2.2 声音的特性(知识点梳理+闯关全练+能力提升全练+直击中考）

第二章 声现象
第2节 声音的特性
教材知识全解
知识点一 音调
1.音调和频率
内容
示例或说明
音调
物理学中把声音的高低称为音调
我们平时生活中常说的“男低音”“女高音”中的高低，指的都是音调的高低
频率
定义:每秒内振动的次数
单位:赫兹，简称赫，符号为Hz
频率是用来描述物体振动快慢的物理量
一个物体1s内振动100次，它的频率就是100Hz
音调与频率的关系
频率决定声音的音调高低。频率越高，音调越高，听起来越尖细:频率越低、音调越低、听起来越低沉
成年男子的声带长而厚、儿童和妇女的声带短而薄、所以成年男子声音的音调比儿童和妇女的低
说明
（1）声音在介质中的传播速度与声音音调的高低无关，在一定温度时，音调不同的声音在同一介质中的传播速度相同。
（2）振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸和材料有关。弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧，一般来说，弦乐器的弦越细、越紧、越短，其音调越高。管乐器音调的高低取决于所含空气柱的长短，一般来说，长空气柱振动产生声音的音调较低。打击乐器以鼓为例，鼓皮绷得越紧、鼓皮质量越小，其音调越高。
（3）用示波器观察音调高低不同的声波，可以观察到如图2-2-1所示波形。
2.声及其分类
根据声的振动频率，可将声分为如表所示的三类:
定义
人类能否听到
声音、超声波、次声波统称为声
声音
人能感受的声音频率有一定的范围多数人能够听到的频率范围大约从20HZ到20000HZ。物理学中，把人类能听到的声叫做声音
能
超声波
把高于20000HZ的声叫做超声波
否
次声波
把低于20HZ的声叫做次声波
否
说明
人类听不到超声波和次声波，而有些动物的听觉的频率范围比人类的大。有些动物对高频声波反应灵敏，有些动物对低频声波反应灵敏。
例1（2018天津四中月考）某种昆虫飞行时翅膀每秒振动10次，则它振动的频率是________，属于____________（选填“超声波”“次声波”或“可听声”）。
解析 昆虫的翅膀在1s内振动了10次，则其频率为f＝＝10Hz，低于20HZ，是次声波。
答案 10Hz 次声波
知识点二 响度
内容
示例或说明
响度
物理学中，声音的强弱叫做响度
平常我们说的“高声大叫”、“压低声音说话”都是指响度
振幅
物体振动时，偏离平衡位置的最大距离
物理学中用振幅来描述物体振动的幅度
响度
与振
幅的
关系
物体的振幅越大，产生声音的响度越大
人耳听到响度的大小还跟距离发声体的远近、声音的发散程度有关，距离发声体越远、声音越发散，人耳听到的声音的响度就越小
说明
（1）用示波器观察响度不同的声波，其波形不同，如图2-2-2所示。
（2）增大响度的方法。用手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒，可以减少声音的发散程度，使声音传播得越远，如图2-2-3甲所示；利用管状物传递声音，也可减少声音的发散程度，增加传声效果，如图乙所示。
例2（2018山西太原期末）如图2-2-4所示，小明将悬挂的轻质小球紧靠音叉，用小锤轻敲和重敲音叉时，小球弹开的角度不同。比较角度的大小是为了探究（ ）
A.声音产生的原因 B.响度和振幅的关系
C.调和频率的关系 D声音的传播是否需要时间
解析 由题意可知，用小锤轻敲和重敲音叉时，产生声音的响度不同。用力不同时，音叉的振动幅度不同，小球弹开的角度不同。因此比较角度的大小是为了探究响度和振幅的关系。
答案 B
知识点三 音色
1概念:发声体发出的声音的特色（也叫音质或音品）。
2.影响因素:发声体本身，即发声体的材料、结构等因素。
说明
发声体变化，其音色也将变化。例如:有经验的工人师傅，可以通过听声音而得知机器运转情况是否良好。
例3（2018江苏苏州中考）语音智能门禁系统能“辨音识人”，这主要是依据声音的（ ）
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
