20202021年八年級上冊新課預習講練一體化資源第2.2課時聲音的特性1．音調（1）音調：聲音的高低叫做音調．（2）頻率：物體每秒內振動的次數．頻率表示物體振動的快慢，其單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz.（3）影響因素：音調的高低由聲源的振動頻率決定．頻率越高，音調就越高．說明：音調越高，聲音聽起來越尖細；音調越低，聲音聽起來越低沉．2．超聲波和次聲波（1）人能感受到的聲音頻率有一定范圍，在20Hz～20000Hz之間．高于20000Hz的聲叫做超聲波，低于20Hz的聲叫做次聲波．人耳聽不到超聲波和次聲波．（2）大自然的許多活動伴隨有次聲波產生．比如地震、火山噴發、臺風、海嘯等．通常次聲波對人體有害．3．響度（1）響度：聲音的強弱叫做響度．（2）振幅：物體在振動時偏離原來位置的最大距離．振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越?。?）影響響度的因素：振幅的大小、距離發聲體的遠近和聲音的傳播方向．振幅越大，距離發聲體越近，傳播方向越集中，則聲音的響度越大．說明：①轉換法：不易觀察的現象通過易觀察的現象體現出來．發聲的音叉看不到振動幅度的大小，可以通過細線懸掛的泡沫小球被彈開的幅度來體現，這是一種轉換法的思想．②音調與響度是聲音的兩個本質不同的特征，音調高響度不一定大，響度大音調也不一定高，如男低音歌唱家大聲演唱時，女高音歌唱家輕聲伴唱，女高音雖然音調高，但響度小，男低音的音調低，但響度大．4.音色（1）定義：聲音的品質和特色．（2）影響因素：不同發聲體的材料、結構不同，發出聲音的音色不同．說明：①音色反映了聲音的品質，不同發聲體發出的聲音的音色是不同的．因此我們能根據音色來分辨不同的人、不同的樂器．②同一個人的音色會隨著年齡的增長，以及飲食、起居、健康、訓練等因素而變化．（3）三種樂器①打擊樂器：以鼓為例，鼓皮繃得越緊，音調越高，擊鼓的力量越大，鼓皮的振動幅度越大，聲音越響亮．②弦樂器：弦樂器是通過弦的振動發聲的，影響弦樂器音調高低的因素有弦的長短、粗細和松緊程度等．③管樂器：管樂器是靠里面的空氣柱振動發聲的，空氣柱的長短不同，發出聲音的音調也不同．說明：探究影響樂器音調高低的因素時，應注意控制變量法的運用．控制其他因素不變，只改變其中一個因素，研究音調高低與這個因素的關系．知識點一音調的探究及理解1.定義：音調是指聲音的高低，它是由發聲體振動的頻率決定的，頻率越大，音調越高。2.影響音調高低的因素：鋼尺試驗方法：控制變量法（控制每次鋼尺的振幅相同）。注意事項：緊壓鋼尺，和桌面接觸部分不能發出聲音，避免產生干擾。實驗設計：將鋼尺一端伸出桌邊，撥動鋼尺，聽它振動發出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢，改變鋼尺伸出桌邊的長度，再次撥動。注意兩次實驗中振動幅度大致相同。比較兩種情況下鋼尺振動的快慢和發聲的音調。實驗結論：物體的音調高低和振動快慢有關。振動越快，音調越高；振動越慢，音調越低。3.頻率：物體在每秒內振動的次數叫頻率，它的單位是赫茲（Hz）。例如：人心跳每分鐘72次，則心跳頻率為1.2Hz。4.超聲波和次聲波的產生及現象人耳能感受聲音的頻率有一定的范圍，多數人能聽到的頻率范圍大約從20Hz到20000Hz。人們把高于20000Hz的聲叫超聲波；把低于20Hz的聲叫次聲波，它們都統稱為聲。蝙蝠、海豚發出的聲常為超聲波；地震、海嘯、臺風、火山爆發、核爆炸，還有大象發出的聲叫次聲波。