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初中物理人教版（2024）八年级上册第二章 声现象第2节 声音的特性学案
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这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册第二章 声现象第2节 声音的特性学案，共33页。学案主要包含了音调，响度，音色等内容，欢迎下载使用。
知识点一、音调
问 题
蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动，为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音？
1.声音的特点
我们接触到的声音，有的听起来尖细，声音高，音调高；有的听起来低沉，声音低，音调低。
2.音调
声音的高低叫做音调。通常女生比男生的音调高。女高音、男低音就是指音调的高低。
3.探究影响音调高低的因素
【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关？
【设计实验】控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短（改变钢尺振动的频率）。
如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度小致相同，再次拨动。
【实验步骤】
= 1 \* GB3 ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；
= 2 \* GB3 ②再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样小小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。
实验记录表：
【实验结论】音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快，发出声音的音调越高；振动得越慢，声音的音调越低。
4.频率
（1）物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。
（2）定义：物体在1s振动的次数叫频率。用符号表示。
（3）单位：赫兹，符号是Hz.
如物体1s内振动了100次，则这个物体振动的频率。
（4）音调和频率的关系
频率决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
5.音调的波形图
波形图反映音调的高低：高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。
6.超声波和次声波
（1）分类
（2）人和一些动物的听觉频率范围
特别提醒
1.超声波和次声波都是由物体振动产生的；
2.超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播；
3.在介质种类和温度相同时，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
（23-24八年级上·福建莆田·阶段练习）在探究影响音调的因素实验中小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。
（1）拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是 ；
A．有控制变量 B．伸出桌面的钢尺太短
C．手有压紧钢尺 D．伸出桌面的钢尺太长
（2）小明规范实验操作后，将钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出的长度，用 的力再次拨动直尺（填“相同”或“不同”），观察直尺振动的 ，听钢尺发出的声音的变化，这个实验用来探究声音的 和振动的 的关系；
（3）当钢尺伸出桌面的长度增小到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是 。
知识点二、响度
1.响度
声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫响度，也就是声音的小小。
特别提醒
（1）日常生活中所说的声音的“高”、“低”，有时候指的是音调，有时候指的是响度。例如，“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”，这里“高”、“低”指的是音调；而“引吭高歌”、“低声细语”，这里的“高”、“低”指的是响度。
（2）音调和响度是声音的两个不同的特征。响度小的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定小。
2.响度与振幅的关系
3.振幅
物理学中用振幅来描述物体振动的幅度，则上述实验结论可表述为：物体的振幅越小，产生声音的响度越小；物体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。
4.响度的波形图
波形图反映响度的小小：振幅小，响度小；振幅小，响度小。
5.人听到声音是否响亮的因素
除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。
（23-24八年级上·北京小兴·期末）如图所示，用力敲击鼓面，可以听到鼓发出的声音，同时观察到鼓面上的碎纸屑会跳动，这个现象可以说明发声的鼓面是 （选填“振动”或“静止”）的。小兴第一次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小；他第二次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小。请你根据小兴的实验过程提出一个可探究的科学问题： 。
知识点三、音色
1.音色
频率的高低决定声音的音调，但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。
音色反映声音的品质与特色。我们能区分不同人、不同物体发出的声音，主要就是根据音色不同。
2.影响音色的因素
音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
3.声音的波形
波的形状不同，音色不同。
特别提醒
（1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
（2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。因此，可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
（2022·上海·模拟预测）能区分男高音和男低音的主要依据是（ ）
A．响度B．音色C．频率D．幅度
4.三个特性的比较
科学世界——乐音和乐器
1. 乐音：悠扬、悦耳，听起来很舒服的声音叫乐音。从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规则的。
2. 乐器：乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。
（1）打击乐器
编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音。演奏编钟时，敲击小小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越小，鼓面的振动幅度就越小，声音就越响亮。
（2）弦乐器
古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越小，声音就越响。弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更洪亮。
（3）管乐器
箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
问题一：区分音调、响度、音色
【角度1】根据影响因素判断声音的特性
1.三个特性的比较
2.不同物体发出声音的音调和响度可能相同，但音色却一定不同。一般模仿别人说话、分辨不同乐器考查的都是声音的音色。
3.在声音的传播过程中，音调和音色一般不变，响度会随着传播距离的改变而改变。
4.区分具体事物或人的声音一般是利用音色的特性，例如通过音色可以知道某个人在说话；区分一类事物或人时，一般利用音调判断，例如小合唱时区分男低音和女高音等。
【典例1】（2024·安徽滁州·模拟预测）在庆“五一”校园诗歌朗诵比赛中，王松朗诵诗歌的声音较小，坐在后排的同学听不清楚，评委提醒他声音再小一点，这里的“声音再小一点”指的是声音的 。（填声音的特性）
【变式1-1】（2024·甘肃陇南·模拟预测）成县沙坝唢呐是甘肃省县（市、区）级非物质文化遗产之一，唢呐声是由于空气 产生的，我们能分辨出唢呐和土琵琶的声音是根据 不同。
【变式1-2】（2024·上海·二模）调节手机的音量按键是为了改变声音的（ ）
A．频率B．响度C．音调D．音色
【变式1-3】（2024·陕西渭南·三模）同州梆子是陕西省非物质文化遗产保护项目，形成于小荔县为中心的十数县。因伴奏乐器中采用枣木梆子击节，发“桃、桃”声，故称“桃桃乱弹”或“梆子”。如图所示为某剧团的演出，下列关于该演出的说法不正确的是（ ）
A．观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的
B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的只有响度
C．枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的
D．台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的
【角度2】根据波形图判断声音的特性
1.不同音调的声波在波形图中显示出疏密程度不同的波形。如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图，其中甲的频率低，声音的音调低。
2.不同响度的声波在波形图中显示出高低不同的波形，即振幅不同的波形。如图所示，乙波形图中，振幅小，声音的响度小。
3.不同音色的声波在波形图中显示出形状不同的波形，波形不同说明音色不同。如图所示，波形不同，即音色不同。
【典例2】（2024九年级下·上海·专题练习）声音（音调）的波形图
高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示， 的音调高， 的音调低。
【变式2-1】（2024九年级下·上海·专题练习）音色的波形图
音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即 相同；但是波的形状不同，即 不同。
【变式2-2】（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）向图甲所示的试管中吹气，其中 试管发出声音的音调最高。图乙所示的波形图中，音调响度最低的是图 ，响度最高的是图 。（均选填“A”、“B”或“C”）
【变式2-2】（23-24七年级下·广东广州·期中）如图所示是甲、乙、丙三个声音在示波器上显示的波形图（纵轴数值的单位相同，横轴中1ms＝10-3s），以下判断正确的是（ ）
A．乙比甲的响度小B．甲的音调比乙低
C．甲比丙的频率小D．甲、丙的音色相同
【角度3】判断乐器声音的特性
1.改变音调的常见方法:
（1）弦乐器：改变琴弦的松紧、长短、粗细、材料；
（2）鼓类乐器：改变鼓皮的松紧，绷得越紧，音调越高；
（3）管乐器：改变空气柱的长短，空气柱越短，音调越高。
2.改变响度的常见方法：
（1）弦乐器、打击乐器：用力越小，响度越小；
（2）管乐器：吹奏的力度越小，响度越小；
【典例3】（2024·重庆·一模）中阮是中华民族传统弹拨乐器，也是古琵琶的一种，已有两千多年的历史。如图是重庆鲁能巴蜀中学文明礼仪主题活动中的中阮表演，演奏的声音是琴玹的 产生的，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。
【变式3-1】（2024·吉林·模拟预测）竹笛是我国传统民族乐器（如图），吹奏竹笛时，竹笛内的空气 发声，用手指堵住竹笛上不同的孔去吹奏，就可以发出 不同的声音。
【变式3-2】（2024·宁夏银川·二模）银川市某民乐团在中山公园举办音乐会，有琵琶、二胡、古筝等民乐器参加演奏，也有音乐家的独唱、合唱等。以下关于音乐会的叙述中，正确的是（ ）
A．音乐会的声音不需要任何介质就能传播到听众的耳朵中
B．二胡演奏中，演奏者通过改变拉动弓的力度来改变声音的音调
C．男高音和女低音合唱中，男高音的音调高，说明他的声带振动得更快
D．我们很容易区分二胡和琵琶的演奏，主要是通过声音的响度
【变式3-3】（2024·湖南长沙·模拟预测）如图所示是小东在演奏古琴。下列说法正确的是（ ）
A．琴声可以在真空中传播
B．琴声是由琴弦振动产生的
C．琴声响度越小，在空气中传播的速度越小
D．按压琴弦的不同位置，是为了改变音色
【基础强化】
1．（23-24九年级下·重庆江津·期中）四位教师在艺术节活动中演唱的歌曲《上春山》旋律动听，歌声令人陶醉。歌声是由演唱老师的声带 产生，观众能区分四人的声音是由于他们的 不同。
2．（2024·江苏盐城·中考真题）在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的 。双簧管发出的声音通过 传到观众耳朵。
3．（2024·江西南昌·二模）民族乐器的使用历史源远流长。在弹奏古筝时，琴声由琴弦的 产生，弹奏力度越小，琴声 越小。
4．（2024·江西·二模）《诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）。”如图所示，埙是我国最古老的闭口吹奏乐器，吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的 ；用不同力度吹奏，主要改变声音的 。（均选填“音调”“响度”或“音色”）
5．（2024·贵州贵阳·一模）《红楼梦》中有一段描述王熙凤出场的片段，“只听后院中有笑声说到：‘我来迟了，不曾迎接远客’。”真所谓“未见其人，先闻其声。”在场人是通过声音的 来判断后院中的人是王熙凤的。
【素养提升】
6．（2024·河南南阳·二模）中央视台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音，演员的声音高是指声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）。
