2 声音的特性（解析版）

知识点一：音调声音的特性：声音的特性有音调、响度和音色三个方面。1、音调：物理学中用音调表示声音的高低，音调是乐音的一个特性。音调由发声物体振动的频率决定。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。2、频率：物体每秒振动的次数叫做频率，频率是用来表示物体振动快慢的物理量。单位是赫兹(Hz)。物体振动越快，频率越高；振动越慢，频率越低。(如图)频率不同，声音的波形不同。频率高，声音的波形密集，频率低，声音的波形稀疏，如图所示。3、声的分类声超声波高于20000Hz的声叫超声波，如蝙蝠发出的声声音人类能听到的声叫声音，频率在20Hz~20000Hz次声波低于20Hz的声叫次声波，如大象用以交流的声【微点拨一】超声波超声波的波长短，在均匀介质中能沿直线传播，应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。【微点拨二】次声波火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸等都能产生次声波。火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低，其最显著的特点是传播距离远，不容易被吸收。如：印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时，产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度，可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。【知识拓展】声音的音调1、音调：声音的特性是声现象的主要内容，也是声现象重要知识点。在声音特性三个主要知识点中，考查音调和音色较多，主要关注点是音调与物体振动频率有关、与物体的结构有关，同一物体，当其结构发生变化时，其振动频率也相应跟着变化，也就是说音调也会发生变化（如乐器的演奏、瓶中水量多少等）；（1）音调是由物体振动的频率决定的；（2）物体的大小、粗细、结构发生变化，其振动频率发生变化；如：用手指按压琴弦不同位置、拨动不同粗细的琴弦、用手指堵住笛子的不同气孔、拨动伸出桌子不同长度的钢板尺等都会改变声音的音调。（3）敲击或拨动发声体的力量不同，会影响到声音的响度。（4）和音调有关词语有：歇斯底里、尖叫、男高音、女高音、声音低沉等等。（5）影响乐器音调的因素种类打击乐器弦乐器管乐器示例鼓、锣二胡、小提琴长笛、箫振动物体鼓面、锣面弦空气柱影响因素影响因素鼓皮绷得越紧，鼓面越小，振动得越快，音调就越高；锣面越小，音调越高。击鼓的力量越大，鼓面的振幅越大，发出声音的响度越大长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高；绷紧的弦发声的音调高，松弛的弦发声的音调低。弦的振动幅度越大，发出声音的响度越大管乐器中有一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声，抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱发声的音调低，短的空气柱发声的音调高知识点二：响度1、响度：是指人耳感受到的声音强弱。响度跟发声体的振幅有关。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。振幅不同，声音的波形不同，如图所示。拓展：物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。2、响度与距离的关系：同样大小的声音，我们距离发声体近时听到的声音比远时的大，可见响度还跟距离发声体的远近有关系。距离越远，听到的声音越弱。【微点拨】响度1、敲击或拨动发声体的力量不同，会影响到声音的响度。2、和响度有关的描述词语，常见的有：声音洪亮、高声、大声、声如洪钟、低声（响度）细语（音调）等。知识点三：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的特有品质。不同发声体所发出声音的音色是不同的。“闻其声而知其人”，也就是因为每个人的声音都有各自的特征，即不同人的音色不同，故听到说话声便可分辨出是谁。2、影响音色的因素：音色是由发声体的材料、结构和振动方式等因素决定的，因此音色的影响因素是发声体本身。【微点拨】音色音色是不同物体所独有的特征，相同材料和结构的两个物体，发出的声音音色不会相同，就像人的指纹一样，每个物体都有自己的音色，所以辨别不同物体声音靠的是音色。辨识发声体、声纹锁等都是利用的音色。