2.2声音的特性

1、1 第二章声现象 第 2 节声音的产生特性 学习目标: 1、 了解声音的特性，知道声音的音调与发声体的频率有关 2、 知道声音的响度跟发声体的振幅有关。 3、 知道不同发声体发出的音色不同。 4、通过实验，进一步了解和学习研究物理学问题的方法。 学习重点、难点：通过教学活动感知声音的特色，并能在实践中加以区别。 学习难点：音调与频率的关系。 知识点一、音调 （1） 音调是反映声音咼低的，由发声体的振动频率决定。 （2） 频率：就是物体（发声体）每秒钟振动的次数。它是表示物体振动快慢的物理量。 频率的单位是赫兹，符号是 Hz。如：一个人的发声频率为 60Hz,它表示的就是这个人的声带每秒钟 振动

2、 60 次。 （3） 振动频率高的声音音调高，听起来尖细；振动频率低的声音音调低，听起来低沉。 （4） 人能感知的声音频率有一定的范围，大多数人能够听到的频率范围是 2020000Hz。人们把高于 20000Hz 的声音叫做超声波，因为他们已经超过人类听觉的上限；把低于 20Hz 的声音叫做次声波, 因为它们低于人类的听觉下限。 （5） 影响音调的因素是振动频率的快慢，影响振动频率的因素有： 发声体的长度。发声体的长度越长，发声时候振动频率越慢，则发声体的音调越低。 截面积的大小。其他因素相同时，发声体的截面积越小，在发声时候的振动频率越快，则发声体发 出的音调越高。如调节弦乐器的音调时是靠调

3、节弦的截面积的大小来改变音调的。 发声体的松紧。其它因素相同时，发声体越紧，音调越高。 物体的结构。同一发声体当结构发生改变时，发声体的振动频率发生改变，音调也会发生改变。 （6）声音在介质中的传播速度与声音的振动频率无关。 例题讲解： 例 1、（ 2014?青岛）如图是 探究影响音调高低因素”的实验装置下列说法正确的是（ ） A 通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率 B 多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法 C 钢尺伸出桌面越长，振动越快 解析：A、钢尺伸出桌面的长度越长，质量越大，体积越大，越难振动，振动 的越慢；因此通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率

4、.故 B、探究音调跟频率的关系时，需控制其它因素都不变，因此多次实验中，保持钢尺振动的振幅相同, 运用了控制变量法故 B 正确，符合题意. D 物体振动的快、频率高，发出的声音音调高 例 1 题图 A 正确，符合题意. 2 C、钢尺伸出桌面越长，振动越慢，频率越小故 C 错误，不符合题意. D、物体振动的快、频率高，发出的声音音调高故 D 正确，符合题意. 答案：ABD 例 2、昆虫飞行时翅膀都要振动，可你却能感觉到蚊子飞过你身边，却体会不到蝴蝶从身后飞过 ，原因是 () A、 蝴蝶翅膀大所以感觉不到它的到来 B、 蚊子小，能飞到我们耳朵旁边 C、 蝴蝶离我们远，所以听不到它振动的声音 D 蝴

5、蝶翅膀振动的频率不在我们听觉范围内。 解析：人耳能听到的声音频率范围是 2020000HZ 之间，蝴蝶的翅膀每秒振动 56 次，不在人耳的听觉 范围内，因而人听不到蝴蝶的振翅声；蚊子每秒振翅为 450500HZ 这个频率在我们听觉范围内，所 以我们可以听到蚊子的嗡嗡声。 答案：D 跟踪练习 1 用五只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验：用嘴分别对着五只瓶口吹气，并回答下列问题： (1 )用嘴对着五只瓶口吹气，五只瓶子均发出声音的原因是什么？ (2 )每只瓶子产生的声音一样吗？为什么？ (3)应用上述实验结论说明，吹笛子时，用手指堵住不同的笛孔，能产生不同音调的声音的道理。 2、动画片的配音常用

6、慢录快放的方法将成人的声音变成了小孩的声音，这样加快了录音机喇叭 的 ，使 变高。 答案：1、( 1)用嘴对着五只瓶口吹气，五只瓶子均发出声音的原因是瓶内空气柱振动发声； (2) 每只瓶子产生的声音不一样，因空气柱长短不一样，故振动频率不一样，所以音调不一 样； (3) 吹笛子时，用手指堵住不同的笛孔，使空气柱长短不一样，因而振动频率不一样，就能 产生不同音调的声音。 2 、小孩的音调高于成人的音调。因为音调受声源的振动频率，来提高声音的音调。 答案为：振动 频率 音调 知识点二、响度 1、 响度即声音的强弱(大小)，是由发声体的振幅决定的。 2、 振幅是表示物体振动幅度大小的物理量，指物体振

