2.2声音的特性.doc

声音的特性（基础）
【学习目标】
1.知道声音的三个特性，音调、响度和音色；
2.通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关；
3.会用物理知识解释生活中与声音特性有关的现象。
【要点梳理】
要点一、音调的高低——频率
1.音调：声音的高低叫音调。
2.频率：
（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。
（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。
（3）单位：赫兹（Hz）
3.探究影响发声体振动频率的因素：
（1）提出问题：发声体振动的快慢与哪些因素有关？
（2）猜想和假设：发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。
（3）实验过程：
如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。

（4）结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。
4.超声波和次声波
一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。
要点诠释：
1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。
2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。
要点二、声音的强弱——响度
1. 响度：物理学中，声音的强弱叫做响度。
2. 振幅：物体振动的幅度。
3. 影响响度的因素：
（1）振幅；
（2）人耳离发声体的距离。
要点诠释：
1、实验证明发声体的振幅越大，声音的响度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅变大，声音的响度增大。
2、声音在介质中传播能量会衰减，传播距离越远，声音的能量减小得越多，响度越小。但是，需要注意的是声音的音调并不改变，也就是说介质不会改变声音的频率，不能说距离远了，听不清楚了，是因为音调变低了。
要点三、音色
1. 声音的特色叫音色，不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要是不同的发
声体音色不同。
2. 音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化，音色也将变化。如：有经验的工人师
傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的发声体音色不同。
要点四、乐音和乐器
1.乐音的波形是规则的。
2.乐器可分为三类：
（1）打击乐器：以鼓为例鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高。击鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，响度越大。
（2）弦乐器：如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。
（3）管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
要点诠释：
1.要注意区别发声体的振动快慢（频率）与振动幅度（振幅）的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、
“沉”、“闷”、“亮”等来描述，响度有时也用“高”、“低”来描述，如“高声喧哗”、“低声细语”等，要注意区别。
2.一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的，从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示，不同乐器奏出相同音调的声音，从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同，但小的附加振动不一样，所以音色不同。

　　　　　 音叉　　　　　　　　　 钢琴　　　　　　　　 长笛

【典型例题】
类型一、声音的三个特性
1.（2015•滨州模拟）二胡是我们中国传统的乐器，在演奏时，演员要经常拨动琴弦用来调整琴弦的松紧程度，这样做的目的是调节琴弦发声时的（　　）
　 A． 振幅 B． 响度 C． 音调 D． 音色
【思路点拨】声音的三个特征分别就是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。就吉他来说，弦的松紧、长短、粗细都可以改变音调。
【答案】C
【解析】吹哨子时，是哨子内的空气柱振动发声。把用筷子制成的杆上下拉动时，改变了哨子内的空气柱质量和体积，改变了空气柱的振动频率，从而改变了哨子的音调。
【总结升华】题目考查了区分声音的三个特性。音调的高低，由物体振动的频率决定；响度的大小，由物体的振幅决定；音色由物体的材料结构决定。
举一反三：
【变式】敲击大小不同的青铜编钟，主要是为了使钟声有不同的（　　）
A．响度强弱 B．音调高低 C．音色变化 D．时间长短
【答案】B

2. 在日常生活中，常用“高声大叫”、“低声细语”来形容人说话的声音，这里的“高”、“低”是指声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．音调和响度
【答案】B
【解析】“高声大叫”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。
【总结升华】声音的响度是人耳能感觉到的声音的强弱，与声源振动的幅度有关。声源振动幅度越大，响度越大。
举一反三：
【变式】用大小不同的两个力分别敲打同一个音叉，所发出的声音不同的是（　　）
A．响度 B．频率 C．音色 D．音调
【答案】A

