第二节 声音的特征
【要点透视】
1.声音的三个特性是音调、响度和音色。
2.声音的高低叫音调,音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。
3.物体在1s振动的次数叫频率,物体振动越快 频率越高。频率单位:赫兹(Hz)。
4.人耳能听见的声波频率范围是20 Hz~20000 Hz,频率低于20 Hz的声波叫次声波,频率高于20000 Hz的声波叫超声波。
5.声音的大小叫响度,响度跟发声体的振幅有关。振幅越大响度越大,振幅越小响度越小。
6.人们能分辨出相同音调和响度的不同声音,依靠的是声音的另一个特性——音色. 音色由发声体的材料和结构决定。
【典例精析】
例1.用茶壶给热水瓶加水,因为水雾很大看不见水加至何处,经常会加满溢出。有经验的人是边加水边听声音来控制加水的速度。请你说出其中的道理。
精析: 水注入热水瓶中时引起瓶内空气柱振动发出声音,空气柱长音调低,空气柱短音调高,快满时空气柱越短音调越高。
【答案】 当我们向保温瓶中灌水时,随着瓶中水的增加,保温瓶发出的声音越来越高,声音是由瓶内空气振动而产生的。声音的不同是指音调、响度、音色的不同。向保温瓶里灌水的时候发出声音,是由于瓶里的空气柱发生振动所致。空气柱越长,振动的频率越低,音调就越低;空气柱越短,振动的频率越高,音调就越高。向保温瓶里灌水,随着瓶里的水越多,空气柱就越来越短,它振动的频率越来越高,所以,声音就越来越高。有经验的人都是通过声音来判别保温瓶的水是否灌满。
例2.如图1,医生正在用听诊器为病人诊病. 听诊器运用了声音_________________(填“具有能量”或“传递信息”)的道理;来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵,这样可以提高声音的____________(填“音调”或“响度”).
精析:本题考查了对响度和音调的理解。声音的响度取决于物体振动的振幅大小,振动幅度的大小与能量的大小有关;另外音调决定于频率的大小。人耳听到的声音实际上是“振动 ”,所以声音具有能量;听诊器能够减少能量的分散,因此利用听诊器可以提高声音的响度。
答案:响度
例3.超声波是人耳听不见的声音,但它有着广泛的应用. 在下列设备中,利用超声波工作的是( )
A.验钞机 B.微波炉 C.电视遥控器 D.潜艇上的声呐系统
精析 :本题考查的是常见器具的工作原理。“验钞机”利用的是紫外线工作;“微波炉”利用的是电磁波工作;“电视遥控器”利用的是红外线工作;“潜艇上的声呐系统”利用的是超声波工作。此题是对新课标“了解现代技术中与声音有关的应用”目标的落实。
答案:D
【双基训练】
1.声音的音调高低决定于( )
A、声波的波长 B、声波的频率 C、声波的振幅 、声波的传播速度和音色
2.如下图2所示在电视机的遥控器上,一般都有以下几个图形表示的按钮,其中控制音量(响度)大小的是 ( )
3.某同学先后对同一鼓面轻敲和重击各一次,两次发出声音的 ( )
A、音调不同 B、频率不同 C、响度不同 D、音色不同
4.扬声器的喇叭常常做成圆锥形状,这是为了:( )
A.减小声音的响度 B、减小声音的分散
C、增大声音的振幅 D、增加声音的音色
5.电子琴能模仿小号、双簧管、钢琴等多种乐器发出的声音.衡量模仿的声音与乐器发出的声音相似程度的物理量是 ( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
6.不同的歌唱家在演唱同一首歌时,从声音的特点也很容易分辨出他们分别是谁,其原因是( )
A、不同人说话时,声音的频率不同 B、不同人说话时,声音的声色不同
C、不同人说话时,声音的响度不同 D、不同人说话时,声音的音调不同
7.花匠在挑选花盆时,常常将新花盆拎起后轻轻敲击它,根据敲击声来判断花盆是否有裂缝,他是主要根据声音三个特征的 ( )
A.响度。 B. 音调。 C. 音色。 D. 三个特征全都有。
8.下面是四位同学对本节课所学物理知识的连线情况,其中完全正确的一组是( )
A.小明同学的连线情况如下: B.小静同学的连线情况如下:
音色————结构、材料 振幅————物体振动的快慢
响度————频率 频率————物体振动的幅度
音调————振幅
C、小红同学的连线情况如下: D、小莹同学的连线情况如下:
超声波——— >20 Hz 音调————声音的高低
次声波——— <20000 Hz 响度————声音的大小
9.声音的三个特征是音调、和 . 音调是人们感觉到的声音的__________。频率是物体在1s内________________。音调与发声体的频率有关,频率越大,音调_____________。响度是人耳感觉到的声音的__________,振幅是物体在振动时_______________________。响度与发声体的________有关,振幅越大,响度________。响度还与_________________有关。音调和响度都相同的不同种乐器发出的声音也能被人区分出来,这是因为它们的 不同.