7、动时偏离原来位置的最大距离。 3、 振幅大，声音的响度大；振幅小，声音的响度小。 4、 声音的响度还跟距离发声体的远近有关，声音向外传播，越到远处越分散，响度就越小。所以人距 发声体越近听到的响度就越大。 5、 增大人听到的声音响度的方法： 增大发声体的振幅； 尽量靠近声源处； 尽量减少声波的扩散。3 6、音调和响度是根本不同的两个特征，音调咼的声音响度不一定大，响度大的声音音调也不一定咼。 例如蚊子发 出的声音虽然响度小，但是它的音调却比老牛的叫声高的多，而老牛的叫声的响度却比 蚊子的声音响度大的多。 例题讲解： 例 1、（ 2012?襄阳）在公共场所 轻声”说话是文明的表现，而在旷野中要

8、大声”喊叫才能让较远处的人听 见这里的 轻声”和大声”是指声音的（ ） A. .音调 B.响度 C.速度 D.频率 解析；声音的特征有音调（声音的高低）、响度（声音的大小或强弱）、音色（发声体本身决定的特征）； 题目中的 轻声”和 大声”都是指声音大小（即强弱），也就是声音的特征之一响度； 答案：B 例 2、牛叫的声音与蚊子叫的声音相比较，下列结论正确的是 （ ） A. 牛叫的声音音调高，响度大 B 牛叫的声音音调低，响度小 C.牛叫的声音音调高，响度小 D 牛叫的声音音调低，响度大 解析：音调和响度取决于不同的条件， 它们之间没有联系。 牛叫的声音较低沉， 即振动频率低，音调较低; 蚊子声音

9、尖细，即振动频率较高（翅膀扇动得快），音调较高。但牛的叫声明显比蚊子的大， 即响度大。 答案：D 跟踪练习： 1、 雷雨季节，有些小孩害怕雷声，是因为雷声的 （） A. 频率很高 B .振幅很大 C .响度很大 D .音调很高 2、 （ 2014?南京）如图所示，在学校组织的迎 青奥”活动中，小明进行了击鼓表演，他 时重时轻地敲击鼓面，这样做主要改变了鼓声的（ ） A .响度 B .音调 C.音色 D .速度 答案：1、C 2、A 2 题图 小，减小分散增大声。 II = = = = = = = = = = = = = = = = = = 知识点三、音色 1、 音色是表示不同声音的特征的，不同

10、发声体的材料、结构不同，发出的声音的音色也不同, 2、 音色是我们分辨各种不同人或什么乐器发声的依据。 3、 人的音色会随年龄、饮食、起居、健康、训练等因素而变化。 例题讲解： 例 1 音乐会上，不同的乐器演奏同一首乐曲， 我们也能分辨出是哪种乐器发出的声音， 这主要是根据（ ） 音高低叫音调，音调高低看频率；声音大小叫响度，响度大小看振幅；距离太远响度 4 A、音调 B 、音色 C 、响度 D、频率 解析：判断是何种乐器，实际上是不同的材料和结构的发声。5 答案：B 例 2、几个同学在室外聊天，室内同学听声音可以分辨出每句话是谁说的 ，这主要是因为各人的 （） A 音调不同 B 音色不同 C

11、 频率不同 D 响度不同 解析：不同发声体发出声音的音色不同，利用音色可以区分不同的发声体。 答案：B 23（2014?宜宾）如图为一枚古钱币，人们常用手指弹银元边缘并移动到耳边听其声音 来鉴别银元的真假，这主要是根据声音的（ ） A.声速 B .响度 C .音色 D .回音 解析：音色反映了声音的品质与特色，是辨别声音的依据人们常用手指弹银元边缘并 移动到耳边听其声音，是因为银元的真假发出的声音的音色不同. 答案：C. 跟踪练习： 1、用钢琴和提琴同时演奏梁祝，我们常能明显地区别出钢琴声和提琴声，这是因为二者（ A.音调不同 B. 音色不同 C. 响度不同 D. 音调、音色、响度都不同 2、

