题文

李楠同学看到演奏者在拉二胡之前先调节琴弦的松紧程度，她想，是不是琴弦发出声音的音调跟琴弦的松紧程度有关呢？她找来橡皮筋，如图所示，用牙齿和手把橡皮筋拉开，拨动时，改变松紧程度，听起来音调确实不同。 （1）她得出的结论应该是：橡皮筋拉得越紧，其音调越___________。 （2）她经历的探究过程是：提出问题，_________设计并进行实验，分析论证。 （3）声音的响度跟什么有关？利用以上器材，如何验证？ （4）她听到的声音主要经过哪些传导途径？ （5）冬于，寒风吹到野外的电线上，发出呼呼的哨声，而在夏天却很难听到，这是为什么？请根据声学知识予以解释。

题型：探究题  难度：中档

答案

（1）高 （2）作出猜想 （3）跟琴弦振动的振幅有关；拨动橡皮筋，改变用力程度，听声音响度的变化。 （4）空气传导；骨传导。 （5）冬季电线遇冷收缩，风吹动时其振动频率在人耳的听觉范围内，夏季电线因膨胀而松弛，振动频率低。

据专家权威分析，试题“李楠同学看到演奏者在拉二胡之前先调节琴弦的松紧程度，她想，是..”主要考查你对  音调的概念，耳朵的构造，骨传声，双耳效应，声音的传播，动物的发声和听觉的频率范围，响度与振幅的关系  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

音调的概念耳朵的构造，骨传声，双耳效应声音的传播动物的发声和听觉的频率范围响度与振幅的关系

考点名称：音调的概念

•  定义:
  人耳感觉到的声音的高低。
  

• 决定音调的因素：
  (1)频率：频率是表示物体振动快慢的物理量。它等于物体1s内振动的次数。频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。如果物体在1s内振动100次，那么频率就是100Hz。
  
  (2)音调与频率的关系：音调的高低取决于振动的频率。频率越高，音调也就越高；频率越低，音调也就越低。
  
  (3)用波形比较频率：如图所示，甲、乙两个音叉的频率不同。在同样时间内，甲振动次数少，频率低，音调低；乙振动次数多，频率高，音调高。
  

•  声音的特性
  （一）响度：人主观上感觉声音的大小（俗称音量），由“振幅”决定，振幅越大响度越大。（单位：分贝dB）
  （二）音调：声音的高低（高音、低音），由“频率”决定，频率越高音调越高（频率单位Hz（hertz），赫兹[/url，人耳听觉范围20～20000Hz。20Hz以下称为次声波，20000Hz以上称为超声波）例如，低音端的声音或更高的声音，如细弦声。
  （三）音色：声音的特性，由发声物体本身材料、结构决定。
  
  控制变量法理解声音的特性
       为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除这个因素以外的其他因素，人为控制起来，使其保持不变，冉比较研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来，得出规律的方法称为控制变量法。下面的验证琴弦发声的音调高低受各种因素影响的实验就运用了控制变量法。
       例   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受各种因素影响的，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：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。
  猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。
  猜想三：琴弦发出声音的音调高低，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 9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借助一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
  
  (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。表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。
  (2)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r验证这一猜想，必须进行的操作是：________。
     解析：因为为音调高低取决于多个因素，在实验过程中就必须采用控制变量法，若验证猜想一，所选的琴弦就必须是长度、材料相同，横截面积不同的几根弦，所以应选A、B、C三根弦；同理可知，验证猜想二，要选A、D、F三根弦。若再研究音调与弦松紧的关系，必须用大小相同的力去拨松紧不同的弦，测出两次的频率，然后进行分析、比较。
     答案(1)ABC  ADF  80   1．02
  (2)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，然后改变琴弦的松紧，用同样大小的力拨动琴弦，测出此时的振动频率，进行分析、比较。
  
  如何理解向暖水壶充水时声音高低的变化
      向暖水壶中灌水，能引起水壶中空气柱的振动而发声。水未满时，空气柱较长，振动频率低，音调低。随着水面的升高，空气柱逐渐变短，振动频率逐渐变高，音调逐渐变高。
      例如图所示，当往开水瓶中倒水的时候，为什么根据声音就知道瓶中水满不满?
  
    解析：通过听灌水时发出的声音可判断水是否灌满：若声音音调较低，则表示振动频率低，瓶中空气柱较长，水还未灌满；若音调很高，则表示水将灌满。
    答案：见解析

• 一些乐器的音调
  

  各种乐器的音调	打击乐器	鼓、锣等乐器受到打击时发生振动，发出声音。以鼓为例，鼓皮绷得越紧，音调就越高
  	弦乐器	二胡、小提琴和琵琶等通过弦的振动发声。音调的高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般情况下，弦越细、越紧、越短，振动频率越高，音调越高
  	管乐器	长笛、箫、各种号等，音调的高低取决于所含空气柱的长短。一般来说，长空气柱的振动产生的音调低，短空气柱的振动产生的音调高

考点名称：耳朵的构造，骨传声，双耳效应

• 听觉的形成：
        如图所示，是人耳的构造。耳廓把外界的声波收集起来，经外耳道传人鼓膜，引起鼓膜振动，鼓膜再将这种振动传给与它相连的听小骨，听小骨再将振动传给耳蜗和半规管，经处理后传至有关神经末梢，神经末梢再将声波信号传送到大脑产生听觉。
  
  

• 人能够听到声音的条件：
  ①有声源
  ②有传播声音的介质