2024-2025學(xué)年版塊2 聲現(xiàn)象 專題2-1 音調(diào)、響度、音色辨析 （含答案） 初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義83講

2024-2025學(xué)年版塊2聲現(xiàn)象專題2-1音調(diào)、響度、音色辨析（含答案）初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義83講專題2聲現(xiàn)象專題2-1音調(diào)、響度、音色辨析知識(shí)·解讀一、聲音的特征概念聲音的高低聲音的強(qiáng)弱聲音的品質(zhì)影響因素發(fā)聲體振動(dòng)的頻率，頻率越高，音調(diào)越高發(fā)聲體的振幅，振幅越大，聲音的響度越強(qiáng)；聲音的響度還與距離發(fā)聲體的距離有關(guān)發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)描述術(shù)語(yǔ)俗稱聲音的“粗”“細(xì)”俗稱音量的“大”“小”區(qū)別聲音的依據(jù)實(shí)例男高音、女低音；辨別壺內(nèi)的水是否滿等低聲細(xì)語(yǔ)、引吭高歌、麥克風(fēng)、擴(kuò)音器、聽(tīng)診器等分辨不同的樂(lè)器、辨別瓷器的好壞、機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好等二、音調(diào)、響度、音色是聲音的不同特性。1、響度大的聲音，音調(diào)不一定高，音調(diào)高的聲音，響度不一定大。音色與音調(diào)、響度無(wú)關(guān)，它是我們分辨不同發(fā)聲體的依據(jù)。2．發(fā)聲體的材料“薄”“短”“輕”“緊”時(shí)音調(diào)高，反之，音調(diào)低。3．樂(lè)器的三種主要類型(1)打擊樂(lè)器：以鼓為例，鼓皮繃得越緊，振動(dòng)越快，音調(diào)越高；擊鼓力量越大，鼓皮振幅越大，響度越大。(2)弦樂(lè)器：長(zhǎng)而粗的弦振動(dòng)較慢，發(fā)聲音調(diào)低；短而細(xì)的弦振動(dòng)較快，發(fā)聲音調(diào)高?？嚲o的弦發(fā)聲音調(diào)高，松弛的弦發(fā)聲音調(diào)低。(3)管樂(lè)器：管樂(lè)器內(nèi)都包含一段空氣柱，吹奏時(shí)空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生聲音，長(zhǎng)的空氣柱振動(dòng)較慢，音調(diào)低；短的空氣柱振動(dòng)較快，音調(diào)高。典例·解讀類型一：幾種樂(lè)器的音調(diào)、響度、音色例1、如圖所示，同學(xué)們自制一件小樂(lè)器，在8個(gè)相同的透明玻璃瓶中裝有不同高度的水，用同樣大小的力敲擊8個(gè)玻璃瓶，會(huì)發(fā)出不同的聲音.這“不同的聲音”主要是指聲音的()A.音調(diào)B.振幅C.音色D.響度【答案】A【答案】A【解析】木棍敲擊玻璃瓶時(shí)主要是水柱在振動(dòng)，水越少，越容易振動(dòng)，振動(dòng)越快，音調(diào)越高.反之越低.例2、如圖所示，是用示波器顯示的不同樂(lè)器發(fā)出不同聲波的波形圖，其中頻率最高的是()A.長(zhǎng)笛B.小提琴C.手風(fēng)琴D.二胡【答案】B【答案】B【解析】相同時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)笛往返了5個(gè)周期；小提琴往返了5個(gè)多周期；手風(fēng)琴往返了3個(gè)周期；二胡往返了3個(gè)周期．經(jīng)過(guò)比較相同的時(shí)間內(nèi)，小提琴經(jīng)過(guò)的周期多，振動(dòng)的快，頻率大．類型二：音調(diào)高低的影響因素例3、如圖所示，四個(gè)相同的玻璃瓶里裝有不同高度的水，用筷子敲擊瓶子就可以發(fā)出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四個(gè)音階，則對(duì)應(yīng)“re(2)”音階的瓶子是()【答案】A【答案】A【解析】當(dāng)敲擊瓶子時(shí)，是瓶子與水柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子與水柱越難振動(dòng)，振動(dòng)的頻率越來(lái)越低，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越低，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個(gè)音階相對(duì)應(yīng)的瓶子序號(hào)是D、A、B、C．因此對(duì)應(yīng)“re（2）”音階的瓶子是A．例4、如圖所示，四個(gè)相同的玻璃瓶里裝有不同高度的水，用嘴吹瓶子就可以發(fā)出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四個(gè)音階，則對(duì)應(yīng)“re(2)”音階的瓶子是()【答案】B【解析】當(dāng)吹瓶子時(shí)，是瓶子內(nèi)的空氣柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子內(nèi)空氣柱變短，振動(dòng)的頻率越來(lái)越高，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越高，故【答案】B【解析】當(dāng)吹瓶子時(shí)，是瓶子內(nèi)的空氣柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子內(nèi)空氣柱變短，振動(dòng)的頻率越來(lái)越高，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越高，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個(gè)音階相對(duì)應(yīng)的瓶子序號(hào)是C、B、A、D．因此對(duì)應(yīng)“re（2）”音階的瓶子是B．例5、下列與聲有關(guān)的語(yǔ)句中，所表達(dá)的物理含義是：（1）節(jié)日里的鑼、鼓聲“震耳欲聾”，說(shuō)明鑼、鼓聲的____________大．（2）歌唱家的歌聲“悅耳動(dòng)聽(tīng)”，說(shuō)明歌唱家的歌聲的____________好．（3）小女孩的講話“脆如銀鈴”，說(shuō)明小女孩說(shuō)話聲的___________高．【答案】（1）響度；（2）音色；（3）音調(diào)．【答案】（1）響度；（2）音色；（3）音調(diào)．【解析】（1）“震耳欲聾”，說(shuō)明聲音大，響度大．（2）“悅耳動(dòng)聽(tīng)”說(shuō)的是聲音的響度大.（3）“尖厲刺耳”，指的是聲音比較高，指音調(diào)高類型四：圖像的含義例6、如圖所示聲波的波形圖，下列說(shuō)法正確的是()A.甲、乙的音調(diào)和響度相同B.甲、丙的音調(diào)和音色相同C.乙、丁的音調(diào)和音色相同D.丙、丁的音色和響度相同[來(lái)【答案】A【答案】A【解析】A、從圖中可以看出，相同時(shí)間內(nèi)，甲和乙振動(dòng)的頻率相同，所以音調(diào)相同的是甲和乙．故A正確；B、甲、丙的振動(dòng)的頻率不同，故音調(diào)不同，沒(méi)有指明是同一種樂(lè)器，故音色不一定相同，故B錯(cuò)誤；C、乙、丁的振動(dòng)的頻率相同，故音調(diào)相同，沒(méi)有指明是同一種樂(lè)器，故音色不一定相同，故C錯(cuò)誤；D、丙、丁的振幅不相同，故丙、丁響度不相同，音色也不一定相同，故D錯(cuò)誤；例7、編鐘是中國(guó)傳統(tǒng)的古老打擊樂(lè)器，由青銅鑄成，它由不同的鐘依照大小排列，并懸掛在一個(gè)巨大的鐘架上，編鐘常與編磬組合使用，“金石之聲”中的“金”就是指編鐘，“石”指編磬.亦傳至中亞其他地區(qū).現(xiàn)有四個(gè)編鐘，如圖所示，它們按從大到小的順序由左至右排列，其中有一編鐘上有一隱形的裂痕.