北师大版八年级上册物理讲义乐音（提高）知识讲解

PAGE乐音（提高）责编：雒文丽【学习目标】1.知道乐音的三要素，响度、音调和音色；2.通过实验探究掌握音调、响度和音色各与什么因素有关；3.会用物理知识解释生活中与乐音的三要素有关的现象。【要点梳理】要点一、音调1.乐音：我们把听起来优美动人的声音称为乐音。2.频率：物体振动的快慢用每秒内振动的次数来表示，这个物理量叫做频率。（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。（2）单位：赫兹（Hz）3.音调：物理学中用音调表示声音的高低。4.音调与频率的关系：音调与发声体振动的频率有关。频率高，音调就高，听起来尖细；频率低，音调就低，听起来低沉。5.超声波与次声波：频率高于20000Hz的声波叫做超声波，把频率低于20Hz的声波叫做次声波。要点诠释：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。要点二、响度1.响度：物理学中，把声音的强弱称为响度。2.振幅：振动的幅度叫做振幅。3.影响响度的因素：（1）声源的振幅；（2）人到声源的距离。要点诠释：1.实验证明发声源的振幅越大，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.音色：音色也叫音质或音品，它反映了每个物体发出的声音特有的品质。如：用不同的乐器演奏同一乐曲时，它们的波形不同。2.影响音色的因素：音色是由发声体的材料、结构和振动方式（如弹奏的手法）等因素造成的。3.乐音的三要素：音调、响度和音色，称为乐音的三要素。要点诠释：1.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。就是利用了不同的声源音色不同。2.同一个人的音色会随着年龄的增长以及饮食、起居、健康、训练等因素而变化。【典型例题】类型一、乐音的三要素1.（•济南模拟）在《爸爸去哪儿》节目中，小选手们即使被蒙着双眼，也很容易通过声音辨别出父亲，这主要是依据声音的（）A．音调B．响度C．音色D．频率【答案】C【解析】因为每个人的声带结构不同，所以发出声音的音色就会不同，所以我们可以通过音色辨别是谁。【总结升华】此题考查了对声音特征的辨别，要会利用声音的特征解释生活现象。举一反三：

【变式1】（秋•福田区校级期中）乐音具有三要素，反映声音高低特性的是，反映声音大小特性的是，人们能把不同的乐音区分开，是因为它们具有不同的人们通常说女子的声音比较尖，是指声音的高。【答案】音调，响度，音色，音调【变式2】当火车进站时,工人师傅总是用铁锤敲打火车轮上的部件,听了发出的声音,便分辨出部件间是否有松动,他主要是依据声音的（）

A.响度B.音色C.音调D.频率【答案】B2.（•嘉陵区模拟）调节电视机的音量，是为了改变声音的（）A．音色 B．响度 C．音调 D．频率【思路点拨】声音的三个特征分别是：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；调节音量是改变响度。【答案】B【解析】调节电视机的音量，是为了改变声音的强弱（或大小），无法改变音色、音调；即是为了改变声音的响度；故ACD错误；B正确。【总结升华】声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同。举一反三：

【变式】下列说法正确的是（）A．收音机的音量开关是调节音调的B．收音机的音量开关是调节响度的C．一个人音色是不会改变的D．声音在空气中的速度是不会变的【答案】B类型二、综合应用与实验探究3.为隆重庆祝中国共产党成立90周年，达州市委宣传部、文广局、市电视台主办了“红歌连连唱”。小琴踊跃报名参加了比赛，有关她的歌声下列说法错误的是（）A．我们听到她的歌声是靠空气传到人耳的B．小琴同学发出的歌声是她的舌头振动产生的C．小琴同学在台上“引吭高歌”说明她的声音响度大D．我们在幕后能听出是小琴的歌声是根据音色判断的【答案】B【解析】小琴的歌声是通过空气传递到人的耳朵里的，说法正确，不符合题意；歌声是靠声带的振动产生的，不是舌头振动产生的，B说法错误，符合题意；“引吭高歌”说明她的声音响度大，选项说法正确，不符合题意；因为每个人的发声结构不同，所以发出声音的音色不同，故可以通过音色辨别是谁，选项说法正确，不符合题意。【总结升华】题目需要区分声音的三个特性，音调、响度、音色。知道声音的产生需要振动，声音的传播需要介质。举一反三：

