苏教版八年级上物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：03乐音的特性(提高)

乐音的特性（提高）


【学习目标】
1.知道乐音的三要素，响度、音调和音色；
2.通过实验探究知道响度、音调和音色各与什么因素有关；
3.会用物理知识解释生活中与乐音的三要素有关的现象。
【典型例题】
类型一、乐音的三要素
1.一般来说老虎和小鸟的叫声都不同，其中 的叫声音调高，说明了它的声带振动的 比较大；而 的叫声响度大，说明了它的声带振动的 比较大；另外，老虎和小鸟的叫声的 也不同。
【思路点拨】音调指声音的高低，由振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的大小、强弱，由振幅决定，振幅越大，响度越大；不同的物体振动发声时，音色一般不同。
【答案】小鸟；频率；老虎；振幅；音色
【解析】小鸟的鸣叫声比较尖、细、脆，是由于小鸟的声带振动频率快，音调高；老虎的叫声比较雄厚、低沉，声响比较大，是由于老虎的声带振动的振幅大，声音的响度大；不同的发声体音色不同。
【总结升华】题目考查了音调、响度、音色。音调是声音的高低，由振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度是声音的大小、强弱，由振幅决定，振幅越大，响度越大；不同的物体振动发声时，音色一般不同。
举一反三：【变式1】手机在现代社会被普遍使用。当我们接听电话时，能分辨出不同人的声音是依靠声音的 ，我们还可以通过音量开关改变声音的 （前两空填“音调”、“音色”或“响度”）。
【答案】音色；响度
【变式2】当火车进站时, 工人师傅总是用铁锤敲打火车轮上的部件, 听了发出的声音, 便分辨出部件间是否有松动, 他主要是依据声音的（ ） A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 频率
【答案】B
2. （2019?从化市一模）将某音叉振动时发出的声音输入示波器，在示波器上观察到的波形如图所示，可见波形竖直方向的最大值在减小，表示发生变化的物理量是（　　）

　 A． 音色 B． 响度 C． 音调 D． 周期
【答案】B
【解析】音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；频率表示物体振动的快慢，物体振动的越快，频率越大．观察图形，相同时间内，经过的周期越多，频率越大．振动物体往返一次叫一个周期．
响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大；振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，它决定了声音的响度。
【总结升华】掌握振幅的概念、振幅与响度的关系，频率的概念、频率和音调的关系的解决本题的关键。
举一反三：【变式】下列说法正确的是 （ ）
A．收音机的音量开关是调节音调的 B．收音机的音量开关是调节响度的
C．一个人音色是不会改变的 D．声音在空气中的速度是不会变的
【答案】B
类型二、综合应用与实验探究
3.为隆重庆祝中国共产党成立90周年，达州市委宣传部、文广局、市电视台主办了“红歌连连唱”。小琴踊跃报名参加了比赛，有关她的歌声下列说法错误的是（　　）
A．我们听到她的歌声是靠空气传到人耳的
B．小琴同学发出的歌声是她的舌头振动产生的
C．小琴同学在台上“引吭高歌”说明她的声音响度大
D．我们在幕后能听出是小琴的歌声是根据音色判断的
【答案】B
【解析】小琴的歌声是通过空气传递到人的耳朵里的，说法正确，不符合题意；歌声是靠声带的振动产生的，不是舌头振动产生的，B说法错误，符合题意；“引吭高歌”说明她的声音响度大，选项说法正确，不符合题意；因为每个人的发声结构不同，所以发出声音的音色不同，故可以通过音色辨别是谁，选项说法正确，不符合题意。
【总结升华】题目需要区分声音的三个特性，音调、响度、音色。知道声音的产生需要振动，声音的传播需要介质。
举一反三：【变式】（2019秋?福田区校级期中）乐音具有三要素，反映声音高低特性的是 　，反映声音大小特性的是 ，人们能把不同的乐音区分开，是因为它们具有不同的 人们通常说女子的声音比较尖，是指声音的 高。
【答案】音调，响度，音色，音调
4.聂利同学在一个养蜂场看到许多蜜蜂聚集在蜂箱上，双翅没有振动，仍嗡嗡地叫个不停。她对《十万个为什么》中“蜜蜂发声是不断振动双翅产生的”这一结论产生怀疑。蜜蜂的发声部位到底在哪里？
下面是聂利同学的主要探索过程：
①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然发声。
②剪去多只蜜蜂的双翅，蜜蜂仍然发声。
