人教版2024-2025學年八年級物理上冊舉一反三系列2.2聲音的特性(原卷版+解析)

2.2聲音的特性（原卷版）本節(jié)學習目標1.知道什么是聲音的特性；2.理解影響聲音三個特性的因素；3.會辨別聲音的特性；4.了解超聲波與次聲波的特點；5.了解人與動物聽見聲音的不同；6.了解社會生活與聲音特性的關系。要點一音調1.樂音：我們把聽起來優(yōu)美動人的聲音稱為樂音。2.頻率：物體振動的快慢用每秒內振動的次數(shù)來表示，這個物理量叫做頻率。（1）物理意義：頻率是描述物體的振動快慢的物理量。（2）單位：赫茲（Hz）3.音調：物理學中用音調表示聲音的高低。4.音調與頻率的關系：音調與發(fā)聲體振動的頻率有關。頻率高，音調就高，聽起來尖細；頻率低，音調就低，聽起來低沉。5.超聲波與次聲波：頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波，把頻率低于20Hz的聲波叫做次聲波。要點詮釋：探究影響發(fā)聲體振動頻率的因素：1.提出問題：發(fā)聲體振動的快慢與哪些因素有關？2.猜想和假設：發(fā)聲體的振動頻率和材料的長短、粗細、松緊有關。3.實驗過程：如圖所示，將一把鋼尺按緊在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動。4.結論：鋼尺伸出的越短，振動的越快，頻率越高音調就越高。【例】如圖所示，用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒，聽到卡片聲音發(fā)生變化。這個實驗是用來探究（）。A．音調是否與聲源振動頻率有關；B．響度是否與聲源振幅有關系；C．音色是否與發(fā)聲體的材料、結構有關系；D．聲音能否在固體中傳播【變式1】如圖所示，請你用五只粗細相同而高矮不同的瓶子做如下實驗：用嘴分別對著五只瓶口吹氣，并回答下列問題：（1）用嘴對著五只瓶口吹氣，五只瓶子均發(fā)出聲音的原因是什么？（2）每只瓶子產生的聲音一樣嗎？為什么？（3）應用上述實驗結論說明圖中，吹笛子時，用于、指堵住不同的笛孔，能產生不同音調的聲音的道理?！咀兪?】在學習演奏小提琴的過程中，小明和同學們發(fā)現(xiàn)弦樂器的琴弦發(fā)出聲音的音調受很多因素的影響，他們決定對這種現(xiàn)象進行探究，經討論后提出以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的材料有關；猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的長短有關；猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的橫截面積有關。為了驗證以上猜想是否正確，他們找到了一些不同規(guī)格的琴弦，如下表：（1）為了驗證猜想一，應選用編號為的琴弦進行實驗。（2）為了驗證猜想二，應選用編號為的琴弦進行實驗。（3）為了驗證猜想三，小明選用編號為①、②的琴弦進行實驗，則表中缺少的數(shù)據(jù)應為?！咀兪?】蜜蜂載花蜜飛行時，它的翅膀平均每秒振動約300次；不載花蜜飛行時，翅膀平均每秒振動約440次．有經驗的養(yǎng)蜂人能辨別出蜜蜂是出去采蜜，還是采蜜回來．養(yǎng)蜂人辨別所依據(jù)的特征是（）。A．聲音的音調不同B．聲音的響度不同C．聲音的音色不同D．飛行的路線和高度不同要點二響度1.響度：物理學中，把聲音的強弱稱為響度。2.振幅：振動的幅度叫做振幅。3.影響響度的因素：（1）聲源的振幅；（2）人到聲源的距離。要點詮釋：1.實驗證明發(fā)聲源的振幅越大，聲音的響度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅變大，聲音的響度增大。2.聲音在介質中傳播能量會衰減，傳播距離越遠，聲音的能量減小得越多，響度越小。但是，需要注意的是聲音的音調并不改變，也就是說介質不會改變聲音的頻率，不能說距離遠了，聽不清楚了，是因為音調變低了。【例】調節(jié)電視機的音量，是為了改變聲音的（）。