2020八年级物理上册声音的三要素 13页

声音的三要素 ‎ ‎·知识精讲·‎ 一．声音的三要素 ‎1．音调：音调就是声音的高低。音调是由声源的频率高低决定的，频率越高，音调也越高。弦乐器的音调与弦的长短、粗细、松紧有关；管乐器的音调由发音部分的气体体积大小决定，体积越小，音调越高。‎ 人的听觉频率范围是，我们把频率高于的声音叫做超声波，低于的声音叫做次声波。‎ ‎2．响度：响度就是人耳感觉到的声音的大小。响度由声源的振动幅度决定：振幅越大，响度越大；还跟距离声源的远近有关：距离越远，响度越小。‎ 在声学中，人们通常用分贝（dB）作为单位来计量声音的大小（强度）。人的理想声音环境是；为保证休息和睡眠，噪声应不超过；为保证正常工作和学习，应控制噪声不超过；为保护听力，应控制噪声不超过。‎ ‎3．音色：音色（也叫音品）反映的是声音的品质。音色取决于发声体本身，不同发声体的材料、结构不同，其振动情况是不同的，发出的声音的特色也就不同。‎ 二．波长、频率和波速 三．声的利用 ‎1．声与信息：声能传递信息。举例：‎ ‎（1）回声定位：声呐。可探测海洋深度、获得水中鱼群的信息等；‎ ‎（2）B超：利用超声波获得人体内部疾病的信息；‎ ‎（3）大象用人类听不到的次声波来交流；‎ ‎（4）铁路工人用铁锤敲击钢轨，从异常的声音中发现松动的螺栓；‎ ‎（5）远处传来的隆隆雷声，预示着大雨将至；‎ 13‎ ‎（6）医生通过听诊器诊断疾病；‎ ‎（7）利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息。‎ ‎2．回声定位：利用声音的反射特性。举例：‎ ‎（1）蝙蝠在在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离；海豚利用声波识别食物,敌人和它们周围的环境；‎ ‎（2）声呐：利用回声定位探测海洋的深度。‎ ‎3．声与能量：声是一种波动，能够传递能量。举例：‎ ‎（1）利用超声波在液体中引起的强烈振动，来清洗钟表等精细的机械，如超声波清洗器、电动牙刷等；‎ ‎（2）超声波碎石机：向人体内的结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外。‎ ‎·三点剖析·‎ 一．核心考点： ‎ ‎1．声音特性的运用★★‎ ‎2．波长、频率和波速★★★（2016年北京中考新增考点）‎ 二．重难点和易错点：‎ 音调、响度和音色是中考的必考考点，主要从以下几个方面去把握：‎ ‎1．辨析声音的三要素：女生比男生的音调高，“太高了，唱不上去”，女高音（海豚音），乐谱中的数字等都指的是音调；“大点声说话”，“不敢高声语”，调节音量等都是只响度；分辨出不同人或者乐器的声音，声音很有“磁性”等都是指音色。‎ ‎2．三要素的影响因素，音调<->频率；响度<->振幅；音色<->材料。‎ ‎3．注意新增考点波长、频率和波速，识别振动图像。‎ 13‎ ‎·题模精选·‎ 题模一：音调 例‎1.1.1‎ 小强在使用小提琴前，常常旋动琴弦轴调节琴弦的松紧，这样做的目的主要是为了改变声音的　　．‎ ‎【答案】 音调 ‎【解析】 解：调节琴弦的松紧，就会改变琴弦的振动快慢，所以旋动琴弦轴调节琴弦的松紧，这主要是为了改变声音的音调．‎ 故答案为：音调．‎ 例‎1.1.2‎ 小明观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的琴弦振动时，猜想：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声音调的高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是他在实验时控制的琴弦条件．‎ ‎（1）如果想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为他应该选用表中编号为______的弦（只填写字母代号）。‎ ‎（2）想探究弦的音调与弦的长度的关系应选________，想探究弦的音调与弦的材料的关系应选________。本题的探究实验所用的方法叫做__________法。