③在蜜蜂的翅根旁发现两粒小“黑点”，蜜蜂发声时，黑点上下鼓动。
④用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点，蜜蜂不发声。
请回答：
（1）聂利同学在实验时，采用多只蜜蜂的目的是 。
（2）从实验①和②可得出的结论是蜜蜂发声不是 。
（3）“用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点”基于的假设是 。
【答案】（1）避免实验的偶然性；
（2）蜜蜂发声不是由双翅振动产生的；
（3）蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的。
【解析】采用多只蜜蜂做实验，可以避免实验的偶然性；①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然发声；②剪去多只蜜蜂的双翅，蜜蜂仍然发声；说明蜜蜂发声不是由双翅振动产生的；蜜蜂发声时，黑点上下鼓动，所以猜测蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的，因此用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点。
【总结升华】解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的，蜜蜂能够发声，肯定是什么在振动，可以逐一排查。
5.在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。
为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：
（1）为了验证猜想一，应选用编号为 的琴弦进行实验。
（2）为了验证猜想二，应选用编号为 的琴弦进行实验。
（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为 。
【思路点拨】琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
【答案】（1）③⑤（2）④⑤（3）20；0.5
【解析】探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时，应该控制琴弦的长度和横截面积相同，改变材料，即选择③⑤；探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时，应该控制琴弦的材料和横截面积相同，改变长度，即选择④⑤；探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时，应该控制琴弦的材料和长度相同，改变横截面积，即缺少的数据中长度应该是20cm，横截面积应该是0.5mm2。
【总结升华】题由探究影响音调与各因素的关系，考查对控制变量法的理解与应用。
举一反三：【变式】音乐会上各种乐器为我们奏出了美妙的音乐。回来之后，小超和小菲都知道了，乐器改变发出声音音调的方法，可是，究竟是什么因素造成了它们发出声音的音调发生了改变？请你就图中老师提出的问题做一个猜测 。
小超的做法是：首先拿一把吉他，观察吉他上的各琴弦有什么不同。他发现各琴弦的粗细不同，当他拨动粗细不同的琴弦后，发现声音的音调不同。然后，他又转动吉他上的旋钮，拧紧或放松琴弦，结果，他发现同一根琴弦发出声音的音调也不同。最后，小超又用手指按在同一根琴弦上的不同位置，以改变琴弦振动部位的长短，结果，他发现吉他发出声音的音调又改变了。
分析与论证：弦乐器的音调高低与弦的 、 、和 有关。
小菲的做法是：找音乐老师借了一支笛子，经过反复实验后，她发现笛子是靠管内空气柱的振动发声的，当用手指按住笛子上不同位置的孔，就能改变管内空气柱的长度，从而改变发出声音的音调。
请你也动手进行实验探究，然后回答：
（1）在弦的粗细、松紧相同时，弦越 ，音调越高；在弦的粗细、长短相同时，弦越 ，音调越高；在弦的松紧、长短相同时，弦越 ，音调越高。
（2）在吹响笛子时，其管内空气柱的长度越长，它发出声音的音调就越 （选填“高”或“低”）。
【答案】弦乐器的音调可能与弦的材料有关？长短、粗细、松紧；短，紧，细；低。
【巩固练习】
一、选择
1. （2019?济南模拟）在《爸爸去哪儿》节目中，小选手们即使被蒙着双眼，也很容易通过声音辨别出父亲，这主要是依据声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
2. 蜜蜂载花蜜飞行时，它的翅膀平均每秒振动约300次；不载花蜜飞行时，翅膀平均每秒振动约440次．有经验的养蜂人能辨别出蜜蜂是出去采蜜，还是采蜜回来．养蜂人辨别所依据的特征是（　　）