A．音色 B．響度 C．音調 D．頻率【變式1】為隆重慶祝中國共產黨成立90周年，達州市委宣傳部、文廣局、市電視臺主辦了“紅歌連連唱”。小琴踴躍報名參加了比賽，有關她的歌聲下列說法錯誤的是（）。A．我們聽到她的歌聲是靠空氣傳到人耳的；B．小琴同學發(fā)出的歌聲是她的舌頭振動產生的；C．小琴同學在臺上“引吭高歌”說明她的聲音響度大；D．我們在幕后能聽出是小琴的歌聲是根據(jù)音色判斷的【變式2】如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音。改變撥動鋼尺的力度，一次輕輕撥動，一次用力撥動，聽鋼尺發(fā)出聲音的變化.這個實驗用來探究（）。A．聲音能否在固體中傳播；B．響度與物體振幅的關系；C．音調與物體振動頻率的關系；D．音色與發(fā)聲體的哪些因素有關【變式3】將某音叉振動時發(fā)出的聲音輸入示波器，在示波器上觀察到的波形如圖所示，可見波形豎直方向的最大值在減小，表示發(fā)生變化的物理量是（）。A． 音色 B． 響度 C． 音調 D． 周期要點三音色1.音色：音色也叫音質或音品，它反映了每個物體發(fā)出的聲音特有的品質。如：用不同的樂器演奏同一樂曲時，它們的波形不同。2.影響音色的因素：音色是由發(fā)聲體的材料、結構和振動方式（如彈奏的手法）等因素造成的。3.聲音的三要素：音調、響度和音色，稱為聲音的三要素。要點詮釋：1.有經驗的工人師傅可以通過聽聲音來辨別機器運轉情況是否良好。就是利用了不同的聲源音色不同。2.同一個人的音色會隨著年齡的增長以及飲食、起居、健康、訓練等因素而變化?！纠吭凇栋职秩ツ膬骸饭?jié)目中，小選手們即使被蒙著雙眼，也很容易通過聲音辨別出父親，這主要是依據(jù)聲音的（）。A．音調B．響度C．音色D．頻率【變式1】（1）請列舉你所了解的一件樂器，說明它是怎樣發(fā)出聲音的，又是怎樣改變音調和響度的。（2）如圖是將樂器發(fā)出的樂音輸入示波器后得到的兩個波形圖，請根據(jù)波形圖比較這兩個樂音在音調、響度和音色三方面的異同?！咀兪?】周末小明和同學們去工廠參觀，淘氣的小明用一根細鐵棒先后用同樣大小的力在一塊鋼板和木板上“作畫”，劃鋼板時發(fā)出了刺耳的聲音，劃木板時的聲音則較低沉，這里“刺耳”“低沉”表示的是聲音的，同學們很容易分辨出小明劃鋼板和劃木板的聲音，主要是因為兩種聲音的不同。（均填聲音的特性）【變式3】口技是民間的一種聲音藝術，高超的口技藝人，可以模仿各種語音，從聲音的特性來看，他主要模仿聲音的（選填“音調”、“響度”或“音色”）。現(xiàn)場觀眾能欣賞到，是因為聲音能在中傳播口技藝人往往通過重拍醒木結束表演，醒木拍得越重，聲音的（選題“音調”、“響度”或“音色”）越大。要點四超聲波與次聲波1．超聲波和次聲波：人耳能聽到的聲音在20Hz～20000Hz之間，高于20000Hz叫超聲波，低于20Hz叫次聲波。2.動物能聽到的頻率范圍和人不同。要點詮釋：大象靠次聲波交流，蝙蝠、海豚能發(fā)出超聲波，地震、火山爆發(fā)、臺風、海嘯都要產生次聲波等?！纠慨斃壤镯懫稹蔽液湍悖倪B心，共住地球村…”的歌聲時，小紅大聲說：“是劉歡在演唱!”她作出判斷的依據(jù)是，不同演員的聲音的（）。A． 音色不同 B． 音調不同 C． 音速不同 D． 響度不同【變式1】若某一聲源在振動，但人耳聽不到聲音，而貓狗卻豎起耳朵能聽到聲音，這是因為（）。A．在振動的聲源周圍沒有介質B.振動的聲源離人太遠C．聲源發(fā)出的聲音音調太高，超出人耳的聽覺范圍D.聲源振動的振幅太小【變式2】關于聲現(xiàn)象的說法正確的是（）。A．物體的振幅越大音調越高；B．聲音在真空中的傳播速度是340m/s；C．打雷時捂住耳朵可以防止雷聲的產生；D．地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象都伴有次聲波的產生【變式3】英國科學家切斷番茄植株的莖，用人耳傾聽沒有引起任何聽覺。但在靠近莖的切口處放置錄音機錄音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地聽到“尖叫”聲。