專題2.2 聲音的特性【六大題型】（舉一反三）（解析版）-2024-2025學(xué)年八年級上冊物理舉一反三系列（人教版2024）

專題2.2聲音的特性【六大題型】【人教版2024】TOC\o"1-3"\h\u【題型1音調(diào)及其影響因素】 2【題型2響度及其影響因素】 4【題型3音色】 6【題型4聲音三要素的辨別】 7【題型5超聲波和次聲波】 9【題型6綜合實驗與探究】 11知識點(diǎn)1：音調(diào)及其影響因素1.樂音：我們把聽起來優(yōu)美動人的聲音稱為樂音。2.頻率：物體振動的快慢用每秒內(nèi)振動的次數(shù)來表示，這個物理量叫做頻率。（1）物理意義：頻率是描述物體的振動快慢的物理量。（2）單位：赫茲（Hz）3.音調(diào)：物理學(xué)中用音調(diào)表示聲音的高低。4.音調(diào)與頻率的關(guān)系：音調(diào)與發(fā)聲體振動的頻率有關(guān)。頻率高，音調(diào)就高，聽起來尖細(xì)；頻率低，音調(diào)就低，聽起來低沉。要點(diǎn)詮釋：探究影響發(fā)聲體振動頻率的因素：1.提出問題：發(fā)聲體振動的快慢與哪些因素有關(guān)？2.猜想和假設(shè)：發(fā)聲體的振動頻率和材料的長短、粗細(xì)、松緊有關(guān)。3.實驗過程：如圖所示，將一把鋼尺按緊在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽它振動發(fā)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，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，再次撥動。4.結(jié)論：鋼尺伸出的越短，振動的越快，頻率越高音調(diào)就越高?！绢}型1音調(diào)及其影響因素】【例1】（2023·牡丹江）如圖所示，中國科技館中的展品“曾侯乙編鐘”，用青銅鑄成，17個大小不同的鐘懸掛在一個鐘架上、用大小相同的力敲擊不同的鐘，能發(fā)出不同的聲音，這是指聲音具有不同的（）。A.響度 B.音色 C.音調(diào) D.傳播途徑【答案】C?！窘馕觥坑么笮∠嗤牧η脫舨煌溺?，編鐘的質(zhì)量不同（體積不同），振動的快慢不同，即振動頻率不同，所以發(fā)出聲音的音調(diào)不同，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！咀兪?-1】（（2023·棗莊）如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面邊緣。先將尺一半伸出桌面，用力撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音；再增加尺伸出桌邊的長度，用相同的力撥動鋼尺，聽到的聲音（）。A.響度變大B.響度變小C.音調(diào)變高D.音調(diào)變低【答案】D?！窘馕觥繉⒁话唁摮呔o按在桌面邊緣，先將尺的一半伸出桌面，用力撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，再增加尺伸出桌邊的長度，用相同的力撥動鋼尺，鋼尺振動的頻率會變慢，鋼尺振動發(fā)出聲音的頻率變慢，音調(diào)會變低。故選D?！咀兪?-2】(2021廣東廣州中考)如圖所示,甲鼓發(fā)聲時鼓皮每秒振動的次數(shù)比乙的少,甲、乙相比,甲鼓皮 ()A.發(fā)聲的響度一定較大B.發(fā)聲的音調(diào)一定較低C.振動的幅度一定較小D.振動的頻率一定較高【答案】B?！窘馕觥考坠陌l(fā)聲時鼓皮每秒振動的次數(shù)比乙的少,說明甲鼓皮振動的頻率比乙鼓皮的低,甲鼓皮發(fā)聲的音調(diào)比乙鼓皮的低;由于題目中未提及甲鼓皮和乙鼓皮的振幅,所以不能判斷其響度大小。故B正確。【變式1-3】（2022·寧夏·銀川唐徠回民中學(xué)三模）圖中是八個相同的玻璃瓶，裝有高度不同的水。用筷子分別敲擊瓶口，下列說法正確的是（）A．聲音主要是由瓶內(nèi)空氣振動產(chǎn)生的B．聲音主要是由玻璃瓶和水振動產(chǎn)生的C．