8 声音的特性

声音的特性
一、知识要点
1．音调
1）物理中把声音的高低叫做音调。

2）影响音调高低的因素：
①我们把物体一秒钟振动的次数叫做频率，单位：赫兹Hz，简称赫。

频率来描述物体振动的快
慢,频率决定声音的音调,
①音调与频率的关系：频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。

3）三个频率范围
人的听力：20Hz～20000Hz．
次声波：发声频率低于20Hz的声音。

有些次声波对人体的健康有害。

超声波：发声频率高于20000Hz的声音。

动物的听觉范围通常和人不同。

人和一些动物的发声和听觉得频率范围
类别发声频率范围（Hz）听觉频率范围(Hz)
人85—110020—20000
狗452—180015—50000
猫760—150060—65000
蝙蝠10000—1200001000—120000
海豚7000—120000150—150000
大象14—241—20000
2．响度
1）响度：物理中把声音的强弱叫做声音的响度。

2）影响声音的响度的因素：振幅、距声源的距离及声音的分散程度。

3）振幅：物体振动的幅度叫做振幅。

物体的振幅越大，产生声音的响度越大。

3．音色：物理上，把不同的物体发出的声音具有不同的品质、特色叫音色。

二、例题讲解
【例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，同时注意钢尺振动的快慢。

改变钢尺伸
出桌边的长度，用大小相同的力再次拨动钢尺，对比两次实验可得出，
钢尺伸出桌边的长度越长，振动越____，发出声音的音调越___，说
明音调的高低与发声物体的振动_____有关，_____越高，音调越___。

『练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
『练2』笛子演奏者不停地用手指堵住不同的笛孔，是为了改变声音的() A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
『变式』小明制作的乐器“水瓶琴”如图所示，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。

（1）若用相同的力量敲击水瓶，它们就能发出不同的音调，此时发出声音的声源是（选填“空气柱”或“水喝瓶”）的振动，盛水越多，敲击是发出的声音的音调越。

（2）若用嘴依次吹瓶口，也能发出不同音调，此时发出声音的声源是（选填“空气柱”或“水喝瓶”）的振动，瓶中空气柱越短，振动得越快，频率越，发出声音的音调就越。

【例2】人能感受到的声音的频率范围是从____Hz到_______Hz。

某种昆虫靠翅膀振动发声，这种昆虫的翅膀在3 s内振动了900次，则它的振动频率为_____Hz，人耳___(选填“能”或“不能”)听到这种昆虫翅膀振动的声音。

『练1』如图所示，下列说法正确的是()
A.人的听觉频率范围是85～1 100 Hz
B.狗的听觉频率范围是15～50 000 Hz
C.蝙蝠能听到次声波
D.大象能听到超声波
『练2』超声驱狗器，对着狗打开开关，狗能听到巨大的噪声并躲开，而旁边的人什么也没听见，从而避免了遛狗伤人事故。

如果要使人也听到此声音，可以将_____________(填“音量调大”或“音调调低”)。

『练3』2021年5月21日，云南大理漾濞县连发多次地震，最高达 6.4级。

地震时会伴有___________(填“超声波”或“次声波”)的产生；一般情况下，声波在地面下岩石中的传播速度比在空气中的传播速度______(填“快”或“慢”)。

【例3】响度跟发声物体的_______和距离发声体的_______有关。

响度跟振幅的关系：振幅越______，响度越______。

响度跟距离发声体远近的关系：距发声体越______，响度越______。

增大响度的主要方法是____________________。

『练1』某同学分别对同一鼓面轻敲和重击一下，两次发出的声音，不同的是()
A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
『练2』机械手表放在耳朵附近，听到表针走动的声音较小；把一个气球放在手表与耳朵之间相互贴紧，听到表针走动的声音较大。

这两种情况声音的主要差别是() A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
『练3』利用如图所示装置研究声现象时，进行了如下实验：
①不敲击音叉，将音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察现象；
②轻敲音叉，将音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察现象；
③用力敲击音叉，将音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察现象。

