第二單元《聲》2.聲的特性及利用（雙基過關）（解析版）

八年級物理大單元設計第二單元聲2.聲的特性及利用知識點一、音調1、概念：物理學中，把聲音的高低稱為音調。聲音清脆、尖細指音調高；聲音粗獷、低沉指音調低。2、頻率：（1）概念：發(fā)聲體每秒鐘振動的次數(shù)叫頻率，用字母f表示。（2）物理意義：用來描述物體振動的快慢。（3）頻率的國際單位是赫茲，簡稱赫，用符號Hz表示。若發(fā)聲體1s振動的次數(shù)為100次，則其頻率為100Hz。3、影響音調高低的因素：（1）音調的高低與頻率有關，發(fā)聲體振動頻率越快，音調越高；振動頻率越慢，音調越低。（2）在相同的時間內，甲圖中波的個數(shù)少，波形稀疏，頻率較低，聲音的音調較低；乙圖中波波的個數(shù)多，波形密集，頻率較高，聲音的音調較高。（3）不同音調的聲音在空氣中傳播的速度相同，且音調不會隨聲音傳播距離的改變而改變?；A自測：1．（2023·新疆·校聯(lián)考模擬預測）頻率為60Hz的聲音，每分鐘振動次數(shù)是（）A．60次 B．1800次 C．3600次 D．缺少條件，無法計算【答案】C【解析】60Hz表示物體在1s內振動60次，則物體在1min內振動的次數(shù)為60s×60次/s=3600次故選C。2．（2023·黑龍江哈爾濱·統(tǒng)考一模）下列有關聲現(xiàn)象的實驗中，不是用來“探究影響音調高低因素”的是（）A．用手指撥動寬容不同橡皮筋吉他B．

用大小不同的力敲擊鼓面C．

改變鋼尺伸出桌面長度，撥動鋼尺D．

改變管內水量，對試管口吹氣【答案】B【解析】A．用手指撥動寬度不同橡皮筋吉他，產生聲音的音調不同，這是為了探究影響音調高低因素，故A不符合題意；B．用大小不同的力敲擊鼓面，鼓面的振幅不同，聲音的響度不同，不能探究影響音調高低因素，故B符合題意；C．改變鋼尺伸出桌面長度，撥動鋼尺，產生聲音的音調不同，可以探究影響音調高低因素，故C不符合題意；D．改變管內水量，對試管口吹氣，產生聲音的音調不同，可以探究影響音調高低因素，故D不符合題意。故選B。3．（2023·遼寧沈陽·八年級沈陽市第四十三中學?？计谀┤鐖D所示，相同的瓶子里裝入了不同的水量，用棒敲擊瓶子時，可發(fā)出不同音調。這些聲音是由___________振動發(fā)出的，（選填：“空氣柱”“水和瓶”）。發(fā)出的聲音音調從左至右是___________（選填“升高”、“降低”或“不變”）。用嘴對準瓶口吹，這些聲音是由___________振動發(fā)出的。（選填：“空氣柱”“水和瓶”）