A．声音的音调不同 B．声音的响度不同 C．声音的音色不同 D．飞行的路线和高度不同
3. 如图所示，是用示波器显示的不同乐器发出不同声波的波形图，其中频率最大的是（　）
4. 机场附近的飞鸟对起落的飞机会构成巨大的威胁，某机场的工作人员为解决这一难题，想出了一个巧妙的办法，它们录制了飞鸟的天敌的鸣叫声，然后在机场附近利用扩音设备播放，取得了意想不到的效果。为了使效果更好，工作人员又调大了播放的声音的音量。他们改变的是（ ）
A.声音的音调 B.声音的响度 C.声音的音色 D.声音的频率
5.如图所示，在四个完全相同的玻璃杯内装有质量不等的同种葡萄酒，用大小相同的力敲击四个玻璃杯，会发出不同的声音．这“不同的声音”主要是指声音的（　　）
A．音调 B．振幅 C．音色 D．响度
6. （2019?河东区一模）区分女高音与女中音的主要依据是（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．振幅
二、填空
7. 图中甲、乙是两种声音的波形图，从图形可知：图 是乐音的波形，图 是噪声的波形。
8. 乐音的三要素是指 、 、 ，“闻其声而知其人”这是根据声音的 不同来判断的，“震耳欲聋”是指声音的 大，“曲高和寡”中的 “高”是指 高。
9.某种昆虫是靠翅的振动发声。如果这种昆虫的翅膀每2s做600次振动，那么它的振动频率为
Hz，人耳能不能听到 。
10. 小强在家里看书，突然屋外有人大声叫他，他一听便知道是同学小明，正是“闻其声而知其人”，这是依据声音的 不同来判断的，小明说话“声音洪亮”，说明他说话声音的 大。
11. （2019秋?海陵区期中）下列与声有关的语句中所表达的物理含义是：
A．今天“锣鼓喧天，震耳欲聋”，说明锣鼓声的 大。
B．宋祖英的歌声“悦耳动听”，说明宋祖英的歌声的 好。
C．小女孩讲话“脆如银铃”，说明她的说话声 高。
三、简答与实验探究
12. 夏天的晚上，蚊子叮人实在难受．可小明家不点蚊香，也不喷杀虫剂，却没有蚊子．有人问小明，为什么你们家没有蚊子，小明拿出一个跟半导体收音机差不多的盒子来，说这个盒子能驱蚊，为什么那个盒子能驱蚊？
13.日本广岛一家工厂研制出一种电动保险柜。保险柜的门扉上安有“电子耳”，能听声音，还能把这种声音送给电脑进行识别，保险柜的主人买下它以后，事先对着“电子耳”讲一句暗语，让电脑对主人的声音进行分析，存储到存储器里。比方，主人对它说：“芝麻，芝麻！开门！”电脑便记住了这个暗语，等主人再来时，只要对着电子耳重复这句话，保险柜便能自动打开了。有人担心，如果小偷知道了暗语怎么办？有趣的是，除了主人以外，谁对电子耳讲暗语，保险柜的大门都不会开。请回答：（1）为什么保险柜听到主人的暗语能自动开门，而听到小偷同样的暗语不会开门？（2）由这个故事你联想到有哪些类似的应用。
14. 课题一：与声音有关的实验探究
（1）他们首先做了如下几个实验：
实验一、用手摸喉头，发声时，手在振动
实验二、用薄塑料片在塑料梳子的齿上划发声时，感觉手在振动
实验三、打击音叉，把发声音叉的尖端接触水面，激起水花
实验四、把刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，拨动刻度尺使它振动发声
（2）他们发现这些发声物体的共同特征是： ，物理学把这种由几个现象得到一个共同结论的方法称为归纳法。
（3）音叉发声振动不易观察到，通过激起水花将振动放大反映出来，物理学上把这种方法称为 。
（4）小玉发现，轻拨与重拨钢尺，钢尺发出声音的大小不同。他继续用刻度尺探究声音的响度与振幅的关系，如图所示．记录的数据如下：
（5）小马发现他收集的数据有问题，请你帮他指出来存在的问题
是： 。
经过改正后，他们得出了正确的结论： 。
（6）小张发现塑料片快划与慢划发出声音的高低不同。他选择如图A所示的器材进一步探究，但忘记记录现象了。请帮他完成实验记载用薄塑料片在塑料梳子的齿上划两次，第一次快些，第二次慢些，则第 次发出的声音的音调高；如图B所示，用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划两次，则 把梳子发出的声音的音调高。
（7）小马等同学在探究出上述问题之后，又提出这样一个问题：声音是怎样从发声物体传播到远处的？
针对这一问题，他们经过认真地思考，提出了两种猜想：①声音要传播出去，需要东西做媒介；②声音要传播出去，不需要什么东西做媒介
究竟哪一种猜想是正确的呢？小明他们进行了如下的两个实验：
A．两张课桌紧紧挨在一起．小丽轻敲桌面，小冬把耳朵贴在另一张桌子上。
B．两张桌子拉开，又进行了一次实验
①小马发现两个小实验的结果不同，其不同的地方是 。得出的实验结论验证了其中猜想 是正确的。