3. 在一些“模仿秀”电视节目中，表演者在模仿歌星演唱时。主要是模仿歌星声音的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．频率
【思路点拨】人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调，音色反映了声音的品质与特色。本题主要考查学生对声音三个特征的了解，是一道基础题。
【答案】C
【解析】不同的声源发出的声音，除了音调、响度之外，声音还有另一个特征—音色。听朋友打来的电话，凭声音就知道是谁，因为每个人的声音的音色不同，在一些“模仿秀”电视节目中，表演者在模仿歌星演唱时，主要是模仿歌星声音的音色。
【总结升华】音色反映了声音的品质与特色，是辨别不同声音的依据。
举一反三：
【变式1】（2014•牡丹江二模）如图所示，蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的 不同，同时还可以根据声音的 来大致判断周围同学离他的远近（以上两空均选填“响度”、“音调”或“音色”）。

【答案】音色；响度
【变2】 “闻其声而不见其人”时, 你往往根据说话声就可以判断出谁在讲话, 这是因为不同人声音具有不同的（ ）
A.振幅 B.频率 C.响度 D.音色
【答案】D
类型二、综合应用
4.（2016•益阳中考）如图所示为声波的波形图，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙、丙三者的音色不同
B．甲、乙、丙三者的响度不同
C．甲、乙、丙三者的音调不同
D．甲、乙、丙三者的音调、响度、音色都不同
【思路点拨】（1）音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高。
（2）响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
（3）音色跟发声体的材料、品质有关。
（4）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。
【答案】A
【解析】（1）从图中可以看出，相同时间内，甲、乙、丙振动的快慢相同，即都是振动了两个波形，故频率相同，所以音调相同，故C错误；
（2）甲、乙、丙的振动的幅度相同，故响度相同，故响度相同，故B错误；
（3）甲、乙、丙的波形不同，故两个物体的音色不相同，故A正确、D错误；故选A。
【总结升华】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。

5.地震时产生的 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大，使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。由于它的破坏性大，并且它的频率低于 HZ，人耳却无法直接听到，所以要尽量远离地震源。
【答案】次声波；20
【解析】人耳一般只能听到频率在20Hz—20000Hz的声音，低于20HZ的次声波人是听不到的，地震可以产生能量很大的次声波，一些次声波对人体危害极大，而且由于人无法直接听到，所以一旦受到伤害，后果就很严重。
【总结升华】题目考查了次声波及其危害。
举一反三：
【变式】聪明的海豚会做算术加减法运算，当驯兽师问海豚“2+3等于几”时，海豚就会敲五下麦克风。实际上是有人在台下吹了5下哨声。哨音海豚能听到而人听不到，这其中的道理是因为人的听觉频率范围是 ，海豚的听觉频率为150Hz-150000Hz，台下人吹的哨声是一种 故人听不到。
【答案】20Hz～20000Hz；超声波

【巩固练习】
一、选择
1.（2015•上甘岭区校级模拟）关于扩音机的作用，下列说法中正确的是（　　）
A． 改变响度 B． 改变音调
C． 改变音色 D． 减小声音的分散
2.男同学一般总是比女同学发出的声音沉闷、浑厚，即音调一般比女同学的低。其原因是男同学声带振动的频率与女同学的相比（　　）
A．较低 B．较高 C．一样 D．时高时低

3.若某一声源在振动，但人耳听不到声音，而猫狗却竖起耳朵能听到声音，这是因为（ ）
A．在振动的声源周围没有介质 B.振动的声源离人太远
C．声源发出的声音音调太高，超出人耳的听觉范围 D.声源振动的振幅太小

4.（2015•衡阳县校级模拟）当喇叭里响起”我和你，心连心，共住地球村…”的歌声时，小红大声说：“是刘欢在演唱!”她作出判断的依据是，不同演员的声音的（　　）
A． 音色不同 B． 音调不同 C． 音速不同 D． 响度不同
5.（2015•济南模拟）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”。判断腹部是否有积水主要根据的是（　　）
A．声音的音调 B．声音的响度 C．声音的音色 D．声音的快慢
6.（2016•新化县三模）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，如果先正常播放一段录音，再快速播放同一段录音，则复读机发出声音的（　　）
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