為了查找出這口編鐘，用錘子分別敲擊它們，將所產(chǎn)生的聲波輸入示波器中，顯示出的對(duì)應(yīng)的波形圖分別如圖所示，則下列關(guān)于敲鐘時(shí)用力大小和判斷裂痕的有無(wú)的說(shuō)法中正確的是()A、敲甲編鐘用力最大，乙編鐘有裂痕B、敲丙編鐘用力最大，丁編鐘有裂痕C、敲乙編鐘用力最大，丁編鐘有裂痕D、敲丙編鐘用力最大，乙編鐘有裂痕【答案】B【答案】B【解析】從圖中可以看出，振幅最大的時(shí)丙圖，因此敲丙編鐘用力最大，故AC錯(cuò)誤；音調(diào)與振動(dòng)快慢有關(guān)，丁的質(zhì)量最小，故丁的振動(dòng)頻率最快，音調(diào)最高，而圖中丁的音調(diào)不是最高，因此丁編鐘有裂痕，故B正確，D錯(cuò)誤．類型五：音速相關(guān)計(jì)算例8、飛機(jī)在空中水平勻速飛行。徐冰同學(xué)站在水平地面上,用學(xué)習(xí)過(guò)的光力學(xué)知識(shí),測(cè)量飛機(jī)的飛行速度,以及聲音在空氣中的傳播速度。當(dāng)他聽(tīng)到飛機(jī)的聲音從頭頂正上方傳來(lái)時(shí),發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方與地面成37°角的方向,如圖1-3所示。已知h=2052m,飛機(jī)從頭頂正上方到達(dá)他前上方與地面成37°角的位置時(shí)用時(shí)6s。求飛機(jī)速度以及聲音在空氣中的傳播速度。(直角三角形一個(gè)角為37°角時(shí),三個(gè)邊長(zhǎng)度之比為3：4：5)【答案】【答案】456m/s【解析】解:聲音在空氣中的傳播速度v聲===342m/s。由比例關(guān)系知,此段時(shí)間飛機(jī)飛行距離s=h,則飛機(jī)速度v飛機(jī)===v聲=×342m/s=456m/s。培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A．發(fā)聲體每秒振動(dòng)的次數(shù)越多，音調(diào)就越高，響度也越大B．聲源離人耳越近，響度就越大，振動(dòng)幅度越大C．音色與發(fā)聲體的結(jié)構(gòu)、材料有關(guān)D．棒擊鼓面越重，鼓面振動(dòng)幅度越大，響度越大2、古典名著《三國(guó)演義》中，猛將張飛單槍匹馬在長(zhǎng)坂坡當(dāng)陽(yáng)橋頭，一聲大喝，嚇退曹操十萬(wàn)大軍。這個(gè)典故形容張飛聲音()。A．音調(diào)高B．頻率高C．響度大D．音色差3、有些老師上課時(shí)使用便攜擴(kuò)音設(shè)備，使聲音更加洪亮，這是為了增大聲音的()。A．音調(diào)B．音色C．頻率D．響度4、如圖所示，在四個(gè)完全相同的玻璃杯內(nèi)裝有質(zhì)量不等的同種葡萄酒，用大小相同的力敲擊四個(gè)玻璃杯，會(huì)發(fā)出不同的聲音．這“不同的聲音”主要是指聲音的()。A．音調(diào)B．振幅C．音色D．響度5、鼓浪嶼因其西南面有海蝕洞受浪潮沖擊，聲如擂鼓而得名。“擂鼓”一詞生動(dòng)描述了聲音的兩種特性，分別是()。A．響度與音色B．響度與音調(diào)C．樂(lè)音與噪聲D．超聲與次聲6、醫(yī)生在診病時(shí)使用聽(tīng)診器，聽(tīng)診器()。A．能使心臟振動(dòng)的振幅增加，響度增大B．能改變心跳的頻率，使音調(diào)變調(diào)C．能改變心跳的音色，使聲音好聽(tīng)些D．能減少聲音的發(fā)散，可以增大響度7、用手機(jī)通話時(shí)，我們可以辨別出熟悉的朋友的聲音，這是根據(jù)聲音的什么特性來(lái)辨別的()。A．頻率B．音調(diào)C．音色D．響度8、下列四個(gè)句子：(1)這首歌調(diào)太高，我唱不上去；(2)引吭高歌；(3)她是唱高音的；(4)請(qǐng)勿高聲喧嘩．其中“高”字指音調(diào)的是()。A．(1)(2)B．(2)(4)C．(1)(3)D．(3)(4)9、如圖所示，用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒，聽(tīng)到卡片聲音發(fā)生變化．這個(gè)實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究()。A．音調(diào)是否與聲源振動(dòng)頻率有關(guān)B．聲音能否在真空中傳播C．聲音能否在固體中傳播D．聲音傳播是否需要時(shí)間10、有一種專門存放貴重物品的“銀行”，當(dāng)人們存放了自己的貴重物品后，要用儀器記錄下自己的“手紋”、“眼紋”、“聲紋”等，以便今后只有用這些細(xì)節(jié)獨(dú)有的特征才能親自取走物品，防止被別人領(lǐng)走，這里的“聲紋”記錄的是人說(shuō)話的()。A．音調(diào)B．響度C．音色D．三者都有11、如圖所示聲波的波形圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙的音調(diào)和響度相同B．甲、丙的音調(diào)和音色相同C．乙、丁的音調(diào)和音色相同D．丙、丁的音色和響度相同二、填空題1、音調(diào)是指聲音的_________，它是由發(fā)聲體振動(dòng)的_________決定的，_________越高，音調(diào)越高。女同學(xué)聲音比男同學(xué)聲音尖細(xì)一些，就是因?yàn)榕瑢W(xué)聲帶的振動(dòng)頻率比男同________。2、俗語(yǔ)“震耳欲聾”“聲音刺耳”“聞其聲知其人”反映聲音的特征分別是_________、_________、________。3、如圖所示的是湖北隨州曾侯乙墓出土的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的編鐘，是世界上現(xiàn)存最大、最完整的編鐘。這套編鐘依大小次序分3層8組，懸掛在鐘架上，你猜想編鐘音調(diào)的高低和編鐘的大小有沒(méi)有關(guān)系？為什么這樣猜想？4、小蘭同學(xué)在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂(lè)器的弦振動(dòng)時(shí)，猜想：即使在弦張緊程度相同的條件下，發(fā)聲的音調(diào)高低還可能與弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短及弦的材料有關(guān)。于是她想通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下自己的猜想是否正確，下面是她在實(shí)驗(yàn)時(shí)控制的琴弦條件。（1）如果小蘭同學(xué)想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號(hào)為_(kāi)________的兩根琴弦進(jìn)行比較。（只填字母代號(hào)）（2）如果小蘭同學(xué)想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的長(zhǎng)度的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號(hào)為_(kāi)________的兩根琴弦進(jìn)行比較。（只填字母代號(hào)）（3）如果小蘭同學(xué)想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的橫截面積的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號(hào)為_(kāi)________的兩根琴弦進(jìn)行比較。（只填字母代號(hào)）（4）探究過(guò)程通常采用下列一些步驟：①實(shí)驗(yàn)研究；②分析歸納；③提出問(wèn)題合理猜想；④得出結(jié)論等。你認(rèn)為小蘭要完成本探究的全過(guò)程，所采取步驟的合理順序應(yīng)該是_________：（只填寫數(shù)字代號(hào)）。三、閱讀與計(jì)算1、大雪后為什么很寂靜在冬天，一場(chǎng)大雪過(guò)后，人們會(huì)感到外面萬(wàn)籟俱靜．這是怎么回事？難道是人為的活動(dòng)減少了嗎？那么，為什么在雪被人踩過(guò)后，大自然又恢復(fù)了以前的喧囂？原來(lái)，剛下過(guò)的雪是新鮮蓬松的．它的表面層有許多小氣孔．當(dāng)外界的聲波傳入這些小氣孔時(shí)便要發(fā)生反射．由于氣孔往往是內(nèi)部大而口徑?。裕瑑H有少部分波的能量能通過(guò)出口反射回來(lái)，而大部分的能則被吸收掉了．從而導(dǎo)致自然界聲音的大部分能均被這個(gè)表面層吸收，故出現(xiàn)了萬(wàn)籟俱寂的場(chǎng)面．

