聲音的特性例題分析

例1 如圖1所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音.改變鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度，再次用力撥動(dòng)，使鋼尺兩次振動(dòng)的幅度大致相同，聽它發(fā)出聲音的變化.這個(gè)實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究（ ）.

A.聲音能否在固體中傳播

B.響度與物體振幅的關(guān)系

C.音調(diào)與物體振動(dòng)頻率的關(guān)系

D.音色與發(fā)聲體的哪些因素有關(guān)

解析 題中所描述的實(shí)驗(yàn)是改變了伸出桌面的鋼尺的長(zhǎng)度，保持振幅大致相同，發(fā)聲體長(zhǎng)度越長(zhǎng)，發(fā)聲頻率越低，音調(diào)越低，這是研究音調(diào)與物體振動(dòng)頻率的關(guān)系.因此選項(xiàng)C正確.本題考查了探究音調(diào)與頻率的關(guān)系的實(shí)驗(yàn).本題實(shí)驗(yàn)裝置既可探究響度與振幅的關(guān)系，也可探究音調(diào)與物體振動(dòng)頻率的關(guān)系，關(guān)鍵是看改變的是長(zhǎng)度（頻率），還是用力的大?。ㄕ穹?應(yīng)選C.

例2 在學(xué)習(xí)吉他演奏的過(guò)程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低會(huì)受到各種因素影響，他決定對(duì)此進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：

猜想1：琴弦發(fā)出聲音的高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān).

猜想2：琴弦發(fā)出聲音的高低，可能與琴弦的長(zhǎng)短有關(guān).

猜想3：琴弦發(fā)出聲音的高低，可能與琴弦的材料有關(guān).

為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，他們找到了表中所列出的不同規(guī)格的琴弦，因?yàn)橐粽{(diào)的高低決定于聲源振動(dòng)的頻率，于是又借來(lái)一個(gè)能夠測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

（1）為了驗(yàn)證猜想1，應(yīng)選用編號(hào)為

、 、 的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

為了驗(yàn)證猜想2，應(yīng)選用編號(hào)為 、

、 的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

（2）表中有的材料規(guī)格沒(méi)有填全，為了驗(yàn)證猜想3，必須知道該項(xiàng)內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钌纤睌?shù)據(jù).

（3）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作是： .

解析 本題探究的問(wèn)題是“琴弦發(fā)出聲音的高低與什么因素有關(guān)”，使用的物理思想方法是控制變量法.當(dāng)探究琴弦發(fā)出聲音的高低與上述某個(gè)量有關(guān)系時(shí)，必須使其他幾個(gè)量相同，而這個(gè)量要不同；因此第（1）題答案是1、2、3和1、4、6；第（2）題答案是80、1.02.第（3）題答案是選取一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動(dòng)琴弦測(cè)出此時(shí)振動(dòng)的頻率；改用不同的力拉緊琴弦，用同樣大小的力撥動(dòng)琴弦，測(cè)出琴弦此時(shí)的振動(dòng)頻率.

例3 日常生活中，我們常說(shuō)聲音“震耳欲聾”，這是指它的 很大；我們能夠辨別不同樂(lè)器發(fā)出的聲音，是由于它們的 不同.

解析 聲音的響度與振幅有關(guān)，振幅越大，響度越大；聲音的特性有音色、音調(diào)和響度，人們根據(jù)音色來(lái)分辨不同的聲音.因此答案是“響度、音色”.

例4 如圖2所示，四個(gè)相同玻璃瓶里裝水，水面高度不同，用嘴貼著瓶口吹氣，如果能分別吹出“1（Do）”“2（Re）”“3（Mi）”“4（Fa）”四個(gè)音階，則與這四個(gè)音階相對(duì)應(yīng)的瓶子的序號(hào)是 .

解析 本題考查的是物體的振動(dòng)頻率（音調(diào)）與振動(dòng)物體（空氣柱）的長(zhǎng)度的關(guān)系.在其他條件相同時(shí)，振動(dòng)的空氣柱越長(zhǎng)，振動(dòng)頻率越低，即音調(diào)越低.因此答案是丙、乙、甲、丁.

例5 男低音獨(dú)唱時(shí)由女高音輕聲伴唱，下面對(duì)二人聲音的描述正確的是（ ）.

A.“男聲”音調(diào)低、響度?。弧芭暋币粽{(diào)高、響度大

B.“男聲”音調(diào)高、響度大；“女聲”音調(diào)低、響度小

C.“男聲”音調(diào)高、響度小；“女聲”音調(diào)低、響度大

D.“男聲”音調(diào)低、響度大；“女聲”音調(diào)高、響度小

解析 本題有些同學(xué)選A、B或C，錯(cuò)誤原因是將音調(diào)和響度混為一談.日常用語(yǔ)里聲音的高低有時(shí)指音調(diào)，有時(shí)指響度，解答此類問(wèn)題時(shí)容易混淆，故解題時(shí)應(yīng)注意科學(xué)用語(yǔ)和日常用語(yǔ)的區(qū)別，“女聲”比“男聲”輕則說(shuō)明“男聲”響度大，“女聲”響度小.物理課本中聲音的“高”“低”只用來(lái)描述音調(diào)，聲音的“大”“小”則用來(lái)描述響度.“男低音”“女高音”說(shuō)明“男聲”音調(diào)低，“女聲”音調(diào)高.應(yīng)選D.

例6 如圖3所示，將甲、乙兩音叉發(fā)出的聲音信號(hào)輸入到示波器上，得到甲、乙兩種波形，從波形上可以得出（ ）.

A.甲、乙兩種聲音的音調(diào)相同

B.甲、乙兩種聲音的響度相同

C.乙聲音的音調(diào)高于甲聲音的音調(diào)

D.甲聲音的響度高于乙聲音的響度

解析 本題是利用波形來(lái)比較振動(dòng)物體音調(diào)的高低和響度的大小.根據(jù)甲、乙兩音叉發(fā)出的聲音兩種波形可知：甲、乙兩音叉振動(dòng)頻率相同，故音調(diào)相同，因此選項(xiàng)A正確.乙音叉振動(dòng)幅度大于甲，因此B、C、D是錯(cuò)誤的.本題應(yīng)選A.