a(chǎn)瓶的音調(diào)最低D．d瓶的響度最小【答案】B【解析】AB．聲音是由物體振動產(chǎn)生的，敲擊瓶子時，聲音是由瓶子和水柱的振動產(chǎn)生的，故A錯誤，B正確；C．從左往右瓶內(nèi)水的質(zhì)量逐漸增多，從左往右敲擊瓶子時，瓶子和水振動越來越慢（即振動頻率越來越低），所以聲音的音調(diào)會變低，即a瓶的音調(diào)最高，h瓶的音調(diào)最低，故C錯誤。D．由于響度與振幅有關(guān)，所以，若敲擊的力度相同，則振幅相同，響度相同，故D錯誤。故選B。知識點(diǎn)2：響度及其影響因素響度：物理學(xué)中，把聲音的強(qiáng)弱稱為響度。（1）振幅：振動的幅度叫做振幅。（2）影響響度的因素：（1）聲源的振幅；（2）人到聲源的距離。要點(diǎn)詮釋：1.實驗證明發(fā)聲源的振幅越大，聲音的響度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅變大，聲音的響度增大。2.聲音在介質(zhì)中傳播能量會衰減，傳播距離越遠(yuǎn)，聲音的能量減小得越多，響度越小。但是，需要注意的是聲音的音調(diào)并不改變，也就是說介質(zhì)不會改變聲音的頻率，不能說距離遠(yuǎn)了，聽不清楚了，是因為音調(diào)變低了?！绢}型2響度及其影響因素】【例2】（2022·山東聊城·中考真題）如圖所示，小慧同學(xué)用小錘輕敲和重敲音叉，并將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細(xì)繩上的乒乓球，聽音叉發(fā)聲的同時觀察乒乓球被彈開的幅度變化。她想探究的問題是（）A．聲音產(chǎn)生的原因 B．聲音傳播的條件C．音調(diào)和頻率的關(guān)系 D．響度與振幅的關(guān)系【答案】D【解析】乒乓球振動幅度越大，說明音叉振動幅度比較大，物體的振幅影響聲音的響度，振幅越大，響度越大，所以此實驗探究聲音的響度跟振幅的關(guān)系。故D符合題意，ABC不符合題意。故選D?！咀兪?-1】（2023·鄂州）鄂州是全國文明城市，為了不影響他人，市民在公共場所不高聲喧嘩，說話盡量輕言細(xì)語。這里“輕言細(xì)語”是指聲音的（）。A.音調(diào)低 B.響度小 C.音色美 D.頻率低【答案】B?！窘馕觥俊拜p言細(xì)語”是指聲音的音量小，即響度小，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！咀兪?-2】（2023·邵陽）學(xué)校舉行紅歌比賽，團(tuán)團(tuán)同學(xué)班合唱《歌唱祖國》，“五星紅旗迎風(fēng)飄揚(yáng)，勝利歌聲多么嘹亮……”?！岸嗝脆诹痢敝嘎曇舻模ǎ.音色好 B.音調(diào)高 C.響度大 D.頻率高【答案】C?！窘馕觥坑深}意可知，歌詞中的“多么嘹亮”是指勝利的歌聲音量很大，很遠(yuǎn)都能聽到，而不是低聲細(xì)語唱出來的，這里的“多么嘹亮”是指聲音的響度大。A．音色指的是聲音的特點(diǎn)特征，故A不符合題意；B．音調(diào)是指聲音的高低，顯然與題意中的“多么嘹亮”表達(dá)的意思不符，故B不符合題意；C．歌詞中的“多么嘹亮”就是指聲音響度大，故C符合題意；D．聲音的頻率指發(fā)聲體每秒振動的次數(shù)，頻率的大小決定了音調(diào)的高低，故D不符合題意。故選C?！咀兪?-3】如圖所示,是醫(yī)生用聽診器檢查病人心臟跳動的情況,醫(yī)生使用聽診器主要是為了 ()A.增大和病人之間的距離,增大聲音的響度B.適當(dāng)改變心臟跳動頻率,使音調(diào)變高C.增大心臟跳動幅度,使響度增大D.減少聲音的分散,增大所聽到的聲音的響度【答案】D【解析】聽診器可以減少聲音的分散,從而增大所聽到的聲音的響度。知識點(diǎn)3：音色音色：音色也叫音質(zhì)或音品，它反映了每個物體發(fā)出的聲音特有的品質(zhì)。如：用不同的樂器演奏同一樂曲時，它們的波形不同。影響音色的因素：音色是由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)和振動方式（如彈奏的手法）等因素造成的。