而雪被人踩過(guò)后，情況就大不相同了．原本新鮮蓬松的雪就會(huì)被壓實(shí)，從而減小了對(duì)聲波能量的吸收．所以，自然界便又恢復(fù)了往日的喧囂．(1)根據(jù)剛才的閱讀，你得到的結(jié)論是什么？(2)在生活中比較高檔的音箱四周都用多孔的海綿包著，你知道這是為什么嗎？2、如圖所示，是幾個(gè)聲音的波形，圖a和圖b所示為兩個(gè)不同音叉的波形，圖c、圖d、圖e所示為小提琴、長(zhǎng)笛和法國(guó)號(hào)的波形．（1）圖a和圖b哪個(gè)音叉的音調(diào)較高？哪個(gè)音叉的叉股較短？（2）比較圖c、圖d、圖e三圖，小提琴、長(zhǎng)笛、法國(guó)號(hào)它們是否正在演奏同樣音調(diào)和頻率的音符？（3）假若三樂(lè)器演奏同一音符，你可以聽(tīng)出它們的區(qū)別，它們的波形圖是否完全一樣？3、小明在學(xué)習(xí)聲學(xué)知識(shí)時(shí)，向老師提出了一個(gè)問(wèn)題：“老師，我感覺(jué)火車靜止和運(yùn)動(dòng)兩種情況下，人耳聽(tīng)到的鳴笛聲除了響度不同以外，音調(diào)也不同．當(dāng)火車向我靠近的過(guò)程中，火車的鳴笛聲變大而且比靜止時(shí)聲尖，這是不是說(shuō)明當(dāng)聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的響度和音調(diào)都發(fā)生了變化呢？”老師對(duì)小明善于觀察，勤于思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣提出了表?yè)P(yáng)，并肯定了他的猜想和感受．問(wèn)題一：根據(jù)小明的感受，你認(rèn)為當(dāng)他不動(dòng)，火車向他靠近的過(guò)程中，火車?guó)Q笛聲的響度發(fā)生了怎樣的變化？火車靠近他的過(guò)程中，火車?guó)Q笛聲的音調(diào)與火車靜止時(shí)鳴笛聲的音調(diào)相比，有什么變化？寫下你的看法：當(dāng)小明的猜想得到老師認(rèn)可后，他又開(kāi)始思考這種現(xiàn)象形成的原因是什么．老師建議他在活動(dòng)中體會(huì)和學(xué)習(xí)．老師讓小明完成下面的活動(dòng)：先站在離墻4米遠(yuǎn)的地方，每秒向墻上擲一個(gè)網(wǎng)球，擲10個(gè)球，感覺(jué)網(wǎng)球撞擊墻的聲音間隔；然后正對(duì)墻，向墻走去，在走的過(guò)程中擲球，而且還是每秒擲一個(gè)球，再感覺(jué)網(wǎng)球撞擊墻的聲音間隔．在活動(dòng)中小明感覺(jué)到兩次網(wǎng)球撞擊墻的頻率不同．他終于明白為什么火車向他靠近的過(guò)程中，火車的鳴笛聲比靜止時(shí)要尖的原因了．問(wèn)題二：請(qǐng)你分析一下，如果小明相對(duì)于墻向后退行的過(guò)程中，還用同樣的方法，向墻上擲球，球撞擊墻的頻率會(huì)怎樣變化呢？聯(lián)想一下，當(dāng)你不動(dòng)，而火車遠(yuǎn)離你時(shí)，你聽(tīng)到的火車的鳴笛聲比靜止時(shí)的音調(diào)是高還是低呢？問(wèn)題三：假設(shè)火車站上有一個(gè)電鈴，電鈴每秒鐘響100聲（即電鈴的小錘每秒鐘敲擊100次鈴）．若聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，相鄰兩個(gè)聲響在空間的距離是多少？當(dāng)小明坐著一輛速度為34m/s的火車從車站向遠(yuǎn)方開(kāi)去時(shí)，每秒鐘進(jìn)入小明耳朵里的鈴響聲比進(jìn)入靜止的人耳朵里的鈴響聲少多少聲？根據(jù)你的計(jì)算說(shuō)明音調(diào)高低變化與聲源和聽(tīng)者相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？專題2聲現(xiàn)象專題2-1音調(diào)、響度、音色辨析知識(shí)·解讀一、聲音的特征概念聲音的高低聲音的強(qiáng)弱聲音的品質(zhì)影響因素發(fā)聲體振動(dòng)的頻率，頻率越高，音調(diào)越高發(fā)聲體的振幅，振幅越大，聲音的響度越強(qiáng)；聲音的響度還與距離發(fā)聲體的距離有關(guān)發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)描述術(shù)語(yǔ)俗稱聲音的“粗”“細(xì)”俗稱音量的“大”“小”區(qū)別聲音的依據(jù)實(shí)例男高音、女低音；辨別壺內(nèi)的水是否滿等低聲細(xì)語(yǔ)、引吭高歌、麥克風(fēng)、擴(kuò)音器、聽(tīng)診器等分辨不同的樂(lè)器、辨別瓷器的好壞、機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好等二、音調(diào)、響度、音色是聲音的不同特性。1、響度大的聲音，音調(diào)不一定高，音調(diào)高的聲音，響度不一定大。音色與音調(diào)、響度無(wú)關(guān)，它是我們分辨不同發(fā)聲體的依據(jù)。2．發(fā)聲體的材料“薄”“短”“輕”“緊”時(shí)音調(diào)高，反之，音調(diào)低。3．樂(lè)器的三種主要類型(1)打擊樂(lè)器：以鼓為例，鼓皮繃得越緊，振動(dòng)越快，音調(diào)越高；擊鼓力量越大，鼓皮振幅越大，響度越大。(2)弦樂(lè)器：長(zhǎng)而粗的弦振動(dòng)較慢，發(fā)聲音調(diào)低；短而細(xì)的弦振動(dòng)較快，發(fā)聲音調(diào)高?？嚲o的弦發(fā)聲音調(diào)高，松弛的弦發(fā)聲音調(diào)低。(3)管樂(lè)器：管樂(lè)器內(nèi)都包含一段空氣柱，吹奏時(shí)空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生聲音，長(zhǎng)的空氣柱振動(dòng)較慢，音調(diào)低；短的空氣柱振動(dòng)較快，音調(diào)高。典例·解讀類型一：幾種樂(lè)器的音調(diào)、響度、音色例1、如圖所示，同學(xué)們自制一件小樂(lè)器，在8個(gè)相同的透明玻璃瓶中裝有不同高度的水，用同樣大小的力敲擊8個(gè)玻璃瓶，會(huì)發(fā)出不同的聲音.這“不同的聲音”主要是指聲音的()A.音調(diào)B.振幅C.音色D.響度【答案】A【答案】A【解析】木棍敲擊玻璃瓶時(shí)主要是水柱在振動(dòng)，水越少，越容易振動(dòng)，振動(dòng)越快，音調(diào)越高.反之越低.例2、如圖所示，是用示波器顯示的不同樂(lè)器發(fā)出不同聲波的波形圖，其中頻率最高的是()A.長(zhǎng)笛B.小提琴C.手風(fēng)琴D.二胡【答案】B【答案】B【解析】相同時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)笛往返了5個(gè)周期；小提琴往返了5個(gè)多周期；手風(fēng)琴往返了3個(gè)周期；二胡往返了3個(gè)周期．經(jīng)過(guò)比較相同的時(shí)間內(nèi)，小提琴經(jīng)過(guò)的周期多，振動(dòng)的快，頻率大．類型二：音調(diào)高低的影響因素例3、如圖所示，四個(gè)相同的玻璃瓶里裝有不同高度的水，用筷子敲擊瓶子就可以發(fā)出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四個(gè)音階，則對(duì)應(yīng)“re(2)”音階的瓶子是()【答案】A【答案】A【解析】當(dāng)敲擊瓶子時(shí)，是瓶子與水柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子與水柱越難振動(dòng)，振動(dòng)的頻率越來(lái)越低，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越低，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個(gè)音階相對(duì)應(yīng)的瓶子序號(hào)是D、A、B、C．因此對(duì)應(yīng)“re（2）”音階的瓶子是A．例4、如圖所示，四個(gè)相同的玻璃瓶里裝有不同高度的水，用嘴吹瓶子就可以發(fā)出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四個(gè)音階，則對(duì)應(yīng)“re(2)”音階的瓶子是()【答案】B【解析】當(dāng)吹瓶子時(shí)，是瓶子內(nèi)的空氣柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子內(nèi)空氣柱變短，振動(dòng)的頻率越來(lái)越高，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越高，故【答案】B【解析】當(dāng)吹瓶子時(shí)，是瓶子內(nèi)的空氣柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子內(nèi)空氣柱變短，振動(dòng)的頻率越來(lái)越高，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越高，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個(gè)音階相對(duì)應(yīng)的瓶子序號(hào)是C、B、A、D．因此對(duì)應(yīng)“re（2）”音階的瓶子是B．例5、下列與聲有關(guān)的語(yǔ)句中，所表達(dá)的物理含義是：（1）節(jié)日里的鑼、鼓聲“震耳欲聾”，說(shuō)明鑼、鼓聲的____________大．（2）歌唱家的歌聲“悅耳動(dòng)聽(tīng)”，說(shuō)明歌唱家的歌聲的____________好．（3）小女孩的講話“脆如銀鈴”，說(shuō)明小女孩說(shuō)話聲的___________高．【答案】（1）響度；（2）音色；（3）音調(diào)．