解析 不同人声带振动的快慢和幅度可以相同，也就是音调和响度可以相同。由于不同的人声带形状和结构不同，故音色不同。“辨音识人”依据的是声音的音色。
答案 C
基础闯关全练
知识点一 音调
1.（2018广西梧州岑溪期中）某种昆虫的翅膀在2 min振动了600次，它的频率是________Hz，人类
________（“能”或“不能”）听到该声音。
2.（2017辽宁大连嘉汇中学月考）各种管乐器在演奏时，乐音是管中空气柱的振动产生的。在进行管乐器的演奏过程中，当用手指堵住管上不同位置的孔时，就改变了振动部分空气柱的长度，从而改变了所产生乐音的___________。
知识点二 响度
3.（2018安徽二模）一则公益广告说到“有礼，不要声高”提醒我们在公共场所应该控制声音的___________。
4.（2017新疆乌鲁木齐中考）上课时，老师听不清楚后排一位同学的发言，走近这位同学后就听清楚了。这主要是因为老师走近这位同学后接收到该同学声音的（ ）
A.音调变高 B.音调变低 C.响度变大 D.响度变小
知识点三 音色
5.（2018安徽淮南潘集期中）有一种专门存放贵重物品的“银行”，当人们存放了自己的贵重物品后，今后只有用自己独有的“声纹”特征才能亲自取走东西，即使有人说一样的暗语也不能盗走，这里的“声纹”记录的庄要是人说话的（ ）
A.音调 B.响度 C.音色 D.三者都有
能力提升全练
一、选择题
1.（2019山东滨州中考）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2-2-1所示，下列做法不能改变二胡音调的是（ ）
A.用手指按压同一根弦的不同位置
B.手指按压在弦的相同位置，从摩擦内弦换到摩擦外弦
C.加大摩擦弦的力量
D.旋转弦轴，增加弦的紧张度
2.（2018山东济南中考）2016年6月30日晚，《信念永恒》建党95周年音乐会在北京人民大会堂举行，音乐会上，男中音放声独唱，女高音轻声伴唱，下列关于两人声音的描述，正确的是（ ）
A.男中音比女高音音调低，响度大 B.男中音比女高音音调低，响度小
C.男中音比女高音音调高，响度大 D.男中音比女高音音调高，响度小
二、填空题
3.（2018福建龙岩中考）图2-2-2甲展示的曾侯乙编钟是我国古代的一种打击乐器，青铜编钟依大小次序编组悬挂，形成一定的音阶。演奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。编钟越大，音调就越_______（填“高” 或“低”）。形如杏仁状柱体，扁如“盒瓦”的编钟，其截面如图乙所示，分别敲击钟的A、B、C三个部位，则编钟可发出________个固有频率的音调。
三、实验与探究题
4.（2018辽宁沈阳法库东湖二中月考）为了研究“响度与哪些因素有关”，小张同学进行如下实验，实验装置如图2-2-3所示。
（1）当人耳与发声体的距离不变时，设计如下表格。实验中，乒乓球被弹开的幅度越大说明音叉的振动幅度________，声音的_________越大。
音又所发出声音的响度
乒乓球被弹开的幅度大小
大
大
中
中
小
小
（2）再次实验时，用大小相同的力敲击音叉后，小张离音叉越来越远，声音的响度越______，这个现象说明:当________相同时，__________________________________________。
直击中考
1.（2018河南周口沈丘期中）下列操作中，能改变音调的是（ ）
A.用力敲门 B.使劲按钢琴的键 C.使劲拍桌子 D.用力转动小提琴的旋钮
2.（2018上海浦东新区第一教育暑期中）声音的特征是指它的音调、响度、音色。下列一些习惯说法中，反映的是声音的哪一个特征:
（1）引吭高歌，低声细语_______________；
（2）笛声悠扬，嗓音甜润色________________；
（3）“跑调”“唱不上去”______________；
3.（2017江苏南京中考）如图2-2-4所示，小华在唱《青藏高原》这首歌，老爷爷所说的话是指唱到“高原”的“高”时，要求声音的（ ）