【答案】水和瓶升高空氣柱【解析】[1][2]用棒敲擊瓶子時，瓶子和水振動發(fā)出聲音，且瓶內的水越多時，越難振動，即振動的頻率越低，相應的音調越低；故圖中發(fā)出的聲音音調從左至右是依次升高。[3]用嘴對準瓶口吹，振動的物體是空氣柱，故聲音是由空氣柱的振動產生的。4．（2022秋·廣東汕頭·八年級?？茧A段練習）學習二胡演奏過程中，小明發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調高低受各種因素的影響，他決定對此進行研究，經(jīng)過和同學們討論提出了以下幾種猜想。猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關；猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關。為了驗證上述猜想是否正確，他和同學們找到了表中所列4種規(guī)格的琴弦，進行實驗。編號ABCD材料規(guī)格尼龍尼龍尼龍鎳合金長度/cm555580①橫截面積/mm210.510.5（1）為了驗證猜想一，應選編號___、____兩種規(guī)格的琴弦進行實驗。（2）為了驗證猜想二，應選編號___、____兩種規(guī)格的琴弦進行實驗。（3）在驗證猜想三時，小明發(fā)現(xiàn)粗心的同學沒有把表中的數(shù)據(jù)填全，表中①的位置所缺數(shù)據(jù)是____。（4）小明在這個探究實驗中，采用的研究方法是______?！敬鸢浮緼BAC55控制變量法【解析】（1）[1][2]為驗證猜想一，應選擇長度和材料都相同，而橫截面積不同的琴弦A、B進行研究。（2）[3][4]為驗證猜想二，應選擇橫截面積和材料都相同，而長度不同的琴弦A、C進行研究。（3）[5]如果驗證猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關，應控制長度和橫截面積相同，故應選B、D進行探究，則表格①的位置所缺數(shù)據(jù)是55。（4）[6]音調的高度與琴弦的材料、長度以及橫截面積有關，當探究音調高度與其中一個因素的關系時，需控制其他因素不變，因此需要用控制變量法進行探究知識點二、響度1、概念：物理學中，聲音的強弱叫響度。2、振幅（1）概念：物體振動的幅度。（2）物體振動時，偏離平衡位置的最大距離越大，振幅就越大。3、影響響度的因素：（1）振幅：發(fā)聲體的振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。（2）距離發(fā)聲體的遠近：距離發(fā)聲體越近，聽到聲音的響度越大；距離發(fā)聲體越遠，聽到聲音的響度就越小。（3）聲音的分散程度：聲音越分散，聽到聲音的響度越小?；A自測：5．（2023·全國·八年級校聯(lián)考假期作業(yè)）如圖甲所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音；如圖乙所示，將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細繩上的乒乓球，觀察乒乓球被彈開的幅度。關于兩圖，下列說法正確的是（）

A．甲圖中改變尺子的長度，聲音響度增大B．乙圖中改變敲擊音叉力度，聲音音調變高C．用甲圖實驗器材不能說明響度與振幅有關D．乙圖更換不同的音叉可以說明音調與頻率的關系【答案】D【解析】A．鋼尺伸出桌面長度越長，撥動它時發(fā)出聲音的頻率越低，音調越低，故A錯誤；?B．改變敲擊音叉力度，音叉的振幅不同，響度不同，故B錯誤；?C．當鋼尺伸出長度一定時，改變撥動鋼尺的力度，鋼尺的振幅不同、響度不同，說明響度與振幅有關，故C錯誤；?D．乙圖更換不同的音叉，頻率不同，可以說明音調與頻率的關系，故D正確。?故選D。6．（2023·四川成都·統(tǒng)考二模）如圖所示是用吸管和棉簽制作的“鳥鳴器”，從管口吹氣，能發(fā)出類似鳥叫的聲音。下列說法不正確的是吹氣（）

A．鳥鳴器發(fā)聲是由空氣柱振動產生的B．鳥鳴器發(fā)出的聲音通過空氣傳播到人耳C．拉動棉簽改變空氣柱長度能改變聲音的響度D．向吸管口吹氣的力度越大，聲音的響度越大【答案】C【解析】A．聲音是由物體的振動產生的，鳥鳴器發(fā)聲是由空氣柱振動產生的，故A正確，不符合題意；B．聲音的傳播需要介質，鳥鳴器發(fā)出的聲音通過空氣傳播到人耳，故B正確，不符合題意；C．拉動棉簽，吸管內振動的空氣柱的長度發(fā)生變化，造成空氣柱振動的快慢不同，頻率不同，音調就會發(fā)生變化，故C錯誤，符合題意；D．向吸管口吹氣的力度越大，空氣中振動幅度越大，聲音的響度越大，故D正確，不符合題意。故選C。7．醫(yī)生用聽診器診病是因為（）A．聽診器能減小聲音的分散，傳人人耳的響聲更大些B．聽診器能使振動的振幅增加，響度增大C．聽診器能改變發(fā)聲體音調D．聽診器能縮短聽者距發(fā)聲體間的距離，使傳入人耳的響度更大些【答案】A【解析】AB．聽診器能減小聲音的分散，同時遮蔽了周圍聲音進入人耳，因此會使傳入人耳的響度更大一些，但它并不能是使心臟的振幅增加，故A符合題意，B不符合題意；C．聽診器不能改變發(fā)聲體的音調或響度，主要是減少了能量的分散，才會使傳入人耳的響度大一些，故C不符合題意；D．即使距離相同，使用聽診器傳到人耳的聲音響度也大得多，故D不符合題意。故選A。8．（2023·河南商丘·統(tǒng)考三模）如圖所示是古代戰(zhàn)爭中被廣泛應用的戰(zhàn)鼓，戰(zhàn)士們聽到的鼓聲是由鼓皮___________產生的；為鼓舞士氣，打鼓人用力敲鼓，這改變了鼓聲的___________（選填“音調”“響度”或“音色”）。

