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专题 2.2 声音的特性
知识点1：音调
（1）定义：声音的高低（俗称声音的粗细）。
（2）频率：物体1秒内振动的次数。它是表示物体振动快慢的物理量，单位是赫兹（Hz）。
高于20000Hz的声音叫超声波，低于20Hz的声音叫次声波。
（3）音调由发声体振动的频率决定的。频率高音调就高，听起来尖细；频率低音调就低，听起来低沉。
知识点2：响度
（1）定义：声音的大小（俗称音量的大小或强弱）。
（2）影响响度的因素：除了与声源的振动幅度有关外，还与人离声源的距离有关（振动幅度越大响度越
大。距离越远响度越弱）。
知识点3：音色
（1）定义：声音的特色（也叫音质或音品，音色是区分不同发声体的依据）。
（2）决定音色的因素：由发声体的材料、结构和振动方式等因素决定。
重点（也是难点）是声音的三个特性区别
名 称 概 念 影 响 因 素 相 关 关 系
音调 声音的高低 。 发声体的频率。 频率大，则音调高 ；
频率小，则音调低 。
响度 声音的大小（强弱）， 发声体的振幅及 振幅大，则响度大；
常用分贝（dB）表示。 距离发声体的远近。 振幅小，则响度小。
音色 由发声体的材料、 不同的人，不同的乐器，
声音的品质。 结构和发声体的 发出的声音一般音色不同 。发声方式决定。
知识点1：音调
【例题1】下列关于声音的说法中正确的是（ ）
A．“低声细语”中的“低”是指声音的音调低
B．引吭高歌”中的“高”是指声音的音调高
C．声源振动的频率越高，发出声音的音调越高
D．我们能区别钢琴和吉他这两种乐器发出的声音是因为他们发出声音的响度不同
【答案】C
【解析】A.“低声细语”中的“低”，是指声音的响度小，故A错误；
B.“引吭高歌”中的“高”，是指声音的响度大，故B错误；
C.声源的振动频率越高，发出声音的音调越高，故C正确；
D.我们能区别钢琴和吉他这两种乐器发出的声音，是因为它们发出声音的音色不同，故D错误。
知识点2：响度
【例题2】机械手表放在耳朵附近，听到表针走动的声音较小；把一个气球放在手表与耳朵之间相互贴紧，
听到表针走动的声音较大。这两种情况声音的主要差别是（ ）
A．音调 B．响度 C．音色 D．频率
【答案】B
【解析】由于不同介质传声的速度和效果有所不同，且声音的响度与距发声体的远近有关。所以将一个气
球放在机械手表与耳朵之间，机械手表在气球的不同部位，听到的声音有所不同，但手表直接贴近耳朵时
距离最近，所以响度最大，即放上气球后听到的声音不会比的声音强，故B正确、ACD错误。
知识点3：音色
【例题3】听音能辨人，主要是依据不同人的讲话声具有不同的（ ）
A．响度 B．音调 C．音色 D．振幅
【答案】C
【解析】解决此题要知道音色反映的是声音的品质与特色，它跟发声体的材料和结构有关。
因为每个人的声带结构不同，所以发出声音的音色就会不同，所以我们可以通过音色辨别是谁，故 C正确，ABD错误。
1.______指声音的高低，音调高低由发声体振动的频率决定的,频率越高，音调越高；频率越低，音调越低
。发声体1s振动的次数叫_____，单位为赫兹，符号为Hz.
【答案】音调.频率.
【解析】音调指声音的高低，音调高低由发声体振动的频率决定的：频率越高，音调越高；频率越低，音
调越低 。发声体1s振动的次数叫频率，单位为赫兹，符号为 Hz.大多数人的听觉频率范围是从20Hz到
20000Hz.高于20000Hz的声音叫超声波，低于20Hz的声音叫次声波．人类能听到的声叫声音。
2．______指声音的强弱，响度与发声体的______有关,振幅越大，响度越大。响度还与距发声体的远近有
关：距发声体越近，响度越大。
【答案】响度.振幅.