12、在班级进行的物理知识抢答比赛中 ，坐在前排座位的同学，不用向后转头，根据说话声就能判断出是谁在 抢答，这是因为不同人的声音具有不同的 （） A 振幅 B 频率 C 响度 D 音色 3、（ 2014 山西）2014 年 5 月第十七届科博会在北京召开中外多款智能机器人齐亮相，如图是幼教机器人 正和小朋友比赛背唐诗，下列有关说法正确的是 （） A.机器人的声音不是由振动产生的 B 机器人的声音可以在真空中传播 C. 能区分机器人和小朋友的声音主要是因为他们的音色不同 D. 机器人的声音在空气中传播速度是 3 x 10 8m/s 答案：1、B 2、D 3、B 长松粗低短紧高，同一音调乐器多，想要区分

13、靠音色 知识点四、声音的波形图与声音的特性之间的关系 1 波形的疏密代表振动的频率，波形越密，声音振动的频 率越高，音调越高 2、 波形的高低表示振幅， 波形越高，振幅越大，响度越大。 3、 不同音色的波形形状不同。 4、 右图为某声音的波形图，其中， A为波动的幅度，波动 的幅度越大，振动幅度越大，声音的响度就越大； T为振动一次的周期，一秒内振动次数越多，表示声波 的频率越高，频率越高，声音的 音调越高 例题讲解：（3 题（3 题图） 6 例 1、（ 2011 内江）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 长笛 小提琴 手风琴 二胡 A B （例 1 题图

14、） C D （ ） 解析：物体（发声体）每秒钟振动的次数叫频率，每秒钟振动的次数越多，频率越高。 答案：B 例 2、（ 2012?烟台）如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中音调相同的是 _ 响度相同的是 _ 甲 乙 丙 （例 2 题图） 解析：从甲乙丙三幅图可以看出，甲和乙在相同时间内，振动的周期是相同的，因此它们的振动频率是 相同的所以甲和乙的音调是相同的；甲和丙两种波形的振幅是相同的因此它们的响度是相同的 答案：甲和乙；甲和丙 跟踪练习： 1、（ 2011 黄冈）音乐小组的几位同学制作了各自的乐器，乐器发声的波形图如下图所示，对此说法不正 确的是 （ ） A 乐器发声时都在振

15、动 B 乐器发声的音色相同 C .乐器发声的响度相同 D .乐器发声的音调相同 2、（2012 山东烟台）如图所示是几种声音输 入到示波器上时显示的波形，其中甲比乙 _ ;丙比 乙 _ 。1、 2 题图 （7 题图） 3、（ 2014?广州）甲声音波形如图所示，把音调比甲高的乙声音输入同一设置的示波器，乙声音的波形是 F 列图中的哪一幅（ ） 课后练习 1、下面说法正确的是（ ） A. 鼓面每秒振动的次数越多，音调就越高，响度也越大 B. 棒击鼓面越重，鼓膜振幅越大，音调越高，响度也越大 C. 声源离我们越远，振动幅度越大，响度越大 D. 音色与振动的频率和振幅无关，与发声体的材料有关 2、

16、（2014 广东）下列关于声音的说法正确的是（ ） A 、声音是电磁波的一种 B 、声音的频率越高，响度越大 C 、声音是由物体振动产生的 D、声音的振幅越大，音调越高 3、 医生用的听诊器是因为（ ） A. 听诊器能使振动的振幅增大，响度增大 B. 听诊器能改变发声体的频率，使音调变高 C. 听诊器能减小声音的分散，传入人耳的响度更大些 D. 听诊器能缩短听者到发声体的距离，使传入人耳的响度更大些 4、 声音在传播过程中，下列说法正确的是（ ） A.音调会逐渐改变 B 响度会逐渐改变 C.音色会逐渐改变 D .音调、响度、音色都会改变 5、 正在拉二胡的一位同学不断用手指上下移动去控制琴弦，

17、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.阻止琴弦振动发音 6、 （2011 宁夏）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 小梦在探究声音高低与物体振动快慢的关系时，将钢尺的一端伸出桌面，用手拨动 使其上下振动发出声音，如图 10 所示。改变 _ ，用同样大小 的力再拨钢尺，并仔细观察 _ ，倾听并辨别钢尺振动时发出声答案：1、B 2、响度大 音调高 3 （3 题图） 7、 （ 2014 山

