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1. 决定音调高低的因素——频率
(1)定义:物体振动的次数与所用时间之比。
(2)物理意义:频率表示发声体。
(3)单位:赫兹,简称赫,符号为。
如果一个物体在1 s内振动10次,它的频率就是。
(4)音调与频率的关系:频率决定声音的音调,频率高则音调,频率低则音调。
2. 声音的波形:如图所示,甲波形比较稀疏,表明声音的频率较;乙波形更密集一些,表明声音的频率较。可见,根据波形的疏密可以判断音调的高低。
3. 人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是~Hz。
4. 超声波与次声波:人们把高于的声波叫作超声波,因为它们超过人类听觉频率的上限;把低于的声波叫作次声波,因为它们低于人类听觉频率的下限。
(1)定义:物体振动的次数与所用时间之比。
(2)物理意义:频率表示发声体。
(3)单位:赫兹,简称赫,符号为。
如果一个物体在1 s内振动10次,它的频率就是。
(4)音调与频率的关系:频率决定声音的音调,频率高则音调,频率低则音调。
2. 声音的波形:如图所示,甲波形比较稀疏,表明声音的频率较;乙波形更密集一些,表明声音的频率较。可见,根据波形的疏密可以判断音调的高低。
3. 人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是~Hz。
4. 超声波与次声波:人们把高于的声波叫作超声波,因为它们超过人类听觉频率的上限;把低于的声波叫作次声波,因为它们低于人类听觉频率的下限。
答案
解：
1. (2) 振动的快慢
(3) Hz；10 Hz
(4) 高；低
2. 低；高
3. 20；20000
4. 20000 Hz；20 Hz
1. (2) 振动的快慢
(3) Hz；10 Hz
(4) 高；低
2. 低；高
3. 20；20000
4. 20000 Hz；20 Hz
解析
【分析】
本题考查声音音调相关的基础概念，解题时需牢记频率的定义、物理意义、单位，音调与频率的关系，波形疏密和频率的联系，人耳听觉范围，超声波与次声波的划分标准。逐个分析各问题：第1题围绕频率的定义、物理意义、单位及音调与频率的关系；第2题通过波形疏密判断频率高低，关联音调；第3、4题是关于人耳听觉范围和超声波、次声波的基础数值，均为需准确记忆的知识点。
【解析】
1. (2) 频率的物理意义是表示发声体振动的快慢；
(3) 频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz；若1s内振动10次，频率为10Hz；
(4) 音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低；
2. 波形越稀疏，相同时间内振动次数越少，频率越低；波形越密集，相同时间内振动次数越多，频率越高，因此甲波形稀疏对应频率低，乙波形密集对应频率高；
3. 多数人能听到的声音频率范围是20~20000Hz；
4. 高于20000Hz的声波为超声波，低于20Hz的声波为次声波。
【答案】
1. (2) 振动的快慢；(3) Hz；10 Hz；(4) 高；低
2. 低；高
3. 20；20000
4. 20000 Hz；20 Hz
【知识点】
频率、音调、超声波与次声波
【点评】
本题是声音特性中音调相关的基础概念题，考查对频率、音调、人耳听觉范围及超声波次声波的基础记忆，属于识记类题目，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查声音音调相关的基础概念，解题时需牢记频率的定义、物理意义、单位，音调与频率的关系，波形疏密和频率的联系，人耳听觉范围，超声波与次声波的划分标准。逐个分析各问题：第1题围绕频率的定义、物理意义、单位及音调与频率的关系；第2题通过波形疏密判断频率高低，关联音调；第3、4题是关于人耳听觉范围和超声波、次声波的基础数值，均为需准确记忆的知识点。
【解析】
1. (2) 频率的物理意义是表示发声体振动的快慢；
(3) 频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz；若1s内振动10次，频率为10Hz；
(4) 音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低；