【答案】振動響度【解析】[1]聲音是由物體的振動產生的，戰(zhàn)士們聽到的鼓聲是由鼓皮振動產生的。[2]聲音的響度與聲源振動的幅度有關，振動幅度越大，響度越大；振動幅度越小，響度越小。用力敲鼓，改變了鼓面的振動幅度，這樣做改變了鼓聲的響度。9．如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌面適當?shù)拈L度，撥動鋼尺，就可聽到鋼尺振動發(fā)出的聲音。逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度，用同樣大小的力撥動鋼尺，發(fā)現(xiàn)鋼尺振動的頻率逐漸變___________（選填“高”或“低”），發(fā)出聲音的音調逐漸變___________（選填“高”或“低”）。再用大力撥動鋼尺，可以改變發(fā)出聲音的___________（選填“音調”或“響度”）。實驗采用了___________法。

【答案】低低響度控制變量【解析】[1][2]逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度，伸出桌面的鋼尺越長，振動越慢，頻率越低，則音調越低。[3]不改變鋼尺伸出桌面的長度，用大力撥動鋼尺，鋼尺的振動幅度變大，振幅越大響度越大。因此用大力撥動鋼尺，可以改變發(fā)出聲音的響度。[4]實驗中探究音調與頻率關系時控制撥動力度相同，改變鋼尺伸出桌面的長度；探究響度與振幅的關系時，控制鋼尺伸出桌面的長度，改變撥動力度，因此實驗采用了控制變量法。知識點三、音色1、概念：聲音特有的品質叫音色。它反映每個物體發(fā)出聲音的特有品質。2、差異性：不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音音色不同。不同的物體發(fā)出的聲音，即便音調和響度相同，我們還是能根據(jù)音色分辨出它們。3、音色的影響因素：發(fā)聲體的材料、結構和發(fā)聲方式。微拓展：樂音和樂器：1、樂音：人們把悠揚、悅耳，讓人感到舒服的聲音叫樂音。樂音是發(fā)聲體規(guī)則振動發(fā)出的。2、三種典型樂器：種類示例改變音調的方法改變響度的方法打擊樂器鼓改變鼓皮的繃緊程度改變力度弦樂器二胡改變弦長、粗細、松緊管樂器笛子改變振動空氣柱的長度3、用示波器觀察不同樂器發(fā)出聲音的波形基礎自測10．（2022秋·全國·八年級校聯(lián)考專題練習）音色：音色又叫音品，反映聲音的______與______?！敬鸢浮科焚|特色【解析】[1][2]不同的人、不同的樂器由于結構、形狀等因素的不同，即使發(fā)出音調和響度都相同，但我們也可以區(qū)分，這是通過音色區(qū)分的，音色也叫音品，它放映了聲音的品質和特色。11．（2022秋·八年級校聯(lián)考課時練習）某款智能手機有一個功能叫“智慧語音”，它可以通過識別聲音實現(xiàn)對手機解鎖，該功能主要是根據(jù)聲音的__（選填“音調”“音色”或“響度”）這一特性來實現(xiàn)的。不同的物體發(fā)出的聲音，即使音調和響度相同，但是根據(jù)音色還是能夠區(qū)分它們。音色與發(fā)聲體的__和__有關?！敬鸢浮恳羯牧辖Y構【解析】[1]不同物體發(fā)出的聲音的音色是不同的，智能手機的“智慧語音”，可以通過識別聲音。實現(xiàn)對手機解鎖，該系統(tǒng)主要是根據(jù)聲音的音色這一特征來工作的。