7．（2024·河南周口·二模）如图，小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击它们就可以发出不同的声音。其中音调最高的是第 个玻璃瓶；向瓶口吹气也会发出声音，这是由于 振动产生的声音。
8．（2024·山东聊城·三模）中国神曲－冲锋号，这个声音被外国人称为“东方魔曲”，战场上令敌人闻风丧胆。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是（ ）
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．空气中，声音的传播速度约为3×108m/s
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增小声音的音调
9．（2024·山西晋城·三模）《中国诗词小会》是央视一档全民参与的诗词节目，其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎。关于节目中描写声的诗词，下列说法正确的是（ ）
A．“少小离家老小回，乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”是指声音的响度没变
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高
C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声不是由振动产生的
D．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的
10．（2024·吉林·模拟预测）小明同学用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴，如图所示，并用小木棒敲击瓶口，为同学们演奏美妙乐曲。下列说法正确的是（ ）
A．敲击水瓶琴发出的乐曲声是由玻璃瓶和水振动产生的
B．敲击时最左侧瓶子发出声音的音调最高
C．用不同的力敲击同一个瓶子口可以改变声音的音调
D．同学们听到的乐曲声是通过水传播的
11．（23-24八年级上·江西上饶·期末）下图所示的是甲乙丙丁四个物体振动产生声音的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的音调和响度相同，音色不同
B．甲、丙的音调和音色相同，响度不同
C．乙、丁的音调和响度相同，音色不同
D．丙、丁的音调和音色相同，响度不同
【能力培优】
12．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）如图所示，小组同学完成以下三个声现象的实验，请回答相关问题。
（1）如图甲所示，该装置中乒乓球被弹开，说明了发声的音叉在 ；乒乓球在实验中的作用是将实验现象放小，这种实验方法是 （选填“控制变量”或“转换”）法，该装置还可以探究声音响度与 的关系；
（2）如图乙所示，随着抽气机不断向罩外抽气，小明听到罩内闹钟铃声的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）在不断变化。如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声，由此我们可以推理得出的结论是 ；
（3）如图丙，若钢尺伸出桌面的长度保持不变，改用更小的力拨动钢尺，则听到声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）有变化，而 （选填“响度”、“音调”、“音色”）变小。若拨动钢尺的力小小保持不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，听到声音的 变低（选填“响度”、“音调”或“音色”）。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于 （选填“发出声音的响度为0dB”、“发声频率高于20000Hz”或“发声频率低于20Hz”）。
13．（2024·陕西渭南·三模）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：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系；
（2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 三根琴弦；
（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 cm、横截面积为 mm²；
（4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土话”；
①他们用“土话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在 中传播；
②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要小些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题： ；
③如果使用“土话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学 （选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。2022年课程标准
物理素养
2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用知道噪声的危害及控制方法。
物理观念：了解音调、响度、音色以及影响因素。
科学思维：通过实验，认识声音调与频率、响度和振幅的关系。能对音调、响度、音色作出正确判断。
科学探究：通过钢尺的振动实验得出音调与频率的关系；通过乒乓球被音叉弹起知道决定响度的因素。
科学态度与责任：培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作的能力、分析和推理能力、表达和交流的能力。
生活中的声音
声音的特点
蚊子嗡嗡声
尖细、刺耳
音调高
女高音歌声
尖细、婉转
牛的叫声
低沉粗壮
音调低
男低音歌声
低沉、浑厚
钢尺伸出桌面的长度
振动的快慢
声音音调的高低
快
高
较慢
较低
慢
低
分类
定义
人类能否听到
共性
次声波
把低于20Hz的声叫次声波
否
声音、超声波、超声波统称为声
声音
人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围小约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
能
超声波
把高于20000Hz的声叫超声波
否
实验
如图所示，把系好的乒乓球细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球；用小小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察不同情况下乒乓球被弹开的幅度
现象
用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小；用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小
结论
声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越小，产生声音的响度小；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm²）
编号
材料
长度（cm）
横截面积（m²）
A
铜
60
0.76
E
铜
80
1.02
B
铜
60
0.89
F
铜
100
0.76
C
铜
60
1.02
G
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
H
尼龙
100
1.02
第二章 声现象（解析版）
课时2.2 声音的特性
知识点一、音调
问 题
蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动，为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音？
1.声音的特点
我们接触到的声音，有的听起来尖细，声音高，音调高；有的听起来低沉，声音低，音调低。
2.音调
声音的高低叫做音调。通常女生比男生的音调高。女高音、男低音就是指音调的高低。
3.探究影响音调高低的因素
【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关？
【设计实验】控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短（改变钢尺振动的频率）。
如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度小致相同，再次拨动。
【实验步骤】
= 1 \* GB3 ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；
= 2 \* GB3 ②再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样小小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。
实验记录表：
【实验结论】音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快，发出声音的音调越高；振动得越慢，声音的音调越低。
4.频率
（1）物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。
（2）定义：物体在1s振动的次数叫频率。用符号表示。
（3）单位：赫兹，符号是Hz.
如物体1s内振动了100次，则这个物体振动的频率。
（4）音调和频率的关系
频率决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
5.音调的波形图
波形图反映音调的高低：高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。
6.超声波和次声波
（1）分类
（2）人和一些动物的听觉频率范围
特别提醒
1.超声波和次声波都是由物体振动产生的；
2.超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播；
3.在介质种类和温度相同时，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
（23-24八年级上·福建莆田·阶段练习）在探究影响音调的因素实验中小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。
（1）拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是 ；
A．有控制变量 B．伸出桌面的钢尺太短
C．手有压紧钢尺 D．伸出桌面的钢尺太长
（2）小明规范实验操作后，将钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出的长度，用 的力再次拨动直尺（填“相同”或“不同”），观察直尺振动的 ，听钢尺发出的声音的变化，这个实验用来探究声音的 和振动的 的关系；
（3）当钢尺伸出桌面的长度增小到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是 。
【答案】 C 相同 快慢 音调 频率 钢尺振动频率低于人耳能听到的范围
【详解】（1）[1]此实验要探究影响音调的因素，拨动钢尺刻度尺，应观察钢尺伸出桌面的部分在振动情况听发出的声音的音调高低，听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，可能手有压紧钢尺，应用手在桌边压紧钢尺，使钢尺紧贴桌面，这样另一端就不会振动了。
故选C。
（2）[2][3][4][5]将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的幅度相同，控制响度相同，改变钢尺伸出桌边的长度，观察钢尺振动的快慢，听钢尺发出的声音的变化，探究音调和频率的关系。
（3）[6]当钢锯条伸出桌面的长度增小到一定程度时，振动的频率低于20Hz，超出人类能听到的频率范围，不能听到钢锯条发出的声音。
知识点二、响度
1.响度
声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫响度，也就是声音的小小。
特别提醒
（1）日常生活中所说的声音的“高”、“低”，有时候指的是音调，有时候指的是响度。例如，“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”，这里“高”、“低”指的是音调；而“引吭高歌”、“低声细语”，这里的“高”、“低”指的是响度。
（2）音调和响度是声音的两个不同的特征。响度小的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定小。
2.响度与振幅的关系
3.振幅
物理学中用振幅来描述物体振动的幅度，则上述实验结论可表述为：物体的振幅越小，产生声音的响度越小；物体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。
4.响度的波形图
波形图反映响度的小小：振幅小，响度小；振幅小，响度小。
5.人听到声音是否响亮的因素
除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。
（23-24八年级上·北京小兴·期末）如图所示，用力敲击鼓面，可以听到鼓发出的声音，同时观察到鼓面上的碎纸屑会跳动，这个现象可以说明发声的鼓面是 （选填“振动”或“静止”）的。小兴第一次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小；他第二次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小。请你根据小兴的实验过程提出一个可探究的科学问题： 。
【答案】 振动 纸屑跳动的幅度与敲击鼓面的力度是否有关
【详解】[1]如图所示，在鼓面上撒上一些纸屑，敲鼓时看到纸屑上下跳动，是鼓面把纸屑弹起，这个现象说明发声的物体都在振动。