②探究问题的过程通常有下列步骤：A、猜想假设；B、分析归纳；C、得出结论；D、实验研究；E、提出问题。你认为小马他们的后一次探究活动依次采取的步骤是 。（填步骤前的英文字母）
15.（1）请列举你所了解的一件乐器，说明它是怎样发出声音的，又是怎样改变音调和响度的。
（2）如图是将乐器发出的乐音输入示波器后得到的两个波形图，请根据波形图比较这两个乐音在音调、响度和音色三方面的异同。
【答案与解析】
1.【答案】C
【解析】因为每个人的声带结构不同，所以发出声音的音色就会不同，所以我们可以通过音色辨别是谁。
2.【答案】A
【解析】蜜蜂载花蜜飞行时，它的翅膀平均每秒振动约300次；不载花蜜飞行时，翅膀平均每秒振动约440次。蜜蜂载花蜜飞行频率小于不载花蜜飞行频率，蜜蜂载花蜜飞行音调低于不载花蜜飞行音调。有经验的养蜂人能辨别出蜜蜂是出去采蜜，还是采蜜回来。是根据蜜蜂的音调来判断的。
3.【答案】B
【解析】相同时间内，长笛往返了5个周期；小提琴往返了5个多周期；手风琴往返了3个周期；二胡往返了3个周期．经过比较相同的时间内，小提琴经过的周期多，振动的快，频率大。
4.【答案】B
【解析】调大音量是改变了响度。
5.【答案】A
【解析】用大小相同的力敲击酒杯，酒杯的振动幅度相同，响度相同，当敲击酒杯时，装不同酒量的酒杯振动频率不同，发出声音的音调就会不同。
6.【答案】B
【解析】由于声带的特点不同，所以女高音的振动快，音调高．女中音振动慢，音调较低．所以区分女高音与女中音的主要依据指的是音调。故选B。
7.【答案】甲；乙
【解析】乐音的波形图比较规则。
8.【答案】音调；响度；音色；音色；响度；音调
【解析】乐音的三要素是：音调、响度、音色。“闻其声而知其人”是根据声音的音色判断谁在说话。“震耳欲聋”是指声音很大，指声音的响度。“曲高和寡”是指声音很高，能一起唱的人很少，指声音的音调。
9.【答案】300；能
【解析】频率是物体1s内振动的次数，翅膀2s内振动了600次，可以求出频率；人类能听到的频率范围是20Hz～20000Hz，在人的听觉范围之内，所以可以听到。
10.【答案】音色；响度
【解析】因为每个人的发声声带结构不同，所以我们可以根据声音的音色辨别是谁；
声音洪亮是指人感觉到的声音强，由此说明是声音的响度大。
11.【答案】响度；音色；音调
12.【答案】盯人的蚊子都是雌蚊，特别是育卵的雌蚊更叮得厉害。可是，雌蚊在育卵期却回避雄蚊，只要感觉到雄蚊的声音就逃之夭夭了。小明家的那个盒子是一只电子蜂鸣器，它能模拟雄蚊声音（频率在9500—12000Hz），雌蚊感到这种声音，以为雄蚊来了，就远远地避开。点拨：解答与生活实际联系密切的问题，只有多联系实际，抓住问题的关键，去除与问题无关的因素。
13.【答案与解析】（1）电脑对主人的声音进行分析，存储到存储器里。电子耳如同人耳一样，能根据小偷和保险柜主人的音色不同来区分小偷和主人。（2）类似的应用有：银行的储蓄卡；智能门等。
14.【答案】（2）振动；（3）转换；（5）应该是尺振动的声音，而不是尺拍打桌子的声音；振幅越大，声音的响度越大；（6）一；乙；（7）①第一次声音响度大 第二次声音响度小；①；②中的正确顺序是：EADBC
【解析】（2）分析（1）中的各个现象，不难看出发声体的共同特征是振动；
（3）由于音叉的振动情况不易观察，所以将振动的音叉放入水中，观察水的情况，即把音叉的振动转化为水的振动，便于观察，即该过程中采用了转化法；
（5）在（4）中，小玉的实验是为了研究钢尺振动所发出声音的响度与振幅的关系，而不是研究钢尺拍打桌子与其振幅的关系，故他实验中存在的问题是：应该是钢尺振动的声音，而不是钢尺拍打桌子的声音；故改正错误后，其正确的结论是：振幅越大，声音的响度越大；
（6）由于音调与物体振动的频率有关，即其高低与物体振动的快慢有关，所以在划动塑料梳子时，第一次快，第二次慢，故第一次的音调高；在B图中，由于甲图的梳子齿比较稀少，而乙图梳子齿比较密，故划动时，乙图振动的快，即乙音调高；
（7）①由于固体的传声效果比气体好，故分析两次现象，不难看出其不同之处是：第一次声音响度大，第二次声音响度小；即相对于原来的猜想来说，据此可知猜想①是正确的；
②科学探究的基本要素是：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作，据上面的过程知，其探究过程中的步骤依次是：EADBC。
15.【答案】（1）二胡：拨动琴弦，使琴弦振动，二胡产生声音，说明声音是由琴弦的振动产生的。
通过改变弦的长短改变音调，弦越长，音调越低；通过弹琴的力度改变弦的振幅来改变响度，用力越大，响度越大；
（2）波形图中两者的振幅相同，所以声音响度相同；完成一次振动所需的时间相同（都是两个格）即频率相同，所以音调相同；但在每次振动中，波的形状不同，即音色不同。