2.2聲音的特性（原卷版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是聲音的特性；2.理解影響聲音三個(gè)特性的因素；3.會(huì)辨別聲音的特性；4.了解超聲波與次聲波的特點(diǎn)；5.了解人與動(dòng)物聽見聲音的不同；6.了解社會(huì)生活與聲音特性的關(guān)系。要點(diǎn)一音調(diào)1.樂音：我們把聽起來優(yōu)美動(dòng)人的聲音稱為樂音。2.頻率：物體振動(dòng)的快慢用每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)來表示，這個(gè)物理量叫做頻率。（1）物理意義：頻率是描述物體的振動(dòng)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(dòng)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。5.超聲波與次聲波：頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波，把頻率低于20Hz的聲波叫做次聲波。要點(diǎn)詮釋：探究影響發(fā)聲體振動(dòng)頻率的因素：1.提出問題：發(fā)聲體振動(dòng)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(dòng)頻率和材料的長短、粗細(xì)、松緊有關(guān)。3.實(shí)驗(yàn)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(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長度，使鋼尺兩次振動(dòng)的幅度大致相同，再次撥動(dòng)。4.結(jié)論：鋼尺伸出的越短，振動(dòng)的越快，頻率越高音調(diào)就越高。【例】（2023·廣州）如圖，音叉M、N完全相同，M發(fā)出440Hz的聲音，原來靜止的N隨之振動(dòng)，N也發(fā)出440Hz的聲音，則（）。A.M發(fā)聲時(shí)每分鐘振動(dòng)440次；B.M和N發(fā)出的聲音的頻率相同；C.M和N發(fā)聲時(shí)的振幅一定相同；D.M發(fā)出的聲音無需介質(zhì)就能傳播【變式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(gè)大小不同的鐘懸掛在一個(gè)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【變式2】（2023·益陽）我國是文明古國，具有光輝燦爛的文化。在距今4000多年前的黃帝時(shí)期就已經(jīng)出現(xiàn)了竹笛和大鼓。關(guān)于笛聲和鼓聲下列說法正確的是（）。A.笛聲和鼓聲的音色相同；B.笛聲的響度一定比鼓聲的小；C.尖細(xì)的笛聲比低沉的鼓聲音調(diào)高；D.響亮的鼓聲比輕細(xì)的笛聲傳得遠(yuǎn)，是因?yàn)楣穆曉诳諝庵袀鞑サ乃俣却蟆咀兪?】（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(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音；再增加尺伸出桌邊的長度，用相同的力撥動(dòng)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)變低要點(diǎn)二響度1.響度：物理學(xué)中，把聲音的強(qiáng)弱稱為響度。2.振幅：振動(dòng)的幅度叫做振幅。3.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(shí)驗(yàn)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(huì)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(huì)改變聲音的頻率，不能說距離遠(yuǎn)了，聽不清楚了，是因?yàn)橐粽{(diào)變低了?！纠浚?023·武威）公共場所標(biāo)示的“請(qǐng)勿大聲喧嘩”的溫馨提示，是指控制聲音的（）。A.音調(diào) B.響度 C.音色 D.頻率【變式1】（2023·蘭州）白居易的《琵琶行》中“曲終收撥當(dāng)心畫，四弦一聲如裂帛”是對(duì)琵琶聲的形象描述，下列對(duì)琵琶彈奏中涉及到的聲學(xué)知識(shí)描述不正確的是（）。A.用力撥動(dòng)琴弦，可以增大琴聲的響度；B.琴聲的音調(diào)越高，在空氣中的傳播速度越快；C.琴聲引起了詩人的共鳴，說明聲音可以傳遞信息；D.琴聲通過空氣傳入詩人的耳朵【變式2】（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【變式3】（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?。A.音色好 B.音調(diào)高 C.響度大 D.頻率高要點(diǎn)三音色1.音色：音色也叫音質(zhì)或音品，它反映了每個(gè)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(shí)，它們的波形不同。2.