音调、响度、音色的对比概念决定因素日常描述相关说明音调人耳觉到声音高低感发声体振动的的频率，频率的越高，音调越高①同一音阶中1、2、3、4、5、6、7音调逐个升高②声音的尖细指音调高，粗沉指音调低③唱歌时“这一句太高，我唱不上去”，这里的“高”指音调高①音调高的声音响度不一定大，响度大的声音音调不一定高②音色只与发声体本身有关，不受音调、响度的影响③声音的传播速度与声音的振动频率无关，只取决于传播介质响度人耳觉到声音强弱①发声体的振幅，振幅越大，响度越大②距离发声体的远近①“你的声音太低，我听不清”，这里的“低”指响度小②“震耳欲聋”指响度大音色声音的特色发声体的材料、结构和振动方式等“闻其声而知其人”指每个人的音色不同知识点四：声音传递信息1、声音能够传递信息。人们说话进行交流，医生用听诊器查病，敲击铁轨判断故障等，都是声音传递信息的例子。2、在声音传递信息方面，出现频率较高的内容有：B超利用B型超声遇到障碍物反射回来成像原理，利用声音反射测距，听诊器利用声音信号诊病，蝙蝠利用超声辨别物体和障碍物，倒车雷达利用超声测距，听声辨识人或物，利用超声波探伤等。知识点五：声音传递能量1、声音可以传递能量。飞机起飞时，旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话、超声波碎石机振碎人体内结石等现象，都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。2、在声音传递能量方面，出现频率较高的考题内容有：利用超声波碎石为病人治病，利用超声波清洗牙齿污物，利用超声波清洗首饰，爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话等。1、如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。若增加钢尺伸出桌面的长度，则听到的声音（）A.频率不变，音调变高B.频率变高，音调变低C.频率变低，音调变高D.频率变低，音调变低【答案】D【解析】增加钢尺伸出桌面的长度，用大小相同的力度拨动钢尺，钢尺振动的幅度相同，则听到的声音响度相同；振动的快慢变低了，即频率变低，则听到的声音音调变低。故ABC错误，D正确。故选D。2、关于声现象描述，下列说法错误的是（）A.图甲中，把耳朵贴在桌面上，听到轻敲桌子的声音，说明桌子能传声B.图乙中，超声波清洗机正在清洗眼镜，说明超声波能传递能量C.图丙中，摩托车安装消声器，可以在声源处减弱噪声D.图丁中，蝙蝠靠次声波发现昆虫【答案】D【解析】A．声音的传播需要介质，固体、液体和气体都可以作为传声的介质。把耳朵贴在桌面上，听到轻敲桌子的声音，说明桌子能传声，故A正确，不符合题意；B．声能传递信息，也能传递能量。利用超声波清洗眼镜，是利用声来传递能量，故B正确，不符合题意；C．减弱噪声的三种途径：在声源处减弱；在传播过程中减弱；在人耳处减弱。给摩托车安装消声器，是在声源处减弱噪声，故C正确，不符合题意；D．蝙蝠飞行时会发出超声波，超声波向前传播遇到障碍物被反射回来，蝙蝠根据反射回来的时间和方位判断昆虫的位置，故D错误，符合题意。故选D。3、口技是民间的一种声音艺术，高超的口技艺人，可以模仿各种语音，从声音的特性来看，他主要模仿声音的（选填“音调”、“响度”或“音色”）。现场观众能欣赏到，是因为声音能在中传播口技艺人往往通过重拍醒木结束表演，醒木拍得越重，声音的（选题“音调”、“响度”或“音色”）越大。【答案】音色；空气；响度。【解析】口技演员可以发出各种各样的声音，从声音的特性来看，他主要模仿声音的音色；声音可以在空气中传播，现场观众欣赏听到的口技艺人模仿的各种语音是通过空气传播的；醒木拍得越重，桌面的振幅越大，响度越大。1、随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域。下列事例中利用超声波传递信息的是（）A．用超声波电动牙刷刷牙 B．用超声波给金属工件探伤C．用超声波清洗眼镜片 D．用超声波除去人体内的结石【答案】B【解析】A．用超声波电动牙刷刷牙，这是利用超声波传递能量的，故A不符合题意；B．用超声波给金属工件探伤，这是利用超声波传递信息的，故B符合题意；C．用超声波清洗眼镜片，这是利用超声波传递能量的，故C不符合题意；D．用超声波除去人体内的结石，这是利用超声波传递能量的，故D不符合题意。故选B。2、关于声现象，下列说法正确的是（）A．声音的传播速度为340m/sB．只要物体在振动，人就能听到声音C．超声波具有很强的穿透能力D．增大拨动琴弦力度会增大振动频率【答案】C【解析】A、声音在15℃空气中传播的速度是340m/s，在固体和液体中传播的速度比这个速度大，故A错误；B、如果产生的声音是次声波或者超声波，不在人耳的听觉范围之内，人耳就听不到声音，故B错误；C、超声波具有方向集中、穿透能力强等特点，故C正确；D、增大拨动弦的力度可以增大声音振动的振幅，从而增大声音的响度，故D错误。故选：C。3、如图所示为首都博物馆的E3馆所藏的京剧文物展厅中，展出的月琴。若轻拨或重拨月琴同一琴弦的同一位置，月琴所发出的声音有所不同，请根据此现象提出一个可探究的科学问题（）A.月琴响度的大小与振幅是否有关B.月琴音调的大小与振幅是否有关C.月琴音色的大小与振幅是否有关D.