物理八年级上册3.2乐音的三个特征-区分声音的三大特征-导学案有答案-教科版

初中物理 区分声音的三大特征
一、学习目标
能够熟练地区分声音的三个特征。
二、重难点提示
区分声音的三个特征。
考点精讲：
1. 声音的三个特征
【难点剖析】音调、响度和音色是声音的三个特征，也叫乐音的三要素，我们正是根据这三个特征来区分不同声音的。
乐器可分为打击乐器、弦乐器、管乐器。不同的乐器，由于材料和结构不同，发出声音的音色不同；不同的乐器影响音调和响度的因素是有差别的。
乐器类别 示例 声源 影响声音特性的因素
打击乐器 鼓、锣 鼓面
锣面 鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高；
击鼓的力越大，振幅越大，响度越大
弦乐器 二胡
提琴 弦 细而短的弦振动快，音调高；紧绷的弦振动快，音调高；弹奏时的力度越大，振幅越大，响度越大
管乐器 长笛
箫、号 空气柱 长的空气柱振动慢，频率小，音调低；
吹奏时力度越大，振幅越大，响度越大
2. 根据三个特征的意义，来区分三个特征
音调表示声音的高低，响度表示声音的大小，音色表示声音的品质。
响度即声音的强弱，它与振幅的大小和距离发声体的远近有关；音调即声音的高低，它与发声体振动的频率有关；音色即声音的品质，它是我们分辨各种声音的重要特征。
【重要提示】
对本节知识的考查以解释生活中的现象为主，特别要注意音调与响度的区别，以及怎样利用音色来辨别不同的发声体。
例题1 如图所示分别是音叉、钢琴与长笛发出声音的波形图，由波形图可以看出，它们发出声音的音调 ，响度 ，音色 。（均选填“相同”或“不同”）
思路分析：由图可知，音叉、钢琴、长笛振动的快慢相同，因此音调相同；偏离原位置不相同，因此响度不相同；它们的波形不同，所以发生体不同，故音色不同。
答案：相同；不同；不同
【说明】（1）频率是指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。（3）音色反映声音的品质，与发生体的结构、材料有关。
例题2 响度、音调和音色是决定乐音特征的三个因素，文学中有些词语对声音进行了描述，其中：“震耳欲聋”是指乐音特征中的 ，“五音不全”是指乐音特征中的 ，“尖声细语”是指乐音特征中的 。
思路分析：“震耳欲聋”是指声音的大小，反映的是声音的响度这一特征；“五音不全”是指声音的音品，反映了声音的音色特征；“尖声细语”是指发出声音的高低较高，是音调的不同。
答案：响度；音色；音调
【说明】（1）声音有三个特性：音调、响度和音色；（2）音调是指声音的高低，由发声体的振动频率决定；响度是指人耳感觉到的声音的强弱或大小，由振幅和听者与发声体的距离决定；音色是指声音的品质和特色，由发声体的材料和结构决定。
例题3 如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。
（1）用嘴贴着瓶口吹气，如果能分别吹出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是 、 、 、 。
（2）用物体轻轻敲击玻璃瓶，如果能分别敲出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是 、 、 、 。
思路分析：（1）当用嘴贴着瓶口吹气时，瓶内空气柱的振动会发出声音，空气柱越短，频率越高，故音调由低到高依次为丙、乙、甲、丁；
（2）用物体轻轻敲击玻璃瓶，是瓶和水的振动发声，水越多，振动越慢，声音的音调越低，故音调由低到高依次为丁、甲、乙、丙。
答案：（1）丙、乙、甲、丁；（2）丁、甲、乙、丙
【说明】解决此题要知道吹奏和敲击时振动的物体是不同的，吹奏时空气柱振动发出声音，空气柱越短，振动越快，声音的音调越高；敲击时是瓶和水的振动发声，水越多，振动越慢，声音的音调越低。
例题4 下列关于声音的说法中不正确的是（　　）
①“响鼓也要重锤敲”，说明声音是由振动产生的，且振幅越大响度越大；
②“震耳欲聋”说明声音的音调高；
③“闻其声知其人”，说明可以根据音色来判断说话者；
④“隔墙有耳”，说明固体能传声；
⑤回音的声速比原来声音的声速要小；
⑥成语“震耳欲聋”是指声音的音色好。
A. ①③④ B. ①⑤⑥ C. ②④⑥ D. ②⑤⑥
思路分析：①鼓敲得很响，说明物体振幅很大，所以响度很大，正确。②“震耳欲聋”说明声音的响度很大，错误。③“闻其声知其人”，说明声音的音色不同。人们可以根据音色来判断说话的人是谁，正确。④“隔墙有耳”，说明声音可以通过固体进行传播，正确。⑤回音的传播介质与原声一致，所以声速相同，错误。⑥“震耳欲聋”是指声音的响度大，与音色无关，错误。所以错误的是：②⑤⑥。