要點(diǎn)詮釋：1.有經(jīng)驗的工人師傅可以通過聽聲音來辨別機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否良好。就是利用了不同的聲源音色不同。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(xùn)練等因素而變化?！绢}型3音色】【例3】（2023·宜昌）“蟬噪林逾靜，鳥鳴山更幽”這兩句千古傳誦的名句，被譽(yù)為“文外獨(dú)絕”。下列關(guān)于人們聽到的蟬叫聲和鳥鳴聲說法正確的是（）。A.都是由于人耳鼓膜振動產(chǎn)生的；B.都是通過空氣傳播的；C.人們根據(jù)響度來辨別蟬叫聲和鳥鳴聲；D.人離蟬和鳥越近，聽到聲音的音調(diào)越高【答案】B?！窘馕觥緼．蟬叫聲和鳥鳴都是由它們各自的發(fā)聲體因為振動而產(chǎn)生的，故A錯誤；B．氣體、液體、固體都能傳聲，平常我們聽到的聲音是通過空氣傳播的，故B正確；C．不同樂器、不同發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色會不同，所以我們能分辨是蟬叫聲和鳥鳴聲，是根據(jù)聲音的音色不同，故C錯誤；D．音調(diào)的高低與發(fā)聲體振動快慢有關(guān)，物體振動越快，音調(diào)就越高，所以人離蟬和鳥越近，聽到聲音的音調(diào)不會改變，故D錯誤。故選B。【變式3-1】(2022山東青島中考)辛棄疾的《西江月》中有“稻花香里說豐年,聽取蛙聲一片”,詞人辨別出青蛙的聲音,是依據(jù)聲音的()A.音調(diào)B.響度C.音色D.速度【答案】C【解析】詞人能分辨出叫聲是青蛙發(fā)出的,是因為青蛙發(fā)出聲音的音色與其他動物不同?！咀兪?-2】（2023·武漢）如圖所示，小紅同學(xué)正在演奏古箏，聽眾分辨出古箏的聲音，是依據(jù)聲音的（）。A.響度 B.音調(diào) C.音色 D.速度【答案】C?！窘馕觥抗殴~是一種弦樂器，演奏者用手撥弦，使弦振動發(fā)聲；人們能分辨出古箏和琵琶演奏的聲音，主要是依據(jù)聲音的音色不同。故選C?！咀兪?-3】（2023·懷化）神州十五號宇航員費(fèi)俊龍、鄧清明和張陸在中國太空空間站天宮一號向全國人民送了“2023年春節(jié)祝?！?，關(guān)于他們的聲音，下列說法正確的是（）。A.航天員在太空艙外不能直接用聲音交流，是因為航天員聲帶不能振動；B.廣播中能夠分辨出不同宇航員的聲音，主要依據(jù)是聲音音色的不同；C.航天員的“春節(jié)祝福”聲音是通過聲波傳回地球的；D.電磁波在太空中的傳播速度為340m/s【答案】B?！窘馕觥緼．航天員在太空艙外不能直接用聲音交流，是因為真空不能傳聲，故A錯誤；B．不同的宇航員說話時，由于聲帶結(jié)構(gòu)、形狀、發(fā)聲方式等不同，發(fā)出聲音的音色不同，可以根據(jù)音色辨別不同宇航員的聲音，故B正確；C．航天員的“春節(jié)祝福”聲音是通過電磁波傳回地球的，故C錯誤；D．電磁波在太空中的傳播速度為3×108m/s，故D錯誤。故選B?！绢}型4聲音三要素的辨別】【例4】(2022河北邯鄲永年期末)英國科學(xué)家切斷番茄植株的莖,人耳傾聽沒有引起任何聽覺,但番茄植株遭受傷害后,會發(fā)出響度很小的超聲波,科學(xué)家在靠近莖的切口處放置錄音機(jī)錄音,以下播放方式中,能聽到番茄的“尖叫”聲的是 ()A.超小音量、超高速度B.超小音量、超低速度C.超大音量、超低速度D.超大音量、超高速度【答案】C【解析】根據(jù)題中“會發(fā)出響度很小的超聲波”可知,原來聲的響度小,需要用超大音量播放;同時由于超聲波音調(diào)高,高于人的聽覺頻率范圍,故應(yīng)以超低速度播放降低音調(diào),故C正確。【變式4-1】(2023廣東中山期中,10,★☆☆)女高音放聲歌唱,男低音低聲伴唱,男低音與女高音相比較,男低音的響度(選填“大”或“小”),女高音的音調(diào)(選填“高”或“低”);口技演員能模仿出各種動物的聲音,其實是在模仿它們的(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)。