二、填空
7.不同物体发出相同音调的声音，人们依然可以分辨出来，是由于声音特性中还有 。

8.蝙蝠是根据接收到它发射的超声波信号来确定目标和距离的，而这样的声信号人却听不到，这是因为蝙蝠发出的声音频率 人所能听到的声音频率。

9.男低音高歌一曲，女高音轻声伴唱，前后两次比较，男低音音调 、响度大，女高音音调高，响度 。

10.物体每秒振动的次数叫 ，它的单位是 ，用符号 表示。

11.（2016•攀枝花中考）如图，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的 不同。改变钢尺伸出桌面的长度，则钢尺发出声音的 不同。（选填“音调”“响度”或“音色”）

12.乐音有三个要素：音调、响度和音色，日常生活中我们常说声音“震耳欲聋”，这是指它的
很大。

13.钢琴中C调do的频率是261.6 HZ，钢琴中的发声体在5s的时间里振动了_________ 次。

三、实验探究
14.冬天寒风吹到野外的电线上，发出的呜呜的响声，但夏天听不到了，为什么？

15. 小明要探究声音的响度和振幅是否有关。
实验器材：音叉，橡皮槌，铁架台，硬泡沫塑料小球，细线等。
操作步骤：

（1）用细线拴住硬泡沫塑料小球，悬挂在铁架台上；
（2）用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，可以听到较 的声音。让音叉一臂的外侧靠近并接触小球（如图），可以看到小球被音叉弹开一个较小的角度。
（3）以橡皮槌用力敲击音叉，可以听到较 的声音，且让音叉一臂的外侧接触小球。可看到小球被音叉弹开一个较大的角度。
结论：当声源振动的 比较大时， 较大；反之，则 较小。
16. 下表是人和几种动物的发声频率和听觉范围。

从表中可以看出，可以发出超声的是 ，能够听到次声的是 。
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】A
【解析】扩音机可以使声音增强，即增大了声音的响度；而声音的音调和音色不会变化；故BCD错误；A正确；故选A。
2.【答案】A
【解析】物体振动而发声，振动频率越低，发出声音的音调越低，男同学音调一般比女同学的低，是因为男同学声带振动的频率与女同学的相比较低。
3.【答案】C
【解析】猫狗能听到说明声音产生并传播了所以A选项错误；人听不到声音，是因为发声体的振动频率不在人的听觉范围以内，C选项正确。
4.【答案】A
【解析】不同发声体的材料和结构不同，产生的音色会不同，我们是靠音色来分辨不同人的声音的。
故选A。
5.【答案】A
【解析】当病人腹部有积水时，敲击患者腹部，振动频率会发生变化，音调就不同，所以可以根据音调判断患者腹部是否有积水。故选A。
6.【答案】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。故选C。
二、填空
7.【答案】音色
8.【答案】大于
【解析】蝙蝠发出的是超声波，大于人耳听到的频率。
9.【答案】低；小
【解析】“男低音”、“女高音”指的是音调，“高歌”“轻声”指的是响度。
10.【答案】频率；赫兹；Hz
11.【答案】响度；音调
【解析】轻拨与重拨钢尺，会导致钢尺振动幅度不同，响度就不同；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快慢不同，即发声音调不同。
12.【答案】响度
【解析】日常生活中我们常说声音“震耳欲聋”，指的是声音的响度大。
13.【答案】1308
【解析】频率是每秒中振动的次数，钢琴中C调do的频率是261.6 HZ，发声体1s振动了261.6次。发声体在5s的时间里振动了1308次。
14.【答案】冬天，电线受冷收缩绷紧，风吹时，振动快，音调高，发出呜呜声；夏天，温度高，电线松，风吹时，振动慢，音调低，不发出呜呜声。
【解析】拉紧的电线可以看做是弦乐器上的弦。因为弦乐器上同一根弦音调高低即弦振动快慢与弦的松紧有关，弦越松，音调越低。
三、实验探究
15.【答案】小；大；振幅；响度；响度
【解析】响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。小球弹起的角度小，说明音叉振幅小响度小，听到的声音就小；小球弹起的角度大说明音叉振幅大，响度大，听到的声音大。
16.【答案】蝙蝠；大象
【解析】人们把振动频率高于20000Hz的声音叫超声波，低于20Hz的声音叫次声波。从表格中可以观察到，蝙蝠发出的是超声波，大象能听到次声波。