【答案】（1）響度；（2）音色；（3）音調(diào)．【解析】（1）“震耳欲聾”，說(shuō)明聲音大，響度大．（2）“悅耳動(dòng)聽(tīng)”說(shuō)的是聲音的響度大.（3）“尖厲刺耳”，指的是聲音比較高，指音調(diào)高類型四：圖像的含義例6、如圖所示聲波的波形圖，下列說(shuō)法正確的是()A.甲、乙的音調(diào)和響度相同B.甲、丙的音調(diào)和音色相同C.乙、丁的音調(diào)和音色相同D.丙、丁的音色和響度相同[來(lái)【答案】A【答案】A【解析】A、從圖中可以看出，相同時(shí)間內(nèi)，甲和乙振動(dòng)的頻率相同，所以音調(diào)相同的是甲和乙．故A正確；B、甲、丙的振動(dòng)的頻率不同，故音調(diào)不同，沒(méi)有指明是同一種樂(lè)器，故音色不一定相同，故B錯(cuò)誤；C、乙、丁的振動(dòng)的頻率相同，故音調(diào)相同，沒(méi)有指明是同一種樂(lè)器，故音色不一定相同，故C錯(cuò)誤；D、丙、丁的振幅不相同，故丙、丁響度不相同，音色也不一定相同，故D錯(cuò)誤；例7、編鐘是中國(guó)傳統(tǒng)的古老打擊樂(lè)器，由青銅鑄成，它由不同的鐘依照大小排列，并懸掛在一個(gè)巨大的鐘架上，編鐘常與編磬組合使用，“金石之聲”中的“金”就是指編鐘，“石”指編磬.亦傳至中亞其他地區(qū).現(xiàn)有四個(gè)編鐘，如圖所示，它們按從大到小的順序由左至右排列，其中有一編鐘上有一隱形的裂痕.為了查找出這口編鐘，用錘子分別敲擊它們，將所產(chǎn)生的聲波輸入示波器中，顯示出的對(duì)應(yīng)的波形圖分別如圖所示，則下列關(guān)于敲鐘時(shí)用力大小和判斷裂痕的有無(wú)的說(shuō)法中正確的是()A、敲甲編鐘用力最大，乙編鐘有裂痕B、敲丙編鐘用力最大，丁編鐘有裂痕C、敲乙編鐘用力最大，丁編鐘有裂痕D、敲丙編鐘用力最大，乙編鐘有裂痕【答案】B【答案】B【解析】從圖中可以看出，振幅最大的時(shí)丙圖，因此敲丙編鐘用力最大，故AC錯(cuò)誤；音調(diào)與振動(dòng)快慢有關(guān)，丁的質(zhì)量最小，故丁的振動(dòng)頻率最快，音調(diào)最高，而圖中丁的音調(diào)不是最高，因此丁編鐘有裂痕，故B正確，D錯(cuò)誤．類型五：音速相關(guān)計(jì)算例8、飛機(jī)在空中水平勻速飛行。徐冰同學(xué)站在水平地面上,用學(xué)習(xí)過(guò)的光力學(xué)知識(shí),測(cè)量飛機(jī)的飛行速度,以及聲音在空氣中的傳播速度。當(dāng)他聽(tīng)到飛機(jī)的聲音從頭頂正上方傳來(lái)時(shí),發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方與地面成37°角的方向,如圖1-3所示。已知h=2052m,飛機(jī)從頭頂正上方到達(dá)他前上方與地面成37°角的位置時(shí)用時(shí)6s。求飛機(jī)速度以及聲音在空氣中的傳播速度。(直角三角形一個(gè)角為37°角時(shí),三個(gè)邊長(zhǎng)度之比為3：4：5)【答案】【答案】456m/s【解析】解:聲音在空氣中的傳播速度v聲===342m/s。由比例關(guān)系知,此段時(shí)間飛機(jī)飛行距離s=h,則飛機(jī)速度v飛機(jī)===v聲=×342m/s=456m/s。培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A．發(fā)聲體每秒振動(dòng)的次數(shù)越多，音調(diào)就越高，響度也越大B．聲源離人耳越近，響度就越大，振動(dòng)幅度越大C．音色與發(fā)聲體的結(jié)構(gòu)、材料有關(guān)D．棒擊鼓面越重，鼓面振動(dòng)幅度越大，響度越大2、古典名著《三國(guó)演義》中，猛將張飛單槍匹馬在長(zhǎng)坂坡當(dāng)陽(yáng)橋頭，一聲大喝，嚇退曹操十萬(wàn)大軍。這個(gè)典故形容張飛聲音()。A．音調(diào)高B．頻率高C．響度大D．音色差3、有些老師上課時(shí)使用便攜擴(kuò)音設(shè)備，使聲音更加洪亮，這是為了增大聲音的()。A．音調(diào)B．音色C．頻率D．響度4、如圖所示，在四個(gè)完全相同的玻璃杯內(nèi)裝有質(zhì)量不等的同種葡萄酒，用大小相同的力敲擊四個(gè)玻璃杯，會(huì)發(fā)出不同的聲音．這“不同的聲音”主要是指聲音的()。A．音調(diào)B．振幅C．音色D．響度5、鼓浪嶼因其西南面有海蝕洞受浪潮沖擊，聲如擂鼓而得名?！袄薰摹币辉~生動(dòng)描述了聲音的兩種特性，分別是()。A．響度與音色B．響度與音調(diào)C．樂(lè)音與噪聲D．超聲與次聲6、醫(yī)生在診病時(shí)使用聽(tīng)診器，聽(tīng)診器()。A．能使心臟振動(dòng)的振幅增加，響度增大B．能改變心跳的頻率，使音調(diào)變調(diào)C．能改變心跳的音色，使聲音好聽(tīng)些D．能減少聲音的發(fā)散，可以增大響度7、用手機(jī)通話時(shí)，我們可以辨別出熟悉的朋友的聲音，這是根據(jù)聲音的什么特性來(lái)辨別的()。A．頻率B．音調(diào)C．音色D．響度8、下列四個(gè)句子：(1)這首歌調(diào)太高，我唱不上去；(2)引吭高歌；(3)她是唱高音的；(4)請(qǐng)勿高聲喧嘩．其中“高”字指音調(diào)的是()。A．(1)(2)B．(2)(4)C．(1)(3)D．(3)(4)9、如圖所示，用一張硬卡片先后快撥和慢撥木梳的齒，聽(tīng)到卡片聲音發(fā)生變化．這個(gè)實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究()。A．音調(diào)是否與聲源振動(dòng)頻率有關(guān)B．聲音能否在真空中傳播C．聲音能否在固體中傳播D．聲音傳播是否需要時(shí)間10、有一種專門存放貴重物品的“銀行”，當(dāng)人們存放了自己的貴重物品后，要用儀器記錄下自己的“手紋”、“眼紋”、“聲紋”等，以便今后只有用這些細(xì)節(jié)獨(dú)有的特征才能親自取走物品，防止被別人領(lǐng)走，這里的“聲紋”記錄的是人說(shuō)話的()。A．音調(diào)B．響度C．音色D．三者都有11、如圖所示聲波的波形圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙的音調(diào)和響度相同B．甲、丙的音調(diào)和音色相同C．乙、丁的音調(diào)和音色相同D．丙、丁的音色和響度相同二、填空題1、音調(diào)是指聲音的_________，它是由發(fā)聲體振動(dòng)的_________決定的，_________越高，音調(diào)越高。女同學(xué)聲音比男同學(xué)聲音尖細(xì)一些，就是因?yàn)榕瑢W(xué)聲帶的振動(dòng)頻率比男同________。2、俗語(yǔ)“震耳欲聾”“聲音刺耳”“聞其聲知其人”反映聲音的特征分別是_________、_________、________。3、如圖所示的是湖北隨州曾侯乙墓出土的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的編鐘，是世界上現(xiàn)存最大、最完整的編鐘。這套編鐘依大小次序分3層8組，懸掛在鐘架上，你猜想編鐘音調(diào)的高低和編鐘的大小有沒(méi)有關(guān)系？為什么這樣猜想？4、小蘭同學(xué)在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂(lè)器的弦振動(dòng)時(shí)，猜想：即使在弦張緊程度相同的條件下，發(fā)聲的音調(diào)高低還可能與弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短及弦的材料有關(guān)。于是她想通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下自己的猜想是否正確，下面是她在實(shí)驗(yàn)時(shí)控制的琴弦條件。（1）如果小蘭同學(xué)想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號(hào)為_(kāi)________的兩根琴弦進(jìn)行比較。（只填字母代號(hào)）（2）如果小蘭同學(xué)想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的長(zhǎng)度的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號(hào)為_(kāi)________的兩根琴弦進(jìn)行比較。（只填字母代號(hào)）（3）如果小蘭同學(xué)想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的橫截面積的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號(hào)為_(kāi)________的兩根琴弦進(jìn)行比較。（只填字母代號(hào)）（4）探究過(guò)程通常采用下列一些步驟：①實(shí)驗(yàn)研究；②分析歸納；③提出問(wèn)題合理猜想；④得出結(jié)論等。你認(rèn)為小蘭要完成本探究的全過(guò)程，所采取步驟的合理順序應(yīng)該是_________：（只填寫數(shù)字代號(hào)）。三、閱讀與計(jì)算1、大雪后為什么很寂靜在冬天，一場(chǎng)大雪過(guò)后，人們會(huì)感到外面萬(wàn)籟俱靜．這是怎么回事？難道是人為的活動(dòng)減少了嗎？那么，為什么在雪被人踩過(guò)后，大自然又恢復(fù)了以前的喧囂？原來(lái)，剛下過(guò)的雪是新鮮蓬松的．它的表面層有許多小氣孔．當(dāng)外界的聲波傳入這些小氣孔時(shí)便要發(fā)生反射．由于氣孔往往是內(nèi)部大而口徑?。?，僅有少部分波的能量能通過(guò)出口反射回來(lái)，而大部分的能則被吸收掉了．從而導(dǎo)致自然界聲音的大部分能均被這個(gè)表面層吸收，故出現(xiàn)了萬(wàn)籟俱寂的場(chǎng)面．