【答案】小高音色【解析】男低音與女高音相比較,男低音低聲伴唱,男低音的響度小;女高音的聲帶振動的頻率高,音調(diào)高?？诩佳輪T能模仿出各種動物的聲音,指的是兩種聲音的音色相似?！咀兪?-2】(2022江蘇蘇州中考,13,★☆☆)昆曲被聯(lián)合國教科文組織列入《人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄》,她被譽(yù)為“百戲之祖”。演唱時以三弦、曲笛等為主要伴奏樂器,撥動三弦時,弦產(chǎn)生聲音。吹奏曲笛時,按住不同的孔可以改變聲音的。兩種樂器相互配合,奏出優(yōu)美的樂曲,通過可以辨別它們的聲音。

【答案】振動音調(diào)音色【解析】聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。按住不同的孔,空氣柱的長度發(fā)生改變,空氣柱振動的頻率發(fā)生改變,可以改變聲音的音調(diào)。不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出聲音的音色不同?！咀兪?-3】通過觀察下列的聲音波形圖,的音調(diào)相同,的響度相同。

ABCD【答案】A、B、DA、B、C【解析】由波形圖可知,相同時間內(nèi)A、B、D的振動次數(shù)相同,它們振動的頻率相同,因此它們的音調(diào)相同;A、B、C的振動幅度相同,因此它們的響度相同。知識點(diǎn)4：超聲波和次聲波1．超聲波和次聲波：人耳能聽到的聲音在20Hz～20000Hz之間，高于20000Hz叫超聲波，低于20Hz叫次聲波。2.動物能聽到的頻率范圍和人不同。要點(diǎn)詮釋：大象靠次聲波交流，蝙蝠、海豚能發(fā)出超聲波，地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯都要產(chǎn)生次聲波等?！绢}型5超聲波和次聲波】【例5】(2022河南開封期末)如圖所示是人和一些動物的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍,下列關(guān)于次聲波和超聲波的說法正確的是 ()A.頻率高于1100Hz的聲叫超聲波B.人耳不能聽到次聲波,但能聽到超聲波C.狗可以聽到部分次聲波D.大象之間的“交談”有時用超聲波,人類聽不見但大象們能聽見【答案C【解析】頻率高于20000Hz的聲叫做超聲波,故A錯誤;人耳能聽到的頻率范圍大約從20Hz到20000Hz,人耳不能聽到次聲波和超聲波,故B錯誤;狗的聽覺頻率范圍為15~50000Hz,所以狗可以聽到部分次聲波,故C正確;大象的發(fā)聲頻率范圍為14~24Hz,聽覺頻率范圍為1~20000Hz,可知大象之間的“交談”有時用次聲波,人類聽不見但大象們能聽見,故D錯誤?！咀兪?-1】（2023·貴州?。┮咔槠陂g，有的地方利用無人機(jī)巡邏，并向人們宣傳防疫知識，如圖所示。下列關(guān)于無人機(jī)巡邏過程中發(fā)出的聲音，說法正確的是（）。A.無人機(jī)上的喇叭發(fā)出的聲音不是由物體振動發(fā)出的；B.無人機(jī)螺旋槳發(fā)出的聲音與喇叭發(fā)出的聲音音色不同；C.無人機(jī)螺旋槳發(fā)出的聲音比喇叭發(fā)出的聲音傳播速度大；D.喇叭發(fā)出的聲音傳播距離遠(yuǎn)，說明它發(fā)出的聲音是超聲波【答案】B?！窘馕觥緼．聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，無人機(jī)上的喇叭發(fā)出的聲音，是由喇叭的紙盆振動發(fā)出的，故A錯誤；B．無人機(jī)螺旋槳發(fā)出的聲音與喇叭發(fā)出的聲音音色不同，可以通過音色辨別不同物體發(fā)出的聲音，故B正確；C．無人機(jī)螺旋槳發(fā)出的聲音與喇叭發(fā)出的聲音在空氣中的傳播速度相同，故C錯誤；D．喇叭發(fā)出的聲音響度大，傳播距離遠(yuǎn)，它發(fā)出的聲音不是超聲波，超聲波人耳聽不到，故D錯誤。故選B?！咀兪?-2】某小朋友在日記中寫道:“我看到蜻蜓在空中飛來飛去,聽到蜻蜓翅膀發(fā)出的聲音……”你認(rèn)為該內(nèi)容是(選填“真實”或“不真實”)的,理由是。(已知蜻蜓的翅膀每秒鐘振動10~13次)

