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第2節　聲音的特性
知識梳理
一、響度
1．響度：人耳所能判斷的聲音的強弱程度。
說明　聲音的響度與聲源的振動幅度有關，振幅越大，響度越大。響度還與聲源的距離有關，距離越遠，響度越小。
2．聲音的響度用分貝這個單位表示，符號為dB。
說明　人正常說話時的聲音大約為40～50dB。
例1　醫生為心臟病患者診斷時，常用聽診器聽患者的心臟跳動情況，使用聽診器是為了(　　)
A．增大心臟跳動時的振幅
B．加快心臟跳動時的頻率
C．改善心臟跳動時的音色
D．增強醫生聽到心臟跳動聲音的響度
二、音調
1．聲音的高低用音調來描述。
說明　音調與聲源振動的頻率有關，頻率越高，音調越高，頻率越低，音調越低。頻率為物體每秒振動的次數，頻率與物體的長短、粗細、松緊有關。
2．頻率的單位是赫茲，符號為Hz。
例2　動畫片的配音常用慢錄快放的方式，把成年人的聲音變成了小孩的聲音，這樣做能夠使聲音(　　)
A．音調變高　　　　B．響度變大
C．音色變好　　　　D．傳播的速度變大
三、音色
1．音色，亦稱音品。
說明　不同樂器的音色不同。由于人的嗓音音色不同，才使我們能容易地區分熟人的聲音。
2．響度、音調和音色常稱為聲音的三要素，又稱為樂音的三要素。
例3　(錦州中考)我們在打電話時能聽出是媽媽的聲音，這是根據樂音三要素中的________來判斷的；如果把正在發聲的鬧鐘放在真空罩里，我們就聽不到鬧鐘的聲音了，這是因為__________________________。
四、超聲波和次聲波
1．可聽聲：人耳能聽到的聲音，它的頻率范圍通常為20～20000Hz。
2．超聲波：頻率＞20000Hz的聲波。
說明　①人耳聽不見超聲波，但可以通過儀器探測到。
②超聲波的特征：能定向發送，遇到很小的物體也能被反射回來。
③超聲波的應用：a.醫學上使用超聲波診斷儀。b.利用超聲波測海深、暗礁、繪制海底地形圖、找魚群等。
3．次聲波：頻率＜20Hz的聲波。
說明　①人耳聽不到次聲波，但可以用儀器檢測到。
②次聲波的產生：火山爆發、地震、龍卷風、雷電、臺風等都會發出次聲波。
③特征：次聲波不容易被大氣、水和地層物質吸收，傳播距離遠，穿透性強。
④應用：a.可研究地殼活動。b.可以獲得地下構造的信息。
⑤危害：太強的次聲波可使人煩躁、耳鳴、頭痛、失眠等。
例4　醫院里用“B超”診斷胎兒發育是否正常，“B超”是__________(填“超聲波”或“次聲波”)；用超聲波擊碎病人體內的結石，說明超聲波有________。預測地震、臺風來臨是利用了__________(填“超聲波”或“次聲波”)。
例5　電影《泰坦尼克號》描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克號”的大游輪，因為跟冰山相撞而沉沒的悲劇。為了避免悲劇的重演，科學家發明了一種利用聲音傳播規律制成的探測裝置，把這種探測裝置安裝在船上，利用它能較早地發現冰山或暗礁的存在。
(1)這種裝置的名稱叫____________，為使它發出的聲音有更好的回收效果，最好用__________聲波。
(2)這種裝置________(填“能”或“不能”)用來進行月球等太空的探測，因為________________________________________________________________________。
例6　(淮安中考)如圖所示，在學校運動會的開幕式上，小明表演了“威風鑼鼓”節目，他時重時輕地敲擊鼓面，這樣做是為了改變鼓聲的(　　)
A．音調　　　　B．音色
C．響度　　　　D．聲速
例7　小明在學習小提琴的演奏過程中，發現琴弦發出聲音的音調高低是受各種因素影響的。他決定對此進行研究，經過和同學們討論，提出以下猜想：
猜想1：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關；
猜想2：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的____________有關；
猜想3：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的____________有關。