(1)由①②对比可以说明：物体的________产生声音。

(2)由②③对比可以说明：声音的________与物体振动的振幅有关。

(3)在本实验中，乒乓球的作用是________(填字母序号)。

A.仅起转换作用
B.仅起放大作用
C.同时起转换和放大作用
【例4】企鹅繁殖期间，企鹅妈妈捕鱼归来，能在几十万只企鹅嘈杂的叫声中精准地分辨出孵蛋的企鹅爸爸的声音，它主要利用了声音的什么性质( )
A.音调B．音色C．响度D．频率
『练1』如图所示是四种不同乐器。

演奏它们时，我们看
不到它们而能分辨出它们的声音，是依据听到它们发出声
音的()
A.响度
B.音调
C.音色
D.波形
『练2』微信是一种重要的社交软件，人们越来越习惯通过微信发送语音来交流，如图是微信聊天窗口截图。

这种“闻其声知其人”，通过声音识别人的主要依据是()
A.音调
B.响度
C.音色
D.频率
【例5】两物体发出的声音经过同一个示波器显示的波形图，如图所示。

关于这两个声音的对比，下列说法正确的是()
A.甲发出声音的响度较大，音调较低
B.甲发出声音的响度较小，音调较高
C.乙发出声音的响度较小，音调较低
D.乙发出声音的响度较大，音调较高
『练1』如图所示为声波的波形图。

下列说法正确的是()
A.甲、乙的音调和响度相同
B.甲、丙的音调和音色相同
C.乙、丁的音调和音色相同
D.丙、丁的音色和响度相同
『练2』如图所示是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图，甲和丙________(填“音调”“音色”或“响度”)相同，其中_____音调高；甲、乙、丙中响度最大的是_____，音调最高的是_____。

【例6】如图所示，小明设计了下面几个实验探究声音的特征：
1）为了探究音调与什么因素有关，你认为下面四幅图中不能够完成探究目的的是_____。

2）如图A所示，硬纸板接触齿数不同的齿轮，齿数越多，_____（填“音调”、“响度”或“音色”）越高。

如图D所示，吹笔帽发出的声音是_____振动产生的。

3）如图B所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到_____（填“钢尺”或“桌面被拍打”）振动的声音，若改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的_____（填“音调”、“响度”或“音色”）变大；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，仔细聆听钢尺振动发出声音后，发现音调逐渐变低了，观察发现此时钢尺振动慢了，当钢尺伸
出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音，这时由于__________。

『练1』在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。

经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。

为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。

1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与_________的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？_______（“能”
或“不能”）。

2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选_________（填写编号）的琴弦。

3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根铜琴弦J，请写出它的长度为________cm和横截面积________mm2。

4）在评估交流中，同学们一致认为采用_________（“两根”或“三根”）琴弦实验更好。

理由：________________________________________。

三、反馈练习
1. 为庆祝建党100周年，某校在报告厅排演男女声大合唱，其中关于声音的知识，下列说法正确的是()
A. 女生的音调高是因为女生的声带振幅大
B. 合唱声传到楼下，说明气体可以传声
C. 听众可通过音调分辨出不同伴奏乐器发出的声音
D. 合唱使得声音的音调更高
2. 如图所示声波的波形图，下列说法正确的是()
A. 甲、乙的音调相同
B. 甲、丙的音色相同
C. 乙、丙的响度相同
D. 甲、丙的音调相同
3. 伴随着火箭的轰鸣，2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，发射取得圆满成功。

“轰鸣”主要是指声音的()
A. 响度大
B. 音调高
C. 频率高
D. 振幅小
4. 在学校组织的文艺汇演中，小红同学用二胡演奏了《二泉映月》，如图所示，演奏
过程中，她不断变换手指在琴弦上的位置，其目的是改变()
A. 音调
B. 响度
C. 音色
D. 声速
5. 舞龙舞狮是我国民间的传统习俗，舞龙舞狮过程中，往往用敲锣和击鼓来助兴，下
列说法正确的是()
A.锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到，说明声音的传播不
需要时间
B.越用力敲击锣面，锣面振动幅度越大，发出声音的音调越高
C.人们能区分锣声和鼓声，主要是它们的音色不同
D.锣鼓声可以在真空中传播。