答案：D
【说明】响度是指声音的强弱，它与物体振幅有关，振幅越大，响度越大。音调是指声音的高低，它与物体振动频率有关。振动频率越快，音调越高。音色是指声音的品质与特色。声音传播需要介质，不同介质中声音的传播速度是不同的。根据以上内容，对各个选项进行判断。
【知识脉络】
【技巧突破】
利用“声的波形图”轻松破解声的特征：通过波形图可以分辨声音的不同特性，音调跟频率有关，即波形的疏密影响音调；响度跟振幅有关，即波形的上下跨度（或者波形偏离平衡位置的最大的距离）影响响度；音色跟发声体的振动情况有关，即波形的形状影响音色。波形的疏密可通过在相同时间的内波形的数量来判断，从而判断音调的高低；波形跨度可通过波峰偏离平衡位置的最大距离来判断，从而判断响度的大小；通过波形的形状可判断音色是否相同。
【综合拓展】
两个声音，只要在“音调、响度和音色”中有任意一个不相同，则这两个声音就不是相同的声音。
同步练习：
（答题时间：10分钟）
1.（潍坊）小红同学喜欢利用复读机进行英语听力训练，在音量不变的情况下，如果让复读机先正常播放一段录音，然后再快速播放同一段录音，则发出的录音（　　）
A. 响度增大，音调不变 B. 响度减小，音调不变
C. 响度不变，音调升高 D. 响度不变，音调降低
2. 有经验的养蜂人根据蜜蜂的嗡嗡声，就可以知道它们是否采到了蜜。这是由于蜜蜂在带蜜和不带蜜时，翅膀振动发出的声音会有差异，这种差异主要是（　　）
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 传播的方向
3. （甘孜州）关于声音，下列说法中正确的是（　　）
A. 我们能区分出小提琴和二胡的声音，是因为它们发出声音的音调不同
B. 我们无法听到蝴蝶飞过的声音，是因为它发出声音的响度太小
C. 敲锣时用力越大，它发出声音的响度越大
D. 歌唱演员引吭高歌，其中的“高”是指音调高
4. （咸宁）我们学过的许多成语包含了声现象，如：①隔墙有耳；②掩耳盗铃；③低声细语；④悦耳动听；⑤震耳欲聋。这些成语中，描述同一声音特征的是（　　）
A. ①② B. ②⑤ C. ③④ D. ③⑤
5. （永州）梁代诗人王籍的诗句“蝉噪林愈静，鸟鸣山更幽”是脍炙人口的名句。我们能分辨是蝉鸣声和鸟鸣声，是根据声音的（　　）
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
6. 小提琴能发出悦耳的声音，演奏时要不断用手指改变琴弦的长度，这样做的目的是为了改变声音的________；用大小不同的力量拉琴时，发出声音的________不同；小提琴和二胡的演奏很容易区分出来，这是因为声音的________不同。
7. 下面是老牛和蜜蜂的对话，你认为它们的说法中正确的是________（选填“老牛”或“蜜蜂”）。
8. 下面是黎明同学探究“鼓声与声音的特性”时的三个情景：
情景1：同一个鼓，敲击力度不同，振幅不同，则响度不同；
情景2：相同材料，不同大小的鼓，敲击力度相同，频率不同，则声调不同；
情景3：不同材料，大小相同的鼓，敲击力度相同，音色不同。
根据以上情景，回答下列问题：
（1）声音的特性有哪些？
（2）这些特性分别与哪些因素有关？
9. 小红是一个爱思考、爱观察的同学，有一次她在欣赏了一场音乐会后，想到了如下问题，请你帮她回答一下。
（1）琴声、歌声是通过________传播到小红耳朵的。当时的气温为常温状态，则其声速是________。
（2）小红能清楚地分辨出哪个是提琴声、哪个是小号声，原因是________。
（3）音乐会上男低音独唱时，由女高音轻声伴唱，女高音歌唱家演唱时，声音的________高，男低音歌唱家演唱时，声音的________大。（填“音调”、“音色”或“响度”）
（4）小红观察到乐手在演奏提琴、吉他、二胡等弦乐器时，这些乐器的弦在振动。并且弦张得越紧，振动得越________，发声的音调越________。
小红猜测：在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是，她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的琴弦条件。
编号 琴弦的材料 琴弦的长度（cm） 琴弦的横截面积（mm2）
A 钢 20 0.3
B 钢 20 0.7
C 尼龙丝 30 0.5
D 铜 40 0.5
E 尼龙丝 40 0.5
