頁專題2聲現象專題2-1音調、響度、音色辨析知識·解讀一、聲音的特征概念聲音的高低聲音的強弱聲音的品質影響因素發聲體振動的頻率，頻率越高，音調越高發聲體的振幅，振幅越大，聲音的響度越強；聲音的響度還與距離發聲體的距離有關發聲體的材料、結構等因素有關描述術語俗稱聲音的“粗”“細”俗稱音量的“大”“小”區別聲音的依據實例男高音、女低音；辨別壺內的水是否滿等低聲細語、引吭高歌、麥克風、擴音器、聽診器等分辨不同的樂器、辨別瓷器的好壞、機器的運轉是否良好等二、音調、響度、音色是聲音的不同特性。1、響度大的聲音，音調不一定高，音調高的聲音，響度不一定大。音色與音調、響度無關，它是我們分辨不同發聲體的依據。2．發聲體的材料“薄”“短”“輕”“緊”時音調高，反之，音調低。3．樂器的三種主要類型(1)打擊樂器：以鼓為例，鼓皮繃得越緊，振動越快，音調越高；擊鼓力量越大，鼓皮振幅越大，響度越大。(2)弦樂器：長而粗的弦振動較慢，發聲音調低；短而細的弦振動較快，發聲音調高。繃緊的弦發聲音調高，松弛的弦發聲音調低。(3)管樂器：管樂器內都包含一段空氣柱，吹奏時空氣柱振動產生聲音，長的空氣柱振動較慢，音調低；短的空氣柱振動較快，音調高。典例·解讀類型一：幾種樂器的音調、響度、音色例1、如圖所示，同學們自制一件小樂器，在8個相同的透明玻璃瓶中裝有不同高度的水，用同樣大小的力敲擊8個玻璃瓶，會發出不同的聲音.這“不同的聲音”主要是指聲音的()A.音調B.振幅C.音色D.響度【答案】A【答案】A【解析】木棍敲擊玻璃瓶時主要是水柱在振動，水越少，越容易振動，振動越快，音調越高.反之越低.例2、如圖所示，是用示波器顯示的不同樂器發出不同聲波的波形圖，其中頻率最高的是()A.長笛B.小提琴C.手風琴D.二胡【答案】B【答案】B【解析】相同時間內，長笛往返了5個周期；小提琴往返了5個多周期；手風琴往返了3個周期；二胡往返了3個周期．經過比較相同的時間內，小提琴經過的周期多，振動的快，頻率大．類型二：音調高低的影響因素例3、如圖所示，四個相同的玻璃瓶里裝有不同高度的水，用筷子敲擊瓶子就可以發出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四個音階，則對應“re(2)”音階的瓶子是()【答案】A【答案】A【解析】當敲擊瓶子時，是瓶子與水柱在振動發聲，隨著瓶內水位的升高，瓶子與水柱越難振動，振動的頻率越來越低，因此音調也會越來越低，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個音階相對應的瓶子序號是D、A、B、C．因此對應“re（2）”音階的瓶子是A．例4、如圖所示，四個相同的玻璃瓶里裝有不同高度的水，用嘴吹瓶子就可以發出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四個音階，則對應“re(2)”音階的瓶子是()【答案】B【解析】當吹瓶子時，是瓶子內的空氣柱在振動發聲，隨著瓶內水位的升高，瓶子內空氣柱變短，振動的頻率越來越高，因此音調也會越來越高，故【答案】B【解析】當吹瓶子時，是瓶子內的空氣柱在振動發聲，隨著瓶內水位的升高，瓶子內空氣柱變短，振動的頻率越來越高，因此音調也會越來越高，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個音階相對應的瓶子序號是C、B、A、D．因此對應“re（2）”音階的瓶子是B．例5、下列與聲有關的語句中，所表達的物理含義是：（1）節日里的鑼、鼓聲“震耳欲聾”，說明鑼、鼓聲的____________大．（2）歌唱家的歌聲“悅耳動聽”，說明歌唱家的歌聲的____________好．（3）小女孩的講話“脆如銀鈴”，說明小女孩說話聲的___________高．【答案】（1）響度；（2）音色；（3）音調．【答案】（1）響度；（2）音色；（3）音調．【解析】（1）“震耳欲聾”，說明聲音大，響度大．（2）“悅耳動聽”說的是聲音的響度大.（3）“尖厲刺耳”，指的是聲音比較高，指音調高類型四：圖像的含義例6、如圖所示聲波的波形圖，下列說法正確的是()A.甲、乙的音調和響度相同B.甲、丙的音調和音色相同C.乙、丁的音調和音色相同D.