人的發聲頻率在851100Hz，一般說來，成年男子的聲帶長而厚，振動頻率低；成年女子的聲帶短而薄，振動頻率較高，所以女子說話的音調比男子高些。5.有關改變振動的快慢來改變音調高低的例子（1）滑動梳子，快慢改變，則音調改變；（2）齒輪旋轉，齒數不同，紙條發生振動的快慢不同，則頻率不同；（3）管樂器、溫水瓶等，空氣柱越短，振動越快，音調越高；（4）敲擊編鐘、裝有不同質量水的瓶子，質量越大，振動越慢，音調越低；（5）弦樂器，弦的長短、粗細、松緊不同，振動快慢不同，音調不同。6.頻率相關知識、波形圖頻率表示物體振動快慢的物理量，頻率決定了音調的高低。頻率的高低在波形圖上反映為波形的疏密。如果聲音的音調越低，則波形較稀疏，相同時間內振動次數較少，頻率較低；如果聲音的音調較高，則波形較密集，相同時間內振動次數較多，頻率較高。注意：吹裝有水的瓶子與敲擊裝有水的瓶子，判斷音調高低的方式是不同的。吹瓶子時，聲源是空氣柱，空氣柱越短，振動越快，音調越高；敲擊瓶子時，聲源是瓶壁玻璃及水部分，質量越大，振動越慢，音調越低（空氣柱越短的瓶子）?！纠?】如圖是樓梯中的一部分，從A到B是長短不同的鐵護欄，一個同學用一根小木棒迅速從B到A逐一敲過鐵護欄欄桿，此過程中，一定發生改變的是聲音的（）A．音調 B．響度 C．音色 D．音色和響度【解析】用木棒敲過從B到A是長短不同的鐵護欄，鐵護欄的長度不同，體積和質量都不同，振動快慢不同，頻率不同，音調一定不同；都是木棒敲打鐵護欄，物體的材料和結構都相同，音色不會有明顯改變；用力大小可能相同，鐵護欄的振動幅度可能相同，響度可能相同。故選：A?！咀兪?】如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，改變鋼尺伸出桌邊的長度，用同樣大小的力撥動鋼尺，聽它發出的聲音，則可聽到鋼尺發出聲音不同的是（）A．響度 B．音調 C．音色 D．振幅【解析】在用相同的力撥動尺子的過程中，發現尺子露出桌面越短，振動越快，音調越高；尺子露出桌面越長，振動越慢，音調越低；即音調的高低和物體振動的快慢有關，物體振動越快，音調越高，物體振動越慢，音調越低。故選：B?！咀兪?】奧地利科學家多普勒于1843年首先提出了“多普勒效應”，這一原理應用于聲學中可概括為：聲源靠近觀察者相對運動時，觀察者接收到聲波的頻率會變快，反之則會變慢。國慶節期間曉峰同學在外出游玩時，聽到駛向自己的車輛在鳴笛時與平時聽到的聲音相比，音調會變高（選填“變高”或“變低”）。【解析】因為聲源靠近觀察者相對運動時，觀察者接收到聲波的頻率會變快，反之則會變慢。故學生聽到駛向自己的車輛在鳴笛時與平時聽到的聲音相比，音調會變高。故答案為：變高。知識點二響度實驗探究及理解1.實驗：探究影響響度大小的因素實驗設計：（1）幾次用不同的力敲擊音叉，并將振動的音叉靠近乒乓球，觀察乒乓球被彈開的幅度。實驗現象：幾次用不同的力敲擊音叉，乒乓球被彈開的幅度不同，用力越大，乒乓球被彈開的幅度越大，聲音的響度越大。實驗結論：聲音的響度與振動的幅度有關，物理學中用振幅來表示，物體的振幅越大，聲音的響度越大。實驗拓展：它除了跟發聲體振動的振幅有關，還跟距發聲體的遠近有關，距離發聲體越遠，聲音越發散，能量越小，響度越小，用喇叭可以減小聲音的分散，使聲音傳播得更遠。振幅：物體離開平衡位置的最大距離叫振幅。轉換法（放大法）：在探究聲音響度的影響因素實驗中，使音叉振動幅度不同，然后通過音叉彈開乒乓球的距離遠近來反應振幅大小。表示響度的說法有：聲如洪鐘、音量的大小、輕聲慢步、竊竊私語、低聲細語、引吭高歌、高聲喧嘩、“不敢高聲語，恐驚天上人”。