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，撥動鋼尺，聽它振動發出的聲音.改變鋼尺伸出桌邊的長度，再次用力撥動，使鋼尺兩次振動的幅度大致相同，聽它發出聲音的變化.這個實驗用來探究（ ）.

A.聲音能否在固體中傳播

B.響度與物體振幅的關系

C.音調與物體振動頻率的關系

D.音色與發聲體的哪些因素有關

解析 題中所描述的實驗是改變了伸出桌面的鋼尺的長度，保持振幅大致相同，發聲體長度越長，發聲頻率越低，音調越低，這是研究音調與物體振動頻率的關系.因此選項C正確.本題考查了探究音調與頻率的關系的實驗.本題實驗裝置既可探究響度與振幅的關系，也可探究音調與物體振動頻率的關系，關鍵是看改變的是長度（頻率），還是用力的大小（振幅）.應選C.

例2 在學習吉他演奏的過程中，小華發現琴弦發出聲音的音調高低會受到各種因素影響，他決定對此進行研究，經過和同學們討論，提出了以下猜想：

猜想1：琴弦發出聲音的高低，可能與琴弦的橫截面積有關.

猜想2：琴弦發出聲音的高低，可能與琴弦的長短有關.

猜想3：琴弦發出聲音的高低，可能與琴弦的材料有關.

為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了表中所列出的不同規格的琴弦，因為音調的高低決定于聲源振動的頻率，于是又借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗.

（1）為了驗證猜想1，應選用編號為

、 、 的琴弦進行實驗.

為了驗證猜想2，應選用編號為 、

、 的琴弦進行實驗.

（2）表中有的材料規格沒有填全，為了驗證猜想3，必須知道該項內容，請在表中填上所缺數據.

（3）隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調的高低，可能還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： .

解析 本題探究的問題是“琴弦發出聲音的高低與什么因素有關”，使用的物理思想方法是控制變量法.當探究琴弦發出聲音的高低與上述某個量有關系時，必須使其他幾個量相同，而這個量要不同；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，撥動琴弦測出此時振動的頻率；改用不同的力拉緊琴弦，用同樣大小的力撥動琴弦，測出琴弦此時的振動頻率.

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

解析 聲音的響度與振幅有關，振幅越大，響度越大；聲音的特性有音色、音調和響度，人們根據音色來分辨不同的聲音.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）”四個音階，則與這四個音階相對應的瓶子的序號是 .

解析 本題考查的是物體的振動頻率（音調）與振動物體（空氣柱）的長度的關系.在其他條件相同時，振動的空氣柱越長，振動頻率越低，即音調越低.因此答案是丙、乙、甲、丁.

例5 男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱，下面對二人聲音的描述正確的是（ ）.

A.“男聲”音調低、響度小；“女聲”音調高、響度大

B.“男聲”音調高、響度大；“女聲”音調低、響度小

C.“男聲”音調高、響度小；“女聲”音調低、響度大

D.“男聲”音調低、響度大；“女聲”音調高、響度小

解析 本題有些同學選A、B或C，錯誤原因是將音調和響度混為一談.日常用語里聲音的高低有時指音調，有時指響度，解答此類問題時容易混淆，故解題時應注意科學用語和日常用語的區別，“女聲”比“男聲”輕則說明“男聲”響度大，“女聲”響度小.物理課本中聲音的“高”“低”只用來描述音調，聲音的“大”“小”則用來描述響度.“男低音”“女高音”說明“男聲”音調低，“女聲”音調高.應選D.

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

A.甲、乙兩種聲音的音調相同

B.甲、乙兩種聲音的響度相同

C.乙聲音的音調高于甲聲音的音調

D.甲聲音的響度高于乙聲音的響度

解析 本題是利用波形來比較振動物體音調的高低和響度的大小.根據甲、乙兩音叉發出的聲音兩種波形可知：甲、乙兩音叉振動頻率相同，故音調相同，因此選項A正確.乙音叉振動幅度大于甲，因此B、C、D是錯誤的.本題應選A.