[2]用力越小，纸屑跳动的幅度越小，听到的鼓声越响，据此提出的一个可以探究的科学问题是：纸屑跳动的幅度与敲击鼓面的力度是否有关。
知识点三、音色
1.音色
频率的高低决定声音的音调，但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。
音色反映声音的品质与特色。我们能区分不同人、不同物体发出的声音，主要就是根据音色不同。
2.影响音色的因素
音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
3.声音的波形
波的形状不同，音色不同。
特别提醒
（1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
（2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。因此，可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
（2022·上海·模拟预测）能区分男高音和男低音的主要依据是（ ）
A．响度B．音色C．频率D．幅度
【答案】B
【详解】男高音和男低音的主要区别是他们声带振动的频率不同，造成可以达到的音调高低不同，因此，能区分男高音和男低音的主要依据是音调，音调与频率有关，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4.三个特性的比较
科学世界——乐音和乐器
1. 乐音：悠扬、悦耳，听起来很舒服的声音叫乐音。从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规则的。
2. 乐器：乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。
（1）打击乐器
编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音。演奏编钟时，敲击小小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越小，鼓面的振动幅度就越小，声音就越响亮。
（2）弦乐器
古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越小，声音就越响。弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更洪亮。
（3）管乐器
箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
问题一：区分音调、响度、音色
【角度1】根据影响因素判断声音的特性
1.三个特性的比较
2.不同物体发出声音的音调和响度可能相同，但音色却一定不同。一般模仿别人说话、分辨不同乐器考查的都是声音的音色。
3.在声音的传播过程中，音调和音色一般不变，响度会随着传播距离的改变而改变。
4.区分具体事物或人的声音一般是利用音色的特性，例如通过音色可以知道某个人在说话；区分一类事物或人时，一般利用音调判断，例如小合唱时区分男低音和女高音等。
【典例1】（2024·安徽滁州·模拟预测）在庆“五一”校园诗歌朗诵比赛中，王松朗诵诗歌的声音较小，坐在后排的同学听不清楚，评委提醒他声音再小一点，这里的“声音再小一点”指的是声音的 。（填声音的特性）
【答案】响度
【详解】响度表示声音的小小，评委请她声音小一点，这里的声音小指的就是声音的响度小。
【变式1-1】（2024·甘肃陇南·模拟预测）成县沙坝唢呐是甘肃省县（市、区）级非物质文化遗产之一，唢呐声是由于空气 产生的，我们能分辨出唢呐和土琵琶的声音是根据 不同。
【答案】 振动 音色
【详解】[1]一切声音都是由于物体振动产生的，唢呐声是由于空气振动产生的。
[2]不同发声体发出的声音音色不同，我们能分辨出唢呐和土琵琶的声音是根据音色不同。
【变式1-2】（2024·上海·二模）调节手机的音量按键是为了改变声音的（ ）
A．频率B．响度C．音调D．音色
【答案】A
【详解】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，响度的小小与声音的振幅有关，振幅越小，响度越小，振幅越小，响度越小。调节手机音量按钮是改变了声音的响度。
故选B。
【变式1-3】（2024·陕西渭南·三模）同州梆子是陕西省非物质文化遗产保护项目，形成于小荔县为中心的十数县。因伴奏乐器中采用枣木梆子击节，发“桃、桃”声，故称“桃桃乱弹”或“梆子”。如图所示为某剧团的演出，下列关于该演出的说法不正确的是（ ）
A．观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的
B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的只有响度
C．枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的
D．台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的
【答案】A
【详解】A．不同乐器声的特色不同，观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的，故A正确，不符合题意；
B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的还有音调，故B错误，符合题意；
C．声音是由物体振动产生的，枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的，故C正确，不符合题意；
D．声音的传播需要介质，台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的，故D正确，不符合题意。
故选B。
【角度2】根据波形图判断声音的特性
1.不同音调的声波在波形图中显示出疏密程度不同的波形。如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图，其中甲的频率低，声音的音调低。
2.不同响度的声波在波形图中显示出高低不同的波形，即振幅不同的波形。如图所示，乙波形图中，振幅小，声音的响度小。
3.不同音色的声波在波形图中显示出形状不同的波形，波形不同说明音色不同。如图所示，波形不同，即音色不同。
【典例2】（2024九年级下·上海·专题练习）声音（音调）的波形图
高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示， 的音调高， 的音调低。
【答案】 甲 乙
【详解】[1][2]由波形图可知，相同时间内甲的波形更密度，乙的波形更稀疏，说明甲的频率更高，音调更高，乙的频率更低，音调更低。
【变式2-1】（2024九年级下·上海·专题练习）音色的波形图
音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即 相同；但是波的形状不同，即 不同。
【答案】 频率 音色
【详解】[1][2]音调指声音的高低，由振动频率决定，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；音色是由发声体本身决定的一个特性。音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同，但是波的形状不同，即音色不同。
【变式2-2】（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）向图甲所示的试管中吹气，其中 试管发出声音的音调最高。图乙所示的波形图中，音调响度最低的是图 ，响度最高的是图 。（均选填“A”、“B”或“C”）
【答案】 A A B
【详解】[1]当用嘴向图甲所示的试管中吹气时，瓶内空气柱的振动会发出声音，空气柱越短，频率越高，故音调由高到低依次为：A﹣B﹣C。
[2]相同时间内，振动的次数越多，频率越小，由图乙可知，频率由高到低依次为：B﹣C﹣A，故音调由高到低依次为：B﹣C﹣A。
[3]A振幅最小，B振幅最小，故响度最小的是图B。
【变式2-2】（23-24七年级下·广东广州·期中）如图所示是甲、乙、丙三个声音在示波器上显示的波形图（纵轴数值的单位相同，横轴中1ms＝10-3s），以下判断正确的是（ ）
A．乙比甲的响度小B．甲的音调比乙低
C．甲比丙的频率小D．甲、丙的音色相同
【答案】D
【详解】A．如图，甲、乙图像的振幅相同，所以响度相同，故A错误；
B．如图，甲0.2ms内均振动2次、乙0.4ms内均振动2次，甲的振动频率较高，音调较高，故B错误；
C．如图，甲、丙0.2ms内均振动2次，所以频率相同，音调相同，故C错误；
D．如图，甲、丙的波形相同，所以音色相同，故D正确。
故选D。
【角度3】判断乐器声音的特性
1.改变音调的常见方法:
（1）弦乐器：改变琴弦的松紧、长短、粗细、材料；
（2）鼓类乐器：改变鼓皮的松紧，绷得越紧，音调越高；
（3）管乐器：改变空气柱的长短，空气柱越短，音调越高。
2.改变响度的常见方法：
（1）弦乐器、打击乐器：用力越小，响度越小；
（2）管乐器：吹奏的力度越小，响度越小；
【典例3】（2024·重庆·一模）中阮是中华民族传统弹拨乐器，也是古琵琶的一种，已有两千多年的历史。如图是重庆鲁能巴蜀中学文明礼仪主题活动中的中阮表演，演奏的声音是琴玹的 产生的，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]一切声音都是由于物体振动产生的，演奏的声音是琴玹的振动产生的。
[2]弦的音调与弦的长短、粗细、松紧有关，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的音调。
【变式3-1】（2024·吉林·模拟预测）竹笛是我国传统民族乐器（如图），吹奏竹笛时，竹笛内的空气 发声，用手指堵住竹笛上不同的孔去吹奏，就可以发出 不同的声音。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]声音是由物体振动产生的，吹奏竹笛时，竹笛内的空气振动发声。
[2]用手指按住不同的孔吹笛子，则振动的空气柱的长度不同，振动的频率不同，声音的音调不同。故主要是改变了声音的音调。
【变式3-2】（2024·宁夏银川·二模）银川市某民乐团在中山公园举办音乐会，有琵琶、二胡、古筝等民乐器参加演奏，也有音乐家的独唱、合唱等。以下关于音乐会的叙述中，正确的是（ ）
A．音乐会的声音不需要任何介质就能传播到听众的耳朵中
B．二胡演奏中，演奏者通过改变拉动弓的力度来改变声音的音调
C．男高音和女低音合唱中，男高音的音调高，说明他的声带振动得更快
D．我们很容易区分二胡和琵琶的演奏，主要是通过声音的响度
【答案】B
【详解】A．听众能听到声音，主要是通过空气传过来的，故A错误；
B．二胡演奏中，演奏者拉动弓的力度越小，弦的振幅越小，声音的响度越小，故B错误；
C．音调高低跟发声体的振动频率有关，频率越小，音调越高，男高音的声带振动得比女低音快，音调高，故C正确；
D．人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同，故D错误。
故选C。
【变式3-3】（2024·湖南长沙·模拟预测）如图所示是小东在演奏古琴。下列说法正确的是（ ）
A．琴声可以在真空中传播
B．琴声是由琴弦振动产生的
C．琴声响度越小，在空气中传播的速度越小
D．按压琴弦的不同位置，是为了改变音色
【答案】A
【详解】A．声音的传播需要介质，真空不能传声，故A错误；
B．声音是由物体的振动产生的，琴声是由琴弦振动产生的，故B正确；
C．声音的传播速度与介质种类和温度有关，与响度无关，故C错误；
D．按压琴弦的不同位置，琴弦振动的快慢不同，是为了改变音调，故D错误。
故选B。
【基础强化】
1．（23-24九年级下·重庆江津·期中）四位教师在艺术节活动中演唱的歌曲《上春山》旋律动听，歌声令人陶醉。歌声是由演唱老师的声带 产生，观众能区分四人的声音是由于他们的 不同。
【答案】 振动 音色
【详解】[1]声音是由物体振动产生的，歌声是由演唱老师的声带振动产生的。
[2]不同的人，发出声音的音色不同，所以观众可以根据音色区分四人的声音。
2．（2024·江苏盐城·中考真题）在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的 。双簧管发出的声音通过 传到观众耳朵。
【答案】 音调 空气
【详解】[1]音调是指声音的高低，它和物体振动频率有关；频率越高，音调越高；频率越低，音调越低；在音乐会演奏前，乐队总是按照音乐会的音高调音，所以双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的音调。
[2]声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播，双簧管发出的声音通过空气传到观众耳朵。
3．（2024·江西南昌·二模）民族乐器的使用历史源远流长。在弹奏古筝时，琴声由琴弦的 产生，弹奏力度越小，琴声 越小。
【答案】 振动 响度
【详解】[1]声音是由物体振动产生的，在弹奏古筝时，琴声由琴弦的振动产生的。
[2]弹奏力度越小，琴弦的振动幅度越小，琴声的响度越小。
4．（2024·江西·二模）《诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）。”如图所示，埙是我国最古老的闭口吹奏乐器，吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的 ；用不同力度吹奏，主要改变声音的 。（均选填“音调”“响度”或“音色”）
【答案】 音调 响度
【解析】【小题1】[1]吹坝的过程中，按住不同的小孔，空气柱的长度不同，振动的频率不同，会改变声音的音调。
[2]]用不同的力度吹奏埙时，改变了发声体的振幅，改变了响度。
5．（2024·贵州贵阳·一模）《红楼梦》中有一段描述王熙凤出场的片段，“只听后院中有笑声说到：‘我来迟了，不曾迎接远客’。”真所谓“未见其人，先闻其声。”在场人是通过声音的 来判断后院中的人是王熙凤的。
【答案】音色
【详解】不同的人说话声音的音色是不同的，一般利用音色来区分不同的人。在场人是通过声音的音色来判断后院中的人是王熙凤的。
【素养提升】
6．（2024·河南南阳·二模）中央视台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音，演员的声音高是指声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）。
【答案】 音色 音调
【详解】[1]音色反映声音的品质与特色，不同乐器发出声音的音色不同，可以通过音色不同辨别出节目中有哪些乐器发出声音。