2.響度的波形圖響度的大小取決于振幅，振幅越大，響度越大。振幅的大小在波形圖上反映為波形的高低。3.增強響度的方法（1）增大振幅；（2）拉近聽者與聲源的距離；（3）減少聲音的發散。如下圖所示4.有關“高”“低”在音調與響度中的辨析日常用語中聲音的“高”與“低”，有時指音調，有時指響度，含義不是唯一的。響度一般和力量、距離相聯系。音調則無關。日常生活中常用“尖”、“細”、“脆”等詞形容聲音的音調很高，例如“脆如銀鈴”就是指音調。（1）男低音、女高音：男生聲帶振動慢，音調低，女生聲帶振動快，音調高，故指音調。（2）“高音我唱不上去”、“低音我唱不下來”指的是音調（3）放聲高歌、引吭高歌、高聲談笑：是指聲帶振動幅度大，即發出聲音的響度大?！纠?】清明假期，羅莊區萬城春暖花開公園游人如織，熱鬧非凡，附近路段擁堵嚴重，車輛鳴笛不斷，嚴重擾民。為提醒游客安全，公園工作人員用大喇叭在公園內播放安全知識。關于此現象，下列說法正確的是（）A．工作人員調節大喇叭的音量，是為了改變聲音的音調 B．大喇叭發出的聲音是超聲波 C．聲音在空氣中的傳播速度是3×108m/s D．城區禁止機動車鳴喇叭，是在聲源處減弱噪聲【解析】A、調節大喇叭的音量，是為了改變聲音的響度，故A錯誤；B、大喇叭發出的聲音不是超聲波，人的聽力范圍：20Hz——20000Hz，故B錯誤；C、聲音在空氣（15℃）中的傳播速度為340m/s，故C錯誤；D、禁止機動車鳴喇叭，是在聲源處減弱噪聲，故D正確。故選：D?！咀兪?】如圖所示的實驗裝置，當把鐘罩里的空氣抽的越來越少時，聽到鬧鈴的聲音越來越小，此現象說明了響度與什么有關（）A．振幅 B．頻率 C．距離的遠近 D．介質的疏密【解析】將鬧鈴放在密封罩內，鬧鈴和人耳之間有空氣和密封罩，空氣是氣體、密封罩是固體，人能聽到聲音，當逐漸的把密封罩內的空氣抽出時，鬧鈴的聲音越來越小，直到聽不到聲音，說明聲音的傳播需要介質，介質的多少會影響聽到的聲音的響度，故D正確。故選：D?！咀兪?】關于線上學習期間的聲音，下列說法正確的是（）A．調節旋鈕增大音量，增大了聲音的音調 B．有時學生回答問題聲音聽起來很小，是因為學生發出了次聲波 C．電腦里傳出來的老師講課聲音在空氣中傳播速度為3400m/s D．學生聽老師講課，是利用了聲音能夠傳遞信息的特性【解析】A、響度指聲音的強弱，與振幅和距離有關，故調節旋鈕增大音量，增大了聲音的響度，故A錯誤；B、人的發聲頻率范圍大約為85～1100Hz，次聲波的頻率低于20Hz，人發不出次聲波，故B錯誤；C、電腦里傳出來的老師講課聲音在空氣中傳播速度為340m/s，故C錯誤；D、學生聽老師講課，利用了聲音能夠傳遞信息，故D正確。故選：D。知識點三音色及波形1.音色。音色是指不同發聲體聲音的特色，不同發聲體在音調和響度相同的情況下，音色是不同的，用音色來判斷不同物體發出的聲音。2.影響音色的因素：不同物質本身的材料、結構。3.音色與波形圖下面三種樂器的波形圖，即使在頻率與振幅相同的情況下，波的形狀不同，音色就不同。4.音色現象及利用（1）未見其人，先聞其聲；（聽聲辨人）（2）聲紋鎖；（3）敲擊瓷器辨別是否具有裂痕；（聽聲辨物）（4）手拍打西瓜的方式判斷是否成熟；（5）機器運轉是否良好。5.音調、響度及音色三種波形的區分觀察聲音的波形圖，從波形的疏密程度來認識音調的高低，從波形的高低來判斷響度的大小，從波形的形狀來判斷音色?！纠?】智能有這樣一個功能：你本來是豎著拿的，將它轉了90°，屏幕上的頁面也自動轉了90°，這是由于內有一個感應器，這個感應器的功能可能是為了判斷（）A．