為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了如表所列的9種規格的琴弦，因為音調的高低取決于聲源振動的頻率，于是借來了一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗。
編號 材料 長度/cm 橫截面積/mm2 編號 材料 長度/cm 橫截面積/mm2
A 銅 60 0.76 F 銅 100 1.02
B 銅 60 0.89 G 鐵 ____ ____
C 銅 60 1.02 H 纖維 100 1.02
D 銅 80 0.76 I 尼龍 100 1.02
E 銅 100 0.76
(1)為了驗證猜想1，應選用編號為__________的三根琴弦進行實驗。
(2)為了驗證猜想2，應選用編號為__________的三根琴弦進行實驗。
(3)表中有的材料的規格還沒有填全，為了驗證猜想3，必須知道該項內容。請在表中編號G處填上所缺數據。
(4)隨著實驗的進行，小明又覺得琴弦音調的高低與琴弦的松緊程度有關，為了驗證這一猜想，必須進行的操作是_____________________________________。
強化訓練
1．(自貢中考)關于聲現象，下列說法不正確的是(　　)
A．聲音是由物體的振動產生的 B．聲音不可以在真空中傳播
C．聲源振動的頻率越高，音調越高 D．音調越高，說明聲源振動的幅度越大
2．(攀枝花中考)在2018年《歌手2》的總決賽中，來自美國的歌手Jessie J獲得了冠軍，當她在臺上與幫唱嘉賓李玟一起高歌時，她們兩人聲音最大的不同是(　　)
A．音調　　　　B．響度　　　　C．音色　　　　D．聲速
3．(濱州中考)二胡是中國的民族樂器，有粗(內弦)、細(外弦)兩根弦，拉弓時馬尾和弦摩擦發出聲音，如圖所示，下列做法不能改變二胡音調的是(　　)
A．用手指按壓同一根弦的不同位置
B．手指按壓在弦的相同位置，從摩擦內弦換到摩擦外弦
C．加大摩擦弦的力量
D．旋轉弦軸，增加弦的緊張度
4．(綿陽中考)如圖所示，將一把鋼尺緊按在桌面邊緣，一端伸出約為尺長的一半，撥動鋼尺，聽它發出的聲音，并觀察它的振動情況。然后減小鋼尺伸出長度約為尺長的1/4，再次實驗，得到的結論是(　　)
A．聲音變大　　　　B．頻率變高
C．振動變慢　　　　D．響度變小
5．2018年11月26日，在臺灣海峽發生6.2級地震。地震常常伴有人聽不到的次聲波的產生。下列關于次聲波的說法正確的是(　　)
A．次聲波是由物體振動產生的 B．次聲波可以在真空中傳播
C．次聲波的傳播速度可達3×108m/s D．次聲波的頻率超過20000Hz
6．如圖所示是我國青年鋼琴演奏家郎朗正在演奏鋼琴。彈鋼琴時手指按壓不同的琴鍵是為了改變聲音的 ________，鋼琴上方放置的麥克風是為了改變聲音的________，聽眾就算閉眼聆聽也能辨認出這是鋼琴演奏而非其他樂器，這是由于不同樂器有著不同的________。(以上均填聲音的特性)
7．為了研究吸管中空氣的發聲原理，先將吸管的一端壓扁后，剪去兩角，再將這端放入口中，吹出聲音如圖(a)所示，用剪刀將吸管的另一端剪短后吹出聲音如圖(b)所示，再剪短后吹出聲音如圖(c)所示。
(1)觀察圖(a)、(b)或(c)可初步得出________________________________。
(2)觀察比較圖(a)、(b)和(c)可初步得出__________________________。
參考答案
【要點詳解】知識點1：例1　D　知識點2：例2　A
知識點3：例3　音色　真空不能傳聲　知識點4：例4　超聲波　能量　次聲波
例5　(1)聲吶　超　(2)不能　真空不能傳聲
【易錯點撥】例6　C
【綜合應用】例7　長度　材料　(1)A、B、C　(2)A、D、E　(3)100　1.02　(4)選擇其中一根琴弦，彈撥后記錄儀器測出的結果，然后將這根琴弦拉緊，用相同的力彈撥，再次記錄儀器測出的結果，最后比較這兩次的結果，重復實驗，得出結論
【鞏固提升】1.D　2.C　3.C　4.B　5.A　6.音調　響度 音色　7.(1)空氣振動可以發聲　(2)吸管越短，發出聲音的音調越高

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