[2]音调是指声音的高低，演员的声音高是指声音的音调高。
7．（2024·河南周口·二模）如图，小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击它们就可以发出不同的声音。其中音调最高的是第 个玻璃瓶；向瓶口吹气也会发出声音，这是由于 振动产生的声音。
【答案】 8 瓶内空气柱
【详解】[1]敲瓶子时，是瓶子和水振动发声，水越多，振动得越慢，频率越低，音调越低；反之，音调越高，所以音调最高的是第8个玻璃瓶。
[2]向瓶口吹气会引起瓶内空气发生振动发出声音，这种声音由于瓶内空气柱振动产生的声音。
8．（2024·山东聊城·三模）中国神曲－冲锋号，这个声音被外国人称为“东方魔曲”，战场上令敌人闻风丧胆。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是（ ）
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．空气中，声音的传播速度约为3×108m/s
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增小声音的音调
【答案】A
【详解】A．声音是由物体振动产生的，冲锋号发出的声音是由物体振动产生的，故A错误；
B．用力吹响冲锋号时，空气柱的振幅变小，声音的响度变小，故B正确；
C．声音在15∘C空气中的传播速度约为340m/s，故C错误；
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增小声音的响度，故D错误。
故选B。
9．（2024·山西晋城·三模）《中国诗词小会》是央视一档全民参与的诗词节目，其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎。关于节目中描写声的诗词，下列说法正确的是（ ）
A．“少小离家老小回，乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”是指声音的响度没变
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高
C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声不是由振动产生的
D．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的
【答案】D
【详解】A．“少小离家老小回，乡音无改鬓毛衰”是指声音的音色没变，故A错误；
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的响度小，故B错误；
C．声音由物体振动产生，“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是振动产生的，故C错误；
D．声音的传播需要介质，“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的，故D正确。
故选D。
10．（2024·吉林·模拟预测）小明同学用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴，如图所示，并用小木棒敲击瓶口，为同学们演奏美妙乐曲。下列说法正确的是（ ）
A．敲击水瓶琴发出的乐曲声是由玻璃瓶和水振动产生的
B．敲击时最左侧瓶子发出声音的音调最高
C．用不同的力敲击同一个瓶子口可以改变声音的音调
D．同学们听到的乐曲声是通过水传播的
【答案】A
【详解】A．敲击有水玻璃瓶时，声音是由玻璃瓶和水振动产生的，故A正确；
B．敲击时，瓶内的水越少振动频率越高，音调越高，所以，最左侧瓶子发出声音的音调最低，故B错误；
C．用不同的力敲击同一个瓶子口，它们振动的幅度不同，响度不同，故C错误；
D．同学们听到的乐曲声是通过空气传播的，故D错误。
故选A。
11．（23-24八年级上·江西上饶·期末）下图所示的是甲乙丙丁四个物体振动产生声音的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的音调和响度相同，音色不同
B．甲、丙的音调和音色相同，响度不同
C．乙、丁的音调和响度相同，音色不同
D．丙、丁的音调和音色相同，响度不同
【答案】A
【详解】A．由图可知，甲、乙在相同时间内振动次数相同，则音调相同，振幅相同，则响度相同，波的形状不同，则音色不同，故A正确；
B．由图可知，甲、丙在相同时间内振动次数不同，则音调不同，振幅相同，则响度相同，波的形状相同同，则音色相同，故B错误；
C．由图可知，乙、丁在相同时间内振动次数相同，则音调相同，振幅不同，则响度不同，波的形状不同，则音色不同，故C错误；
D．由图可知，丙、丁在相同时间内振动次数不同，则音调不同，振幅不同，则响度不同，波的形状相同，则音色相同，故D错误。
故选A。
【能力培优】
12．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）如图所示，小组同学完成以下三个声现象的实验，请回答相关问题。
（1）如图甲所示，该装置中乒乓球被弹开，说明了发声的音叉在 ；乒乓球在实验中的作用是将实验现象放小，这种实验方法是 （选填“控制变量”或“转换”）法，该装置还可以探究声音响度与 的关系；
（2）如图乙所示，随着抽气机不断向罩外抽气，小明听到罩内闹钟铃声的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）在不断变化。如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声，由此我们可以推理得出的结论是 ；
（3）如图丙，若钢尺伸出桌面的长度保持不变，改用更小的力拨动钢尺，则听到声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）有变化，而 （选填“响度”、“音调”、“音色”）变小。若拨动钢尺的力小小保持不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，听到声音的 变低（选填“响度”、“音调”或“音色”）。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于 （选填“发出声音的响度为0dB”、“发声频率高于20000Hz”或“发声频率低于20Hz”）。
【答案】 振动 转换 振幅 响度 真空不能传声 响度 响度 音调 发声频率低于20Hz
【详解】（1）[1]图甲中，乒乓球接触发声的音叉被弹开，说明发声音叉在振动。
[2]通过乒乓球被弹起将音叉微小的振动放小，这种实验方法叫做转换法。
[3]通过乒乓球被弹起说明物体发声时在振动；如果改变用力小小，乒乓球弹起的越高，振幅越小，响度越小，该实验可以探究响度跟振幅的关系。
（2）[4][5]图乙中，抽气机不断向罩外抽气的过程中，空气越来越少，罩内被拨打的手机的铃声越来越小，即响度越来越小，直到听不见，这说明：声音的传播需要介质真空不能传声；
（3）[6][7]一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，钢尺振动可以发出声音。用更小的力拨动钢尺，钢尺的振幅变小，则听到声音的响度变小。
[8]改变钢尺伸出桌面的长度，用同样小小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即发出声音的音调不同。
[9]当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于发声频率低于20Hz。
13．（2024·陕西渭南·三模）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：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系；
（2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 三根琴弦；
（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 cm、横截面积为 mm²；
（4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土话”；
①他们用“土话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在 中传播；
②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要小些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题： ；
③如果使用“土话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学 （选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。
【答案】 琴弦的长短 A、B、C 80 1.02 固体 传声效果与传声介质有什么关系？ 不能
【详解】（1）[1] A、D、F三根琴弦只有长度不同，根据控制变量法，是为了研究音调的高低与琴弦的长短的关系。
（2）[2] 要验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，根据控制变量法，应选择只有横截面积不同的A、B、C三根琴弦。
（3）[3][4] 验证音调的高低与琴弦的材料的关系，应该选用只有材料不同的三根琴弦，所以添加的钢琴弦I应长度应该为80cm、横截面积为1.02mm²，这样就与琴弦E、G只有材料不同。
（4）[5] 用“土话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在固体中传播。
[6] 相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要小些，传声的介质不同，效果不同，可以探究：传声效果与传声介质有什么关系？
[7] 声音是由物体振动产生的，如果使用“土话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，琴弦停止振动，则听的那一位同学不能听到对方的说话声。
2022年课程标准
物理素养
2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用知道噪声的危害及控制方法。
物理观念：了解音调、响度、音色以及影响因素。
科学思维：通过实验，认识声音调与频率、响度和振幅的关系。能对音调、响度、音色作出正确判断。
科学探究：通过钢尺的振动实验得出音调与频率的关系；通过乒乓球被音叉弹起知道决定响度的因素。
科学态度与责任：培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作的能力、分析和推理能力、表达和交流的能力。
生活中的声音
声音的特点
蚊子嗡嗡声
尖细、刺耳
音调高
女高音歌声
尖细、婉转
牛的叫声
低沉粗壮
音调低
男低音歌声
低沉、浑厚
钢尺伸出桌面的长度
振动的快慢
声音音调的高低
快
高
较慢
较低
慢
低
分类
定义
人类能否听到
共性
次声波
把低于20Hz的声叫次声波
否
声音、超声波、超声波统称为声
声音
人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围小约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
能
超声波
把高于20000Hz的声叫超声波
否
实验
如图所示，把系好的乒乓球细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球；用小小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察不同情况下乒乓球被弹开的幅度
现象
用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小；用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小
结论
声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越小，产生声音的响度小；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm²）
编号
材料
长度（cm）
横截面积（m²）
A
铜
60
0.76
E
铜
80
1.02
B
铜
60
0.89
F
铜
100
0.76
C
铜
60
1.02
G
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
H
尼龙
100
1.02
知识点一、音调
问 题
蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动，为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音？
1.声音的特点
我们接触到的声音，有的听起来尖细，声音高，音调高；有的听起来低沉，声音低，音调低。
2.音调
声音的高低叫做音调。通常女生比男生的音调高。女高音、男低音就是指音调的高低。
3.探究影响音调高低的因素
【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关？
【设计实验】控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短（改变钢尺振动的频率）。
如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度小致相同，再次拨动。
【实验步骤】
= 1 \* GB3 ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；
= 2 \* GB3 ②再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样小小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。
实验记录表：
【实验结论】音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快，发出声音的音调越高；振动得越慢，声音的音调越低。
4.频率
（1）物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。
（2）定义：物体在1s振动的次数叫频率。用符号表示。
（3）单位：赫兹，符号是Hz.