18、东济宁） 甲 C. （6 题图） 27、 8 音的高低有无变化。 8、 人可以分辨出胡琴声、笛子声、喇叭声，主要是因为它们发出的声音 （） A.频率不同 B .响度不同 C .音色不同 D .以上判断都不对 9、 （ 2014?株洲）成语 声如洪钟”形容说话或歌唱时声音洪亮，它描述的是声音的（ ） A .音调 B .响度 C.音色 D .音频 10、 （ 2012 广东广州）小明的发言声音太小，老师要他大声重复一次，老师是要求小明提高声音的（ ） A.音调 B.频率 C.响度 D.音调及响度 11、 （2012 江苏无锡）关于声现象，下列说法正确的是 A .“闻其声而知其人”是根据声音的响度来

19、判断的 B .“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 C “长啸一声，山鸣谷应”是指次声波传播很远 D .“隔墙有耳”说明固体能传声 12、 （2012 四川宜宾）小强在使用小提琴前，常常旋动琴弦轴调节琴弦的松紧，这样做的目的主要是为了改 变声音的（ ） A .响度 B .音调 C .音色 D .速度 13、 （ 2012?孝感）家住三楼的王琴早上醒来，听到同学李娟在楼下喊她一起上学，下列有关声现象的解 释，错误的是（ ） A、 王琴能听到楼下的叫喊声，说明声音可以在空气中传播 B、 李娟的叫喊声很大，说明她的音调高 C、 王琴从叫喊声中听出是李娟，她是根据声音的音色来判断的 D

20、、 王琴的妈妈 提醒她下楼时脚步要轻些，这是为了减弱噪声 14、 （ 2012?烟台）为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够 完成探究目的是（ ） 15、经超声波探伤仪检测，刚竣工的三峡大坝坝体无一结构性裂缝，创造了人类水利建筑史上的奇迹。探 伤仪发出的超声波无法为人耳所听觉，原因是超声波的（ ） B （14 题图） C A.硬纸板接触齿数不同的齿轮 B.改变钢尺伸出桌边的长度 C.改变薄塑料尺划过梳子的速度 D.改变吹笔帽的力度 A D 9 16、（ 2012 四川南允）某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在 10s 内振动 3500 次，则它振动

21、的频率是 Hz ，人类 _ 听到这种声音（选填“能”或“不能”）A.速度太快 B .响度太小 C .频率太高 D .频率太低 27、 10 17、如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同，用嘴贴着瓶口 吹气，如果能分别吹出“ dou “ ruai ”、“ mi”、“ fa ”四个音阶, 则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是 _、_、_、_ 18、 （ 2011 鸡西）如图所示，在上海世博会某场馆里，演奏员正用乐器演奏乐曲。编钟发出的音乐声是由 于编钟 _而产生的；听众能从同一乐曲中分辨出是二胡还是笛子演奏的，主要是因为它们发出声 音的 _ 不同。 19、 收音机、电视机上的“音量（ Vol

22、ume） ”旋钮是用来控制声音的 。 20、 将话筒按在示波器的输入端 ，将三种声音输入,且发出声音的时间相同，示波器的屏幕上分别出现如图 所示的三种波形，根据波形分析：（1）B 和 A 相比，B 振动的 _ 高，所以 _ 高.（2）C 和 A 相比，C 振 动的 _ 大，所以 _ 大.（选填“频率”、“振幅”、“音调”、“响度”、“音色” ） 21、 下列做法中，不是利用音色知识的是（） A 夏天买西瓜时，有人拍拍西瓜，便可以根据声音判断生熟 B 挑选瓷器时，常轻轻敲击它，根据声音判断好坏 C 根据录音机磁带发出的声音，便可知道是哪位歌手唱的歌 D 拉二胡前，在弓毛上涂一些松香粉 22、 昆

23、虫飞行时翅膀要振动，甲昆虫飞行时翅膀每秒振动 200 次,乙昆虫飞行时翅膀每秒振动 40 次,一位听 力正常的人能听到飞行时发出声音的昆虫是 （） A 甲昆虫 B 乙昆虫 C 都能听到 D 都听不到 23、 轻轻拨动张紧的橡皮筋，再稍用力拨动张紧的橡皮筋可以观察到橡皮筋拨动时振动幅度越大时响 度 , 振动幅度越小时响度 . 这个实验表明响度的大小与 _ 有关 24、 人说话和唱歌时的发声靠的是声带的 _ ，声音是靠 _ 来传播的。 一台好的音响设备，不仅要起到“扩音”的作用，而且应该有较高的“保真度”。从声学上讲，“扩 音”是使声音的 _ 变大，较高的“保真度”是要求较好地保持原声 的 _ 。 25