2.如图4.3-11小白兔能分辨出门外不是自己的外婆，主要是依据声音的(　　 )

A.响度　　　　　 B.音调　　　　　　　　　 C.音色　　　　　 D.以上答案都不对

图 4.3-11

1.(贵阳市中考题)正在拉二胡的一位同学不断用手指去控制琴弦，这样做的目的是

(　　　 )

A.使二胡发出不同的音调　　　　　　　　　　　　 B.为了获得更好的音色

C.为了获得更大的响度　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.阻止琴弦振动发音

7.嗓声防治

[例5]　 无声手枪为什么会“无声”？

思路与技巧 　所谓无声手枪是在手枪中安装上一个装置，把火药爆炸声控制在这一装置内，让它在这一装置内进行减弱，使人们听不到枪声.

答案　 因为无声手枪把声音在声源处减弱了，这是噪声减弱的一种途径.

[例6]　 噪声控制是保护环境的重要工作，一般降低噪声常用吸声处理，即在声传播途径上使用吸声隔音材料，以减少工厂、交通噪声对环境的污染.当然在设计时要考虑经济、技术等诸多问题.

现有一厂房，内部面积为800m²，未经处理时，平均吸声系数为0.05(即噪声每反射一次被吸收的能量与入射的能量的比值)，则总吸声面积(平均吸声系数×内部面积)为 40 m².

测得该厂房的噪声等级为100dB.如果对这间厂房进行吸声处理，情况如上表.

(1)这间厂房的噪声是否超过了国家法律规定的标准？

(2)分析表中数据可得什么结论？对这间厂房的噪声控制计划，你可提供哪些原则性意见？

(3)图4.3-9甲是一种凹形公路的设计，图4.3-9乙是这种公路降噪效果图，其中实线给出了路旁不同距离实际测得的噪声降低分贝数，虚线是理论计算值，公路下凹产生了怎样的效果？

(4)从图4.3-9乙可见，在距离15m处，实际测得的噪声等级比理论的还高.这种情况出现的原因是什么？

图4.3-9

思路与技巧　 这是一道信息给予题，表中有效信息有：吸声面积从40m²增大到160 m²，噪声降低6dB；从160 m²增大到280 m²，噪声降低2.5 dB；从280 m²增大到400 m²，噪声降低1.5dB.从纯物理角度，宜选吸声面积400 m²，但从经济角度考虑，选吸声系数为0.2的材料即可.题中背景材料新颖，“平均吸声系数”、“吸声面积”、“噪声等级”等新颖名词术语，是问题的次要方面，不影响解题.

答案 　(1)已超标

(2)由表可知：增加吸收有利于降低噪声，但继续增加吸声材料，每增加120 m²吸声降低的分贝数越来越少，即收益低，要有效应用声吸收降低噪声时，材料的吸声系数至少要0.2，总降噪量不超过 10dB，否则不经济

(3)图乙中阴影部分反映了公路下凹产生的效果，降噪可达10dB左右，可见公路下凹是降低公路交通噪声的简单有效的措施

(4)因为在凹下公路两侧有反射的缘故.

探究体验

提出问题　 音调高低跟振动快慢(频率)有何关系？

探究器材　 钢锯片、桌子、硬纸片、自行车等

探究过程

①如图4.3-10所示，将一把薄钢尺紧按在桌面上，先使其伸出桌边少许；

图4.3-10

②拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意观察钢尺振动的快慢；

③使钢尺伸出桌边的长度长一些，再次拨动(注意使钢尺前后两次振动的幅度大致一样);

④将硬纸片接触自行车车轮的辐条，先慢慢转再快快转，听一听发出声音的音调有何变化？

探究评析

①钢尺伸出桌面越长、振动　　　　　　　　　　 ，发出声音的音调　　　　　　　　　　 ；

②自行车辐条转得越快，频率　　　　　　　　　 ，音调　　　　　　　　　　　　 .

聊天室

话题：以声消声

胖胖：我拿一个音叉敲响的音叉在耳边慢慢转动，奇怪，它发出的声音时强时弱，这是什么道理？

老师：看来，音叉的两个叉股就是两个声源，它们都发出疏密相间的声波.假如甲声源传来的“密部”和乙声源传来的“疏部”恰好同时到达某点，它们就会互相抵消.

乐乐：看来，这一原理也可用来减小噪声.

老师：是的，根据这个原理，科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术.简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消，从而达到消除和降低噪声的目的.这种“以声消声”的方法称做“有源消声技术”.目前，人们已利用这一技术消除空调器、大功率冰箱及汽车发动机等所产生的噪声.

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6.噪声(noise)

听起来杂乱刺耳的声音称为噪声.

(1)产生：由发声体无规则振动产生的；

(2)波形：如图4.3-8所示；

图4.3-8

(3)大小：用声级表示，单位是分贝(dB).人刚能听到的声音强度为0dB；

(4)危害：青少年长期在吵闹的环境中生活，其智力发育可能降低20%；在90dB环境中工作，听力会受到严重影响，发生耳聋、头痛、高血压等疾病；在150dB的环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力；

(5)利用：噪声可以控制植物提前或推迟发芽以除掉杂草，利用人体发出的微弱噪声探测病灶，利用水下自然噪声显示海底情况等.

说明　 从环境保护的角度看，凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音，凡是在某种场合“不需要的声音”，都属于噪声.例如，在听课时，即使是美妙的音乐也是噪声；反之，在欣赏音乐时，老师的声音也成了噪声.

5.音色(musical quality)

声音的音质(特色).