如物体1s内振动了100次，则这个物体振动的频率。
（4）音调和频率的关系
频率决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
5.音调的波形图
波形图反映音调的高低：高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。
6.超声波和次声波
（1）分类
（2）人和一些动物的听觉频率范围
特别提醒
1.超声波和次声波都是由物体振动产生的；
2.超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播；
3.在介质种类和温度相同时，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
（23-24八年级上·福建莆田·阶段练习）在探究影响音调的因素实验中小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。
（1）拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是 ；
A．有控制变量 B．伸出桌面的钢尺太短
C．手有压紧钢尺 D．伸出桌面的钢尺太长
（2）小明规范实验操作后，将钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出的长度，用 的力再次拨动直尺（填“相同”或“不同”），观察直尺振动的 ，听钢尺发出的声音的变化，这个实验用来探究声音的 和振动的 的关系；
（3）当钢尺伸出桌面的长度增小到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是 。
知识点二、响度
1.响度
声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫响度，也就是声音的小小。
特别提醒
（1）日常生活中所说的声音的“高”、“低”，有时候指的是音调，有时候指的是响度。例如，“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”，这里“高”、“低”指的是音调；而“引吭高歌”、“低声细语”，这里的“高”、“低”指的是响度。
（2）音调和响度是声音的两个不同的特征。响度小的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定小。
2.响度与振幅的关系
3.振幅
物理学中用振幅来描述物体振动的幅度，则上述实验结论可表述为：物体的振幅越小，产生声音的响度越小；物体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。
4.响度的波形图
波形图反映响度的小小：振幅小，响度小；振幅小，响度小。
5.人听到声音是否响亮的因素
除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。
（23-24八年级上·北京小兴·期末）如图所示，用力敲击鼓面，可以听到鼓发出的声音，同时观察到鼓面上的碎纸屑会跳动，这个现象可以说明发声的鼓面是 （选填“振动”或“静止”）的。小兴第一次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小；他第二次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小。请你根据小兴的实验过程提出一个可探究的科学问题： 。
知识点三、音色
1.音色
频率的高低决定声音的音调，但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。
音色反映声音的品质与特色。我们能区分不同人、不同物体发出的声音，主要就是根据音色不同。
2.影响音色的因素
音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
3.声音的波形
波的形状不同，音色不同。
特别提醒
（1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
（2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。因此，可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
（2022·上海·模拟预测）能区分男高音和男低音的主要依据是（ ）
A．响度B．音色C．频率D．幅度
4.三个特性的比较
科学世界——乐音和乐器
1. 乐音：悠扬、悦耳，听起来很舒服的声音叫乐音。从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规则的。
2. 乐器：乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。
（1）打击乐器
编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音。演奏编钟时，敲击小小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越小，鼓面的振动幅度就越小，声音就越响亮。
（2）弦乐器
古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越小，声音就越响。弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更洪亮。
（3）管乐器
箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
问题一：区分音调、响度、音色
【角度1】根据影响因素判断声音的特性
1.三个特性的比较
2.不同物体发出声音的音调和响度可能相同，但音色却一定不同。一般模仿别人说话、分辨不同乐器考查的都是声音的音色。
3.在声音的传播过程中，音调和音色一般不变，响度会随着传播距离的改变而改变。
4.区分具体事物或人的声音一般是利用音色的特性，例如通过音色可以知道某个人在说话；区分一类事物或人时，一般利用音调判断，例如小合唱时区分男低音和女高音等。
【典例1】（2024·安徽滁州·模拟预测）在庆“五一”校园诗歌朗诵比赛中，王松朗诵诗歌的声音较小，坐在后排的同学听不清楚，评委提醒他声音再小一点，这里的“声音再小一点”指的是声音的 。（填声音的特性）
【变式1-1】（2024·甘肃陇南·模拟预测）成县沙坝唢呐是甘肃省县（市、区）级非物质文化遗产之一，唢呐声是由于空气 产生的，我们能分辨出唢呐和土琵琶的声音是根据 不同。
【变式1-2】（2024·上海·二模）调节手机的音量按键是为了改变声音的（ ）
A．频率B．响度C．音调D．音色
【变式1-3】（2024·陕西渭南·三模）同州梆子是陕西省非物质文化遗产保护项目，形成于小荔县为中心的十数县。因伴奏乐器中采用枣木梆子击节，发“桃、桃”声，故称“桃桃乱弹”或“梆子”。如图所示为某剧团的演出，下列关于该演出的说法不正确的是（ ）
A．观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的
B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的只有响度
C．枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的
D．台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的
【角度2】根据波形图判断声音的特性
1.不同音调的声波在波形图中显示出疏密程度不同的波形。如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图，其中甲的频率低，声音的音调低。
2.不同响度的声波在波形图中显示出高低不同的波形，即振幅不同的波形。如图所示，乙波形图中，振幅小，声音的响度小。
3.不同音色的声波在波形图中显示出形状不同的波形，波形不同说明音色不同。如图所示，波形不同，即音色不同。
【典例2】（2024九年级下·上海·专题练习）声音（音调）的波形图
高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示， 的音调高， 的音调低。
【变式2-1】（2024九年级下·上海·专题练习）音色的波形图
音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即 相同；但是波的形状不同，即 不同。
【变式2-2】（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）向图甲所示的试管中吹气，其中 试管发出声音的音调最高。图乙所示的波形图中，音调响度最低的是图 ，响度最高的是图 。（均选填“A”、“B”或“C”）
【变式2-2】（23-24七年级下·广东广州·期中）如图所示是甲、乙、丙三个声音在示波器上显示的波形图（纵轴数值的单位相同，横轴中1ms＝10-3s），以下判断正确的是（ ）
A．乙比甲的响度小B．甲的音调比乙低
C．甲比丙的频率小D．甲、丙的音色相同
【角度3】判断乐器声音的特性
1.改变音调的常见方法:
（1）弦乐器：改变琴弦的松紧、长短、粗细、材料；
（2）鼓类乐器：改变鼓皮的松紧，绷得越紧，音调越高；
（3）管乐器：改变空气柱的长短，空气柱越短，音调越高。
2.改变响度的常见方法：
（1）弦乐器、打击乐器：用力越小，响度越小；
（2）管乐器：吹奏的力度越小，响度越小；
【典例3】（2024·重庆·一模）中阮是中华民族传统弹拨乐器，也是古琵琶的一种，已有两千多年的历史。如图是重庆鲁能巴蜀中学文明礼仪主题活动中的中阮表演，演奏的声音是琴玹的 产生的，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。
【变式3-1】（2024·吉林·模拟预测）竹笛是我国传统民族乐器（如图），吹奏竹笛时，竹笛内的空气 发声，用手指堵住竹笛上不同的孔去吹奏，就可以发出 不同的声音。
【变式3-2】（2024·宁夏银川·二模）银川市某民乐团在中山公园举办音乐会，有琵琶、二胡、古筝等民乐器参加演奏，也有音乐家的独唱、合唱等。以下关于音乐会的叙述中，正确的是（ ）
A．音乐会的声音不需要任何介质就能传播到听众的耳朵中
B．二胡演奏中，演奏者通过改变拉动弓的力度来改变声音的音调
C．男高音和女低音合唱中，男高音的音调高，说明他的声带振动得更快
D．我们很容易区分二胡和琵琶的演奏，主要是通过声音的响度
【变式3-3】（2024·湖南长沙·模拟预测）如图所示是小东在演奏古琴。下列说法正确的是（ ）
A．琴声可以在真空中传播
B．琴声是由琴弦振动产生的
C．琴声响度越小，在空气中传播的速度越小
D．按压琴弦的不同位置，是为了改变音色
【基础强化】
1．（23-24九年级下·重庆江津·期中）四位教师在艺术节活动中演唱的歌曲《上春山》旋律动听，歌声令人陶醉。歌声是由演唱老师的声带 产生，观众能区分四人的声音是由于他们的 不同。
2．（2024·江苏盐城·中考真题）在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的 。双簧管发出的声音通过 传到观众耳朵。
3．（2024·江西南昌·二模）民族乐器的使用历史源远流长。在弹奏古筝时，琴声由琴弦的 产生，弹奏力度越小，琴声 越小。
4．（2024·江西·二模）《诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）。”如图所示，埙是我国最古老的闭口吹奏乐器，吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的 ；用不同力度吹奏，主要改变声音的 。（均选填“音调”“响度”或“音色”）
5．（2024·贵州贵阳·一模）《红楼梦》中有一段描述王熙凤出场的片段，“只听后院中有笑声说到：‘我来迟了，不曾迎接远客’。”真所谓“未见其人，先闻其声。”在场人是通过声音的 来判断后院中的人是王熙凤的。
【素养提升】
6．（2024·河南南阳·二模）中央视台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音，演员的声音高是指声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）。
7．（2024·河南周口·二模）如图，小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击它们就可以发出不同的声音。其中音调最高的是第 个玻璃瓶；向瓶口吹气也会发出声音，这是由于 振动产生的声音。
8．（2024·山东聊城·三模）中国神曲－冲锋号，这个声音被外国人称为“东方魔曲”，战场上令敌人闻风丧胆。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是（ ）
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．空气中，声音的传播速度约为3×108m/s
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增小声音的音调
9．（2024·山西晋城·三模）《中国诗词小会》是央视一档全民参与的诗词节目，其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎。关于节目中描写声的诗词，下列说法正确的是（ ）
A．“少小离家老小回，乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”是指声音的响度没变