10.女高音比男高音尖脆,是因为女子声音的____________比男子高;而男高音比女高音洪亮,是因为男子声音的____________比女子大。
11.用大小不同的力敲音叉,发声的 不同。敲击后,音叉的声音会逐渐变弱,则是因为音叉的 越来越小。
12.童话故事中的狼为了想吃掉小兔子,学着兔妈妈的声音说:“小兔子乖乖,把门儿开开!”小兔子却回答说:“不开,不开!”小兔子知道这不是它妈妈的声音,这主要是因为狼和兔妈妈声音的____________和____________不同。
13.?小红利用一把钢尺在课堂上进行了如图3所示实践活动,请你仔细观察这图,想想你在课堂上的实践活动情景,回答下面的问题。
(1)小红的实践活动目的是探究什么?
____________________________________________;
(2)小红在实践活动中得到的结论是什么?
____________________________________________;
(3)?利用该图还可以进行哪些有关声音的探究实验(举2例)
____________________________________________;
____________________________________________。
14.用薄塑料片在塑料梳子的齿上划,探究塑料片振动发声的高低与振动快慢的关系.
活动1:如图4所示,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.
活动2:如图5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一次.
(1)比较你在探究活动1中听到的两次声音,分析音调的高低与划得快慢有什么关系.
(2)比较你在探究活动2中听到的两次声音,分析音调的高低与梳齿疏密有什么关系?
(3)通过探究,你可以分析得出什么结论?
15.小丽等同学探究声音的响度与什么因素有关的实验装置如图6所示。
(1)当小丽同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能
观察到____________,通过该实验现象得到的结论是__________________。
(2)在实验中用乒乓球反映音叉的振动这种思维方法叫做_____________
(选填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(3)若实验过程中小丽同学加大敲击音叉的力度。
①听到和看到的现象会有什么样的变化?_____________________________
②根据实验现象的变化,你又可以总结出什么结论?___________________
【能力拓展】
1.表中列出的是一组音乐的频率,同学们通过讨论总结出下面四个结论,其中正确的是( )
A.发声体振动的频率越大,响度越大 B.发声体振动的频率越大,音调越高
C.发声体振动的频率越大,音调越低 D.发声体振动的频率越大,音色越好
2.正在拉二胡的一位同学不断用手指去控制琴弦,这样做的目的是( )
A.使二胡发出不同的音调 B.为了获得更好的音色
C.为了获得更大的响度 D.阻止琴弦振动发声
3.蜜蜂载着花蜜飞行时,它的翅膀平均每秒振动300次,不载花蜜时平均每秒振动440次,有经验的养蜂人能辨别蜜蜂飞出采蜜,还是采了蜜回家,养蜂人主要是根据什么特征来辨别的 ( )
A.声音的音调不同 B.声音的响度不同
C.飞行路线形状不同 D.飞行高低不同
4. 在一只玻璃杯中先后装入不同量的水,用细棒轻轻敲击,会听到不同频率的声音。与此类似,当医生在给病人检查腹部是否有积水时,常会用手轻轻敲击患者腹部,细细倾听其发出的声音,此为“叩诊”。这主要是根据什么来判断腹部是否有积水的?( )
A.声音的响度 B.声音的音调
C.声音的音色 D.声音是否悦耳动听
5.某人为了喊远处的另一人,他用双手围成喇叭状放在嘴边,这样做是为了( )
A.增大频率,从而提高声音的音调 B.增大振幅,从而增大声音的响度
C.能够使较远的人分辨出谁的声音 D.能够减小声音的分散,增大响度
6.如图7所示向保温瓶中灌开水的过程中,听声音就知道瓶中水位的高低,这是因为( )
A.随着水位上升,音调逐渐变高 B.随着水位上升,音调逐渐变低
C.灌水过程中,音调不变,响度越来越小 D.灌水过程中,音调不变,响度越来越大
7.如图8所示医生用听诊器听病人的心、肺发出的声音进行诊病,听诊器能( )
A.改变发声休振动的频率,使声音的音调变高
B.改变发声体振动的振幅,使声音的响度增大
C.减少声音的分散,使传入人耳的声音响度增大
D.缩短医生与声源的距离,使传入人耳的声音音调变高
8.如图9是一种新型锁——声纹锁.只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开,别人即使说出暗语也打不开。这种声纹锁辨别声音的主要依据是( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
9.下列与声有关的语句中,所表达的物理含义是:
(1)今天的锣鼓声“震耳欲聋”,说明锣鼓声的 大.