這說明，番茄植株遭受傷害后，會發(fā)出（）。A．響度很小的超聲 B．響度很大的超聲 C．響度很小的次聲 D．響度很大的次聲2.2聲音的特性（解析版）本節(jié)學習目標1.知道什么是聲音的特性；2.理解影響聲音三個特性的因素；3.會辨別聲音的特性；4.了解超聲波與次聲波的特點；5.了解人與動物聽見聲音的不同；6.了解社會生活與聲音特性的關系。要點一音調1.樂音：我們把聽起來優(yōu)美動人的聲音稱為樂音。2.頻率：物體振動的快慢用每秒內振動的次數(shù)來表示，這個物理量叫做頻率。（1）物理意義：頻率是描述物體的振動快慢的物理量。（2）單位：赫茲（Hz）3.音調：物理學中用音調表示聲音的高低。4.音調與頻率的關系：音調與發(fā)聲體振動的頻率有關。頻率高，音調就高，聽起來尖細；頻率低，音調就低，聽起來低沉。5.超聲波與次聲波：頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波，把頻率低于20Hz的聲波叫做次聲波。要點詮釋：探究影響發(fā)聲體振動頻率的因素：1.提出問題：發(fā)聲體振動的快慢與哪些因素有關？2.猜想和假設：發(fā)聲體的振動頻率和材料的長短、粗細、松緊有關。3.實驗過程：如圖所示，將一把鋼尺按緊在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動。4.結論：鋼尺伸出的越短，振動的越快，頻率越高音調就越高?！纠咳鐖D所示，用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒，聽到卡片聲音發(fā)生變化。這個實驗是用來探究（）。A．音調是否與聲源振動頻率有關；B．響度是否與聲源振幅有關系；C．音色是否與發(fā)聲體的材料、結構有關系；D．聲音能否在固體中傳播【答案】A?！窘馕觥坑糜部ㄆ焖贀軇幽臼猃X時，木梳齒振動快、頻率大，音調高；慢撥木梳齒時，木梳齒振動慢、頻率小，音調低，所以快撥和慢撥木梳齒是探究音調是否與聲源振動頻率有關。【點睛】用硬卡片撥動木梳齒時，木梳齒振動發(fā)聲，木梳齒振動越快，振動頻率越大，音調越高?！究键c分析】用控制變量法探究聲音的三個特征，探究音調時，控制音色和響度不變；探究響度時，控制音色和音調不變；注意本實驗中不變的量是材料和用力的大小，振動快慢發(fā)生了改變。【變式1】如圖所示，請你用五只粗細相同而高矮不同的瓶子做如下實驗：用嘴分別對著五只瓶口吹氣，并回答下列問題：（1）用嘴對著五只瓶口吹氣，五只瓶子均發(fā)出聲音的原因是什么？（2）每只瓶子產生的聲音一樣嗎？為什么？（3）應用上述實驗結論說明圖中，吹笛子時，用于、指堵住不同的笛孔，能產生不同音調的聲音的道理?！窘馕觥浚?）用嘴對著五只瓶口吹氣，五只瓶子均發(fā)出聲音的原因是瓶內空氣柱振動發(fā)聲；（2）每只瓶子產生的聲音不一樣，因空氣柱長短不一樣，故振動頻率不一樣，所以音調不一樣；（3）手指堵住不同的笛孔，使空氣柱長短不一樣，因而振動頻率不一樣，就能產生不同音調的聲音?！究键c分析】此題型是聲音的產生原因和音調的影響因素的實際應用，要能根據(jù)物理定義進行分析解答?！咀兪?】在學習演奏小提琴的過程中，小明和同學們發(fā)現(xiàn)弦樂器的琴弦發(fā)出聲音的音調受很多因素的影響，他們決定對這種現(xiàn)象進行探究，經討論后提出以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的材料有關；猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的長短有關；猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調可能與琴弦的橫截面積有關。為了驗證以上猜想是否正確，他們找到了一些不同規(guī)格的琴弦，如下表：（1）為了驗證猜想一，應選用編號為的琴弦進行實驗。（2）為了驗證猜想二，應選用編號為的琴弦進行實驗。