而雪被人踩過(guò)后，情況就大不相同了．原本新鮮蓬松的雪就會(huì)被壓實(shí)，從而減小了對(duì)聲波能量的吸收．所以，自然界便又恢復(fù)了往日的喧囂．(1)根據(jù)剛才的閱讀，你得到的結(jié)論是什么？(2)在生活中比較高檔的音箱四周都用多孔的海綿包著，你知道這是為什么嗎？2、如圖所示，是幾個(gè)聲音的波形，圖a和圖b所示為兩個(gè)不同音叉的波形，圖c、圖d、圖e所示為小提琴、長(zhǎng)笛和法國(guó)號(hào)的波形．（1）圖a和圖b哪個(gè)音叉的音調(diào)較高？哪個(gè)音叉的叉股較短？（2）比較圖c、圖d、圖e三圖，小提琴、長(zhǎng)笛、法國(guó)號(hào)它們是否正在演奏同樣音調(diào)和頻率的音符？（3）假若三樂(lè)器演奏同一音符，你可以聽(tīng)出它們的區(qū)別，它們的波形圖是否完全一樣？3、小明在學(xué)習(xí)聲學(xué)知識(shí)時(shí)，向老師提出了一個(gè)問(wèn)題：“老師，我感覺(jué)火車靜止和運(yùn)動(dòng)兩種情況下，人耳聽(tīng)到的鳴笛聲除了響度不同以外，音調(diào)也不同．當(dāng)火車向我靠近的過(guò)程中，火車的鳴笛聲變大而且比靜止時(shí)聲尖，這是不是說(shuō)明當(dāng)聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的響度和音調(diào)都發(fā)生了變化呢？”老師對(duì)小明善于觀察，勤于思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣提出了表?yè)P(yáng)，并肯定了他的猜想和感受．問(wèn)題一：根據(jù)小明的感受，你認(rèn)為當(dāng)他不動(dòng)，火車向他靠近的過(guò)程中，火車?guó)Q笛聲的響度發(fā)生了怎樣的變化？火車靠近他的過(guò)程中，火車?guó)Q笛聲的音調(diào)與火車靜止時(shí)鳴笛聲的音調(diào)相比，有什么變化？寫下你的看法：當(dāng)小明的猜想得到老師認(rèn)可后，他又開(kāi)始思考這種現(xiàn)象形成的原因是什么．老師建議他在活動(dòng)中體會(huì)和學(xué)習(xí)．老師讓小明完成下面的活動(dòng)：先站在離墻4米遠(yuǎn)的地方，每秒向墻上擲一個(gè)網(wǎng)球，擲10個(gè)球，感覺(jué)網(wǎng)球撞擊墻的聲音間隔；然后正對(duì)墻，向墻走去，在走的過(guò)程中擲球，而且還是每秒擲一個(gè)球，再感覺(jué)網(wǎng)球撞擊墻的聲音間隔．在活動(dòng)中小明感覺(jué)到兩次網(wǎng)球撞擊墻的頻率不同．他終于明白為什么火車向他靠近的過(guò)程中，火車的鳴笛聲比靜止時(shí)要尖的原因了．問(wèn)題二：請(qǐng)你分析一下，如果小明相對(duì)于墻向后退行的過(guò)程中，還用同樣的方法，向墻上擲球，球撞擊墻的頻率會(huì)怎樣變化呢？聯(lián)想一下，當(dāng)你不動(dòng)，而火車遠(yuǎn)離你時(shí)，你聽(tīng)到的火車的鳴笛聲比靜止時(shí)的音調(diào)是高還是低呢？問(wèn)題三：假設(shè)火車站上有一個(gè)電鈴，電鈴每秒鐘響100聲（即電鈴的小錘每秒鐘敲擊100次鈴）．若聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，相鄰兩個(gè)聲響在空間的距離是多少？當(dāng)小明坐著一輛速度為34m/s的火車從車站向遠(yuǎn)方開(kāi)去時(shí)，每秒鐘進(jìn)入小明耳朵里的鈴響聲比進(jìn)入靜止的人耳朵里的鈴響聲少多少聲？根據(jù)你的計(jì)算說(shuō)明音調(diào)高低變化與聲源和聽(tīng)者相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？