【答案】不真實蜻蜓翅膀振動發(fā)出的聲是次聲波,人類聽不到【解析】已知蜻蜓的翅膀每秒鐘振動10~13次,則蜻蜓翅膀的振動頻率為10~13Hz,低于20Hz,屬于次聲波,人類不能聽到。【變式5-3】（2023·瀘州）如圖所示是汽車?yán)贸暡ㄝo助倒車的情境，當(dāng)汽車與障礙物相距較近時，汽車就會發(fā)出“嘀嘀嘀”的警報聲。下列關(guān)于聲波的說法中，正確的是（）。A.超聲波的傳播需要介質(zhì)；B.“嘀嘀嘀”的警報聲，就是超聲波；C.超聲波在空氣中的傳播速度為：3×108m/s；D.警報聲對正在倒車的駕駛員來說是噪聲【答案】A。【解析】A．聲音的傳播需要介質(zhì)，超聲波屬于聲波，因此超聲波的傳播需要介質(zhì)，故A正確；B．人類聽不到超聲波，故“嘀嘀嘀”的警報聲不是超聲波，故B錯誤；C．超聲波在空氣中的傳播速度是340m/s，故C錯誤；D．警報聲對正在倒車的駕駛員來說不是噪聲，故D錯誤。故選A。【題型6綜合實驗與探究】【例6】（2022·江西·南城縣第二中學(xué)七年級階段練習(xí)）請閱讀下面一段短文后，認(rèn)真思考并回答有關(guān)問題。如圖所示，小明和小剛用細(xì)棉線連接了兩個可樂飲料的紙杯制成了一個“土電話”。（1）他們用“土電話”能實現(xiàn)10m間的通話，這表明______；（2）相距同樣遠(yuǎn)，講話者以相同的響度講話，如果改用細(xì)金屬絲連接“土電話”，則聽到的聲音就大些，這一實驗表明：______；（3）如果在用“土電話”時，線沒有拉直而處于松馳狀態(tài)，則聽的一方通過棉線（選填“能”或“不能”）_______聽到對方的講話；（4）某研究小組利用以上兩個紙杯和一些長短、粗細(xì)不同的琴弦，又進(jìn)行了探究“音調(diào)和哪些因素有關(guān)”的活動，他們選用的琴弦長度、材料在圖中已標(biāo)出（其中琴弦的的直徑關(guān)系：a=c=d<b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松緊程度一致。①若他們想研究“音調(diào)的高低與琴弦長度”的關(guān)系應(yīng)選擇琴弦____（選填符號a、b、c或d）；②若選擇琴弦a和b，則是為了研究______；③若有同學(xué)選擇c和d進(jìn)行研究，并推理得出：琴弦長度越長，振動越慢，音調(diào)就越低的結(jié)論，該同學(xué)探究過程中存在什么問題？______；④研究小組在進(jìn)行實驗時，采用的研究方法是_______?！敬鸢浮?/p>