[2][3]音色與發(fā)聲體的材料和結構有關。12．（2023·福建廈門·統(tǒng)考二模）兔年春晚節(jié)目《百鳥歸巢》是我國南音四大名譜之一，曲中洞簫以花舌吹法模擬鳥啼聲，主要是模擬聲音的______，發(fā)聲體是______?！敬鸢浮恳羯春崈鹊目諝庵窘馕觥縖1]洞簫以花舌吹法模擬鳥啼的聲音，這是使用洞簫模擬了鳥啼聲音的音色。[2]用洞簫吹出來的聲音是由洞簫內的空氣柱振動產生的，所以發(fā)聲體是洞簫內的空氣柱。13．我們接聽電話時，不看電話號碼也能判斷是誰打來的電話，判斷的主要依據(jù)聲音特性中的（）A．響度 B．音調 C．音色 D．傳播速度【答案】C【解析】不同人聲音的音色不同，區(qū)別出熟悉的人誰在說話，是因為音色不同的原因，與聲音的頻率、音調和響度無關，故C符合題意，故ABD不符合題意。故選C。14．（2023·江蘇宿遷·統(tǒng)考一模）隨著科技的發(fā)展，智能門鎖走進千家萬戶。小李回家不用鑰匙開門，只要說出“暗語”，門就自動打開。下列有關說法正確的是（）A．小李說話時發(fā)出的聲音是一種波 B．小李發(fā)出的聲音在傳播過程中音調逐漸降低C．小李發(fā)出的聲音傳播過程中速度越來越慢 D．這種聲紋鎖辨別聲音的主要依據(jù)是音調【答案】A【解析】A．物體振動產生聲音，聲音在空氣中以波的形式向四面八方傳播，所以，聲音是一種聲波，故A正確；B．聲音的音調由物體振動的快慢決定，聲音在傳播過程中音調不會改變，故B錯誤；C．聲音在同種均勻介質中的傳播速度不會改變，故C錯誤；D．辨別不同的人發(fā)出的聲音主要依據(jù)是音色，故D錯誤。故選A。知識點四、聲與信息：1.超聲波和次聲波（1）聲音：人類能聽到的聲叫可聞聲，簡稱聲音。多數(shù)人能夠聽到的聲音頻率范圍為20Hz到20000Hz。（2）超聲波：頻率高于20000Hz的聲叫做超聲波。（3）次聲波：頻率低于20Hz的聲叫做次聲波。（4）超聲波和次聲波人耳無法聽到，但傳播仍需要介質，在真空中同樣不能傳播。2、聲音可以傳遞信息（1）聽到遠處“隆隆”的雷聲，可以判斷一場大雨即將來臨；（2）鐵路工人用鐵錘敲擊鐵軌，會從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓；（3）醫(yī)生通過“聽診”，判斷病人的病情；（4）人們通過電視、廣播，了解國內國際新聞；（5）“聞其聲、知其人”，人們通過聽不同的聲音，了解周圍的情況；（6）檢修工人通過機器運轉時的異常聲音，判斷機器的故障。結論：聲可以傳遞信息。3、利用次聲波傳遞信息（1）自然災害的監(jiān)測：大自然的許多災害發(fā)聲時，都會產生次聲波。利用靈敏的聲學儀器可以監(jiān)測地震、火山噴發(fā)、臺風、海嘯等自然災害的發(fā)生。（2）監(jiān)控機器的運轉：一些機器在運轉過程中也會產生次聲波，根據(jù)接收到的次聲波，可以判斷機器的運轉情況或可能存在的故障。4、利用超聲波傳遞信息（1）回聲定位：①概念：聲音在傳播過程中遇到障礙物會被反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，可以確定障礙物的位置，這種方法叫做回聲定位。②應用：蝙蝠、倒車雷達、聲吶等（2）B超：醫(yī)生利用B型超聲波探測病人體內的病變。（3）工業(yè)：工人利用超聲波探測工件內部是否有損傷?；A自測15．（2022秋·甘肅慶陽·八年級?？茧A段練習）根據(jù)圖中所給信息，下列說法錯誤的是（）