丙、丁的音色和響度相同[來【答案】A【答案】A【解析】A、從圖中可以看出，相同時間內，甲和乙振動的頻率相同，所以音調相同的是甲和乙．故A正確；B、甲、丙的振動的頻率不同，故音調不同，沒有指明是同一種樂器，故音色不一定相同，故B錯誤；C、乙、丁的振動的頻率相同，故音調相同，沒有指明是同一種樂器，故音色不一定相同，故C錯誤；D、丙、丁的振幅不相同，故丙、丁響度不相同，音色也不一定相同，故D錯誤；例7、編鐘是中國傳統的古老打擊樂器，由青銅鑄成，它由不同的鐘依照大小排列，并懸掛在一個巨大的鐘架上，編鐘常與編磬組合使用，“金石之聲”中的“金”就是指編鐘，“石”指編磬.亦傳至中亞其他地區.現有四個編鐘，如圖所示，它們按從大到小的順序由左至右排列，其中有一編鐘上有一隱形的裂痕.為了查找出這口編鐘，用錘子分別敲擊它們，將所產生的聲波輸入示波器中，顯示出的對應的波形圖分別如圖所示，則下列關于敲鐘時用力大小和判斷裂痕的有無的說法中正確的是()A、敲甲編鐘用力最大，乙編鐘有裂痕B、敲丙編鐘用力最大，丁編鐘有裂痕C、敲乙編鐘用力最大，丁編鐘有裂痕D、敲丙編鐘用力最大，乙編鐘有裂痕【答案】B【答案】B【解析】從圖中可以看出，振幅最大的時丙圖，因此敲丙編鐘用力最大，故AC錯誤；音調與振動快慢有關，丁的質量最小，故丁的振動頻率最快，音調最高，而圖中丁的音調不是最高，因此丁編鐘有裂痕，故B正確，D錯誤．類型五：音速相關計算例8、飛機在空中水平勻速飛行。徐冰同學站在水平地面上,用學習過的光力學知識,測量飛機的飛行速度,以及聲音在空氣中的傳播速度。當他聽到飛機的聲音從頭頂正上方傳來時,發現飛機在他前上方與地面成37°角的方向,如圖1-3所示。已知h=2052m,飛機從頭頂正上方到達他前上方與地面成37°角的位置時用時6s。求飛機速度以及聲音在空氣中的傳播速度。(直角三角形一個角為37°角時,三個邊長度之比為3：4：5)【答案】【答案】456m/s【解析】解:聲音在空氣中的傳播速度v聲=ht=2052m由比例關系知,此段時間飛機飛行距離s=43則飛機速度v飛機=st=43ht=43v聲=4培優·訓練一、選擇題1、下列說法錯誤的是()。A．發聲體每秒振動的次數越多，音調就越高，響度也越大B．聲源離人耳越近，響度就越大，振動幅度越大C．音色與發聲體的結構、材料有關D．棒擊鼓面越重，鼓面振動幅度越大，響度越大2、古典名著《三國演義》中，猛將張飛單槍匹馬在長坂坡當陽橋頭，一聲大喝，嚇退曹操十萬大軍。這個典故形容張飛聲音()。A．音調高B．頻率高C．響度大D．音色差3、有些老師上課時使用便攜擴音設備，使聲音更加洪亮，這是為了增大聲音的()。A．音調B．音色C．頻率D．響度4、如圖所示，在四個完全相同的玻璃杯內裝有質量不等的同種葡萄酒，用大小相同的力敲擊四個玻璃杯，會發出不同的聲音．這“不同的聲音”主要是指聲音的()。A．音調B．振幅C．音色D．響度5、鼓浪嶼因其西南面有海蝕洞受浪潮沖擊，聲如擂鼓而得名。“擂鼓”一詞生動描述了聲音的兩種特性，分別是()。A．響度與音色B．響度與音調C．樂音與噪聲D．超聲與次聲6、醫生在診病時使用聽診器，聽診器()。A．能使心臟振動的振幅增加，響度增大B．能改變心跳的頻率，使音調變調C．能改變心跳的音色，使聲音好聽些D．能減少聲音的發散，可以增大響度7、用手機通話時，我們可以辨別出熟悉的朋友的聲音，這是根據聲音的什么特性來辨別的()。A．頻率B．音調C．音色D．響度8、下列四個句子：(1)這首歌調太高，我唱不上去；(2)引吭高歌；(3)她是唱高音的；(4)請勿高聲喧嘩．其中“高”字指音調的是()。A．(1)(2)B．(2)(4)C．(1)(3)D．(3)(4)9、如圖所示，用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒，聽到卡片聲音發生變化．這個實驗用來探究()。A．音調是否與聲源振動頻率有關B．聲音能否在真空中傳播C．聲音能否在固體中傳播D．聲音傳播是否需要時間10、有一種專門存放貴重物品的“銀行”，當人們存放了自己的貴重物品后，要用儀器記錄下自己的“手紋”、“眼紋”、“聲紋”等，以便今后只有用這些細節獨有的特征才能親自取走物品，防止被別人領走，這里的“聲紋”記錄的是人說話的()。