聲音能夠在固體中傳播

金屬絲的傳聲性能比棉線好

不能

a、d

音調(diào)的高低與琴弦的粗細(xì)的關(guān)系

沒有控制琴弦的材料相同

控制變量法【解析】（1）[1]細(xì)棉線是固體，能實現(xiàn)通話，聲音是通過細(xì)棉線傳遞的，說明聲音能夠在固體中傳播。（2）[2]由題意可知，相距同樣遠(yuǎn)，且說話的響度也相同，但改用細(xì)金屬絲連接“土電話”，聽到的聲音大些，這說明金屬絲的傳聲性能比棉線好，（3）[3]如果線沒有拉直，由于線是松軟的，聲源的振動難以通過線來傳遞，則聽的一方通過棉線不能聽到對方的講話。（4）①[4]要研究音調(diào)的高低與琴弦長度的關(guān)系，應(yīng)控制琴弦的材料和粗細(xì)相同，改變琴弦的長度，故應(yīng)選擇琴弦a、d。②[5]由圖中可知，琴弦a和b的材料相同，長度相同，而粗細(xì)不同，故可知是為了研究音調(diào)的高低與琴弦的粗細(xì)的關(guān)系。③[6]要研究音調(diào)的高低與琴弦長度的關(guān)系，應(yīng)控制琴弦的材料和粗細(xì)相同，改變琴弦的長度，而c和d琴弦的長度和材料均不同，故不能得出該結(jié)論。④[7]在探究音調(diào)的高低與琴弦的某一因素的關(guān)系時，要控制其它因素不變，故可知采用的研究方法是控制變量法。【變式6-1】（2022·江蘇南京·一模）2022年北京冬奧會于2月4日在國家體育場“鳥巢”開幕。（1）圖甲，開幕式第一個節(jié)目《立春》，節(jié)目中的“小草”是一根根近10米的長桿，為了表現(xiàn)小草隨風(fēng)擺動的柔美，制作長桿的材料應(yīng)具有較好的______（選填“磁性”“彈性”或“導(dǎo)熱性”）；（2）圖乙，小男孩用小號吹響嘹亮深情的《我和我的祖國》。小號是靠空氣柱______發(fā)聲的，“嘹亮”主是用來描述聲音的______；（3）圖丙，冬奧會主火炬采用“微火”，小小火苗傳達(dá)了低碳環(huán)保的理念。在日常生活中，哪些實際行動能夠踐行低碳環(huán)保的理念，請舉出一例______?！敬鸢浮?/p>

彈性

振動

響度

乘坐公交出行【解析】（1）[1]小草隨風(fēng)擺動，說明小草形狀容易發(fā)生改變，所以需要的材質(zhì)彈性要比較好。（2）[2]聲音是由振動產(chǎn)生的，小號是靠空氣柱振動發(fā)生的。[3]“嘹亮”主是用來描述聲音音量的大小，即響度。（3）[4]踐行低碳環(huán)保，就是要減少碳的排放，可以多乘坐公交出行，少開私家車?！咀兪?-2】（2022·上海·八年級）為了探究聲音的三個特性，同學(xué)們用兩把大小完全一樣的鋼尺和塑料尺分別進(jìn)行了以下操作，如圖所示：（1）將鋼尺一端緊壓在桌面邊緣，改變鋼尺伸出桌面的長度，用大小相同的力撥動它，聽聲音看現(xiàn)象，從而得出了聲音的______與振動的______有關(guān)；（2）保持鋼尺伸出長度不變，用大小______（“不同”或“相同”）的力撥動它伸出桌