说明 　(1)音调和响度相同的不同声音，音色不同其波形不同.如图4.3-7所示；

图4.3-7

(2)音色是由发声体的材料、结构和振动方式如弹奏手法等因素决定的.不同的乐器演奏同一首曲子，根据音色不同就能够分辨出用的是什么乐器；

(3)电子琴模拟不同乐器的原理：先将不同乐器发声的波形及其对应的电流储存在电子琴的芯片上，再用电子电路合成跟每种乐器所发出的声音特有的波形相同的电流，然后将这个电流通入扬声器，就发出了该种乐器的声音.

[例4]　 有人在房间里讲话，我们往往不用进房间就能辨别出房间里是谁在讲话，这是由于不同的人，他们讲话的(　　 )

A.响度不同　　 　　　 B.音调不同　　　　　 C.音色不同　　　　　　　　　 D.频率不同

思路与技巧 　由于不同人的声速的特点不同，发出的声音的音色也不同；对于物体，不同发声体的材料、结构不同，发出的声音的音色不同.

答案　 C.

4.音调与响度的区别

音调是指声音的高低程度；响度是指声音的大小程度.音调是由发声体振动频率决定的；而响度是由发声体的振幅决定的.

说明　 (1)日常用语中声音的“高”“低”有时指音调，有时指响度，含义不是惟一的.例如，合唱时有人说“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”，这里的“高”“低”指的是音调；而“引吭高歌”“低声细语”里的“高”“低”指的却是声音的响度；

(2)物理学中的用语要求清楚准确，含义惟一，不能产生歧义.所以在物理语言中，声音的“高”“低”只用来描述音调，而用声音的“大”“小”来描述声音的响度.

[例3]　 牛叫的声音与蚊子叫的声音相比较，下列结论正确的是(　　 )

A.牛叫的声音音调高，响度大　　　　　　　　　 B.牛叫的声音音调低，响度小

C.牛叫的声音音调高，响度小　　　　　　　　　 D.牛叫的声音音调低，响度大

思路与技巧　 音调和响度由不同的因素所决定.由生活经验知：牛叫的声音低沉，其频率低，音调低，但其响度大.而蚊子叫的声音尖细，其频率高(即翅膀扇得快)，音调高.但牛叫比蚊子叫响度要大些.

答案 　D.

3.响度(loudness)

声音的强弱叫响度.

(1)振幅(amplitude)：物体振动时，偏离原来位置的最大距离.如图4.3-6，将钢锯条下端夹紧在台钳上，上端用手拨动一下，使它振动；

图4.3-6

(2)影响响度大小的因素：①振幅的大小；②人到声源的距离，离发声体越远，声音能量越分散，听到的声音就越轻.

2.音调(pitch)

声音的高低叫音调.

(1)频率(frequency)：物体每秒振动的次数.其单位为赫兹(Hz).图4.3-1是甲乙两个频率不同的音叉发出声音的频率.如图4.3-1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，频率小，音调低；乙振动次数多，频率大，音调高；

图4.3-1

(2)音调是由发声物体振动的频率决定的，频率高的声音音调就高，听起来就尖细；频率低的声音音调低听起来就低沉.如图4.3-2，用两个齿数不同的齿轮固定在同一根轴上，用皮带带动它们一起转动，用硬纸片分别接触它们，可听见接触A时声音高，接触B时声音低；

图4.3-2

(3)音调的高低跟发声物体的形状、尺寸和所用材料等多种因素有关，早在战国时期.我国就有“大弦小声，小弦大声”的记载.弦越短、越细、张得越紧，它振动时发出声音的音调就越高.弦乐器和管乐器就是通过改变振动弦或空气柱的长度来发出不同音调的声音；

(4)成年男子的声带长而厚，儿童和妇女的声带短而薄，所以成年男子的音调比儿童和妇女的低.男低音频率约为65赫兹，女高音频率约为1100赫兹.我国战国时期铸造的编钟由65个大小不同的青铜钟组成，大的钟音调低沉，小的钟音调高亢；

(5)如图4.3-3所示，狮子吼叫声的声调比鸟鸣声的音调低.

图4.3.3

[例1]　 当你吹笛子时，用手指按住或放开不同的孔就会发出高低不同的声音，奏出动听的音曲.笛子是靠　　　　 　　　 发声，如图4.3-4所示，若将笛孔全堵上，其发音的音调　　　　　　　　　　　　　 ，若将笛孔全打开，发音的音调　　　　　　　 　　　　　　　 .

图4.3-4

思路与技巧 　如图4.3-4，竹笛M是吹孔，N为贴笛膜孔，ABCDEF为6个音孔.吹笛时将嘴唇放在吹口上，用一股又扁又窄气流去吹动笛子里的空气柱时，竹笛内空气柱振动发声.显然，振动空气柱为吹孔到被堵住孔长度.把笛子的6个孔全堵上，笛子里的空气柱最长，发出最低的一个音.如果你把离吹口最远的一个孔放开，空气柱就减短了一截，笛子的音调就高一些.吹笛子的人不断地堵住或者放开笛子上的气孔，改变里边空气柱的长短，就能演奏出优美的乐曲.

答案 　竹笛内空气柱振动 　低 高.

[例2]　 如图4.3-5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是否满？

图4.3-5

思路与技巧 　向暖水壶中灌水时，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，声音低沉.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.

答案 　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.

1.乐音(musical sound)

听起来优美动人的声音.乐音的特性有音调、响度和音色.

3.情感、态度与价值观 　体会生活中声音的奇妙；增强环保意识.

探究指导

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