Hz，是指在1s内振动约100次，在人类的听觉范围内，故B正确。
故选：B。
　
5．在自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴等都能产生次声波。下表是人和几种动物的听觉频率范围，其中能在远距离感觉到火山爆发的是（　　）
人和几种动物的听觉频率范围/HZ
人
20～20000
蝙蝠
1000～120000
大象
1～20000
海豚
150～150000
A．人 B．蝙蝠 C．大象 D．海豚