2.2 声音的特性-2023-2024学年八年级物理上册举一反三系列（解析版）（人教版）

2.2声音的特性（解析版）本节学习目标1.知道什么是声音的特性；2.理解影响声音三个特性的因素；3.会辨别声音的特性；4.了解超声波与次声波的特点；5.了解人与动物听见声音的不同；6.了解社会生活与声音特性的关系。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。【例】（2023·广州）如图，音叉M、N完全相同，M发出440Hz的声音，原来静止的N随之振动，N也发出440Hz的声音，则（）。A.M发声时每分钟振动440次；B.M和N发出的声音的频率相同；C.M和N发声时的振幅一定相同；D.M发出的声音无需介质就能传播【答案】B。【解析】A．频率表示每秒钟内振动的次数。已知M发出声音的频率为440Hz，表示该音叉每秒钟振动440次，故A不符合题意；B．已知M和N发出声音的频率都为440Hz，所以M和N发出的声音的频率相同，故B符合题意；C．引起N音叉振动的能量是由M音叉传递来的，传递过程中存在能量损耗，所以N音叉发声振动的振幅应比M音叉小，故C不符合题意；D．声音的传播需要介质，故D不符合题意。故选B。【变式1】（2023·牡丹江）如图所示，中国科技馆中的展品“曾侯乙编钟”，用青铜铸成，17个大小不同的钟悬挂在一个钟架上、用大小相同的力敲击不同的钟，能发出不同的声音，这是指声音具有不同的（）。A.响度 B.音色 C.音调 D.传播途径【答案】C。【解析】用大小相同的力敲击不同的钟，编钟的质量不同（体积不同），振动的快慢不同，即振动频率不同，所以发出声音的音调不同，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。【变式2】（2023·益阳）我国是文明古国，具有光辉灿烂的文化。在距今4000多年前的黄帝时期就已经出现了竹笛和大鼓。关于笛声和鼓声下列说法正确的是（）。A.笛声和鼓声的音色相同；B.笛声的响度一定比鼓声的小；C.尖细的笛声比低沉的鼓声音调高；D.响亮的鼓声比轻细的笛声传得远，是因为鼓声在空气中传播的速度大【答案】C。【解析】A．笛子和鼓的结构和材料不同，笛声和鼓声的音色不同，故A错误；B．笛声的响度可能比鼓声的响度大，故B错误；C．尖细的笛声频率高，音调高，低沉的鼓声频率低，音调低，所以尖细的笛声比低沉的鼓声音调高，故C正确；D．声音在同种介质中传播的速度相同，鼓声和笛声在空气中传播的速度相同，故D错误。故选C。【变式3】（2023·枣庄）如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音；再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，听到的声音（）。A.响度变大B.响度变小C.音调变高D.音调变低【答案】D。【解析】将一把钢尺紧按在桌面边缘，先将尺的一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音，再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的频率会变慢，钢尺振动发出声音的频率变慢，音调会变低。故选D。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。【例】（2023·武威）公共场所标示的“请勿大声喧哗”的温馨提示，是指控制声音的（）。A.音调 B.响度 C.音色 D.频率【答案】B。【解析】请勿大声喧哗，是为了防止响度较大的声音对他人造成干扰，控制声音的响度，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B【变式1】（2023·兰州）白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画，四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述，下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是（）。A.用力拨动琴弦，可以增大琴声的响度；B.琴声的音调越高，在空气中的传播速度越快；C.琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息；D.琴声通过空气传入诗人的耳朵【答案】B。【解析】A．用力拨动琴弦，可以增大琴弦振动的幅度，可以增大琴声的响度，故A正确，不符合题意；B．琴声的音调越高，振动频率越快，在空气中的传播不变，故B错误，符合题意；C．声音可以传递信息和能量，琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息，故C正确，不符合题意；D．声音的传播需要介质，琴声通过空气传入诗人的耳朵，故D正确，不符合题意。故选B。【变式2】（2023·鄂州）鄂州是全国文明城市，为了不影响他人，市民在公共场所不高声喧哗，说话尽量轻言细语。这里“轻言细语”是指声音的（）。A.音调低 B.响度小 C.音色美 D.频率低【答案】B。【解析】“轻言细语”是指声音的音量小，即响度小，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。【变式3】（2023·邵阳）学校举行红歌比赛，团团同学班合唱《歌唱祖国》，“五星红旗迎风飘扬，胜利歌声多么嘹亮……”。“多么嘹亮”指声音的（）。A.音色好 B.音调高 C.响度大 D.频率高【答案】C。【解析】由题意可知，歌词中的“多么嘹亮”是指胜利的歌声音量很大，很远都能听到，而不是低声细语唱出来的，这里的“多么嘹亮”是指声音的响度大。A．音色指的是声音的特点特征，故A不符合题意；B．音调是指声音的高低，显然与题意中的“多么嘹亮”表达的意思不符，故B不符合题意；C．歌词中的“多么嘹亮”就是指声音响度大，故C符合题意；D．声音的频率指发声体每秒振动的次数，频率的大小决定了音调的高低，故D不符合题意。故选C。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.声音的三要素：音调、响度和音色，称为声音的三要素。