參考答案專題2-1音調(diào)、響度、音色辨析例1、【答案】A【解析】木棍敲擊玻璃瓶時(shí)主要是水柱在振動(dòng)，水越少，越容易振動(dòng)，振動(dòng)越快，音調(diào)越高.反之越低.例2、【答案】B【解析】相同時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)笛往返了5個(gè)周期；小提琴往返了5個(gè)多周期；手風(fēng)琴往返了3個(gè)周期；二胡往返了3個(gè)周期．經(jīng)過(guò)比較相同的時(shí)間內(nèi)，小提琴經(jīng)過(guò)的周期多，振動(dòng)的快，頻率大．

例3、【答案】A【解析】當(dāng)敲擊瓶子時(shí)，是瓶子與水柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子與水柱越難振動(dòng)，振動(dòng)的頻率越來(lái)越低，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越低，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個(gè)音階相對(duì)應(yīng)的瓶子序號(hào)是D、A、B、C．因此對(duì)應(yīng)“re（2）”音階的瓶子是A．

例4、【答案】B【解析】當(dāng)吹瓶子時(shí)，是瓶子內(nèi)的空氣柱在振動(dòng)發(fā)聲，隨著瓶?jī)?nèi)水位的升高，瓶子內(nèi)空氣柱變短，振動(dòng)的頻率越來(lái)越高，因此音調(diào)也會(huì)越來(lái)越高，故“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個(gè)音階相對(duì)應(yīng)的瓶子序號(hào)是C、B、A、D．因此對(duì)應(yīng)“re（2）”音階的瓶子是B．

例5、【答案】（1）響度；（2）音色；（3）音調(diào)．【解析】（1）“震耳欲聾”，說(shuō)明聲音大，響度大．

（2）“悅耳動(dòng)聽(tīng)”說(shuō)的是聲音的響度大．

（3）“尖厲刺耳”，指的是聲音比較高，指音調(diào)高．

例6、答案】A【解析】A、從圖中可以看出，相同時(shí)間內(nèi)，甲和乙振動(dòng)的頻率相同，所以音調(diào)相同的是甲和乙．故A正確；B、甲、丙的振動(dòng)的頻率不同，故音調(diào)不同，沒(méi)有指明是同一種樂(lè)器，故音色不一定相同，故B錯(cuò)誤；C、乙、丁的振動(dòng)的頻率相同，故音調(diào)相同，沒(méi)有指明是同一種樂(lè)器，故音色不一定相同，故C錯(cuò)誤；D、丙、丁的振幅不相同，故丙、丁響度不相同，音色也不一定相同，故D錯(cuò)誤；例7、【答案】B【解析】從圖中可以看出，振幅最大的時(shí)丙圖，因此敲丙編鐘用力最大，故AC錯(cuò)誤；音調(diào)與振動(dòng)快慢有關(guān)，丁的質(zhì)量最小，故丁的振動(dòng)頻率最快，音調(diào)最高，而圖中丁的音調(diào)不是最高，因此丁編鐘有裂痕，故B正確，D錯(cuò)誤．例8、【答案】456m/s【解析】解:聲音在空氣中的傳播速度v聲===342m/s。由比例關(guān)系知,此段時(shí)間飛機(jī)飛行距離s=h,則飛機(jī)速度v飛機(jī)===v聲=×342m/s=456m/s。培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1A2C3D4A5A6D7C8C9A10C11A二、填空題1、高低頻率頻率高2、響度音調(diào)音色3、解：音調(diào)的高低與編鐘的大小有關(guān)系。因?yàn)榫庣姶?、厚，發(fā)聲振動(dòng)時(shí)就慢，頻率低，音調(diào)就低；編鐘小而薄，發(fā)聲振動(dòng)時(shí)就快，頻率高，音調(diào)就高。(如男人的聲帶寬而厚，音調(diào)低；女人的聲帶窄而薄，音調(diào)就高)4、（1）DE(2)CE(3)AB(4)③①②④三、閱讀與計(jì)算1、(1)由上述材料可以知道，多孔的物體吸音效果要比實(shí)的物體吸音效果好；(2)音箱在使用過(guò)程會(huì)振動(dòng)發(fā)聲，為了減小噪聲對(duì)音響效果的影響，常用多孔的海綿包著，這樣可以吸收大部分的噪音，使音箱發(fā)出的聲音純正一些．2、（1）圖a音叉的音調(diào)較高，圖a音叉的叉股較短．（2）小提琴、長(zhǎng)笛、法國(guó)號(hào)正在演奏同樣音調(diào)和頻率的音符．（3）三樂(lè)器的振動(dòng)波形圖完全不同，而振動(dòng)圖形能反映各樂(lè)器發(fā)音的頻率組合情況不同，即音色不同．解：（1）從相同的示波器屏幕上看到在相同掃描時(shí)間里a圖音叉的振動(dòng)次數(shù)多（完整的振動(dòng)），因此單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)次數(shù)多，即頻率高．而音調(diào)的高低由頻率決定，故音叉a的音調(diào)高，相對(duì)而言，音叉b的音調(diào)低．我們又知道音調(diào)的高低與發(fā)聲體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，決定音叉的音調(diào)高低，主要是音臂的長(zhǎng)度，可見(jiàn)音叉a的音臂（叉股）稍短些．（2）比較c、d、e三圖，小提琴、長(zhǎng)笛和法國(guó)號(hào)它們?cè)谙嗤膾呙钑r(shí)間里都有兩個(gè)完整的振動(dòng)波形，都作了兩次振動(dòng)，表明了它們的振動(dòng)快慢即頻率相同，由此可知它們正在演奏同樣音調(diào)和頻率的音符．（3）三種樂(lè)器雖然都在演奏同一音符，由于各自的音色是不同的，所以三樂(lè)器的振動(dòng)波形圖完全不同．3、問(wèn)題1，當(dāng)小明不動(dòng)，在火車向他靠近的過(guò)程中，火車?guó)Q笛聲的響度越大，在火車向他靠近的過(guò)程中，火車d鳴笛聲的音調(diào)比火車靜止時(shí)的音調(diào)高，問(wèn)題2，如果小明相對(duì)于墻向后退行的過(guò)程中，還用同樣的方法，向墻上擲球，球撞擊墻的頻率會(huì)變低；當(dāng)我不動(dòng)，而火車遠(yuǎn)離我的過(guò)程中，我聽(tīng)到的火車的鳴笛聲比靜止時(shí)的音調(diào)低，問(wèn)題3，相鄰兩個(gè)聲響之間的時(shí)間間隔是t=1100s，所以相鄰兩個(gè)聲響在空間的距離是s=vt=340m/s×1100s=3.4m，火車的速度為34m/s，它每秒鐘遠(yuǎn)離聲源的距離是s=vt=34m/s×1s=34m，在這34m的空間里，恰好是10個(gè)鈴聲在空間的距離，由于火車是遠(yuǎn)離聲源，因此每秒鐘進(jìn)入小明的耳朵里的鈴聲比進(jìn)入靜止的人耳朵里的鈴聲少10次，通過(guò)計(jì)算可知，當(dāng)人遠(yuǎn)離聲源的過(guò)程中，人耳聽(tīng)到的聲音的頻率比靜止時(shí)低，所以聽(tīng)到的聲音的音調(diào)比靜止時(shí)低．專題2-2聲音的傳播速度問(wèn)題知識(shí)·解讀一、產(chǎn)生：聲音是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。二、聲音是以聲波的形式向四周傳播。大量的實(shí)驗(yàn)表明：聲音的傳播需要物質(zhì)，物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)；傳聲的介質(zhì)即可以是氣體、固體，也可以是液體；真空不能傳聲。三、總結(jié)1、聲速是描述聲音傳播快慢的物理量，它的大小等于聲音在每秒內(nèi)傳播的距離。2、聲速大小與介質(zhì)的種類和介質(zhì)的溫度有關(guān)。15℃時(shí)空氣中的聲速是340m/s。3、回聲：聲音在傳播過(guò)程中遇到障礙物被反射回來(lái)而形成的。如果回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上，人耳能把回聲跟原聲區(qū)分開(kāi)來(lái)；回聲到達(dá)人耳比原聲晚不足0.1s，最終回聲和原聲混在一起使原聲加強(qiáng)。二級(jí)結(jié)論：人耳能把回聲跟原聲區(qū)分開(kāi)來(lái)，障礙物距聽(tīng)者至少為17m(空氣中的聲速為340m/s)。典例·解讀例1、若聲音在海水中的傳播速度為1500m/s，利用回聲定位原理從海面豎直向海底發(fā)射超聲波，到接受回聲所用時(shí)間為4s，那么該處海洋的深度為多少？【答案】【答案】3000m．【解析】超聲波從海面到海底用的時(shí)間：t=×4s=2s，該處海水的深度：h=vt=1500m/s×2s=3000m．答：海洋中該處的深度是3000m．例2、一輛汽車以15m/s的速度正對(duì)山崖行駛，鳴笛后2s聽(tīng)到回聲，問(wèn)：（1）鳴笛處距山崖離多遠(yuǎn)？（2）聽(tīng)到回聲時(shí)，距山崖多遠(yuǎn)？【答案】【答案】（1）355m；（2）325m．【解析】（1）在t=2s的時(shí)間內(nèi)，車行駛的距離：s1=v1t=15m/s×2s=30m，聲音傳播的距離：s2=v2t=340m/s×2s=680m，設(shè)司機(jī)鳴笛時(shí)車到山崖的距離為s，則：2s=s1+s2，所以s===355m，（2）司機(jī)聽(tīng)到回聲車距山崖的距離：s′=s-s1=355m-30m=325m．答：（1）鳴笛處距山崖離355m；（2）聽(tīng)到回聲時(shí)，距山崖325m培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、人耳能分清前后兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔應(yīng)大于0.1s，據(jù)此，要想聽(tīng)到回聲，人離障礙物的距離應(yīng)（

