【暑假衔接】人教版初中物理八年级（新初二）第2章 2.2声音的特性（原卷版+解析版）

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课前导入
知识清单
音调
音调：声音的高低

牛的声音低而沉闷 鸟的声音高而清亮
实验探究：影响音调高低的因素
2、频率：物体每秒内振动的______。表示字母：f ，单位：_____（赫兹）
（1）频率越高，音调越_____。
（2）一般而言，发声体越短、越细、越薄、越轻、越紧，振动的频率越____，音调越高；反之，发声体越长、越粗、越厚、越重、越松，振动的频率越____，音调越低。
敲：水瓶以及瓶中的水振动——水越多，瓶和水越重，频率越____，音调越____；
水瓶琴
吹：水瓶中的空气柱振动——水越多，空气柱越短，频率越____，音调越____；

3、次声波与超声波
根据声源的振动频率，可将声分为三类：
次声波：振动频率_____于20Hz
声 声 音：一般人的听力范围：20Hz—20000Hz
超声波：振动频率_____于20000Hz
4、用示波器观察不同音调（频率）的声波波形图

音调（频率）高的声波 音调（频率）低的声波
人和一些动物的发声和听觉频率范围：

题型一 音调
例1
如图所示，同学们自制了一件乐器水瓶琴，在8个相同的透明玻璃瓶中装有不同高度的水，下列说法错误的是（ ）
A．用敲击的办法使其发出乐音，是因为瓶子和里面的水柱振动引起的
B．用同样大小的力从左到右敲击，音调依次升高
C．用吹气的办法使其发出乐音，是因为里面的空气柱振动引起的
D．用同样大小的力从左到右吹气，音调依次升高
变1
小利在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，制成了一个水瓶琴，如图所示。对着瓶口吹气，发出的声音是由瓶中_______振动产生的。依次吹每个瓶的瓶口，发出声音的音调不同，越靠近______（选填“左”或“右”）端音调越高。
变2
如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。若增加钢尺伸出桌面的长度，则听到的声音（ ）
A．频率不变，音调变高
B．频率变高，音调变低
C．频率变低，音调变高
D．频率变低，音调变低
变3
如图是我国的传统乐器——排箫，它是由长短不同的竹管制成，可以吹出不同音调的声音。请你判断图中排箫的高音区在___________（选填“A”或“B”）区。
变4
如图所示，小明在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声，这哨声是由___________的振动产生的，上下推拉活塞，改变了声音的___________。
响度
1、响度：声音的强弱（音量的大小）
实验探究：影响响度大小的因素
振幅：物体振动的幅度
声源的振幅越大，产生的声音响度越_____（大/小）。
用示波器观察不同响度（振幅）的声波波形图

响度（振幅）大的声波 响度（振幅）小的声波
影响人听到的声音是否响亮的因素：
声源发声的响度；
人耳距离声源的远近。
题型二 响度
例1
如图所示的实验中，用不同的力敲响音叉，将叉股接触悬挂的小球，都能看到小球被弹开。关于该实验，下列说法不正确的是（ ）
A．该实验说明发声的音叉在振动B．声音通过空气传到人的耳朵里
C．敲音叉的力越大，声音的响度越大D．敲音叉的力越大，声音的音调越高
变1
如图所示，小慧同学用小锤轻敲和重敲音叉，并将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，听音叉发声的同时观察乒乓球被弹开的幅度变化。她想探究的问题是（ ）
A．声音产生的原因B．声音传播的条件
C．音调和频率的关系D．响度与振幅的关系
变2
如图所示，某同学在扬声器（喇叭）的纸盆上撒些纸屑（小纸片），当扬声器播放音乐时，原来静止在纸盆上的纸屑会跳动，而且声音越大，纸屑跳动得越高。上述实验现象说明声音是由物体______产生的，还说明声音的响度与______有关。
变3
如图所示，利用钢尺探究影响声音音调高低、响度大小的因素。实验过程如下：
（1）把钢尺紧按在桌面上，先让钢尺的一端伸出桌边短一些，拨动钢尺。听它振动发出的声音，然后钢尺的一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，两次振动幅度大致相同。实验现象是钢尺伸出桌面的长度越短，振动越______（选填“快”或“慢”），发出声音的音调越______（选填“高”或“低”），说明音调的高低与______有关；
（2）把钢尺紧按在桌面上，钢尺伸出桌边的长度保持一定，先拨动钢尺振动的幅度小一些，再让钢尺振动的幅度大一些。实验现象是钢尺振动的幅度越小，发出声音的响度越______（选填”大”或“小”）。站在离钢尺越远的地方，听到钢尺发出的声音越______（选填“大”或“小”），说明声音的响度不仅与______有关，还与______有关。
音色
音色：声音的品质和特色
影响声音音色的因素：
发声体的材料；
发声体的结构。