月琴频率的大小与振幅是否有关【答案】A【解析】声音是由于物体的振动产生的；声音有三个特征，即音调、响度和音色；音调与发声体的振动的频率有关，频率越大，音调越高；响度与发声体的振幅和距声源的距离有关；音色反映了声音的品质和特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。若轻拨或重拨月琴同一琴弦的同一位置，琴弦振动的幅度不同，响度不同，故可以探究月琴响度的大小与振幅是否有关。4、编钟是我国瑰宝，如图，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，则（）A．编钟发出的声音频率只与其质量有关B．敲P处发出的声音频率高于敲N处的C．敲P处时，钟的振幅一定比敲M处时大D．敲N处时，发出的声音响度一定比敲M处时大【答案】B【解析】A．声音频率越大，则物体发出声音的音调越高。由图可知，第一个编钟的质量小，第二个编钟的质量大，敲M处发出的声音的音调比敲N处的高，说明声音的频率与物体的质量有关；在同一个编钟上敲M处发出的声音的音调比敲P处的低，说明声音的频率还与振动物体的长度有关，故A不符合题意；B．音调的高低与声音频率有关，音调越高，声音频率则越大，P处的音调比N处的音调高，则P处的声音频率比N处的大，故B符合题意；CD．声音的响度与振幅有关，而振幅的大小与敲击的力度大小有关，与敲击的位置无关，故CD不符合题意。故选B。5、如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（）A．发声的响度一定较大 B．发声的音调一定较低C．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高【答案】B【解析】D．频率是物体在单位时间内振动的次数，根据题意知道，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，说明甲鼓振动的频率比乙鼓小，故D错误；B．音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低；由于甲鼓振动的频率比乙鼓小，所以甲鼓发声的音调一定较低，故B正确；AC．响度是由发声体振动的幅度决定的，振幅越大、响度越大，根据题意，不能判断两鼓的振幅，故不能判断响度，故AC不符合题意。故选B。6、如图中甲图是形状相似的编号分别为A、B、C的三个钢笔笔套管，它们的材料相同，长度不一样，小龙同学发现：依次用口吹这三个笔套时，发出声音的音调越来越低。小龙在查阅资料后终于弄懂了口吹笔套时，振动发声的物体是笔套内的空气柱。据此回答下列问题：（1）根据实验现象，提一个问题：。（2）你认为这个问题的答案是：。【答案】(1)空气柱的长短(2)a【解析】解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的，空气柱的振动会发出声音，声音音调的高低与物体振动的快慢有关，物体振动越快，音调越高，物体振动越慢，音调越低。（1）空气柱发音的音调与什么有关？（2）空气柱发音的音调与空气柱长度有关，空气柱长度越长音调越低。7、湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期编钟共65件，依大小次序分成3层8组，若乐师用大小不同的力敲击同一片编钟，编钟发出声音的不同，但这两种情形下编钟发出声音的是相同的；若乐师用大小相同的力敲击大小不同的编钟时，编钟发出声音的不同。【答案】响度音调音调【解析】由于敲击所用力的大小不同，同一个编钟振动的幅度不同，从而使发出声音的响度不同；用大小相同的力来敲击大小不同的编钟，振动频率不同，从而使发出声音的音调也不同。8、如图所示是小明在课余时间制作的一个竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变，吹奏歌曲。（1）吹奏竹笛时，振动发声的物体是。（2）当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时，竹笛发声音调最高的位置是，音调最低的位置是。（3）小雨也做了一种发声装置，他在纸筒的开口端打两个孔，并用一根绳子穿过这两个孔后系紧，如图所示，他抓住绳子的一端，以平稳的速度在头的上方转动此装置。筒中空气柱由于就发出声音。当转速增大时，他发现纸筒发出的声音变尖了，说明变高了，这是由于（振幅/频率）变大的缘故。（4）在中国的民族乐器中，还有哪些乐器的发声原理与竹笛相似，请列举一例：。【答案】（1）空气柱；（2）a；c；（3）振动；音调；频率（4）葫芦丝【解析】（1）竹笛是由笛子内的空气柱振动发声的；（2）由于空气柱越长竹笛发出的声音的音调越低，所以在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，所以此时发出的声音的音调最高；在c点是空气柱最长，发出的声音的音调最低；（3）小雨同学制作的发生装置转动的过程中，纸筒中空气柱能够振动，所以会发出声音；当转速增大时，空气柱振动的频率变大，所以纸筒发出声音的音调变高。