）A.大于17mB.小于17mC.大于34mD.小于34m2、2015年1月，科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)一個(gè)隕石凹坑，形狀如圓形平底鍋，如圖所示．小明在圓心A點(diǎn)大喊一聲，經(jīng)過(guò)6s聽(tīng)到回聲．設(shè)空氣中聲速為340m/s，圓形凹坑的直徑為（）A.510mB.1020mC.2040mD.4080m第2題圖第3題圖3、馬航客機(jī)MH370失聯(lián)后，中國(guó)派出多艘艦船到南太平洋海域進(jìn)行水下搜尋，其中用到“超聲測(cè)位儀”，其原理如圖所示，發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．超聲波在傳播途中碰到障礙物被反射，接收器收到反射波就停止計(jì)時(shí)．設(shè)某次搜尋中計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為t，（已知電磁波在空中和海水中的傳播速度分別為C1和C2；聲波在空中和海水中的速度分別為V1和V2）則發(fā)射點(diǎn)與水中疑似物之間距離為（）A、B、C、D、二、填空與閱讀題1、在百米賽跑中，甲、乙兩個(gè)記時(shí)員，分別從看到發(fā)令槍冒煙和聽(tīng)到槍聲開(kāi)始記時(shí)同一運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)，則______記錄的成績(jī)較準(zhǔn)確；若甲記錄的成績(jī)?yōu)?1.3s，則乙記錄的成績(jī)約為_(kāi)_____s（保留整數(shù)）．2、一輛長(zhǎng)280m的火車駛向一座高山要進(jìn)入隧道，司機(jī)鳴笛后2s鐘聽(tīng)到回聲，若火車的行駛速度為20m/s，則鳴笛時(shí)火車離高山距離為_(kāi)_____m，聽(tīng)到回聲后還需______s火車全部進(jìn)入隧道．3、閱讀短文，回答問(wèn)題：聲吶光波在水中衰減較快，一般水下幾十米深處光線就很差，電磁波在水中衰減也很快，而且波長(zhǎng)越短，損失越大，即使用大功率的低頻電磁波，也只能傳播幾十米．然而，聲波在水中傳播的衰減就小得多，在深海中爆炸一個(gè)幾千克的炸彈，在兩萬(wàn)公里外還可以收到信號(hào)。2009年2月，法國(guó)核潛艇“凱旋”號(hào)和英國(guó)核潛艇“前衛(wèi)”號(hào)在大西洋相撞一潛艇“遭受撞擊和刮傷”，另一潛艇“聲納罩部分”嚴(yán)重受損．均配備先進(jìn)聲吶系統(tǒng)的兩艘核潛艇，竟將“幾百萬(wàn)分之一”的相撞機(jī)率變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。經(jīng)調(diào)查，雙方發(fā)生碰撞的原因之一可能是為了減少自身發(fā)出的噪音而關(guān)閉了聲吶系統(tǒng)。聲吶是利用水中聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛的一種重要裝置。聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz﹣30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較強(qiáng)指向性。聲波在水中傳播時(shí)，如果遇到潛艇、水雷、魚(yú)群等目標(biāo)，就會(huì)被反射回來(lái)，反射回來(lái)的聲波被聲吶接收，根據(jù)聲信號(hào)往返時(shí)間可以確定目標(biāo)的距離。聲吶發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運(yùn)動(dòng)的，反射回來(lái)的聲波（下稱“回聲”）的音調(diào)就會(huì)有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調(diào)變高，說(shuō)明目標(biāo)正向聲吶靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說(shuō)明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）關(guān)于聲吶所發(fā)出的波下列說(shuō)法正確的是_______；A．電磁波

B．超聲波

C．次聲波

D．光波（2）人能夠感受到聲吶發(fā)出的波的頻率范圍是_______kHz到_______kHz；（3）停在海水中的潛艇A監(jiān)測(cè)到離它7500m的潛艇B，并持續(xù)監(jiān)控潛艇B，接到潛艇B反射回來(lái)的聲波頻率是變高的，且測(cè)出潛艇B的速度是20m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經(jīng)一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離變?yōu)開(kāi)______m；（4）下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是_______。

A．聲吶系統(tǒng)是通過(guò)發(fā)射聲波來(lái)定位的B．關(guān)閉聲吶系統(tǒng)是在聲源處控制噪聲C．刮傷的痕跡是潛艇之間摩擦力作用的結(jié)果D．潛艇做成流線型是為了減小在水里航行時(shí)受到的壓強(qiáng)。三、計(jì)算題1、為了監(jiān)督司機(jī)遵守限速規(guī)定，交管部門在公路上設(shè)置了固定測(cè)速儀，如圖所示，汽車向放置在道路中間的測(cè)速儀勻速駛來(lái)，測(cè)速儀向汽車發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號(hào)。第一次發(fā)出信號(hào)到測(cè)速儀接收到信號(hào)用時(shí)0.5s，第二次發(fā)出信號(hào)到測(cè)速儀接收到信號(hào)用時(shí)0.3s，若發(fā)出兩次信號(hào)的時(shí)間間隔是0.9s，超聲波的速度是340m/s，汽車的速度是m/s（超聲波速度是340m/s）2、汽車行駛的正前方有一座高山，汽車以12m/s的速度行駛，汽車?guó)Q笛2s后，司機(jī)聽(tīng)到回聲，設(shè)聲音在空氣中傳播速度為340m/s．問(wèn)：（1）汽車在2s內(nèi)行駛了多少路程？（2）司機(jī)聽(tīng)到回聲時(shí)汽車距離山有多遠(yuǎn)？3、如圖甲為廣清高速上一個(gè)距離傳感器發(fā)出和接收超聲波檢測(cè)汽車速度的示意圖．