A．蝙蝠可以發(fā)出頻率為10000Hz的聲音B．人能聽到蝙蝠發(fā)出的部分頻率的聲音C．人的聽覺頻率范圍比人的發(fā)聲頻率范圍大D．15Hz的聲音只要響度足夠大，人耳是能聽到的【答案】D【解析】A．由圖可知，蝙蝠的發(fā)聲頻率范圍是10000Hz~120000Hz，所以蝙蝠可以發(fā)出頻率為10000Hz，故A正確，不符合題意；B．人耳的聽覺頻率范圍是20~20000Hz，蝙蝠的發(fā)聲頻率范圍是10000Hz~120000Hz，所以人能聽到蝙蝠發(fā)出的部分頻率的聲音，故B正確，不符合題意；C．人耳的聽覺頻率范圍是20~20000Hz，人的發(fā)聲頻率范圍是85~1100Hz，所以人的聽覺頻率范圍比人的發(fā)聲頻率范圍大，故C正確，不符合題意；D．人耳的聽覺頻率范圍是20~20000Hz，15Hz的聲音人耳是不能聽到的，故D錯誤，符合題意。故選D。16．（2023·湖南長沙·校聯(lián)考模擬預測）如圖是一種便攜式“聲波盒”，工作時可以產生48000Hz的“高頻波”使液體振動，從而將放入盒中的物體清洗干凈。關于該“高頻波”下列說法正確的是（）A．它在15℃空氣中的傳播速度約為340m/s B．它可以在真空中傳播C．人耳能夠聽見它 D．它不是由物體振動產生的【答案】A【解析】A．聲音在15攝氏度的空氣中的傳播速度約為340m/s，高頻波是聲音，所以在15攝氏度的空氣中傳播速度約為340m/s。故A正確；B．聲音的傳播需要介質，不可以在真空中傳播，故B錯誤；C．聲音的頻率范圍在20Hz到20000Hz時，多數(shù)人能聽到，而48000Hz的聲音頻率高于20000Hz，人耳聽不到，故C錯誤；D．聲音是由物體的振動產生的，聲波盒發(fā)出的高頻波是由物體振動產生的，故D錯誤。故選A。17．（2023·全國·八年級校聯(lián)考假期作業(yè)）科學家在切斷番茄植株莖的過程中，一方面?zhèn)榷鷥A聽，一方面在靠近莖的切口處放置錄音機錄音?？茖W家沒有直接聽到任何聲音，但將錄音帶用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地聽到番茄植株莖的“尖叫”聲。該實驗說明番茄植株遭受傷害后，發(fā)出了（）A．響度很小的超聲波 B．響度很大的超聲波C．響度很小的次聲波 D．響度很大的次聲波【答案】A【解析】人耳聽不到的聲音，說明聲音的頻率不在人耳的聽覺范圍內；錄音帶用超大音量、超低速度播放，才能清晰地聽到番茄植株莖的“尖叫”聲，說明番茄植株遭受傷害后，發(fā)出了響度很小的超聲波，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。18．如圖所示的四種情形中，沒有利用超聲波的是（）A．