（3）為了驗證猜想三，小明選用編號為①、②的琴弦進行實驗，則表中缺少的數(shù)據(jù)應為?！敬鸢浮浚?）③⑤（2）④⑤（3）20；0.5。【解析】探究琴弦發(fā)出聲音的音調與琴弦的材料關系時，應該控制琴弦的長度和橫截面積相同，改變材料，即選擇③⑤；探究琴弦發(fā)出聲音的音調與琴弦的長度關系時，應該控制琴弦的材料和橫截面積相同，改變長度，即選擇④⑤；探究琴弦發(fā)出聲音的音調與琴弦的橫截面積關系時，應該控制琴弦的材料和長度相同，改變橫截面積，即缺少的數(shù)據(jù)中長度應該是20cm，橫截面積應該是0.5mm2?！军c睛】琴弦發(fā)出聲音的音調受很多因素的影響，物理學中對于多因素的問題，常常采用控制變量的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法?！究键c分析】題由探究影響音調與各因素的關系，考查對控制變量法的理解與應用?！咀兪?】蜜蜂載花蜜飛行時，它的翅膀平均每秒振動約300次；不載花蜜飛行時，翅膀平均每秒振動約440次．有經驗的養(yǎng)蜂人能辨別出蜜蜂是出去采蜜，還是采蜜回來．養(yǎng)蜂人辨別所依據(jù)的特征是（）。A．聲音的音調不同B．聲音的響度不同C．聲音的音色不同D．飛行的路線和高度不同【答案】A?！窘馕觥棵鄯漭d花蜜飛行時，它的翅膀平均每秒振動約300次；不載花蜜飛行時，翅膀平均每秒振動約440次。蜜蜂載花蜜飛行頻率小于不載花蜜飛行頻率，蜜蜂載花蜜飛行音調低于不載花蜜飛行音調。有經驗的養(yǎng)蜂人能辨別出蜜蜂是出去采蜜，還是采蜜回來。是根據(jù)蜜蜂的音調來判斷的。要點二響度1.響度：物理學中，把聲音的強弱稱為響度。2.振幅：振動的幅度叫做振幅。3.影響響度的因素：（1）聲源的振幅；（2）人到聲源的距離。要點詮釋：1.實驗證明發(fā)聲源的振幅越大，聲音的響度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅變大，聲音的響度增大。2.聲音在介質中傳播能量會衰減，傳播距離越遠，聲音的能量減小得越多，響度越小。但是，需要注意的是聲音的音調并不改變，也就是說介質不會改變聲音的頻率，不能說距離遠了，聽不清楚了，是因為音調變低了?！纠空{節(jié)電視機的音量，是為了改變聲音的（）。A．音色 B．響度 C．音調 D．頻率【答案】B?！窘馕觥空{節(jié)電視機的音量，是為了改變聲音的強弱（或大小），無法改變音色、音調；即是為了改變聲音的響度；故ACD錯誤；B正確?！军c睛】聲音的三個特征分別是：音調、響度、音色，是從不同角度描述聲音的，音調指聲音的高低，由振動頻率決定；響度指聲音的強弱或大小，與振幅和距離有關；音色是由發(fā)聲體本身決定的一個特性；調節(jié)音量是改變響度?！究键c分析】聲音的特征有音調、響度、音色；三個特征是從三個不同角度描述聲音的，且影響三個特征的因素各不相同?！咀兪?】為隆重慶祝中國共產黨成立90周年，達州市委宣傳部、文廣局、市電視臺主辦了“紅歌連連唱”。小琴踴躍報名參加了比賽，有關她的歌聲下列說法錯誤的是（）。A．我們聽到她的歌聲是靠空氣傳到人耳的；B．小琴同學發(fā)出的歌聲是她的舌頭振動產生的；C．小琴同學在臺上“引吭高歌”說明她的聲音響度大；D．我們在幕后能聽出是小琴的歌聲是根據(jù)音色判斷的【答案】B。【解析】小琴的歌聲是通過空氣傳遞到人的耳朵里的，說法正確，不符合題意；歌聲是靠聲帶的振動產生的，不是舌頭振動產生的，B說法錯誤，符合題意；“引吭高歌”說明她的聲音響度大，選項說法正確，不符合題意；因為每個人的發(fā)聲結構不同，所以發(fā)出聲音的音色不同，故可以通過音色辨別是誰，選項說法正確，不符合題意。【考點分析】題目需要區(qū)分聲音的三個特性，音調、響度、音色。知道聲音的產生需要振動，聲音的傳播需要介質?！咀兪?】如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音。改變撥動鋼尺的力度，一次輕輕撥動，一次用力撥動，聽鋼尺發(fā)出聲音的變化.這個實驗用來探究（）。A．聲音能否在固體中傳播；B．響度與物體振幅的關系；C．