‎ ‎【答案】 （1）DE（2） BC；AB；控制变量法 ‎ ‎【解析】 根据猜想发声音调的高低可能与弦的粗细、长短及弦的材料三个变量有关，如果想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，根据控制变量法，应该保持长短、弦的材料相同，弦的粗细不同来探究。同理想探究弦的音调与弦的长度的关系应该保持弦的材料、弦的粗细相同，长度不同的来探究。想探究弦的音调与弦的材料的关系应该选择、弦的粗细、长度相同，材料不同的探究 题模二：频率 例‎1.2.1‎ 如图所示，将薄木片从木梳的梳齿上以不同速度滑过，可以用来研究乐音特征（　　）‎ 13‎ A． 响度 ‎ B． 音调 ‎ C． 音色 ‎ D． 以上都可以 ‎【答案】B ‎【解析】 薄木片从木梳的梳齿上以不同的速度滑过，梳子齿振动快慢不同，频率不同，音调不同．此实验研究音调跟频率的关系．‎ 例‎1.2.2‎ 如图是童谣“小蜂蜜”的一段歌词与乐谱，当小玲唱到“大家一起”这四个字期间，音调逐渐升高．关于这期间小玲声音变化的描述正确的是____‎ A． 声带振动一次的时间逐渐增加 B． 声带每秒振动的次数逐渐增加 C． 声波的传播速度逐渐增大 D． 声波的振动幅度逐渐增大 ‎【答案】B ‎【解析】 解答本题需要知道音调和频率之间的关系以及频率的定义，同时要了解一些基础的乐理知识．‎ ‎（1）根据五线谱标识可知，“大家一齐”的简谱应为“1、2、3、4”，即音调逐渐在升高．‎ ‎（2）音调的高低是由频率决定的，频率是指发声体在1s内振动的次数．‎ 通过五线谱判断出音调在逐渐升高，音调由频率决定，所以其频率在逐渐升高，频率的定义是发声体在1s内振动的次数，所以判断出1s内的振动次数变多．‎ 故选B．‎ 例‎1.2.3‎ 要使小提琴的音调变低，下列方法可行的是（　　）‎ A． 拉紧琴弦 ‎ B． 增加发声部分的弦的长度 C． 缩短发生部分的弦的长度 ‎ D． 用更大的力弹拨琴弦 ‎【答案】B ‎【解析】 通过改变琴弦的松紧可以改变琴弦振动的快慢，所以要使小提琴发出的声音的音调变低，可以将琴弦变松弛一些，也可以改变增加琴弦发声部分长度，这样可以让琴弦振动减慢，音调就会变低．‎ 题模三：超声波、次声波 例‎1.3.1‎ （1）声呐在海洋勘察和军事方面都是一种重要的仪器．从知识上看，它是一种能定向发射和接受________的设备；‎ 13‎ ‎（2）地震发生前，由于地壳的振动，会产生___________；‎ ‎（3）蝙蝠靠发出________来探测飞行中的障碍和发现昆虫；‎ ‎（4）B超利用_________工作。（选填“超声波”或“次声波”）‎ ‎【答案】 （1）超声波（2）次声波（3）超声波（4）超声波 ‎【解析】 蝙蝠、声呐和B超靠超声波工作；地震发生前，会产生次声波。‎ 例‎1.3.2‎ 地震发生前，由于地壳的振动，会产生次声波。人对次声波____________感受（选填“有”或“没有”），但次声波能够被某些动物听到。由右表提供的数据可知，对地震产生的次声有感受的动物是________和狗。‎ ‎【答案】 没有；大象 ‎【解析】 我们通过课本学习知道人的听觉范围是，从表格中可以查出大象的听觉频率范围是，狗的听觉频率范围是，猫的听觉频率范围是，蝙蝠的听觉频率范围是Hz；‎ 而次声波的振动频率低于，所以只有狗和大象能听到次声波，能够在地震前预感到。‎ 故答案为：没有；大象 题模四：响度和振幅 例‎1.4.1‎ 如图26甲所示，在鼓面上撒上一些纸屑，轻敲鼓时看到纸屑上下跳动，这个现象说明，正在发声的物体都在_______；比较甲、乙两次敲鼓的情况，两次鼓面上的纸屑振动的幅度不同，说明两次鼓发出声音的________不同。‎ ‎【答案】 振动；响度 ‎【解析】 纸屑跳动，说明发声的物体在振动；鼓面上纸屑振动的幅度不同，鼓发出声音的响度不同。‎ 13‎ 题模五：影响人耳听到的声音响度大小的因素 例‎1.5.1‎ 要想使得听到的锣声更响些，下列办法中最好的是（ ）‎ A． 加大敲锣力度，同时人离锣远些 B． 减小敲锣力度，同时人离锣近些 C． 加大敲锣力度，同时人离锣近些 D． 