用聲吶探測海深 B．

蝙蝠利用聲波發(fā)現(xiàn)昆蟲C．

用“B超”做體檢 D．

大象的“聲音”交流【答案】D【解析】A．用聲吶探測海深屬于超聲波的利用，故A不符合題意；B．蝙蝠利用聲波發(fā)現(xiàn)昆蟲屬于超聲波的利用，故B不符合題意；C．用B超檢查身體是利用超聲波來獲取身體的健康情況的，故C不符合題意；D．大象的“聲音”是一種次聲波，所以人類聽不到大象之間的交流的聲音，但是大象卻能聽見，從而相互交流，故D符合題意。故選D。19．（2022秋·福建寧德·八年級?？茧A段練習）人耳能聽到的聲波的頻率范圍是______Hz，頻率低于______Hz的聲波叫次聲波，地震時產生的強度大的次聲波對人體十分有害?！敬鸢浮?0Hz~2000020【解析】[1][2]人耳能聽到的聲波的頻率范圍是20Hz~20000Hz，頻率低于20Hz的聲波叫次聲波，超過20000Hz的叫超聲波，發(fā)生自然災害時會發(fā)出次聲波，地震時產生的強度大的次聲波對人體十分有害。20．（2022秋·廣東惠州·八年級統(tǒng)考期末）頻率高于______Hz的聲波叫超聲波，人們可以利用超聲波探測海水的深度，這說明超聲波可以傳遞______（選填“能量”或“信息”）。已知超聲波在海水中的傳播速度為1500m/s，用回聲探測器垂直向海底發(fā)射超聲波，經(jīng)過4s后收到回波，則此處海水的深度為______m。【答案】20000信息3000【解析】[1]人耳的聽聲范圍是20~20000Hz，高于20000Hz的是超聲波。[2]聲音可以傳遞信息與能量，人們可以利用超聲波探測海水的深度，這說明超聲波可以傳遞信息。[3]由得，海水的深度知識點五、聲與能量1、實驗探究：過程：將揚聲器對準燭焰，播放音樂現(xiàn)象：燭焰隨音樂“舞動”結論：聲能傳遞能量2、利用超聲波傳遞能量（1）醫(yī)學：超聲波除結石。（2）工業(yè)：超聲波去污垢；超聲波焊接。（3）軍事：超聲武器（4）日常生活：超聲波加濕器；超聲波育種；超聲波潔牙；超聲波除塵。3、利用次聲波傳遞能量（1）特點：傳播路程遠，穿透能力強，頻率低。（2）應用：次生武器基礎自測21．（2023·上?！ぐ四昙壭Ｂ?lián)考假期作業(yè)）下列事例是利用聲傳遞能量的是（）A．科技工作者利用聲吶探測海底深度B．利用超聲波排除人體內的結石C．漁民捕魚時利用聲吶探測魚群的位置D．蝙蝠利用“回聲定位”確定目標的位置【答案】B【解析】聲音可以傳遞信息，聲音能夠傳遞能量。A．科技工作者利用聲吶探測海底深度，說明聲音可以傳遞信息，故A不符合題意；B．利用超聲波排除人體內的結石，屬于利用聲音傳遞能量，故B符合題意；C．漁民捕魚時超聲波探測魚群所在的位置和距離，屬于利用聲音傳遞信息，故C不符合題意；D．蝙蝠利用“回聲定位”確定目標的位置，屬于利用聲音傳遞信息，故D不合題意。故選B。22．（2023·湖北·統(tǒng)考模擬預測）鼓是我國傳統(tǒng)的打擊樂器，鼓聲氣勢磅礴，催人奮進，給人以力量。如圖所示是鼓手擊鼓的情景，下列說法正確的是（）

A．人們通過聲音的音色從現(xiàn)場各種聲音中分辨出鼓聲B．鼓手敲擊鼓面越快，鼓聲的響度越大C．鼓聲的響度越大，鼓聲在空氣中傳播的速度也越大D．人們跟著鼓聲手舞足蹈，說明聲波能傳遞能量【答案】A【解析】A．不同發(fā)聲體的結構和材質不同，所以音色不同，故人們通過聲音的音色從現(xiàn)場各種聲音中分辨出鼓聲，故A正確；B．鼓手敲擊鼓面越快，鼓面振動越快，振動頻率越高，則鼓聲的音調越高，故B錯誤；C．聲音的傳播速度與介質和溫度有關，所以鼓聲的響度不影響聲音在空氣中傳播速度，故C錯誤；D．人們跟