音調與物體振動頻率的關系；D．音色與發(fā)聲體的哪些因素有關【答案】B?！窘馕觥繉⒁话唁摮呔o按在桌面上，一端伸出桌邊，一次輕輕地、一次使勁撥動鋼尺，輕撥和使勁撥鋼尺時，鋼尺的振幅變化，響度變化，所以實驗時，探究聲音的響度與振幅的關系并且使勁撥比輕撥時振幅變大，響度變大?！咀兪?】將某音叉振動時發(fā)出的聲音輸入示波器，在示波器上觀察到的波形如圖所示，可見波形豎直方向的最大值在減小，表示發(fā)生變化的物理量是（）。A． 音色 B． 響度 C． 音調 D． 周期【答案】B。【解析】音調指聲音的高低，是由發(fā)聲體振動的頻率決定，頻率越高，音調越高；頻率表示物體振動的快慢，物體振動的越快，頻率越大。觀察圖形，相同時間內，經過的周期越多，頻率越大。振動物體往返一次叫一個周期。響度指聲音的強弱，是由發(fā)聲體振動的振幅決定，振幅越大，響度越大；振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離，它決定了聲音的響度。要點三音色1.音色：音色也叫音質或音品，它反映了每個物體發(fā)出的聲音特有的品質。如：用不同的樂器演奏同一樂曲時，它們的波形不同。2.影響音色的因素：音色是由發(fā)聲體的材料、結構和振動方式（如彈奏的手法）等因素造成的。3.聲音的三要素：音調、響度和音色，稱為聲音的三要素。要點詮釋：1.有經驗的工人師傅可以通過聽聲音來辨別機器運轉情況是否良好。就是利用了不同的聲源音色不同。2.同一個人的音色會隨著年齡的增長以及飲食、起居、健康、訓練等因素而變化?！纠吭凇栋职秩ツ膬骸饭?jié)目中，小選手們即使被蒙著雙眼，也很容易通過聲音辨別出父親，這主要是依據(jù)聲音的（）。A．音調B．響度C．音色D．頻率【答案】C?！窘馕觥恳驗槊總€人的聲帶結構不同，所以發(fā)出聲音的音色就會不同，所以我們可以通過音色辨別是誰?！究键c分析】此題考查了對聲音特征的辨別，要會利用聲音的特征解釋生活現(xiàn)象。【變式1】（1）請列舉你所了解的一件樂器，說明它是怎樣發(fā)出聲音的，又是怎樣改變音調和響度的。（2）如圖是將樂器發(fā)出的樂音輸入示波器后得到的兩個波形圖，請根據(jù)波形圖比較這兩個樂音在音調、響度和音色三方面的異同?！窘馕觥浚?）二胡：撥動琴弦，使琴弦振動，二胡產生聲音，說明聲音是由琴弦的振動產生的。通過改變弦的長短改變音調，弦越長，音調越低；通過彈琴的力度改變弦的振幅來改變響度，用力越大，響度越大；（2）波形圖中兩者的振幅相同，所以聲音響度相同；完成一次振動所需的時間相同（都是兩個格）即頻率相同，所以音調相同；但在每次振動中，波的形狀不同，即音色不同?！咀兪?】周末小明和同學們去工廠參觀，淘氣的小明用一根細鐵棒先后用同樣大小的力在一塊鋼板和木板上“作畫”，劃鋼板時發(fā)出了刺耳的聲音，劃木板時的聲音則較低沉，這里“刺耳”“低沉”表示的是聲音的，同學們很容易分辨出小明劃鋼板和劃木板的聲音，主要是因為兩種聲音的不同。（均填聲音的特性）【答案】音調；音色?！窘馕觥啃∶饔靡桓氳F棒先后用同樣大小的力在一塊鋼板和木板上“作畫”，劃鋼板時發(fā)出了刺耳的聲音，劃木板時的聲音則較低沉，這里“刺耳”是指音調高；“低沉”是指聲音的音調低；不同的發(fā)聲體結構不同，發(fā)出聲音的音色不同，所以同學們很容易根據(jù)音色分辨出小明劃鋼板和劃木板的聲音。故答案為：音調；音色?！咀兪?】口技是民間的一種聲音藝術，高超的口技藝人，可以模仿各種語音，從聲音的特性來看，他主要模仿聲音的（選填“音調”、“響度”或“音色”）?，F(xiàn)場觀眾能欣賞到，是因為聲音能在中傳播口技藝人往往通過重拍醒木結束表演，醒木拍得越重，聲音的（選題“音調”、“響度”或“音色”）越大?！敬鸢浮恳羯?；空氣；響度?！窘馕觥靠诩佳輪T可以發(fā)出各種各樣的聲音，從聲音的特性來看，他主要模仿聲音的音色；聲音可以在空氣中傳播，現(xiàn)場觀眾欣賞聽到的口技藝人模仿的各種語音是通過空氣傳播的；醒木拍得越重，桌面的振幅越大，響度越大。故答案為：音色；空氣；響度。要點四超聲波與次聲波1．超聲波和次聲波：人耳能聽到的聲音在2