（1）已知超聲波的速度為340m/s，某次檢測(cè)車速時(shí)，傳感器發(fā)出至接收超聲波信號(hào)用了0.4s，超聲波信號(hào)遇到汽車時(shí)，汽車與傳感器之間的距離是多少m？（2）如果將距離傳感器與計(jì)算機(jī)連接，可以將物體運(yùn)動(dòng)的距離(s)—時(shí)間(t)圖象顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上．利用傳感器測(cè)得某一汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng)的距離(s)—時(shí)間(t)圖象如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出汽車運(yùn)動(dòng)的速度(v)—時(shí)間(t)圖象．（3）如圖丁所示，從標(biāo)志牌上看，在遵守交通規(guī)則的前提下，從標(biāo)志牌到清遠(yuǎn)，勻速行駛的汽車最快需用多少h才能到達(dá)清遠(yuǎn)？4、一輛汽車以30m/s的速度向山崖前進(jìn)，司機(jī)鳴笛后繼續(xù)前進(jìn)，5s后聽(tīng)到回聲，求司機(jī)聽(tīng)到回聲時(shí)汽車距山崖的距離．（聲音在空氣中的傳播速度是340m/s）5、架噴氣式飛機(jī)的速度是聲速的1.5倍，飛行高度為2720m，水平方向飛行．當(dāng)你聽(tīng)到飛機(jī)在頭頂上方轟鳴時(shí)，抬頭觀看，飛機(jī)已飛到你前方多遠(yuǎn)水平距離的地方？6、有兩艘潛艇一前一后，兩者相距L，且兩者始終保持相同的速度v同向前進(jìn)．后艇的水下聲納系統(tǒng)發(fā)出聲音信號(hào)，到達(dá)前面的艇時(shí)立即被反射回來(lái)．已知聲音信號(hào)在水中傳播的速度為v0．（1）證明：后艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)的時(shí)間為：2）通過(guò)對(duì)這個(gè)數(shù)學(xué)式的討論，說(shuō)明當(dāng)兩艘艇處于何種狀態(tài)時(shí)，后艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)的時(shí)間最短．（3）如果從純數(shù)學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)v=v0時(shí)，的分母為零，是沒(méi)有意義的．但是，這是一個(gè)表達(dá)一定的物理意義的式子．那么，從物理的角度說(shuō)，當(dāng)v=v0時(shí)，的分母為零意味著什么呢？

專題2-2聲音的傳播速度問(wèn)題知識(shí)·解讀一、產(chǎn)生：聲音是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。二、聲音是以聲波的形式向四周傳播。大量的實(shí)驗(yàn)表明：聲音的傳播需要物質(zhì)，物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)；傳聲的介質(zhì)即可以是氣體、固體，也可以是液體；真空不能傳聲。三、總結(jié)1、聲速是描述聲音傳播快慢的物理量，它的大小等于聲音在每秒內(nèi)傳播的距離。2、聲速大小與介質(zhì)的種類和介質(zhì)的溫度有關(guān)。15℃時(shí)空氣中的聲速是340m/s。3、回聲：聲音在傳播過(guò)程中遇到障礙物被反射回來(lái)而形成的。如果回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上，人耳能把回聲跟原聲區(qū)分開(kāi)來(lái)；回聲到達(dá)人耳比原聲晚不足0.1s，最終回聲和原聲混在一起使原聲加強(qiáng)。二級(jí)結(jié)論：人耳能把回聲跟原聲區(qū)分開(kāi)來(lái)，障礙物距聽(tīng)者至少為17m(空氣中的聲速為340m/s)。典例·解讀例1、若聲音在海水中的傳播速度為1500m/s，利用回聲定位原理從海面豎直向海底發(fā)射超聲波，到接受回聲所用時(shí)間為4s，那么該處海洋的深度為多少？【答案】【答案】3000m．【解析】超聲波從海面到海底用的時(shí)間：t=×4s=2s，該處海水的深度：h=vt=1500m/s×2s=3000m．答：海洋中該處的深度是3000m．例2、一輛汽車以15m/s的速度正對(duì)山崖行駛，鳴笛后2s聽(tīng)到回聲，問(wèn)：（1）鳴笛處距山崖離多遠(yuǎn)？（2）聽(tīng)到回聲時(shí)，距山崖多遠(yuǎn)？【答案】【答案】（1）355m；（2）325m．【解析】（1）在t=2s的時(shí)間內(nèi)，車行駛的距離：s1=v1t=15m/s×2s=30m，聲音傳播的距離：s2=v2t=340m/s×2s=680m，設(shè)司機(jī)鳴笛時(shí)車到山崖的距離為s，則：2s=s1+s2，所以s===355m，（2）司機(jī)聽(tīng)到回聲車距山崖的距離：s′=s-s1=355m-30m=325m．答：（1）鳴笛處距山崖離355m；（2）聽(tīng)到回聲時(shí)，距山崖325m培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、人耳能分清前后兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔應(yīng)大于0.1s，據(jù)此，要想聽(tīng)到回聲，人離障礙物的距離應(yīng)（

）A.大于17mB.小于17mC.大于34mD.小于34m2、2015年1月，科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)一個(gè)隕石凹坑，形狀如圓形平底鍋，如圖所示．小明在圓心A點(diǎn)大喊一聲，經(jīng)過(guò)6s聽(tīng)到回聲．設(shè)空氣中聲速為340m/s，圓形凹坑的直徑為（）A.510mB.1020mC.2040mD.4080m第2題圖第3題圖3、馬航客機(jī)MH370失聯(lián)后，中國(guó)派出多艘艦船到南太平洋海域進(jìn)行水下搜尋，其中用到“超聲測(cè)位儀”，其原理如圖所示，發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．超聲波在傳播途中碰到障礙物被反射，接收器收到反射波就停止計(jì)時(shí)．設(shè)某次搜尋中計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為t，（已知電磁波在空中和海水中的傳播速度分別為C1和C2；聲波在空中和海水中的速度分別為V1和V2）則發(fā)射點(diǎn)與水中疑似物之間距離為（）A、B、C、D、二、填空與閱讀題1、在百米賽跑中，甲、乙兩個(gè)記時(shí)員，分別從看到發(fā)令槍冒煙和聽(tīng)到槍聲開(kāi)始記時(shí)同一運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)，則______記錄的成績(jī)較準(zhǔn)確；若甲記錄的成績(jī)?yōu)?1.3s，則乙記錄的成績(jī)約為_(kāi)_____s（保留整數(shù)）．2、一輛長(zhǎng)280m的火車駛向一座高山要進(jìn)入隧道，司機(jī)鳴笛后2s鐘聽(tīng)到回聲，若火車的行駛速度為20m/s，則鳴笛時(shí)火車離高山距離為_(kāi)_____m，聽(tīng)到回聲后還需______s火車全部進(jìn)入隧道．3、閱讀短文，回答問(wèn)題：聲吶光波在水中衰減較快，一般水下幾十米深處光線就很差，電磁波在水中衰減也很快，而且波長(zhǎng)越短，損失越大，即使用大功率的低頻電磁波，也只能傳播幾十米．然而，聲波在水中傳播的衰減就小得多，在深海中爆炸一個(gè)幾千克的炸彈，在兩萬(wàn)公里外還可以收到信號(hào)。2009年2月，法國(guó)核潛艇“凱旋”號(hào)和英國(guó)核潛艇“前衛(wèi)”號(hào)在大西洋相撞一潛艇“遭受撞擊和刮傷”，另一潛艇“聲納罩部分”嚴(yán)重受損．均配備先進(jìn)聲吶系統(tǒng)的兩艘核潛艇，竟將“幾百萬(wàn)分之一”的相撞機(jī)率變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。經(jīng)調(diào)查，雙方發(fā)生碰撞的原因之一可能是為了減少自身發(fā)出的噪音而關(guān)閉了聲吶系統(tǒng)。聲吶是利用水中聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛的一種重要裝置。聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz﹣30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較強(qiáng)指向性。聲波在水中傳播時(shí)，如果遇到潛艇、水雷、魚(yú)群等目標(biāo)，就會(huì)被反射回來(lái)，反射回來(lái)的聲波被聲吶接收，根據(jù)聲信號(hào)往返時(shí)間可以確定目標(biāo)的距離。聲吶發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運(yùn)動(dòng)的，反射回來(lái)的聲波（下稱“回聲”）的音調(diào)就會(huì)有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調(diào)變高，說(shuō)明目標(biāo)正向聲吶靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說(shuō)明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）關(guān)于聲吶所發(fā)出的波下列說(shuō)法正確的是_______；A．電磁波

B．超聲波

C．次聲波

D．光波（2）人能夠感受到聲吶發(fā)出的波的頻率范圍是