（5）如果小红想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号为________的两根琴弦。
（6）探究过程通常采用下列一些步骤：A. 实验探究；B. 分析归纳；C. 提出问题（或猜想）；D. 得出结论等。你认为小红要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是________。
（7）在上述探究过程中，主要用到了________的研究方法。
答案：
1. C 解析：音量不变是指声音的大小即响度不变，快速播放同一段录音，发出声音的振动频率加快，声音的音调变高。所以ABD错误，C正确。
2. B 解析：因为不带花蜜的蜜蜂，飞行时翅膀每秒钟振动440次；带花蜜时的蜜蜂，飞行时翅膀每秒钟振动300次。所以蜜蜂在不带花蜜飞行时，比带花蜜飞行时翅膀每秒钟振动频率大，发出的音调高，有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂飞行时发出声音的音调高低，来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来。
3. C 解析：A. 我们能区分出小提琴和二胡的声音，是因为它们发出声音的音色不同，故本选项错误；B. 因为蝴蝶翅膀振动发出的声音小于20赫兹，是次声波，人耳听不到，而不是因为它发出声音的响度太小，故本选项错误；C. 敲锣时用力越大，振幅越大，所以它发出声音的响度越大，故本选项正确；D. 歌唱演员引吭高歌，其中的“高”是指响度大，故本选项错误。
4. D 解析：①隔墙有耳说明固体可以传播声音；②掩耳盗铃，指在人耳处减弱噪声；③低声细语，指声音的响度小；④悦耳动听，指声音的音色好；⑤震耳欲聋，指声音的响度大。
5. C 解析：通过音色能辨别物体。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不同的发声体；因为蝉和鸟是不同的发声体，所以我们可以通过音色的不同，来区分是蝉鸣声还是鸟鸣声。
6. 音调；响度；音色 解析：琴弦的长度不同，振动的频率不同，发出的音调也不同，表演中不断用手指控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的音调。用大小不同的力量拉琴时，使琴弦振动的幅度不同，因此用大小不同的力量拉琴，是通过改变物体振动幅度来改变响度的。不同乐器的音色不同，小提琴和二胡的演奏很容易区分出，是因为它们各自具有独特的音色。
7. 蜜蜂 解析：老牛的声音大，响度大，声音比较粗，音调低。蜜蜂的声音比较小，响度小，声音比较细，音调高。
8. （1）第一个情景给出的是声音的第一个特性：响度；
第二个情景给出的是声音的第二个特性：音调；
第三个情景给出的是声音的第三个特性：音色。
（2）从三个情景中得出信息，声音的响度与物体振动的振幅有关；音调与频率有关；音色与发声体的材料和结构有关。
解析：（1）通过分析三个情景，可得声音的三个特性有响度、音调、音色。（2）情景1，敲击力度不同，振幅不同，则响度不同，说明声音的响度与物体振动的振幅有关；情景2，敲击力度相同，鼓的大小不同，则振动的快慢就不同，即振动的频率不同，说明音调与频率有关；情景3，材料不同、大小相同的鼓，敲击力度相同，音色不同，说明音色与物体的材料有关。
9.（1）空气；340?m/s。（2）它们的音色不同。（3）音调；响度。（4）快；高。（5）AB。（6）CABD。（7）控制变量
解析：（1）声音的传播需要介质，气体、液体和固体，都能作为传播声音的媒介，琴声、歌声是通过空气传播到耳朵的。声音在空气中的传播速度不是固定不变的，它与压强和温度有关，在一般条件下，声音传播的速度是340m/s。（2）不同发声体的音色不同，故我们能分辨出提琴声或小号声。（3）女高音歌唱家的音调高，响度小；男低音歌唱家声音的音调低，但响度大。（4）提琴、吉它、二胡等弦乐器振动的频率和弦的长短、粗细，以及松紧程度有关，弦越细、越短、张得越紧，音调越高。（5）要研究在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还与弦的粗细、长短，及弦的材料的关系，应用控制变量法，即想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，应控制弦的材料和长短一定，改变弦的粗细，故题中应选序号为A、B的琴弦进行研究。（6）根据科学探究的七个环节可知，该实验的研究过程是：CABD。（7）控制变量法是初中物理常用的研究方法。