减小敲锣力度，同时人离锣远些 ‎【答案】C ‎【解析】 声音的响度与声源的振幅及距声源的远近有关，敲锣力度越大且离锣越近，则听到的锣声越响，所以选项C正确.‎ 题模六：音色 例‎1.6.1‎ 有一种新型声纹锁，只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，如果换了其它人，即使说出暗语也打不开，这种声纹锁辨别声音的主要依据是____．‎ ‎【答案】 音色 ‎ ‎【解析】 ‎ 不同人声音的音色不同，区别出谁在说话，是因为音色不同的原因，声纹锁主要是依据声音的音色来辨别主人的．‎ 故答案为：音色．‎ 题模七：声音特性的运用 例‎1.7.1‎ （1）唱歌时有人说“那么高的音我唱不上去”，这里的“高”指的是_________。‎ ‎（2）而“引吭高歌”里的“高”指的是_________。‎ ‎（3）“未见其人先闻其声”是因为不同的人的声音具有不同的_________。‎ ‎（4）小明在弹奏吉他时，往往要调整吉他弦的松紧程度，他这样做的目的是要改变弦声的_________。‎ ‎（5）看电视时，调节音量按键，实质是改变电视机发出声音的_________。（填“音调”，“响度”或“音色”）‎ ‎（6）比较牛和蚊子的叫声，________的叫声音调较高，________的叫声响度大。‎ ‎【答案】 （1）音调（2）响度（3）音色（4）音调（5）响度（6）蚊子；牛 ‎【解析】 音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高；响度：人耳感觉到的声音的大小，它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；音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志。‎ 歌的调子高是指音调高；“引吭高歌”里的“高”是指响度；“未见其人先闻其声”是因为不同的人的声音具有不同的音色。‎ 13‎ 调整吉他弦的松紧程度，越紧振动的频率越大，音调越高．所以调整吉他弦的松紧程度是要改变弦声的音调的。‎ 看电视时，调节音量按键，是让声音更大一些，更容易听到，所以实质是改变电视机发出声音的响度。‎ 蚊子的翅膀振动频率快，发出声音的音调响度较高；而牛的声带振动幅度大，发出声音的响度比较大。‎ 例‎1.7.2‎ 有一种电子牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。正确的说法是（ ）‎ A． 刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B． 超声波的音调很低，所以人听不到 C． 超声波不是由物体振动产生的 D． 超声波能传递能量 ‎【答案】D ‎【解析】 A.刷牙时，人听不到，是因为超声波频率过低，人耳听不见 B.超声波的频率很低，所以人听不到 C.所有声音都是由物体振动产生的 D.超声波能传递能量 例‎1.7.3‎ 如图所示，编钟是我国春秋战国时代的乐器．下列说法中错误的是（ ）‎ A． 敲击钟时发出的声音是由钟振动而产生的 B． 敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度不同 C． 敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音 D． 人耳能区分不同乐器的声音是因为它们的音色不同 ‎【答案】B ‎【解析】 A、敲击钟时发出的声音是由钟振动而产生的，故A正确；‎ B、敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度相同，故B错误；‎ C、敲击大小不同的钟能发出声音的高低不同，即音调不同，故C正确；‎ D、人耳能区分不同乐器的声音是因为它们的音色不同，故D正确 13‎ 题模八：波长、频率和波速 例‎1.8.1‎ 如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中音调相同的是____；响度相同的是____．