笛子（管乐器） 古琴（弦乐器）
笛子和古琴的材料和结构都不同，因此它们的音色不同。
3、用示波器观察不同音色的声波波形图
4、乐音：发声体规则振动发出的声音
（1）乐音听起来让人觉得悦耳舒适；
（2）乐音的波形是有规律的（例如上图甲乙丙中的波形）。
5、声音的三个特性：______、______、______。
题型三 音色
例1
如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的音色、响度相同，音调不同
B．甲、丙的音色、音调相同，响度不同
C．乙、丁的音色，音调，响度都不同
D．丙、丁的音色相同，音调和响度不相同
变1
某款智能手机有一个功能叫“智慧语音”，它可以通过识别声音实现对手机解锁，该功能主要是根据声音的 _______（选填“音调”“音色”或“响度”）这一特性来实现的。不同的物体发出的声音，即使音调和响度相同，但是根据音色还是能够区分它们。音色与发声体的 ______和 ______有关。
变2
如图所示，这是把两种声音输入同一示波器后，所显示的波型，有关这两种声音的分析中正确的是（ ）
A．这两种声音的音调不同B．这两种声音的响度不同
C．这两种声音的音色不同D．这两种声音的音调、响度和音色都相同
变3
海洋生物学家研究发现，生活在澳大利亚海岸附近的长鳍领航鲸能模仿对手虎鲸发出的声音，有些声音人耳听起来竟然不能分辨出是长鳍领航鲸发出的，这表明它能模仿对手声音的（ ）
A．音色B．响度C．声速D．音调
变4
如图所示是不同的声音输入到示波器上时所显示出的波形图。则下面说法不正确的是（ ）
A．甲和乙声音的音调相同B．甲和丙声音的响度相同
C．甲声音的响度最小D．丙和丁音色不同
变5
选项中是四个音叉发声时，利用同一示波器在相同设置下分别测到的波形图，音叉振动频率最高的波形图是（ ）
A．B．C．D．
题型四 声音三要素的实验探究
例1
为了探究声音的三个特性，同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作，如图所示：
（1）将钢尺一端紧压在桌面边缘，改变钢尺伸出桌面的长度，用大小相同的力拨动它，听声音看现象，从而得出了声音的______与振动的______有关；
（2）保持钢尺伸出长度不变，用大小______（“不同”或“相同”）的力拨动它伸出桌面的端部，听声音，看现象，从而得出了声音的响度与______有关；
（3）把步骤中的钢尺换成塑料尺，其它操作相同，听出了两次声音的______不同；
（4）以上的物理探究方法叫______。
变1
在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关；
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了上表所列9种规格的琴弦进行实验。
（1）在探究一个物理量是否与多个因素有关的过程中，常常采用______的方法；
（2）为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验；
（3）为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验；
（4）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。______、______。
变2
为了探究声音的特性，同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作，如图所示。
（1）将钢尺一端紧压在桌面边缘，改变钢尺伸出桌面的长度，用大小相同的力拨动它，从而得出了声音的______与振动的______有关；
（2）把（1）步骤中的钢尺换成塑料尺，其他操作相同，听出了两次声音的______不同；
（3）以上探究方法叫______，下列实验不是采用这种方法的是______；
A．用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开
B．探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系
（4）如图所示为小龙做的“水瓶琴”，在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用相同的力敲击它们，就可以发出不同的音调，此时的声源是______（选填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越______。若用嘴依次吹瓶口，也可以发出不同音调的声音，此时的声源是______（选填“空气柱”或“瓶和水”），瓶中的空气柱越短，发出的声音的频率就越______。
变3
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 _____（只填写字母代号）的弦，由生活经验猜想，弦的音调与其粗细 _____（选填“有关”或“无关”）。
（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 _____。本探究实验所用的方法叫做 _____法。
（3）本实验中对选中同一组材料进行多次实验的目的是 _____（选填“减小误差”或“得到普遍规律”）。
（4）探究过程通常采用下列一些步骤：A．设计并进行实验；B．分析与论证；C．提出问题；D．猜想与假设；E．得出结论等，你认为小明要完成本实验探究的过程，所采用的合理顺序应该是 __________。
课后强化
1、某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图所示，具体步骤如下∶
a.将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
b.不改变钢尺伸出桌边的长度，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
c.使钢尺伸出桌边的长度变短，使用步骤b中的力度拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。请完成下列问题∶