A.音调高 B.音调低
C.响度大 D.响度小
4.（2019山东济南中考）地震前，地下的地层岩石运动或断裂会产生次声波。某些动物会接收到并做出反应。如图2-2-5是几种动物发声和听觉的频率范围，其中能提前感受到地震的动物是（ ）
A.狗 B.猫 C.蝙蝠 D.海豚
5.（2018四川达州中考）如图2-2-6所示是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的两列声波图，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
6.（2017云南昆明中考）清晨，一觉醒来，听到窗外各种鸟儿欢快地鸣叫，有经验的人能够从这些声音中分辨出雄鸡、喜鹊、画眉……的叫声，这是根据声音的_________进行辨别的；雄鸡的叫声能够传得比较远，这是它声音的__________比较大的缘故。
参考答案及解析
基础闯关全练
1.答案 5 不能
解析 昆虫的翅膀在2 min内振动了600次，则它振动的频率f＝＝5 Hz。人类能听到的频率范围是20～20000Hz，5 Hz不在人类听到的频率范围内，所以人类不能听到该声音。
2.答案 音调
解析 空气柱振动的频率跟空气柱的长短有关，手指堵住管上不同位置的孔时，空气柱的长度发生变化，发声的频率改变，音调改变。
3.答案 响度
解析 “有礼，不要声高”提醒我们在公共场所应该控制声音的强弱，即响度。
4.C 声音的响度与距离发声体的远近有关，越近听到的响度越大，听得越清楚。故选C
5.C 因为每个人发声的音色不同，这样我们可以通过音色辨别不同人说的话，所以“声纹”记录的主要是音色。
能力提升全练
一、选择题
1.C 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A不合题意；手指按压在弦的相同位置，从摩擦内弦换到摩擦外弦，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不合题意:旋转弦轴，增加弦的紧张度，可使弦振动的频率加快，音调升高故D不合题意加大摩擦弦的力量，可使弦的振幅不同，从而发声的响度不同，不能影响音调，故C符合题意。
2.A 男中音的声音响度大但音调低；女高音的声音音调高但响度小。
二、填空题
3.答案 低 2
解析 编钟越大，音调就越低。分别敲击钟的A、B、C三个部位，A、C位置对称，振动频率相同，则编钟可发出2个固有频的音调。
三、实验与探究题
4.答案 （1）大 响度 （2）小 振动幅度 距离发声体越远，响度越小
解析 （1）音又所发出声音的响度越大，乒乓球被弹开的幅度越大，说明了响度与振幅有关，而且是振幅越大，响度越大；（2）实验中用大小相等的力敲击音叉的目的是控制振动幅度相同，离音叉越远，听到音叉声音的响度越小，说明音叉振动幅度相同时，距离不同，听到声音的响度不同，即响度与距离发声体的远近有关。
直击中考
1.D 用力敲门、使劲按钢琴的键、使劲拍桌子均会增大发声体振动的幅度，从而会增大响度，不会改变音调，故A、B能C不符合题意；用力转动小提琴的旋钮，琴弦变紧了，能改变琴弦的振动频率，从而改变声音的音调，故D选项符合题意。
2.答案 （1）响度 （2）音色 （3）音调
解析 （1）“引吭高歌”指声音的响度大；“低声细语”指声音的响度小；（2）笛声悠扬，嗓音甜润，说明声音的音质好，因此指声音的音色；（3）“跑调”“唱不上去”指的是声音的音调。
3.A 声音的高低叫音调，老爷爷所说的话是指唱到“高原”的“高”时，要求声音的音调高，故选A。
4.A 因为地震产生的次声波频率低于20Hz，而图中狗的听觉频率范围是15-50000Hz，所以狗能提前感受到地震。
5.D 由图可知，两幅图中音又振动的频率相同，因此音调相同；振幅不相同，因此响度不相同，甲的振幅大，所以甲的响度大，即音量大。
6.答案 音色 响度
解析 09音色表示声音的品质和特色，不同发声体发出声音的音色不同，所以人可以根据音色辨别动物种类。声音传播过程中，响度会减小，所以响度越大，传播距离越远。