的重力大小的 B．的重力方向的 C．的光亮度 D．的音量【解析】內部有一個重力感應器，由一個重物和兩個互相垂直的對力敏感的傳感器組成，只所以能感受到方向的改變，是因為當轉動時，重力方向不變，始終豎直向下，而互相垂直的傳感器卻發生了轉動，所以重物對每個傳感器的力發生了變化，故B正確。故選：B?！咀兪?】關于聲現象，下列說法正確的是（）A．根據音調可以判斷是哪位歌手正在唱歌 B．通過觀察示波器中的波形，可以發現響度大的聲音波形更密集一些 C．多數人能夠聽到的頻率范圍大約在20Hz～2000Hz D．為了保證休息和睡眠，聲音不超過50分貝【解析】A、根據音色可以判斷是哪位歌手正在唱歌，故A錯誤；B、通過觀察示波器中的波形，可以發現響度大的聲音波形更偏離平衡位置更高一些，故B錯誤；C、多數人能夠聽到的頻率范圍大約在20Hz～20000Hz，故C錯誤；D、為了保證休息和睡眠，聲音不超過50分貝，故D正確。故選：D?！咀兪?】電視正在放“翻過了一座山、越過了一道彎…”歌聲時，正在廚房炒菜的媽媽突然跑出來說“是岳云鵬唱的”。媽媽的判斷依據是聲音的（）A．振幅 B．響度 C．音調 D．音色【解析】正在廚房炒菜的媽媽突然跑出來說“是岳云鵬唱的”。媽媽的判斷依據是聲音的音色不同。故ABC錯誤，D正確。故選：D。1．為了慶祝中國共產黨成立100周年，學校以班級為單位組織“唱紅歌”比賽。同學們正在認真排練，校園里傳出陣陣“洪亮”的歌聲，這里的“洪亮”主要是指聲音的（）A．響度 B．音色 C．頻率 D．音調【解析】校園里傳出陣陣“洪亮”的歌聲，這里的“洪亮”指的是聲音的大小，指響度大。故選：A。2．4月20日壽光蔬菜博覽會隆重開幕，我市某文藝團體舉辦公益慶祝活動，活動中一名男中音歌唱家在放聲歌唱時，由女高音輕聲伴唱，則男中音比女高音（）A．頻率高，振幅大 B．頻率低，振幅小 C．頻率低，振幅大 D．頻率高，振幅小【解析】由題知，男中音歌唱家在放聲歌唱，女高音輕聲伴唱，所以男中音比女高音的音調低、響度大，根據影響音調和響度的因素可知，男中音聲帶的振動頻率低，振幅大，故C正確。故選：C。3．小明用調弦軟件在同一位置測吉他弦剛發聲的參數，兩次撥A弦后界面如圖，則（）A．第一次測得的響度比第二次大 B．第一次測得的音調比第二次高 C．第二次測得A弦每秒振動73次 D．擰緊A弦后再撥動每秒振動的次數變少【解析】根據圖示可知，第一次撥動時聲音的響度為56dB，頻率為145.4Hz，即振動次數為145.4次；第二次撥動時聲音的響度為73dB，頻率為106.0Hz，即振動次數為106.0次，因此第一次測得的響度比第二次小，第一次測得的音調比第二次高，擰緊A弦后再撥動每秒振動的次數多，故B正確，ACD錯誤。故選：B。4．如圖為某種聲音的波形圖，下圖為四種發聲器發出聲音的波形圖，那么如圖的聲音可能發自下圖中的哪一個發聲器（）A．B．C．D．【解析】音色與發聲體有關，不同樂器、不同發聲體的材料和結構不同，產生的音色會不同，我們是靠音色來辨別樂器的種類，波形圖的形狀代表了音色，分析四種發聲器發出聲音的波形圖可知，只有A選的波形圖與題目提供的聲音的波形圖相同，則音色相同，故聲音可能發自四個圖中的A發聲器。故選：A。5．如圖甲、乙分別是利用同一個示波器顯示的兩段聲音的波形圖的部分截圖，分析圖形，下列說法正確的是（）A．甲圖的聲音音調較高 B．乙圖的聲音響度較大 C．兩種聲音的音色相同 D．兩種聲音的頻率相同【解析】AD、由圖象可知，相同時間內，甲、乙振動的次數相同，即甲、乙振動的頻率相同，甲、乙音調相同；故A錯誤，D正確。B、由圖象可知，甲、乙振幅相同，故甲、乙響度相同，故B錯誤。