【解析】响度指声音的强弱，响度与发声体的振幅有关：振幅越大，响度越大。响度还与距发声体的远近
有关：距发声体越近，响度越大。
3.不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，也能分辨它们，这是因为它们的_____不同．不同发声体的
材料、结构不同，发出声音的______就不同。
【答案】音色.音色.
【解析】不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，也能分辨它们，这是因为它们的音色不同．不同发
声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。
4.男高音女高音是指声音的（ ）
A．音调B．响度 C．音色 D．以上均不正确
【答案】A
【解析】物理学中把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。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。
男高音女高音是指声音的音调。
故BCD错误；A正确。
一、选择题
1．公共场所不要高声喧哗，这里的“高”是指声音的（ ）
A．响度 B．音调 C．音色 D．频率
【答案】A
【解析】我们应该避免在公共场所高声喧哗，这里的高声喧哗的“高”，是指声音的响度大。
2.“宫、商、角、徵、羽”起源于春秋时期，是中国古乐的五个基本音阶，亦称五音，相当于现代 7个音阶
中的do、re、mi、sol、la．五音实际上是指声音的（ ）
A．音色 B．音调 C．响度 D．速度
【答案】B
【解析】中国古乐的五个基本音阶，每个音阶对应的频率是逐渐增大的，因为频率越高，音调越高，由此
可知do、re、mi、sol、la．五音实际上是指声音的音调。
3.下列关于声音的说法中，正确的是（ ）
A．蝴蝶翅膀振动的声音我们听不到，是因为它的翅膀振动幅度太小
B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的音调高
C．宇航员在月球上无需借助其他设备可以直接对话交流信息
D．用收音机听歌，能分辨歌曲的演唱者，是根据声音的音色来判断的
【答案】D
【解析】A.我们听不到蝴蝶翅膀振动的声音是因为这一声音的频率小于20Hz，属于次声波，不在人耳的听
觉频率范围，故A错误；
B.声音的响度指的是声音的大小，“不敢高声语，恐惊天上人”这里的“高”指的是声音的响度高，故B
错误；
C.当宇航员在太空中时，由于没有声音传播需要的介质，所以不能直接对话，需要借助于可以在真空中传
播的电磁波来传递信息，故C错误；
D.能分辨歌曲的演唱者，是根据声音的音色不同，故D正确。4.下列成语中，形容声音响度大的是（ ）
A．鸦雀无声 B．窃窃私语 C．宛转悠扬 D．声如洪钟
【答案】D
【解析】本题考查声音的特性。鸦雀无声指没有声音，窃窃私语指小声说话，这两个选项都是说声音响度
小，不符合题意；宛转悠扬指声音好听，说的是声音的音色，不符合题意；声如洪钟指声音很大，符合题
意，所以本题选D。
5．听音能辨人，主要是依据不同人的讲话声具有不同的（ ）
A．响度 B．音调 C．音色 D．振幅
【答案】C
【解析】解决此题要知道音色反映的是声音的品质与特色，它跟发声体的材料和结构有关。
因为每个人的声带结构不同，所以发出声音的音色就会不同，所以我们可以通过音色辨别是谁，故 C正确，
ABD错误。
6.甲展示的曾候乙编钟是我国古代的一种打击乐器，青铜编钟依大小次序编组悬挂，形成一定的音阶。演
奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。编钟越大，音调就越低。形如杏仁状柱体，扁如“盒瓦”的编
钟，其截面如图乙所示，分别敲击钟的A、B、C三个部位，编钟发出固有频率的音调的个数为 （ ）
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。战国时铸造的编钟，这套编钟
的制作材料一样，厚薄和质量不同．不同的钟在敲击后振动的快慢不同，即频率不同，所以能够发出不同
音调的声音；演奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲．编钟越大，音调就越低，分别敲击钟的A、
B、C三个部位，A、C在同一位置，则编钟可发出 2个固有频率的音调．此题结合实例考查对音调的理解
与应用，会结合定义进行解释．
二、填空题
7.某种昆虫靠翅膀的振动发声．如果这种昆虫的翅膀在2 s内振动了600次，频率是_____Hz，人类______
听到该频率的声音(填“能”或“不能”)．【答案】300 能
【解析】频率是指物体1 s内振动的次数.2 s振动600次，1 s振动300次，频率为300 Hz，人的听觉范围是
20 Hz～20 000 Hz，在人的听觉范围内．