（4）（3）靠空气柱振动发声的乐器有：葫芦丝、笙、箫等。1、图是警察利用无人机对行人“喊话”时的情景，该情景能说明（）A．声音只能向一个方向传播B．声音的响度与距离无关C．声音可以在空气中传播D．声音不能传递信息【答案】C【解析】A．声音是以波的形式向四周传播的，故A错误；B．声音的响度除了与振幅有关，还与传播距离有关，距离越短，响度越大，反之越小，故B错误；C．声音的传播需要介质，介质有空气、液体、固体三类，所以声音能够在空气中传播，故C正确；D．声音能够传递信息与能量，故D错误。故选C。2、图甲是一手工艺品，由竹筒（A、B两端开口，C处开一小口）和“活塞”组成，将活塞从B处塞入，在A处吹气并来回拉动“活塞”能发出悦耳的哨音，如图乙所示，下列说法正确的是（）A．哨音在真空中也能传播B．哨音是由筒内空气振动产生的C．换用更大的力吹气改变了哨音的音调D．吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度【答案】B【解析】A．真空不能传声，哨音不能在真空中传播，故A错误；B．声音是由物体振动产生的，哨音是由筒内空气振动产生的，故B正确；C．换用更大的力吹气，振幅变大，哨音的响度变大，改变了哨音的响度，故C错误；D．吹气时来回拉动“活塞”改变了空气柱振动的频率，改变了哨音的音调，故D错误。故选B。3、如下图所示是我国春秋战国时代的乐器——编钟，关于编钟下列说法正确的是（）A．悠扬的编钟声是由钟的振动产生的B．大小不同的钟振动幅度相同时，发声的音调相同C．敲钟时，用力越大，钟声在空气中的传播速度越大D．通过钟声能判断钟是否破损，只利用了声波传递能量【答案】A【解析】A．声音是由物体振动产生的，悠扬的编钟声是由钟的振动产生的，故A正确；B．声音的响度与振幅和距声源的距离有关，声音的音调与发声体振动的频率有关，不同的钟振动幅度相同时，发声的音调不相同，故B错误；C．敲钟时，用力越大，钟的振幅越大，响度越大。声音的传播速度与介质和温度等因素有关，声音的传播速度与响度无关，声音在空气中的传播速度是不变的，故C错误；D．声音可传递信息和能量，通过钟声能判断钟是否破损，利用了声波传递信息，故D错误。故选A。4、如图是八个相同的玻璃瓶，装有高度不同的水.用筷子分别敲击瓶口，下列说法正确的是（）A．声音主要是由瓶内空气振动产生的 B．声音主要是由玻璃瓶振动产生的C．a瓶的音调最低 D．d瓶的音调最低【答案】B【解析】A．B．用筷子敲击瓶口时，瓶子受力而振动发声，故A错误，B正确；C．D．瓶子振动时，瓶内水越多，瓶子振动越慢，音调越低，瓶内水越少，瓶子振动越快，音调越高，因此a瓶音调最高，h瓶音调最低，故C错误，D错误。故选B。5、“七一勋章”获得者张桂梅老师坚持“革命传统立校，红色文化育人”的教育理念，用知识为滇西北山区女孩创造美好未来，如图，张老师带领师生宣誓，下列说法正确的是（

）A．声音只能在空气中传播 B．师生宣誓的声音是声带振动产生的C．师生的声音音色相同 D．洪亮的宣誓声表明声音的速度很大【答案】B【解析】A．声音的传播需要介质，声音不仅可以在空气中传播，还能在固体，液体中传播，故A错误；B．声音是由物体振动产生的，师生宣誓的声音是由师生们的声带振动产生的，故B正确；C．音色是由材料和结构决定的，不同人的声带结构不同，音色也不相同，故C错误；D．洪亮的宣誓声表明声音的响度大，故D错误。故选B。6、双休日，小科和妈妈一起去外婆家，小科看到电茶壶的水烧开了，就提着电茶壶往暖水瓶中灌水。正灌着时，外婆提醒他：“水快满了，小心烫着。”他一看，水真的快满了，小科是个善于思考的人，泡好茶后，小科就开始研究这个问题，但想了半天，还是不明白其中的道理。她问外婆，外婆却说是“听出来的”。小科还是不懂，你能帮他解决吗?【答案】根据瓶中发出的声音音调的高低判断水是否快灌满了。【解析】往暖瓶中灌水，瓶中发出的声音是由瓶内空气的振动产生的，因为随着瓶里的水的增多，瓶里的空气柱越来越短，空气柱的振动频率越来越高，所以发出的声音的音调也越来越高。7、小利在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，制成了一个水瓶琴，如图所示。对着瓶口吹气，发出的声音是由瓶中振动产生的。依次吹每个瓶的瓶口，发出声音的音调不同，越靠近（选填“左”或“右”）端音调越高。【答案】空气柱

右【解析】声音是由物体的振动产生的，从瓶口向瓶内吹气，声音是由瓶内空气柱振动产生的。质量大的物体较难振动，频率较低，则音调较低，由图知道，从左往右瓶内水的质量逐渐减增大，空气柱长度逐渐减小，所以，声音的音调会变高，则最右边水瓶发出声音的音调最高。8、昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》，她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等为主要伴奏乐器，拨动三弦时，弦_______