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(dòng)方式（如彈奏的手法）等因素造成的。3.聲音的三要素：音調(diào)、響度和音色，稱為聲音的三要素。要點(diǎn)詮釋：1.有經(jīng)驗(yàn)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(gè)人的音色會(huì)隨著年齡的增長以及飲食、起居、健康、訓(xùn)練等因素而變化。【例】（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【變式1】（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(dòng)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【變式2】（2023·潛江、天門、仙桃）乘客能夠分辨出車載導(dǎo)航語音中某公眾人物的聲音，是根據(jù)聲的（）。A.音調(diào) B.響度 C.音色 D.振幅【變式3】（2023·懷化）神州十五號(hào)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(hào)向全國人民送了“2023年春節(jié)祝福”，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?yàn)楹教靻T聲帶不能振動(dòng)；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?！甭曇羰峭ㄟ^聲波傳回地球的；D.電磁波在太空中的傳播速度為340m/s要點(diǎn)四超聲波與次聲波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(dòng)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(tái)風(fēng)、海嘯都要產(chǎn)生次聲波等?！纠浚?023·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(shí)，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(dòng)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【變式1】（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(shí)，汽車就會(huì)發(fā)出“嘀嘀嘀”的警報(bào)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(bào)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(bào)聲對(duì)正在倒車的駕駛員來說是噪聲【變式2】（2023·臨沂）2023年4月12—27日，50多部小戲小劇優(yōu)秀作品在人民廣場輪番上演，唱“紅”了沂蒙時(shí)代新旋律。關(guān)于戲劇演出，下列判斷正確的是（）。A.演員的歌聲是由空氣振動(dòng)產(chǎn)生的 B.現(xiàn)場觀眾聽到的歌聲是空氣傳來的C.女高音演員清脆的歌聲的音調(diào)低 D.男中音演員高亢的歌聲是超聲波【變式3】（2023·云南?。┪覈灾餮兄频摹皧^斗者”號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝成功完成了萬米級(jí)海試。潛水器配備了國際先進(jìn)水平的聲學(xué)系統(tǒng)，聲學(xué)系統(tǒng)由母船部分和潛水器本體部分組成，為“奮斗者”號(hào)實(shí)現(xiàn)了水聲通信、精細(xì)探測和定位導(dǎo)航。水聲通信是“奮斗者”號(hào)與母船之間唯一的溝通方式。由于可見光和電磁波在海水中傳播時(shí)衰減很快，也無法通過一根連接母船的線纜來進(jìn)行通信。所以科學(xué)家為“奮斗者”號(hào)量身定制了一套數(shù)字水聲通信系統(tǒng)，如圖所示，它將語言和文字等信息編碼調(diào)制后，通過換能器進(jìn)行發(fā)射和接收，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，把所有的關(guān)鍵數(shù)據(jù)語潛水器準(zhǔn)確、高效地與母船進(jìn)行溝通。精細(xì)探測為“奮斗者”號(hào)在水下航行和作業(yè)提供了安全保障。盡管馬里亞納海溝兩側(cè)都是非常陡峭的海山，但是“奮斗者”號(hào)安裝有前視成像聲吶設(shè)備，可對(duì)前方海山的距離和輪廓進(jìn)行實(shí)時(shí)探測，幫助它精準(zhǔn)避開障礙物。定位導(dǎo)航使“奮斗者”號(hào)水下作業(yè)精準(zhǔn)高效。由于水下沒有衛(wèi)星定位，必須使用聲學(xué)定位。下潛之前，科學(xué)家通過設(shè)備的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，使聲學(xué)系統(tǒng)可以輸出精確的速度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，再將定位與多普勒測速儀、慣性導(dǎo)航設(shè)備組合后進(jìn)行導(dǎo)航，就能實(shí)現(xiàn)萬米海底“大海撈針”，“奮斗者”號(hào)僅半小時(shí)就收回了之前在海底布放的一