8.在学校组织的文艺汇演中，小希用二胡演奏了《二泉映月》，如图所示．演奏过程中，她不断变换手指
在琴弦上的位置，其目的是为了改变 ， 的高低与发声体的振动快慢有关．
【答案】音调，音调。
【解析】物理学中把声音的高低称为音调，音调的高低与发声体的振动快慢有关，物体振动越快，音调就
越高．演员在表演二胡时，用弓拉动琴弦，使琴弦振动发声；当不断调整手指在琴弦上的按压位置，琴弦
的振动快慢就会不一样，故发出声音的音调就会不同．
9．用大小不同的力敲鼓，主要改变声音的 ；人们能分辨出笛子、钢琴等不同乐器的演奏声，主
要是依据声音的 ；有一种专门存放贵重物品的“银行”，为了防止物品被冒领，“银行”必须记
录下存放者的“手纹”、“眼纹”和“声纹”，今后存放者只能凭借这些本人独有的特征才能取走物品．
这里的“声纹”主要记录的是人说话的 。
【答案】响度；音色；音色。
【解析】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，响度与声音的振幅有关，振幅越大，响度越大，
振幅越小，响度越小．音调是指声音的高低，由频率决定；
音色反映了声音的品质和特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同．我们能区分不
同乐器发出的声音，这是因为不同乐器发出声音的音色不同；每个人发声的特点都不同，即音色不同，这
样我们可以通过音色进行辨别不同人的说话，所以“声纹”记录的是主人的音色。
10．接听电话时，很容易分辨出熟人的声音，这主要是根据声音的 来判断的；戴着耳机在嘈杂的公
共场所听音乐时，往往需要增大音量，这是增大了声音的 ，若长此以往会导致听力下降．（选填
“音调”、“响度”或“音色”）
【答案】音色；响度．
【解析】声音的三个特征分别是：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；抓住以上知识，并深入体味生活中的一些说法，就可解题．
人们在不同场合使用手机时需要选择不同的音量，主要是改变声音的响度（即声音的大小或强弱）；
故改变音量是改变了声音的响度；
音色是由发声体本身决定的，不同的发声体，其音调和响度可能相同，但音色一般不同。
11.蟋蟀发声体在1s内振动的次数为5.0×103，我们说蟋蟀发声频率是5.0×103Hz．蝙蝠发声频率是
1.25×105Hz，则蟋蟀发声体在1s内振动的次数为________，蝙蝠发声体振动5.0×105次所需时间为
________s。
【答案】1.25×105，4.
【解析】发声体在1s内振动的次数叫做频率。
蝙蝠发声频率是1.25×105Hz，则蟋蟀发声体在1s内振动1.25×105次。
也可以说蟋蟀发声体振动1.25×105次所需时间为1s, 设蝙蝠发声体振动5.0×105次所需时间为t，则有
1.25×105次：1s=5.0×105次：t=5.0×105次×1s/1.25×105次=4s
12.东营市是吕剧发源地。吕剧常见的伴奏乐器有坠琴、扬琴、二胡等。观众可以根据乐器发出声音
的 （选填“音调”、“响度”或“音色”）不同，分辨出是哪种乐器；琴师调节琴弦的松紧是
为了改变声音的 （选填“音调”、“响度”或“音色”）。
【答案】音色；音调
【解析】声音的高低叫音调，音调与发声体的振动频率有关：频率越大，音调越高；
不同物质的特征不同，发出声音的音色也会不同。
二胡和小提琴发声的音色不同，可以通过音色区分不同的乐器；
调节琴弦的松紧，振动的频率不同，这样做的目的是为了改变声音的音调。
三、实验与探究题
13.在探究声音与频率关系实验中，把尺放在桌面上，使尺的一端伸出桌边，用手拔动钢尺，听尺振动时发
出的声音，同时观察尺振动的快慢．下表是实验记录情况，请补充表中的空缺：（1）进行实验时，为了保证两次实验的响度不变，必须保持钢尺的___________不变．
（2）实验结论：声音的音调高低和__________有关．
【答案】快，低；振动强度，长短
【解析】（1）在距声源距离相同时，响度取决于振动幅度，振动幅度相同，响度相同
（2）尺子伸出的长，难振动，振动的慢，频率小，音调低
易错点处理办法：（1）音调的影响因素：频率．（2）响度的影响因素：振动幅度。距声源的远近．
（3）音色的影响因素：材料、结构．
14.微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音.小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系.他选取了
材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音
的频率，数据如下表：
编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz
1 1.50 2131
2 31.00 2.00 1284
3 48.50 2.50 656
(1)用刻度尺测量1号管长度如图所示，读数是 cm.