(2)韦唯的歌声“悦耳动听”说明韦唯的歌声的 好.
(3)刘红的讲话“脆如银铃”,说明她说话声的 高.
10.星期天,小明要试试自己制作的二弦琴的发声效果,需要调整琴弦的松紧程度,他这样做的目的是改变琴声的 (填“响度”或“音调”)。正在这时,有位同学在楼下叫他去打球,他一听是小刚,马上答应了。他是根据声音的 判断是小刚在喊他。
11.敲鼓时撤在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响纸屑跳得越高;将发声的音叉接确水面,能溅起水花,且声音越响溅起的水花越大;扬声器发声时纸盆会振动,且声音越响纸盆振幅越大。根据上述现象可归纳出:(1)声音是由物体的__________产生的;(2)____________________。
12.编钟是我国春秋战国时代的乐器.敲击体积大小不同的钟时发出的声音的 不同;敲击大小相同而制作不同的钟组时发出的声音的 不同.
13.唐诗《枫桥夜泊》中的诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中的钟声是因为钟受到僧人的撞击产生 发出的,客船上的人能辨别出传来的是“钟声”而不是“鼓声”,他是根据声音的 来判定的。
14.张刚同学用5只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验:如图10甲所示,用嘴分别对着5只瓶口吹气,发现瓶子越高,发出的音调越低.由此现象,你认为:
(1)嘴对5只瓶口吹气,5只小瓶均发出声音的原因是什么?
(2)5只小瓶产生不同音调的原因是什么?
(3)应用上述实验结论,说明吹笛子时,用手指堵住笛孔(如图10乙所示)能产生不同音调声音的道理.
(4)在班里举行小型音乐会,张刚同学在8个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击它们,就可以发出“1,2,3,4,5,6,7,i”的声音来,但瓶子的顺序排乱了,如图11所示正确的瓶子编号是____________;
15.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:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横载面积有关 猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关 猜想三: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9种规格的琴弦,因为音调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)为了验证猜想一,应选用编号为_____________的琴弦
进行实验。为了验证猜想二,应选用编号为____________的
琴弦进行实验。表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想
三,必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。
(2)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还
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:_____________________________________________。
课本中所涉及的探究实验中,有些实验的研究方法与上述方
法类似,例如:_______________________________。
第二节 声音的特征
【双基训练】
1.B; 2.B; 3.C; 4.B; 5.C; 6.B; 7.C.; 8.D
9.响度、音色 振动次数 越高 大小 离开平衡位置的最大距离 振幅 越大 距离发声体的远近 音色; 10.音调 响度; 11.响度 振幅; 12.音色 音调;
13.?略; 14.略; 15.略
【能力拓展】
1.B; 2.A; 3.A; 4.B. 5.D.; 6.A.; 7.C.; 8.C.;
9.(1)响度 (2)音色 (3)音调; 10.音调 音色
11.(1)振动 振幅越大,响度越大; 12.音调 音色
13.振动 音色; 14.略; 15.略
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