（1）拨动钢尺，钢尺才能发出声音，这说明声音是由物体______产生的；
（2）改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺的振动快慢会改变，示波器显示的波形也会改变。可见，发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着_____的高低。如果示波器上波形显示声音的频率为60Hz，则此时钢尺在1分钟内振动______次；
（3）通过步骤______和______可以研究振幅和响度的关系；
（4）三个步骤中实验小组记录的波形如图甲、乙、丙所示，按照步骤从先拍到后的顺序排列是下列四个选项中的______。
甲乙丙 B．乙甲丙 C．甲丙乙 D．丙甲乙
2、如图四幅图片是有关声现象的四个实验。
（1）如图甲所示，用一张硬塑料片先后快拨和慢拨木梳的齿（两次用的力一样大），听到两种不同的声音，请你据此现象提出一个物理问题：___________？
（2）如图乙所示，在探究声音的响度与发声体振幅的关系时，我们可以撒一些黄豆在鼓面上，通过黄豆跳起的高度来反应鼓面振幅的大小，这种物理方法叫 ___________。
（3）如图丙所示，用抽气机抽气，听到振铃声越来越弱，最后几乎听不到铃声，由此现象可推理出：___________。这种物理方法叫 ___________。
（4）如图丁所示，将一把长钢尺（足够长）紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音。若增加钢尺伸出桌面的长度，然后用一样大的力拨动钢尺，细心的同学会发现声音的音调变 ___________了（选填“高”或“低”）。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，我们再也听不到钢尺振动的声音了，这是因为 ___________。
3、为了探究“声音的特性”，小红小明分别用如图a、b所示的装置进行实验。
（1）小红将一把钢尺紧压在桌面上，让钢尺伸出桌面的长度相同，用大小不同的力拨动钢尺发声，她在听钢尺振动发出声音的同时，还要观察钢尺振动的 ___________（选填“快慢”或“幅度”）不同；
（2）小明用不同的力轻敲、重敲同一个音叉，并让发声的音叉接触乒乓球，当他听到音叉发出声音的同时，还要观察乒乓球被弹开距离的远近。 ___________（选填“轻敲”或“重敲”）使乒乓球被弹开越远；
（3）从小红、小明做的实验分析、交流中发现：响度与 ___________（填“频率”或“振幅”）有关。
4、如图声波的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的音调相同B．乙、丙的音调相同
C．乙、丙的音色相同D．甲、丁的响度相同
5、如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲的响度比丁的响度大B．甲、丙的音调和音色都相同
C．甲、乙的音调和响度都不相同D．乙一定是噪声
6、小明在学习吉他的过程中他发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想：
猜想1：琴弦发出声音音调的高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想2：琴弦发出声音音调的高低，可能与琴弦的长度有关；
猜想3：琴弦发出声音音调的高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了上表所示的4种规格的琴弦，进行实验：
（1）为了检验上述猜想1是否正确，应选编号_____、_____两种规格的琴弦进行实验；
（2）在验证猜想3时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺的数据是_____；为了验证猜想2，应选编号A和_____的两种规格的琴弦进行实验；
（3）在验证猜想2时，若选择B和C进行研究，并推理得出：琴弦越长，振动越慢，音调就越低的结论是否正确？_____，理由是_____；
（4）小明在这个探究实验中，应用的研究方法是_____；
（5）在评估交流中，有同学认为该实验仍存在不足之处，你认为不足之处应该是_____。
【思考】我们如何区分小提琴与钢琴的声音？又如区分钢琴上按下不同琴键发出的声音？
设计并进行实验
①将钢尺紧按在桌面上，钢尺的一端伸出桌边.
②拨动钢尺使其上下振动,发出声音.
③改变钢尺伸出桌边的长度,重复操作②，并观察钢尺振动的快慢情况,同时倾听钢尺发出声音的高低有无变化。
实验现象
(1)钢尺伸出桌边的长度越长,振动越慢,发出的声音的音调越低,显得越沉闷;
(2)钢尺伸出桌边的长度越短,振动越快,发出的声音的音调越高,显得越尖脆.
实验结论
音调与物体振动的快慢有关。物体振动越快，音调越_____（高/低）。
设计并进行实验
①把系好乒乓球的细线拴在铁架台上;
②用大小不同的力敲击音叉,并将振动的音叉靠近乒乓球;
③观察乒乓球被弹开的幅度。
实验现象
用大小不同的力敲击音叉时,乒乓球被弹开的幅度不同,用力越大,乒乓球被弹开的幅度越大,声音的响度越大
实验结论
声音的响度与物体振动的幅度有关,物体振动的幅度越大,产生声音的响度越大
音调
响度
音色
物理意义
声音的高低、粗细
声音的强弱、大小
声音的品质、特色
决定因素
发声体的振动频率
发声体的振幅大小以及人
耳距离发声体的远近
发声体的材料和结构
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm2）
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
编号
琴弦材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
铜
40
0.5
B
尼龙丝
40
0.5
C
尼龙丝
30
0.5
D
钢
20
0.3
E
钢
20
0.7
编号
材料
规格
长度（cm）
横截面积（mm2）
A
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍铬合金
①
0.5