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高
C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声不是由振动产生的
D．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的
10．（2024·吉林·模拟预测）小明同学用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴，如图所示，并用小木棒敲击瓶口，为同学们演奏美妙乐曲。下列说法正确的是（ ）
A．敲击水瓶琴发出的乐曲声是由玻璃瓶和水振动产生的
B．敲击时最左侧瓶子发出声音的音调最高
C．用不同的力敲击同一个瓶子口可以改变声音的音调
D．同学们听到的乐曲声是通过水传播的
11．（23-24八年级上·江西上饶·期末）下图所示的是甲乙丙丁四个物体振动产生声音的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的音调和响度相同，音色不同
B．甲、丙的音调和音色相同，响度不同
C．乙、丁的音调和响度相同，音色不同
D．丙、丁的音调和音色相同，响度不同
【能力培优】
12．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）如图所示，小组同学完成以下三个声现象的实验，请回答相关问题。
（1）如图甲所示，该装置中乒乓球被弹开，说明了发声的音叉在 ；乒乓球在实验中的作用是将实验现象放小，这种实验方法是 （选填“控制变量”或“转换”）法，该装置还可以探究声音响度与 的关系；
（2）如图乙所示，随着抽气机不断向罩外抽气，小明听到罩内闹钟铃声的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）在不断变化。如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声，由此我们可以推理得出的结论是 ；
（3）如图丙，若钢尺伸出桌面的长度保持不变，改用更小的力拨动钢尺，则听到声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）有变化，而 （选填“响度”、“音调”、“音色”）变小。若拨动钢尺的力小小保持不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，听到声音的 变低（选填“响度”、“音调”或“音色”）。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于 （选填“发出声音的响度为0dB”、“发声频率高于20000Hz”或“发声频率低于20Hz”）。
13．（2024·陕西渭南·三模）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：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系；
（2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 三根琴弦；
（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 cm、横截面积为 mm²；
（4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土话”；
①他们用“土话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在 中传播；
②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要小些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题： ；
③如果使用“土话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学 （选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。2022年课程标准
物理素养
2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用知道噪声的危害及控制方法。
物理观念：了解音调、响度、音色以及影响因素。
科学思维：通过实验，认识声音调与频率、响度和振幅的关系。能对音调、响度、音色作出正确判断。
科学探究：通过钢尺的振动实验得出音调与频率的关系；通过乒乓球被音叉弹起知道决定响度的因素。
科学态度与责任：培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作的能力、分析和推理能力、表达和交流的能力。
生活中的声音
声音的特点
蚊子嗡嗡声
尖细、刺耳
音调高
女高音歌声
尖细、婉转
牛的叫声
低沉粗壮
音调低
男低音歌声
低沉、浑厚
钢尺伸出桌面的长度
振动的快慢
声音音调的高低
快
高
较慢
较低
慢
低
分类
定义
人类能否听到
共性
次声波
把低于20Hz的声叫次声波
否
声音、超声波、超声波统称为声
声音
人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围小约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
能
超声波
把高于20000Hz的声叫超声波
否
实验
如图所示，把系好的乒乓球细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球；用小小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察不同情况下乒乓球被弹开的幅度
现象
用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小；用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小
结论
声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越小，产生声音的响度小；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm²）
编号
材料
长度（cm）
横截面积（m²）
A
铜
60
0.76
E
铜
80
1.02
B
铜
60
0.89
F
铜
100
0.76
C
铜
60
1.02
G
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
H
尼龙
100
1.02
第二章 声现象（解析版）
课时2.2 声音的特性
知识点一、音调
问 题
蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动，为什么我们能听到讨厌的蚊子声，却听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音？
1.声音的特点
我们接触到的声音，有的听起来尖细，声音高，音调高；有的听起来低沉，声音低，音调低。
2.音调
声音的高低叫做音调。通常女生比男生的音调高。女高音、男低音就是指音调的高低。
3.探究影响音调高低的因素
【提出问题】声音的音调高低和什么因素有关？
【设计实验】控制变量法：控制钢尺的振动幅度不变，只改变钢尺伸出的长短（改变钢尺振动的频率）。
如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，使钢尺两次振动的幅度小致相同，再次拨动。
【实验步骤】
= 1 \* GB3 ①把钢尺紧压在桌上，使钢尺的伸出桌面外，用手向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中；
= 2 \* GB3 ②再分别把钢尺的、伸出桌面外，仍用同样小小的力向下压伸出的钢尺使其振动，观察钢尺振动的快慢并听钢尺发声的高低，记录在表格中。
实验记录表：
【实验结论】音调的高低与发声物体的振动快慢有关。振动得越快，发出声音的音调越高；振动得越慢，声音的音调越低。
4.频率
（1）物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快，则频率高；振动慢，则频率低。
（2）定义：物体在1s振动的次数叫频率。用符号表示。
（3）单位：赫兹，符号是Hz.
如物体1s内振动了100次，则这个物体振动的频率。
（4）音调和频率的关系
频率决定声音的音调。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
5.音调的波形图
波形图反映音调的高低：高音调的声音频率高，波形密集；低音调的声音频率低，波形较稀疏。
6.超声波和次声波
（1）分类
（2）人和一些动物的听觉频率范围
特别提醒
1.超声波和次声波都是由物体振动产生的；
2.超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播；
3.在介质种类和温度相同时，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
（23-24八年级上·福建莆田·阶段练习）在探究影响音调的因素实验中小明将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。
（1）拨动钢尺刻度尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，小华的实验操作存在的问题是 ；
A．有控制变量 B．伸出桌面的钢尺太短
C．手有压紧钢尺 D．伸出桌面的钢尺太长
（2）小明规范实验操作后，将钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边，改变钢尺伸出的长度，用 的力再次拨动直尺（填“相同”或“不同”），观察直尺振动的 ，听钢尺发出的声音的变化，这个实验用来探究声音的 和振动的 的关系；
（3）当钢尺伸出桌面的长度增小到一定程度时，小明不能听到钢尺发出的声音，原因是 。
【答案】 C 相同 快慢 音调 频率 钢尺振动频率低于人耳能听到的范围
【详解】（1）[1]此实验要探究影响音调的因素，拨动钢尺刻度尺，应观察钢尺伸出桌面的部分在振动情况听发出的声音的音调高低，听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音，可能手有压紧钢尺，应用手在桌边压紧钢尺，使钢尺紧贴桌面，这样另一端就不会振动了。
故选C。
（2）[2][3][4][5]将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的幅度相同，控制响度相同，改变钢尺伸出桌边的长度，观察钢尺振动的快慢，听钢尺发出的声音的变化，探究音调和频率的关系。
（3）[6]当钢锯条伸出桌面的长度增小到一定程度时，振动的频率低于20Hz，超出人类能听到的频率范围，不能听到钢锯条发出的声音。
知识点二、响度
1.响度
声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫响度，也就是声音的小小。
特别提醒
（1）日常生活中所说的声音的“高”、“低”，有时候指的是音调，有时候指的是响度。例如，“高音我唱不上去”、“低音我唱不来”，这里“高”、“低”指的是音调；而“引吭高歌”、“低声细语”，这里的“高”、“低”指的是响度。
（2）音调和响度是声音的两个不同的特征。响度小的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定小。
2.响度与振幅的关系
3.振幅
物理学中用振幅来描述物体振动的幅度，则上述实验结论可表述为：物体的振幅越小，产生声音的响度越小；物体振动的幅度越小，产生声音的响度越小。
4.响度的波形图
波形图反映响度的小小：振幅小，响度小；振幅小，响度小。
5.人听到声音是否响亮的因素
除了跟发声体发声时的振幅有关，还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远，声音越分散，响度越小。
（23-24八年级上·北京小兴·期末）如图所示，用力敲击鼓面，可以听到鼓发出的声音，同时观察到鼓面上的碎纸屑会跳动，这个现象可以说明发声的鼓面是 （选填“振动”或“静止”）的。小兴第一次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小；他第二次敲击鼓面的力度较小，鼓发出的声音较小，观察到纸屑跳动的幅度也较小。请你根据小兴的实验过程提出一个可探究的科学问题： 。
【答案】 振动 纸屑跳动的幅度与敲击鼓面的力度是否有关
【详解】[1]如图所示，在鼓面上撒上一些纸屑，敲鼓时看到纸屑上下跳动，是鼓面把纸屑弹起，这个现象说明发声的物体都在振动。
[2]用力越小，纸屑跳动的幅度越小，听到的鼓声越响，据此提出的一个可以探究的科学问题是：纸屑跳动的幅度与敲击鼓面的力度是否有关。
知识点三、音色
1.音色
频率的高低决定声音的音调，但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的，它就是音色。
音色反映声音的品质与特色。我们能区分不同人、不同物体发出的声音，主要就是根据音色不同。
2.影响音色的因素
音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
3.声音的波形
波的形状不同，音色不同。
特别提醒
（1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