（2）三根管中音调最低的是 号.
（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你
的理由.答： （能/不能）； 理由： .
（4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的.
请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法.
实验方案： ；
判断方法： .
【答案】⑴20.50 ⑵3 ⑶不能。 研究一个变量的影响时没有保持另一个变量不变。
（4）用秒表测量金属管摆动的频率. 将测出的频率与发出声音频率比较，看是否相等.
【解析】（1）刻度尺分度值为 1mm，读数时要记录到毫米的下一位。1号管长度如图所示，读数是
20.50cm.（2）由于音调跟发声体振动频率有关系，频率越高音调越高；频率越低音调越低。
3号管子频率最低，所以音调最低。
（3）研究某一个物理量与另外两个物理量的关系时，要控制另外的物理量的其中一个保持不变，用控制
变量法。所以不能得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论.
（4）用秒表测量金属管摆动的频率.
将测出的频率与发出声音频率比较，看是否相等.
15.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：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的长短有关。
猜想三：琴弦发生声音的高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列出的不同规格的琴弦，因为音调的高低决定于声源
振动的频率，于是又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号 材料 长度／cm 横截面积／mm2
1 铜 60 0．76
2 铜 60 0．89
3 铜 60 1．02
4 铜 80 0．76
5 铜
6 铜 100 0．76
7 钢 80 1．02
8 尼龙 80 1．02
9 尼龙 100 1．02
（1）为了验证猜想一，应选用编号为________、________、_______的琴弦进行实验。
为了验证猜想二，应选用编号为________、________、________的琴弦进行实验。
（2）表中有的材料规格没有填全，为了保证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺数据。
（3）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证一猜想，
必须进行的操作是：__________。
【答案】（1）1、2、3；1、4、6；
（2）80，1.02 100，1.02；
（3）选取一根琴弦，用一定大小的力拉紧琴弦，拨动琴弦测出此时振动的频率；改用不同的力拉紧琴弦，
用同样大小的力拨动琴弦，测出琴弦此时的振动频率。【解析】这是一道利用控制变量法探究“音调高低的影响因素”的试题，试题展示了探究的全过程，要求
参与器材的选择和进行剩余实验，深刻领会题中所用的实验方法，融入题中探究方案中方可准确解题。利
用控制变量法研究一个物理量A与几个变量B、C、D的关系，在进行每个步骤时（如研究音调与弦的横
截面积的关系），应注意保持只让被研究的变量（即弦的横截面积）发生改变，而让其它的几个变量（即
弦的长短、材料）完全相同，这是运用控制变量进行实验时选择器材的基本方法，也是进行实验的基本思
路。
四、综合应用题
16.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅在2s内做了700次振动，其振动频率是多少?人类能听
到这种昆虫振动发出的声音吗？请你结合下表谈谈人听到声音的频率范围。（图表中对于某个物体而言，
上面条形方块表示发生频率，下面条形方块表示听觉频率。）
【答案】这种昆虫振动频率是350Hz 。人类能听到这种昆虫振动发出的声音。人能听到的频率范围在
20Hz--20000Hz之间。
【解析】物体在每秒内振动的次数叫做频率。频率的单位是Hz。也就是说物体在1s内振动350次，那么
它的频率就是350Hz. 在2s内做了700次振动，它的频率就是350Hz.根据上面表格给出的信息可以知道，
声音的频率在20Hz--20000Hz之间人都能听到。昆虫频率是350Hz.在人都能听到的频率范围内。
