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声音的特性（基础）责编：武霞【学习目标】1.知道声音的三个特性，音调、响度和音色；2.通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关；3.会用物理知识解释生活中与声音特性有关的现象。【要点梳理】要点一、音调的高低——频率1.音调：声音的高低叫音调。2.【高清课堂：《声音的特性》】频率：（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。（3）单位：赫兹（Hz）3.探究影响发声体振动频率的因素：（1）提出问题：发声体振动的快慢与哪些因素有关？（2）猜想和假设：发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。（3）实验过程：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大致相同，再次拨动。（4）结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。4.超声波和次声波一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。要点诠释：1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。要点二、声音的强弱——响度1.响度：物理学中，声音的强弱叫做响度。2.振幅：物体振动的幅度。3.影响响度的因素：（1）振幅；（2）人耳离发声体的距离。要点诠释：1、实验证明发声体的振幅越大，声音的响度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅变大，声音的响度增大。2、声音在介质中传播能量会衰减，传播距离越远，声音的能量减小得越多，响度越小。但是，需要注意的是声音的音调并不改变，也就是说介质不会改变声音的频率，不能说距离远了，听不清楚了，是因为音调变低了。要点三、音色1.声音的特色叫音色，不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要是不同的发声体音色不同。2.音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化，音色也将变化。如：有经验的工人师傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的发声体音色不同。要点四、乐音和乐器1.乐音的波形是规则的。2.乐器可分为三类：（1）打击乐器：以鼓为例鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高。击鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，响度越大。（2）弦乐器：如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。（3）管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。要点诠释：1.要注意区别发声体的振动快慢（频率）与振动幅度（振幅）的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、“沉”、“闷”、“亮”等来描述，响度有时也用“高”、“低”来描述，如“高声喧哗”、“低声细语”等，要注意区别。2.一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的，从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示，不同乐器奏出相同音调的声音，从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同，但小的附加振动不一样，所以音色不同。音叉钢琴长笛【典型例题】类型一、声音的三个特性1.（2015•滨州模拟）二胡是我们中国传统的乐器，在演奏时，演员要经常拨动琴弦用来调整琴弦的松紧程度，这样做的目的是调节琴弦发声时的（）A．振幅B．响度C．音调D．音色【思路点拨】声音的三个特征分别就是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。就吉他来说，弦的松紧、长短、粗细都可以改变音调。【答案】C【解析】吹哨子时，是哨子内的空气柱振动发声。把用筷子制成的杆上下拉动时，改变了哨子内的空气柱质量和体积，改变了空气柱的振动频率，从而改变了哨子的音调。【总结升华】题目考查了区分声音的三个特性。音调的高低，由物体振动的频率决定；响度的大小，由物体的振幅决定；音色由物体的材料结构决定。举一反三：【变式】敲击大小不同的青铜编钟，主要是为了使钟声有不同的（）A．响度强弱B．音调高低C．音色变化D．时间长短【答案】B2.在日常生活中，常用“高声大叫”、“低声细语”来形容人说话的声音，这里的“高”、“低”是指声音的（）A．音调B．响度C．音色D．音调和响度【答案】B【解析】“高声大叫”中的“高”说明声音的响度大，“低声细语”中的“低”是指声音的响度小。【总结升华】声音的响度是人耳能感觉到的声音的强弱，与声源振动的幅度有关。声源振动幅度越大，响度越大。举一反三：【变式】用大小不同的两个力分别敲打同一个音叉，所发出的声音不同的是（）A．响度B．频率C．音色D．音调【答案】A3.在一些“模仿秀”电视节目中，表演者在模仿歌星演唱时。主要是模仿歌星声音的（）A．响度B．音调C．音色D．频率【思路点拨】人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调，音色反映了声音的品质与特色。本题主要考查学生对声音三个特征的了解，是一道基础题。【答案】C【解析】不同的声源发出的声音，除了音调、响度之外，声音还有另一个特征—音色。听朋友打来的电话，凭声音就知道是谁，因为每个人的声音的音色不同，在一些“模仿秀”电视节目中，表演者在模仿歌星演唱时，主要是模仿歌星声音的音色。【总结升华】音色反映了声音的品质与特色，是辨别不同声音的依据。举一反三：【变式1】（2014•牡丹江二模）如图所示，蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，这是因为不同人声音的不同，同时还可以根据声音的来大致判断周围同学离他的远近（以上两空均选填“响度”、“音调”或“音色”）。【答案】音色；响度【变2】【高清课堂：《声音的特性》例1】“闻其声而不见其人”时,你往往根据说话声就可以判断出谁在讲话,这是因为不同人声音具有不同的（）A.振幅B.频率C.响度D.音色【答案】D类型二、综合应用4.（2016•益阳中考）如图所示为声波的波形图，下列说法正确的是（）A．甲、乙、丙三者的音色不同B．甲、乙、丙三者的响度不同C．甲、乙、丙三者的音调不同D．甲、乙、丙三者的音调、响度、音色都不同【思路点拨】（1）音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高。（2）响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。（3）音色跟发声体的材料、品质有关。（4）相同时间内，振动的次数越多，频率越大；偏离原位置越远，振幅越大。【答案】A【解析】（1）从图中可以看出，相同时间内，甲、乙、丙振动的快慢相同，即都是振动了两个波形，故频率相同，所以音调相同，故C错误；（2）甲、乙、丙的振动的幅度相同，故响度相同，故响度相同，故B错误；（3）甲、乙、丙的波形不同，故两个物体的音色不相同，故A正确、D错误；故选A。【总结升华】通过比较声音的波形图来考查频率对音调的影响和振幅对响度的影响，解题的关键是能够从波形图上看懂频率和振幅。5.地震时产生的（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大，使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。由于它的破坏性大，并且它的频率低于HZ，人耳却无法直接听到，所以要尽量远离地震源。【答案】次声波；20【解析】人耳一般只能听到频率在20Hz—20000Hz的声音，低于20HZ的次声波人是听不到的，地震可以产生能量很大的次声波，一些次声波对人体危害极大，而且由于人无法直接听到，所以一旦受到伤害，后果就很严重。【总结升华】题目考查了次声波及其危害。举一反三：【变式】聪明的海豚会做算术加减法运算，当驯兽师问海豚“2+3等于几”时，海豚就会敲五下麦克风。实际上是有人在台下吹了5下哨声。哨音海豚能听到而人听不到，这其中的道理是因为人的听觉频率范围是，海豚的听觉频率为150Hz-150000Hz，台下人吹的哨声是一种故人听不到。【答案】20Hz～20000Hz；超声波