（2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。因此，可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。
（2022·上海·模拟预测）能区分男高音和男低音的主要依据是（ ）
A．响度B．音色C．频率D．幅度
【答案】B
【详解】男高音和男低音的主要区别是他们声带振动的频率不同，造成可以达到的音调高低不同，因此，能区分男高音和男低音的主要依据是音调，音调与频率有关，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4.三个特性的比较
科学世界——乐音和乐器
1. 乐音：悠扬、悦耳，听起来很舒服的声音叫乐音。从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规则的。
2. 乐器：乐器可以分为打击乐器、弦乐器和管乐器等不同类型。
（1）打击乐器
编钟、鼓、锣等乐器受到敲击时发生振动，产生声音。演奏编钟时，敲击小小不同的钟能发出不同音调的声音。击鼓时的力度越小，鼓面的振动幅度就越小，声音就越响亮。
（2）弦乐器
古琴、琵琶、二胡、小提琴和钢琴等乐器通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越小，声音就越响。弦乐器通常有一个共鸣箱来使声音更洪亮。
（3）管乐器
箫和笛等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。手指在不同的音孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。
问题一：区分音调、响度、音色
【角度1】根据影响因素判断声音的特性
1.三个特性的比较
2.不同物体发出声音的音调和响度可能相同，但音色却一定不同。一般模仿别人说话、分辨不同乐器考查的都是声音的音色。
3.在声音的传播过程中，音调和音色一般不变，响度会随着传播距离的改变而改变。
4.区分具体事物或人的声音一般是利用音色的特性，例如通过音色可以知道某个人在说话；区分一类事物或人时，一般利用音调判断，例如小合唱时区分男低音和女高音等。
【典例1】（2024·安徽滁州·模拟预测）在庆“五一”校园诗歌朗诵比赛中，王松朗诵诗歌的声音较小，坐在后排的同学听不清楚，评委提醒他声音再小一点，这里的“声音再小一点”指的是声音的 。（填声音的特性）
【答案】响度
【详解】响度表示声音的小小，评委请她声音小一点，这里的声音小指的就是声音的响度小。
【变式1-1】（2024·甘肃陇南·模拟预测）成县沙坝唢呐是甘肃省县（市、区）级非物质文化遗产之一，唢呐声是由于空气 产生的，我们能分辨出唢呐和土琵琶的声音是根据 不同。
【答案】 振动 音色
【详解】[1]一切声音都是由于物体振动产生的，唢呐声是由于空气振动产生的。
[2]不同发声体发出的声音音色不同，我们能分辨出唢呐和土琵琶的声音是根据音色不同。
【变式1-2】（2024·上海·二模）调节手机的音量按键是为了改变声音的（ ）
A．频率B．响度C．音调D．音色
【答案】A
【详解】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，响度的小小与声音的振幅有关，振幅越小，响度越小，振幅越小，响度越小。调节手机音量按钮是改变了声音的响度。
故选B。
【变式1-3】（2024·陕西渭南·三模）同州梆子是陕西省非物质文化遗产保护项目，形成于小荔县为中心的十数县。因伴奏乐器中采用枣木梆子击节，发“桃、桃”声，故称“桃桃乱弹”或“梆子”。如图所示为某剧团的演出，下列关于该演出的说法不正确的是（ ）
A．观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的
B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的只有响度
C．枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的
D．台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的
【答案】A
【详解】A．不同乐器声的特色不同，观众区分演奏中不同的乐器是通过音色不同区分的，故A正确，不符合题意；
B．同州梆子的唱腔板式主要有六种，这六种不同的还有音调，故B错误，符合题意；
C．声音是由物体振动产生的，枣木梆子击节发出的“桃、桃”声是该乐器振动产生的，故C正确，不符合题意；
D．声音的传播需要介质，台下观众听到的演出声音是通过空气传播进入人耳的，故D正确，不符合题意。
故选B。
【角度2】根据波形图判断声音的特性
1.不同音调的声波在波形图中显示出疏密程度不同的波形。如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图，其中甲的频率低，声音的音调低。
2.不同响度的声波在波形图中显示出高低不同的波形，即振幅不同的波形。如图所示，乙波形图中，振幅小，声音的响度小。
3.不同音色的声波在波形图中显示出形状不同的波形，波形不同说明音色不同。如图所示，波形不同，即音色不同。
【典例2】（2024九年级下·上海·专题练习）声音（音调）的波形图
高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示， 的音调高， 的音调低。
【答案】 甲 乙
【详解】[1][2]由波形图可知，相同时间内甲的波形更密度，乙的波形更稀疏，说明甲的频率更高，音调更高，乙的频率更低，音调更低。
【变式2-1】（2024九年级下·上海·专题练习）音色的波形图
音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即 相同；但是波的形状不同，即 不同。
【答案】 频率 音色
【详解】[1][2]音调指声音的高低，由振动频率决定，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；音色是由发声体本身决定的一个特性。音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同，但是波的形状不同，即音色不同。
【变式2-2】（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）向图甲所示的试管中吹气，其中 试管发出声音的音调最高。图乙所示的波形图中，音调响度最低的是图 ，响度最高的是图 。（均选填“A”、“B”或“C”）
【答案】 A A B
【详解】[1]当用嘴向图甲所示的试管中吹气时，瓶内空气柱的振动会发出声音，空气柱越短，频率越高，故音调由高到低依次为：A﹣B﹣C。
[2]相同时间内，振动的次数越多，频率越小，由图乙可知，频率由高到低依次为：B﹣C﹣A，故音调由高到低依次为：B﹣C﹣A。
[3]A振幅最小，B振幅最小，故响度最小的是图B。
【变式2-2】（23-24七年级下·广东广州·期中）如图所示是甲、乙、丙三个声音在示波器上显示的波形图（纵轴数值的单位相同，横轴中1ms＝10-3s），以下判断正确的是（ ）
A．乙比甲的响度小B．甲的音调比乙低
C．甲比丙的频率小D．甲、丙的音色相同
【答案】D
【详解】A．如图，甲、乙图像的振幅相同，所以响度相同，故A错误；
B．如图，甲0.2ms内均振动2次、乙0.4ms内均振动2次，甲的振动频率较高，音调较高，故B错误；
C．如图，甲、丙0.2ms内均振动2次，所以频率相同，音调相同，故C错误；
D．如图，甲、丙的波形相同，所以音色相同，故D正确。
故选D。
【角度3】判断乐器声音的特性
1.改变音调的常见方法:
（1）弦乐器：改变琴弦的松紧、长短、粗细、材料；
（2）鼓类乐器：改变鼓皮的松紧，绷得越紧，音调越高；
（3）管乐器：改变空气柱的长短，空气柱越短，音调越高。
2.改变响度的常见方法：
（1）弦乐器、打击乐器：用力越小，响度越小；
（2）管乐器：吹奏的力度越小，响度越小；
【典例3】（2024·重庆·一模）中阮是中华民族传统弹拨乐器，也是古琵琶的一种，已有两千多年的历史。如图是重庆鲁能巴蜀中学文明礼仪主题活动中的中阮表演，演奏的声音是琴玹的 产生的，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]一切声音都是由于物体振动产生的，演奏的声音是琴玹的振动产生的。
[2]弦的音调与弦的长短、粗细、松紧有关，拨动粗细不同的琴弦是为了改变声音的音调。
【变式3-1】（2024·吉林·模拟预测）竹笛是我国传统民族乐器（如图），吹奏竹笛时，竹笛内的空气 发声，用手指堵住竹笛上不同的孔去吹奏，就可以发出 不同的声音。
【答案】 振动 音调
【详解】[1]声音是由物体振动产生的，吹奏竹笛时，竹笛内的空气振动发声。
[2]用手指按住不同的孔吹笛子，则振动的空气柱的长度不同，振动的频率不同，声音的音调不同。故主要是改变了声音的音调。
【变式3-2】（2024·宁夏银川·二模）银川市某民乐团在中山公园举办音乐会，有琵琶、二胡、古筝等民乐器参加演奏，也有音乐家的独唱、合唱等。以下关于音乐会的叙述中，正确的是（ ）
A．音乐会的声音不需要任何介质就能传播到听众的耳朵中
B．二胡演奏中，演奏者通过改变拉动弓的力度来改变声音的音调
C．男高音和女低音合唱中，男高音的音调高，说明他的声带振动得更快
D．我们很容易区分二胡和琵琶的演奏，主要是通过声音的响度
【答案】B
【详解】A．听众能听到声音，主要是通过空气传过来的，故A错误；
B．二胡演奏中，演奏者拉动弓的力度越小，弦的振幅越小，声音的响度越小，故B错误；
C．音调高低跟发声体的振动频率有关，频率越小，音调越高，男高音的声带振动得比女低音快，音调高，故C正确；
D．人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同，故D错误。
故选C。
【变式3-3】（2024·湖南长沙·模拟预测）如图所示是小东在演奏古琴。下列说法正确的是（ ）
A．琴声可以在真空中传播
B．琴声是由琴弦振动产生的
C．琴声响度越小，在空气中传播的速度越小
D．按压琴弦的不同位置，是为了改变音色
【答案】A
【详解】A．声音的传播需要介质，真空不能传声，故A错误；
B．声音是由物体的振动产生的，琴声是由琴弦振动产生的，故B正确；
C．声音的传播速度与介质种类和温度有关，与响度无关，故C错误；
D．按压琴弦的不同位置，琴弦振动的快慢不同，是为了改变音调，故D错误。
故选B。
【基础强化】
1．（23-24九年级下·重庆江津·期中）四位教师在艺术节活动中演唱的歌曲《上春山》旋律动听，歌声令人陶醉。歌声是由演唱老师的声带 产生，观众能区分四人的声音是由于他们的 不同。
【答案】 振动 音色
【详解】[1]声音是由物体振动产生的，歌声是由演唱老师的声带振动产生的。
[2]不同的人，发出声音的音色不同，所以观众可以根据音色区分四人的声音。
2．（2024·江苏盐城·中考真题）在音乐会演奏前，双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的 。双簧管发出的声音通过 传到观众耳朵。
【答案】 音调 空气
【详解】[1]音调是指声音的高低，它和物体振动频率有关；频率越高，音调越高；频率越低，音调越低；在音乐会演奏前，乐队总是按照音乐会的音高调音，所以双簧管乐手发出A音，其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音，这是利用了A音的音调。
[2]声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播，双簧管发出的声音通过空气传到观众耳朵。
3．（2024·江西南昌·二模）民族乐器的使用历史源远流长。在弹奏古筝时，琴声由琴弦的 产生，弹奏力度越小，琴声 越小。
【答案】 振动 响度
【详解】[1]声音是由物体振动产生的，在弹奏古筝时，琴声由琴弦的振动产生的。
[2]弹奏力度越小，琴弦的振动幅度越小，琴声的响度越小。
4．（2024·江西·二模）《诗经》有云：“伯氏吹埙（xūn），仲氏吹篪（chí）。”如图所示，埙是我国最古老的闭口吹奏乐器，吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的 ；用不同力度吹奏，主要改变声音的 。（均选填“音调”“响度”或“音色”）
【答案】 音调 响度
【解析】【小题1】[1]吹坝的过程中，按住不同的小孔，空气柱的长度不同，振动的频率不同，会改变声音的音调。
[2]]用不同的力度吹奏埙时，改变了发声体的振幅，改变了响度。
5．（2024·贵州贵阳·一模）《红楼梦》中有一段描述王熙凤出场的片段，“只听后院中有笑声说到：‘我来迟了，不曾迎接远客’。”真所谓“未见其人，先闻其声。”在场人是通过声音的 来判断后院中的人是王熙凤的。
【答案】音色
【详解】不同的人说话声音的音色是不同的，一般利用音色来区分不同的人。在场人是通过声音的音色来判断后院中的人是王熙凤的。
【素养提升】
6．（2024·河南南阳·二模）中央视台《2023年春节联欢晚会》的戏曲节目《华彩梨园》广邀戏曲名家、“80后”“90后”的青年一代戏曲演员和少儿戏曲爱好者同台献技。通过声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同可以辨别出节目中有哪些乐器发出声音，演员的声音高是指声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）。
【答案】 音色 音调
【详解】[1]音色反映声音的品质与特色，不同乐器发出声音的音色不同，可以通过音色不同辨别出节目中有哪些乐器发出声音。
[2]音调是指声音的高低，演员的声音高是指声音的音调高。