【变式】如图所示的实验，目的是探究声音的音调高低由什么因素决定。下列关于该实验的现象和结论的说法中，不正确的是（）A.塑料尺伸出桌面的长度越短，振动越快，听到的音调越高B.塑料尺伸出桌面的长度越长，塑料尺振动时发出的音调越低C.塑料尺振动幅度越大，听到的音调越高D.声音的高低是由塑料尺单位时间内振动的次数决定的【答案】C4.聂利同学在一个养蜂场看到许多蜜蜂聚集在蜂箱上，双翅没有振动，仍嗡嗡地叫个不停。她对《十万个为什么》中“蜜蜂发声是不断振动双翅产生的”这一结论产生怀疑。蜜蜂的发声部位到底在哪里？下面是聂利同学的主要探索过程：①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然发声。②剪去多只蜜蜂的双翅，蜜蜂仍然发声。③在蜜蜂的翅根旁发现两粒小“黑点”，蜜蜂发声时，黑点上下鼓动。④用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点，蜜蜂不发声。请回答：（1）聂利同学在实验时，采用多只蜜蜂的目的是。（2）从实验①和②可得出的结论是蜜蜂发声不是。（3）“用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点”基于的假设是。【答案】（1）避免实验的偶然性；（2）蜜蜂发声不是由双翅振动产生的；（3）蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的。【解析】采用多只蜜蜂做实验，可以避免实验的偶然性；①把多只蜜蜂的双翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然发声；②剪去多只蜜蜂的双翅，蜜蜂仍然发声；说明蜜蜂发声不是由双翅振动产生的；蜜蜂发声时，黑点上下鼓动，所以猜测蜜蜂可能是靠小黑点振动发声的，因此用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点。【总结升华】解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的，蜜蜂能够发声，肯定是什么在振动，可以逐一排查。5.在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：（1）为了验证猜想一，应选用编号为的琴弦进行实验。（2）为了验证猜想二，应选用编号为的琴弦进行实验。（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为。【思路点拨】琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。【答案】（1）③⑤（2）④⑤（3）20；0.5【解析】探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时，应该控制琴弦的长度和横截面积相同，改变材料，即选择③⑤；探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时，应该控制琴弦的材料和横截面积相同，改变长度，即选择④⑤；探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时，应该控制琴弦的材料和长度相同，改变横截面积，即缺少的数据中长度应该是20cm，横截面积应该是0.5mm2。【总结升华】题由探究影响音调与各因素的关系，考查对控制变量法的理解与应用。举一反三：

【变式】音乐会上各种乐器为我们奏出了美妙的音乐。回来之后，小超和小菲都知道了，乐器改变发出声音音调的方法，可是，究竟是什么因素造成了它们发出声音的音调发生了改变？请你就图中老师提出的问题做一个猜测。小超的做法是：首先拿一把吉他，观察吉他上的各琴弦有什么不同。他发现各琴弦的粗细不同，当他拨动粗细不同的琴弦后，发现声音的音调不同。然后，他又转动吉他上的旋钮，拧紧或放松琴弦，结果，他发现同一根琴弦发出声音的音调也不同。最后，小超又用手指按在同一根琴弦上的不同位置，以改变琴弦振动部位的长短，结果，他发现吉他发出声音的音调又改变了。分析与论证：弦乐器的音调高低与弦的、、和有关。小菲的做法是：找音乐老师借了一支笛子，经过反复实验后，她发现笛子是靠管内空气柱的振动发声的，当用手指按住笛子上不同位置的孔