C、甲、乙波形不同，音色不同，故C錯誤。故選：D。6．用相同大小的力分別敲擊甲、乙兩個音叉，音叉發出的聲音輸入同一儀器后的波形圖如圖2所示，下列說法正確的是（）A．甲的音調比乙低 B．乙的振動頻率比甲低 C．甲的響度比乙高 D．乙的振動幅度比甲小【解析】AB、由圖知，相同時間內甲音叉振動的次數比乙音叉振動的次數少，所以甲音叉振動的頻率比乙低，甲音叉發出的聲音音調比乙低，故A正確，B錯誤；CD、由圖知，甲音叉與乙音叉偏離原平衡位置的距離相同，所以甲和乙的振幅相同，則發出聲音的響度相同，故CD錯誤；故選：A。7．如圖，把一個裝有少量水的杯子放在桌面上，用一只手按住底座，將另一只手的手指潤濕后沿著杯口邊緣摩擦使其發出聲音。下面關于水杯發聲說法正確的是（）A．聲音是由于杯中空氣振動產生的；杯中水量越小，音調越低 B．聲音是由于杯中空氣振動產生的；杯中水量越大，音調越低 C．聲音是由于杯和水振動產生的；杯中水量越小，音調越低 D．聲音是由于杯和水振動產生的；杯中水量越大，音調越低【解析】如圖的實驗中，當用手指潤濕后沿著杯口邊緣摩擦時，是杯子和水發生了振動，當水量越大時，杯子和水越難振動，因此可以得出杯中的水量越大，音調越低，水量越小，音調越高。故只有選項D符合題意。故選：D。8．把大小和材質都不同的甲、乙（如圖1所示）兩個水杯分別放在圖2中O點處，小凱用木筷敲杯子發出聲音，用專業儀器在P點測得相關數據如表一所示，則下列說法中正確的是（）頻率f（Hz）聲音強弱等級（dB）甲40050乙60030A．甲與乙相比，乙的音調低 B．與乙相比，甲發聲的響度較大 C．甲、乙的音色相同 D．快速敲擊甲杯，其音調將會升高【解析】A、音調是聲音的高低，由振動頻率決定，單位用Hz表示，由表格數據可知，乙的頻率值600Hz高于甲的頻率400Hz，故甲與乙相比，乙的音調高，故A錯誤；B、響度是聲音的大小，由表格數據可知，甲的分貝值50dB高于乙的30dB，則甲和乙相比，甲的響度更大，故B正確；C、甲、乙兩個水杯材質不同，發聲體不同，故音色不相同，故C錯誤；D、音調由聲源振動頻率決定，與敲擊頻率無關，故D錯誤。故選：B。9．下列有關聲現象的實驗中，能用來探究聲音的響度與什么因素有關的是（）A．如圖所示，手指蘸水摩擦杯口發聲，同時增加杯子的水量 B．如圖所示，響鈴時，不斷抽出瓶內的空氣 C．如圖所示，室內播放收音機時，導致喇叭前方的燭焰能搖晃 D．如圖所示，用大小不同的力敲鼓【解析】A、用手指蘸水摩擦杯口時，杯子由于振動發聲，增加杯中的水量時，杯子振動的頻率發生變化，聲音的音調發生變化，此實驗是用來探究影響音調高低的因素，故A不符合題意；B、響鈴時，不斷抽出鐘罩內的空氣，聽到鐘罩內鬧鐘發出的聲音變小，這是探究聲音傳播的條件，故B不符合題意；C、收音機播音時，喇叭前方的燭焰搖晃，表明聲音能夠傳遞能量，故C不符合題意；D、用大小不同的力敲鼓時，用的力越大，鼓面的振動幅度增大，發出聲音的響度就增大，此實驗是用來探究聲音的響度與什么因素有關，故D符合題意。故選：D。10．寫出圖甲、乙兩個實驗可以探究的物理知識：甲：真空不能傳聲。乙：音調跟頻率的關系（或響度跟振幅的關系）。【解析】甲：逐漸抽出玻璃罩內的空氣，玻璃罩內的空氣越來越稀薄，聽到鬧鈴聲越來越小，進一步推理可知真空不能傳聲。乙：①使鋼尺伸出桌面的長度不同，用相同的力撥動鋼尺，伸出長度越長，鋼尺振動頻率越小，聽到聲音的音調越低，這是探究音調跟頻率的關系；②保持鋼尺伸出桌面的長度相同，用大小不同的力撥動鋼尺，觀察鋼尺的振幅并聽聲音的大小，還可以探究響度跟振幅的關