‎ ‎【答案】 甲和乙；甲和丙 ‎【解析】 此题主要考查的是声音的三个基本特性--音调、响度和音色，以及对其影响因素的了解和掌握．基础性题目，难度不大．‎ 声音的特性有三个：音调、响度和音色．音调和发声体的振动频率快慢有关系；响度和发声体的振幅大小有关．‎ 从甲乙丙三幅图可以看出，甲和乙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的．所以甲和乙的音调是相同的；‎ 甲和丙两种波形的振幅是相同的，因此它们的响度是相同的．‎ 故答案为：甲和乙；甲和丙．‎ 例‎1.8.2‎ （1）如下图中，该波的波长是_______cm。‎ ‎（2）海面上停着一条船，一个人观察到每隔10s有一个波峰经过这条船，则可知该波浪的频率为_______Hz。‎ ‎【答案】 （1）2（2）0.1‎ ‎【解析】 波长是相邻两个波峰或者波谷的距离；频率是周期的倒数，为f=。‎ 例‎1.8.3‎ 声音在均匀空气里传播过程中（　　）‎ A． 声速逐渐减小 ‎ B． 频率逐渐减小 ‎ C． 振幅逐渐减小 ‎ D． 声速、频率、振幅都不变 ‎【答案】C ‎【解析】 A、声音在同种介质中传播时速度不变，故A错误；‎ 13‎ B、声音在传播过程中，音调不变，故频率也不变，故B错误；‎ C、响度与振幅和距离有关，距离越远，响度越小，故声音在空气中传播过程中，响度变小，振幅也变小，故C正确；‎ D、综合ABC选项知D项错误．‎ 故选C．‎ 题模九：声音的利用 例‎1.9.1‎ 如图所示，将一支点燃的蜡烛放在扬声器的前方，当扬声器发出较强的声音时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动．扬声器的纸盆由于____发出声音，声音通过____传到烛焰处，烛焰的晃动说明声音具有____．‎ ‎【答案】 振动；空气；能量 ‎【解析】 本题主要考查学生对：声与能量的了解和掌握，是一道基础题．‎ 声音能传递信息，也能传递能量．‎ 当扬声器发出较强的声音时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动．扬声器的纸盆由于振动发出声音，声音通过空气传到烛焰处，烛焰的晃动说明声音具有能量．‎ 故答案为：振动；空气；能量．‎ 例‎1.9.2‎ 图中的吼猴是世界上叫声最响的动物之一，它能以雷鸣般的吼声警告其他动物不要侵犯它的领地．这里的“雷鸣般”描述的是声音的　　　　　　，吼声起到警告作用说明声音能传递　　　　　　．‎ ‎【答案】 响度；信息．‎ ‎【解析】 这里的“雷鸣般”指声音非常大，即是指的声音的响度特性；‎ 吼声起到警告作用说明声音能传递信息；‎ 13‎ 例‎1.9.3‎ （1）超声清洗及超声碎石是利用声能传递_______的性质工作的。‎ ‎（2）回声定位则利用了声能传递__________的性质。‎ ‎（3）用声纳探海深利用了声能传递__________的性质。‎ ‎（4）利用B超做体检利用了声能传递__________的性质。‎ ‎（5）汽车上的电子防盗报警装置，在汽车被撬开时能发出报警声，提醒人们车辆被盗，这是利用了声音可以传递____。‎ ‎【答案】 （1）能量（2）信息（3）信息（4）信息（5）信息 ‎【解析】 根据声音可以传递信息，也可以传递能量。‎ 超声清洗及超声碎石是利用声能传递能量的性质工作的，而利用B超做体检、回声定位则利用了声能传递信息的性质。在汽车被撬开时能发出报警声，提醒人们车辆被盗，这是利用了声波能传递信息。‎ ‎·随堂练习·‎ 随练1.1 音乐小组的几位同学制作了各自的乐器，乐器发声的波形图如图所示，对此说法不正确的是____‎ A． 乐器发声时都在振动 B． 乐器发声的音色相同 C． 乐器发声的响度相同 D． 乐器发声的音调相同 ‎【答案】B ‎【解析】 此题主要考查了声音的产生，声音的三要素及区别，有关这几个概念要注意区分．‎ 解决此题需掌握：①声音是由物体振动产生的；‎ ‎②声音的三个特性：音调、响度和音色，并能够搞清影响它们的因素．音调与发声体的振动频率有关；响度与振幅有关；音色与发声体有关．