A．音調B．響度C．音色D．三者都有11、如圖所示聲波的波形圖，下列說法正確的是（）A．甲、乙的音調和響度相同B．甲、丙的音調和音色相同C．乙、丁的音調和音色相同D．丙、丁的音色和響度相同二、填空題1、音調是指聲音的_________，它是由發聲體振動的_________決定的，_________越高，音調越高。女同學聲音比男同學聲音尖細一些，就是因為女同學聲帶的振動頻率比男同________。2、俗語“震耳欲聾”“聲音刺耳”“聞其聲知其人”反映聲音的特征分別是_________、_________、________。3、如圖所示的是湖北隨州曾侯乙墓出土的戰國時期的編鐘，是世界上現存最大、最完整的編鐘。這套編鐘依大小次序分3層8組，懸掛在鐘架上，你猜想編鐘音調的高低和編鐘的大小有沒有關系？為什么這樣猜想？4、小蘭同學在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂器的弦振動時，猜想：即使在弦張緊程度相同的條件下，發聲的音調高低還可能與弦的粗細、長短及弦的材料有關。于是她想通過實驗來探究一下自己的猜想是否正確，下面是她在實驗時控制的琴弦條件。（1）如果小蘭同學想探究弦發聲的音調與弦的材料的關系，你認為她應該選用表中編號為_________的兩根琴弦進行比較。（只填字母代號）（2）如果小蘭同學想探究弦發聲的音調與弦的長度的關系，你認為她應該選用表中編號為_________的兩根琴弦進行比較。（只填字母代號）（3）如果小蘭同學想探究弦發聲的音調與弦的橫截面積的關系，你認為她應該選用表中編號為_________的兩根琴弦進行比較。（只填字母代號）（4）探究過程通常采用下列一些步驟：①實驗研究；②分析歸納；③提出問題合理猜想；④得出結論等。你認為小蘭要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序應該是_________：（只填寫數字代號）。三、閱讀與計算1、大雪后為什么很寂靜在冬天，一場大雪過后，人們會感到外面萬籟俱靜．這是怎么回事？難道是人為的活動減少了嗎？那么，為什么在雪被人踩過后，大自然又恢復了以前的喧囂？原來，剛下過的雪是新鮮蓬松的．它的表面層有許多小氣孔．當外界的聲波傳入這些小氣孔時便要發生反射．由于氣孔往往是內部大而口徑小．所以，僅有少部分波的能量能通過出口反射回來，而大部分的能則被吸收掉了．從而導致自然界聲音的大部分能均被這個表面層吸收，故出現了萬籟俱寂的場面．

而雪被人踩過后，情況就大不相同了．原本新鮮蓬松的雪就會被壓實，從而減小了對聲波能量的吸收．所以，自然界便又恢復了往日的喧囂．(1)根據剛才的閱讀，你得到的結論是什么？(2)在生活中比較高檔的音箱四周都用多孔的海綿包著，你知道這是為什么嗎？2、如圖所示，是幾個聲音的波形，圖a和圖b所示為兩個不同音叉的波形，圖c、圖d、圖e所示為小提琴、長笛和法國號的波形．（1）圖a和圖b哪個音叉的音調較高？哪個音叉的叉股較短？（2）比較圖c、圖d、圖e三圖，小提琴、長笛、法國號它們是否正在演奏同樣音調和頻率的音符？（3）假若三樂器演奏同一音符，你可以聽出它們的區別，它們的波形圖是否完全一樣？3、小明在學習聲學知識時，向老師提出了一個問題：“老師，我感覺火車靜止和運動兩種情況下，人耳聽到的鳴笛聲除了響度不同以外，音調也不同．當火車向我靠近的過程中，火車的鳴笛聲變大而且比靜止時聲尖，這是不是說明當聲源運動時，它的響度和音調都發生了變化呢？”老師對小明善于觀察，勤于思考的良好學習習慣提出了表揚，并肯定了他的猜想和感受．問題一：根據小明的感受，你認為當他不動，火車向他靠近的過程中，火車鳴笛聲的響度發生了怎樣的變化？火車靠近他的過程中，火車鳴笛聲的音調與火車靜止時鳴笛聲的音調相比，有什么變化？寫下你的看法：當小明的猜想得到老師認可后，他又開始思考這種現象形成的原因是什么．老師建議他在活動中體會和學習．老師讓小明完成下面的活動：先站在離墻4米遠的地方，每秒向墻上擲一個網球，擲10個球，感覺網球撞擊墻的聲音間隔；然后正對墻，向墻走去，在走的過程中擲球，而且還是每秒擲一個球，再感覺網球撞擊墻的聲音間隔．在活動中小明感覺到兩次網球撞擊墻的頻率不同．他終于明白為什么火