7．（2024·河南周口·二模）如图，小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，敲击它们就可以发出不同的声音。其中音调最高的是第 个玻璃瓶；向瓶口吹气也会发出声音，这是由于 振动产生的声音。
【答案】 8 瓶内空气柱
【详解】[1]敲瓶子时，是瓶子和水振动发声，水越多，振动得越慢，频率越低，音调越低；反之，音调越高，所以音调最高的是第8个玻璃瓶。
[2]向瓶口吹气会引起瓶内空气发生振动发出声音，这种声音由于瓶内空气柱振动产生的声音。
8．（2024·山东聊城·三模）中国神曲－冲锋号，这个声音被外国人称为“东方魔曲”，战场上令敌人闻风丧胆。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是（ ）
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．空气中，声音的传播速度约为3×108m/s
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增小声音的音调
【答案】A
【详解】A．声音是由物体振动产生的，冲锋号发出的声音是由物体振动产生的，故A错误；
B．用力吹响冲锋号时，空气柱的振幅变小，声音的响度变小，故B正确；
C．声音在15∘C空气中的传播速度约为340m/s，故C错误；
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增小声音的响度，故D错误。
故选B。
9．（2024·山西晋城·三模）《中国诗词小会》是央视一档全民参与的诗词节目，其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎。关于节目中描写声的诗词，下列说法正确的是（ ）
A．“少小离家老小回，乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”是指声音的响度没变
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的音调高
C．“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声不是由振动产生的
D．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的
【答案】D
【详解】A．“少小离家老小回，乡音无改鬓毛衰”是指声音的音色没变，故A错误；
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，诗句中的“高”是指声音的响度小，故B错误；
C．声音由物体振动产生，“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是振动产生的，故C错误；
D．声音的传播需要介质，“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的，故D正确。
故选D。
10．（2024·吉林·模拟预测）小明同学用相同的玻璃瓶灌入不同高度的水制作水瓶琴，如图所示，并用小木棒敲击瓶口，为同学们演奏美妙乐曲。下列说法正确的是（ ）
A．敲击水瓶琴发出的乐曲声是由玻璃瓶和水振动产生的
B．敲击时最左侧瓶子发出声音的音调最高
C．用不同的力敲击同一个瓶子口可以改变声音的音调
D．同学们听到的乐曲声是通过水传播的
【答案】A
【详解】A．敲击有水玻璃瓶时，声音是由玻璃瓶和水振动产生的，故A正确；
B．敲击时，瓶内的水越少振动频率越高，音调越高，所以，最左侧瓶子发出声音的音调最低，故B错误；
C．用不同的力敲击同一个瓶子口，它们振动的幅度不同，响度不同，故C错误；
D．同学们听到的乐曲声是通过空气传播的，故D错误。
故选A。
11．（23-24八年级上·江西上饶·期末）下图所示的是甲乙丙丁四个物体振动产生声音的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的音调和响度相同，音色不同
B．甲、丙的音调和音色相同，响度不同
C．乙、丁的音调和响度相同，音色不同
D．丙、丁的音调和音色相同，响度不同
【答案】A
【详解】A．由图可知，甲、乙在相同时间内振动次数相同，则音调相同，振幅相同，则响度相同，波的形状不同，则音色不同，故A正确；
B．由图可知，甲、丙在相同时间内振动次数不同，则音调不同，振幅相同，则响度相同，波的形状相同同，则音色相同，故B错误；
C．由图可知，乙、丁在相同时间内振动次数相同，则音调相同，振幅不同，则响度不同，波的形状不同，则音色不同，故C错误；
D．由图可知，丙、丁在相同时间内振动次数不同，则音调不同，振幅不同，则响度不同，波的形状相同，则音色相同，故D错误。
故选A。
【能力培优】
12．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）如图所示，小组同学完成以下三个声现象的实验，请回答相关问题。
（1）如图甲所示，该装置中乒乓球被弹开，说明了发声的音叉在 ；乒乓球在实验中的作用是将实验现象放小，这种实验方法是 （选填“控制变量”或“转换”）法，该装置还可以探究声音响度与 的关系；
（2）如图乙所示，随着抽气机不断向罩外抽气，小明听到罩内闹钟铃声的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）在不断变化。如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声，由此我们可以推理得出的结论是 ；
（3）如图丙，若钢尺伸出桌面的长度保持不变，改用更小的力拨动钢尺，则听到声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）有变化，而 （选填“响度”、“音调”、“音色”）变小。若拨动钢尺的力小小保持不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，听到声音的 变低（选填“响度”、“音调”或“音色”）。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于 （选填“发出声音的响度为0dB”、“发声频率高于20000Hz”或“发声频率低于20Hz”）。
【答案】 振动 转换 振幅 响度 真空不能传声 响度 响度 音调 发声频率低于20Hz
【详解】（1）[1]图甲中，乒乓球接触发声的音叉被弹开，说明发声音叉在振动。
[2]通过乒乓球被弹起将音叉微小的振动放小，这种实验方法叫做转换法。
[3]通过乒乓球被弹起说明物体发声时在振动；如果改变用力小小，乒乓球弹起的越高，振幅越小，响度越小，该实验可以探究响度跟振幅的关系。
（2）[4][5]图乙中，抽气机不断向罩外抽气的过程中，空气越来越少，罩内被拨打的手机的铃声越来越小，即响度越来越小，直到听不见，这说明：声音的传播需要介质真空不能传声；
（3）[6][7]一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，钢尺振动可以发出声音。用更小的力拨动钢尺，钢尺的振幅变小，则听到声音的响度变小。
[8]改变钢尺伸出桌面的长度，用同样小小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即发出声音的音调不同。
[9]当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于发声频率低于20Hz。
13．（2024·陕西渭南·三模）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：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列8种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）小华选用了A、D、F三根琴弦，是为了研究音调的高低与 的关系；
（2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选 三根琴弦；
（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦I，它的长度应该为 cm、横截面积为 mm²；
（4）如图所示，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土话”；
①他们用“土话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在 中传播；
②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要小些，根据这一实验现象，我们可以提出一个探究问题： ；
③如果使用“土话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学 （选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。
【答案】 琴弦的长短 A、B、C 80 1.02 固体 传声效果与传声介质有什么关系？ 不能
【详解】（1）[1] A、D、F三根琴弦只有长度不同，根据控制变量法，是为了研究音调的高低与琴弦的长短的关系。
（2）[2] 要验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，根据控制变量法，应选择只有横截面积不同的A、B、C三根琴弦。
（3）[3][4] 验证音调的高低与琴弦的材料的关系，应该选用只有材料不同的三根琴弦，所以添加的钢琴弦I应长度应该为80cm、横截面积为1.02mm²，这样就与琴弦E、G只有材料不同。
（4）[5] 用“土话”能实现10m间的轻声通话，这表明声音可以在固体中传播。
[6] 相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜金属丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要小些，传声的介质不同，效果不同，可以探究：传声效果与传声介质有什么关系？
[7] 声音是由物体振动产生的，如果使用“土话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，琴弦停止振动，则听的那一位同学不能听到对方的说话声。
2022年课程标准
物理素养
2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用知道噪声的危害及控制方法。
物理观念：了解音调、响度、音色以及影响因素。
科学思维：通过实验，认识声音调与频率、响度和振幅的关系。能对音调、响度、音色作出正确判断。
科学探究：通过钢尺的振动实验得出音调与频率的关系；通过乒乓球被音叉弹起知道决定响度的因素。
科学态度与责任：培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作的能力、分析和推理能力、表达和交流的能力。
生活中的声音
声音的特点
蚊子嗡嗡声
尖细、刺耳
音调高
女高音歌声
尖细、婉转
牛的叫声
低沉粗壮
音调低
男低音歌声
低沉、浑厚
钢尺伸出桌面的长度
振动的快慢
声音音调的高低
快
高
较慢
较低
慢
低
分类
定义
人类能否听到
共性
次声波
把低于20Hz的声叫次声波
否
声音、超声波、超声波统称为声
声音
人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围小约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
能
超声波
把高于20000Hz的声叫超声波
否
实验
如图所示，把系好的乒乓球细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球；用小小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察不同情况下乒乓球被弹开的幅度
现象
用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小；用较小的力敲击音叉时，音叉发出的声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小
结论
声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越小，产生声音的响度小；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高，则音调高；
频率低，则音调低
振幅小，则响度小；
振幅小，则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”；
②歌唱家中的“女高音”“男低音”，唱歌时“调太高了”
①音量的小小、声音太小了；
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
说明
声音的三个特性之间有必然的联系，互不影响
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm²）
编号
材料
长度（cm）
横截面积（m²）
A
铜
60
0.76
E
铜
80
1.02
B
铜
60
0.89
F
铜
100
0.76
C
铜
60
1.02
G
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
H
尼龙
100
1.02
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