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。【例】（2023·武汉）如图所示，小红同学正在演奏古筝，听众分辨出古筝的声音，是依据声音的（）。A.响度 B.音调 C.音色 D.速度【答案】C。【解析】古筝是一种弦乐器，演奏者用手拨弦，使弦振动发声；人们能分辨出古筝和琵琶演奏的声音，主要是依据声音的音色不同。故选C。【变式1】（2023·宜昌）“蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句，被誉为“文外独绝”。下列关于人们听到的蝉叫声和鸟鸣声说法正确的是（）。A.都是由于人耳鼓膜振动产生的；B.都是通过空气传播的；C.人们根据响度来辨别蝉叫声和鸟鸣声；D.人离蝉和鸟越近，听到声音的音调越高【答案】B。【解析】A．蝉叫声和鸟鸣都是由它们各自的发声体因为振动而产生的，故A错误；B．气体、液体、固体都能传声，平常我们听到的声音是通过空气传播的，故B正确；C．不同乐器、不同发声体的材料和结构不同，发出声音的音色会不同，所以我们能分辨是蝉叫声和鸟鸣声，是根据声音的音色不同，故C错误；D．音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高，所以人离蝉和鸟越近，听到声音的音调不会改变，故D错误。故选B。【变式2】（2023·潜江、天门、仙桃）乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音，是根据声的（）。A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅【答案】C。【解析】音调是指声的高低，物体振动的频率越快，音调越高；响度指声的大小，振幅越大声的响度越大；音色是声音特有的品质，用来区分不同物体发出的声音；乘客能够分辨出车载导航语音中某公众人物的声音，是根据声的音色，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。【变式3】（2023·怀化）神州十五号宇航员费俊龙、邓清明和张陆在中国太空空间站天宫一号向全国人民送了“2023年春节祝福”，关于他们的声音，下列说法正确的是（）。A.航天员在太空舱外不能直接用声音交流，是因为航天员声带不能振动；B.广播中能够分辨出不同宇航员的声音，主要依据是声音音色的不同；C.航天员的“春节祝福”声音是通过声波传回地球的；D.电磁波在太空中的传播速度为340m/s【答案】B。【解析】A．航天员在太空舱外不能直接用声音交流，是因为真空不能传声，故A错误；B．不同的宇航员说话时，由于声带结构、形状、发声方式等不同，发出声音的音色不同，可以根据音色辨别不同宇航员的声音，故B正确；C．航天员的“春节祝福”声音是通过电磁波传回地球的，故C错误；D．电磁波在太空中的传播速度为3×108m/s，故D错误。故选B。要点四超声波与次声波1．超声波和次声波：人耳能听到的声音在20Hz～20000Hz之间，高于20000Hz叫超声波，低于20Hz叫次声波。2.动物能听到的频率范围和人不同。要点诠释：大象靠次声波交流，蝙蝠、海豚能发出超声波，地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波等。【例】（2023·贵州省）疫情期间，有的地方利用无人机巡逻，并向人们宣传防疫知识，如图所示。下列关于无人机巡逻过程中发出的声音，说法正确的是（）。A.无人机上的喇叭发出的声音不是由物体振动发出的；B.无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音音色不同；C.无人机螺旋桨发出的声音比喇叭发出的声音传播速度大；D.喇叭发出的声音传播距离远，说明它发出的声音是超声波【答案】B。【解析】A．声音是由物体的振动产生的，无人机上的喇叭发出的声音，是由喇叭的纸盆振动发出的，故A错误；B．无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音音色不同，可以通过音色辨别不同物体发出的声音，故B正确；C．无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音在空气中的传播速度相同，故C错误；D．喇叭发出的声音响度大，传播距离远，它发出的声音不是超声波，超声波人耳听不到，故D错误。故选B。【变式1】（2023·泸州）如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情境，当汽车与障碍物相距较近时，汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于声波的说法中，正确的是（）。A.超声波的传播需要介质；B.“嘀嘀嘀”的警报声，就是超声波；C.超声波在空气中的传播速度为：3×108m/s；D.警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声【答案】A。【解析】A．声音的传播需要介质，超声波属于声波，因此超声波的传播需要介质，故A正确；B．人类听不到超声波，故“嘀嘀嘀”的警报声不是超声波，故B错误；C．超声波在空气中的传播速度是340m/s，故C错误；D．警报声对正在倒车的驾驶员来说不是噪声，故D错误。故选A。【变式2】（2023·临沂）2023年4月12—27日，50多部小戏小剧优秀作品在人民广场轮番上演，唱“红”了沂蒙时代新旋律。关于戏剧演出，下列判断正确的是（）。A.演员的歌声是由空气振动产生的 B.现场观众听到的歌声是空气传来的C.女高音演员清脆的歌声的音调低 D.男中音演员高亢的歌声是超声波【答案】B。【解析】A．演员的歌声是由声带振动产生的，故A错误；B．声音的传播需要介质，现场观众听到的歌声是空气传播，故B正确；C．女高音演员发出的清脆的歌声，其音调高，故C错误；D．男中音演员高亢的歌声能被人耳听到，属于20Hz到20000Hz之间的声波，不属于超声波，故D错误。故选B。【变式3】（2023·云南省）我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信。所以科学家为“奋斗者”号量身定制了一套数字水声通信系统，如图所示，它将语言和文字等信息编码调制后，通过换能器进行发射和接收，实现数据交