‎ A、因为声音是由物体振动产生的，所以乐器发声时都在振动．此选项正确，不合题意．‎ 13‎ B、不同乐器、不同发生体的材料和结构不同，产生的音色会不同，我们是靠音色来辨别乐器的种类，所以音乐小组的几位同学的各自的乐器音色不同．此选项错误，符合题意．‎ C、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．观察图示可知振幅相同，所以乐器发声的响度相同．此选项正确，不合题意． ‎ D、频率表示物体振动的快慢，物体振动的越快，频率越大，音调越高．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．观察图示可知发声体振动的频率相同，所以音调相同．此选项正确，不合题意．‎ 故选B．‎ 随练1.2 唱歌时有人说“那么高的音我唱不上去”，这里的“高”指的是 ；而“引吭高歌”里的“高”指的是 ；“未见其人先闻其声”是因为不同的人的声音具有不同的 。‎ ‎【答案】 音调；响度；音色 ‎【解析】 音调：声音的高低，由发声体的振动频率决定，频率越高，音调越高；响度：人耳感觉到的声音的大小，它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；音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志．歌的调子高是指音调高；“引吭高歌”里的“高”是指响度；“未见其人先闻其声”是因为不同的人的声音具有不同的音色 随练1.3 人们听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶翅膀振动的频率__________20Hz，人能听到蜜蜂飞行的声音，是因为蜜蜂翅膀振动的频率大于20Hz且__________20000Hz。（选填“大于”、“等于”或“小于”）‎ ‎【答案】 小于；小于 ‎【解析】 蝴蝶飞行时，扇动翅膀的频率在5次/秒左右，小于20Hz，属于次声波，所以人听不到蝴蝶飞行的声音；‎ 人能听到蜜蜂飞行的声音，是因为蜜蜂翅膀振动的频率大于20Hz且小于20000Hz，在人耳的听觉范围内；‎ 随练1.4 为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的是（　　）‎ 13‎ A． A选项 B． B选项 C． C选项 D． D选项 ‎【答案】D ‎【解析】 （1）掌握声音的三个特性，三个特性的影响因素．‎ ‎（2）掌握声的发生、传播．‎ ‎（1）声音三个特性：音调、响度、音色．音调跟频率有关，频率越大，音调越高．体积大，质量大的物体难振动，频率小，音调低．响度跟振幅有关．音色跟材料和结构有关．‎ ‎（2）物体发声时一定振动，振动停止，发声停止．‎ A、硬纸板接触齿数不同的齿轮．振动的频率不同，发出的声音的音调不同，不符合题意．‎ B、改变钢尺伸出桌边的长度振动的频率不同，发出的声音的音调不同，不符合题意．‎ C、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音调不同，不符合题意．‎ D、改变吹笔帽的力度，振幅不同，响度不同．研究响度跟振幅的关系．符合题意．‎ 故选D．‎ 随练1.5 如图3所示的几个实验中，能够探究“声音的响度与振幅的关系”的是（ ）‎ ‎ A B C D 图3‎ A． 用力吹一根管子，并将它不断剪短，听声音的变化情况 13‎ B． 用大小不同的力敲打鼓面，观察纸屑跳动的情况 C． 把罩内的空气抽取一些后，听闹钟的铃声变化情景 D． 小刚轻声说话，小丽通过“土电话”听小刚的声音 ‎【答案】B ‎【解析】 ：A、用力吹一根细管，将它不断剪短，空气柱减小，空气容易振动，频率增大，音调变高，声音变高．研究的是音调和频率的关系，不符合题意；‎ B、用大小不同的力敲打鼓面，纸屑跳动高度不同，鼓面振幅不同，响度不同．研究响度跟振幅的关系，符合题意；‎ C、罩内抽出空气，闹铃铃声明显减小，说明声音传播需要介质，不符合题意；‎ D、用“土电话”通话，传播声音的介质是细线，这说明固体可以传播声音，不符合题意。‎ 故选B 13‎