初二物理上册声音的特性(提高)知识讲解

声音的特性（提高）

【学习目标】

1.知道声音的三个特性，音调、响度和音色；

2.通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关；

3.会用物理知识解释生活中与声音特性有关的现象。

【要点梳理】

要点一、音调的高低——频率

1.音调：声音的高低叫音调。

2.【高清课堂：《声音的特性》】频率：

（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。

（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。

（3）单位：赫兹（Hz）

3.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。

4.超声波和次声波

一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。

要点诠释：

1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。

2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。

要点二、声音的强弱——响度

1.响度：物理学中，声音的强弱叫做响度。

2.振幅：物体振动的幅度。

3.影响响度的因素：

（1）振幅；

（2）人耳离发声体的距离。

要点诠释：

1、实验证明发声体的振幅越大，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。

要点三、音色

1.声音的特色叫音色，不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要是不同的发声体音色不同。

2.音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化，音色也将变化。如：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。就是利用了不同的发声体音色不同。

要点四、乐音和乐器

1.乐音的波形是规则的。

2.乐器可分为三类：

（1）打击乐器：以鼓为例鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高。击鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，响度越大。

（2）弦乐器：如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。（3）管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。

要点诠释：

1.要注意区别发声体的振动快慢（频率）与振动幅度（振幅）的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、

“沉”、“闷”、“亮”等来描述，响度有时也用“高”、“低”来描述，如“高声喧哗”、“低声细语”等，要注意区别。

2.一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的，从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示，不同乐器奏出相同音调的声音，从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同，但小的附加振动不一样，所以音色不同。

音叉钢琴长笛

【典型例题】

类型一、声音的特性

1.一般来说老虎和小鸟的叫声都不同，其中的叫声音调高，说明了它的声带振动的比较大；而的叫声响度大，说明了它的声带振动的比较大；另外，老虎和小鸟的叫声的也不同。

【思路点拨】音调指声音的高低，由振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的大小、强弱，由振幅决定，振幅越大，响度越大；不同的物体振动发声时，音色一般不同。

【答案】小鸟；频率；老虎；振幅；音色

【解析】小鸟的鸣叫声比较尖、细、脆，是由于小鸟的声带振动频率快，音调高；老虎的叫声比较雄厚、低沉，声响比较大，是由于老虎的声带振动的振幅大，声音的响度大；不同的发声体音色不同。

【总结升华】题目考查了音调、响度、音色。音调是声音的高低，由振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度是声音的大小、强弱，由振幅决定，振幅越大，响度越大；不同的物体振动发声时，音色一般不同。

举一反三：

【变式1】手机在现代社会被普遍使用。当我们接听电话时，能分辨出不同人的声音是依靠声音的，我们还可以通过音量开关改变声音的（前两空填“音调”、“音色”或“响度”）。

【答案】音色；响度

【变式2】【高清课堂：《声音的特性》例4】当火车进站时, 工人师傅总是用铁锤敲打火车轮上的部件, 听了发出的声音, 便分辨出部件间是否有松动, 他主要是依据声音的（）

A. 响度

B. 音色

C. 音调

D. 频率

【答案】B

2.（2015•从化市一模）将某音叉振动时发出的声音输入示波器，在示波器上观察到的波形如图所示，可见波形竖直方向的最大值在减小，表示发生变化的物理量是（）

A．音色B．响度C．音调D．周期

【答案】B

【解析】音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；频率表示物体振动的快慢，物体振动的越快，频率越大。观察图形，相同时间内，经过的周期越多，频率越大。振动物体往返一次叫一个周期。响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大；振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，它决定了声音的响度。

【总结升华】掌握振幅的概念、振幅与响度的关系，频率的概念、频率和音调的关系的解决本题的关键。

举一反三：

【变式】下列说法正确的是（）

A．收音机的音量开关是调节音调的 B．收音机的音量开关是调节响度的

C．一个人音色是不会改变的 D．声音在空气中的速度是不会变的

【答案】B

类型二、综合应用和实验探究

3.（2016•长沙中考）2016年5月21日，长沙“橘洲音乐节”在洋湖湿地公园开唱，“情歌王子”张信哲的倾情演唱，引发现场数千观众大合唱。下列说法正确的是（）

A．歌声通过空气传入现场观众的耳朵

B．现场观众大合唱的声音比张信哲的声音传播速度更快

C．歌手通过麦克风来提高声音的音调

D．现场观众根据响度来识别不同的伴奏乐器

【思路点拨】（1）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声；（2）在同样的环境下，同种介质里，声速是相同的；（3）麦克风可将声音的响度扩大，但不能提高音调；（4）不同发声体发出声音的音色不同，据此可辨别不同的乐器。

【答案】A

【解析】A、在演唱会上，歌声通过空气传入现场观众的耳朵，故A正确；B、在同样的环境下，现场观