2. 波形越稀疏，相同时间内振动次数越少，频率越低；波形越密集，相同时间内振动次数越多，频率越高，因此甲波形稀疏对应频率低，乙波形密集对应频率高；
3. 多数人能听到的声音频率范围是20~20000Hz；
4. 高于20000Hz的声波为超声波，低于20Hz的声波为次声波。
【答案】
1. (2) 振动的快慢；(3) Hz；10 Hz；(4) 高；低
2. 低；高
3. 20；20000
4. 20000 Hz；20 Hz
【知识点】
频率、音调、超声波与次声波
【点评】
本题是声音特性中音调相关的基础概念题，考查对频率、音调、人耳听觉范围及超声波次声波的基础记忆，属于识记类题目，难度较低。
【难度系数】
0.8
例1（多选）如图是探究影响音调高低的因素的实验装置示意图。下列说法正确的是（）
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率
B.多次实验中，保持钢尺振动的幅度相同，运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面越长，振动越快
D.钢尺振动越快、频率越高，发出的声音音调越高
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率
B.多次实验中，保持钢尺振动的幅度相同，运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面越长，振动越快
D.钢尺振动越快、频率越高，发出的声音音调越高
答案
ABD
解析
【分析】
本题考查探究影响音调高低因素的实验，解题思路是：明确音调由频率决定，实验中通过改变钢尺伸出桌面长度来调整振动频率，需控制振幅不变以运用控制变量法，再逐一分析各选项的正误。
【解析】
逐一分析选项：
A. 钢尺伸出桌面的长度不同，振动时的阻力、振动部分的质量不同，会改变振动的频率，因此通过改变伸出桌面长度可改变振动频率，该选项正确；
B. 探究音调与频率的关系时，需控制振幅（振动幅度）这一变量不变，多次实验保持振幅相同，运用了控制变量法，该选项正确；
C. 钢尺伸出桌面越长，振动部分越难振动，振动速度越慢，频率越低，该选项错误；
D. 音调由频率决定，钢尺振动越快、频率越高，发出声音的音调越高，该选项正确。
综上，正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
音调与频率、控制变量法
【点评】
本题是基础实验题，围绕探究音调高低的影响因素展开，重点考查音调与频率的关系及控制变量法的应用，需要学生理解实验设计逻辑，判断各选项的正误，属于声学部分的基础考点。
【难度系数】
0.3
本题考查探究影响音调高低因素的实验，解题思路是：明确音调由频率决定，实验中通过改变钢尺伸出桌面长度来调整振动频率，需控制振幅不变以运用控制变量法，再逐一分析各选项的正误。
【解析】
逐一分析选项：
A. 钢尺伸出桌面的长度不同，振动时的阻力、振动部分的质量不同，会改变振动的频率，因此通过改变伸出桌面长度可改变振动频率，该选项正确；
B. 探究音调与频率的关系时，需控制振幅（振动幅度）这一变量不变，多次实验保持振幅相同，运用了控制变量法，该选项正确；
C. 钢尺伸出桌面越长，振动部分越难振动，振动速度越慢，频率越低，该选项错误；
D. 音调由频率决定，钢尺振动越快、频率越高，发出声音的音调越高，该选项正确。
综上，正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
音调与频率、控制变量法
【点评】
本题是基础实验题，围绕探究音调高低的影响因素展开，重点考查音调与频率的关系及控制变量法的应用，需要学生理解实验设计逻辑，判断各选项的正误，属于声学部分的基础考点。
【难度系数】
0.3
例2 如图列出了人和一些动物的听觉频率范围(频率/Hz),下列说法正确的是 ()
A.狗不能听到超声波
B.蝙蝠能听到次声波
C.声音、超声波、次声波统称声
D.仔细听,人可以听到15 Hz的声音
A.狗不能听到超声波
B.蝙蝠能听到次声波
C.声音、超声波、次声波统称声
D.仔细听,人可以听到15 Hz的声音
答案
C
解析
【分析】
首先明确次声波（频率＜20Hz）、超声波（频率＞20000Hz）的定义，以及人、各动物的听觉频率范围：人20Hz~20000Hz，狗15Hz~50000Hz，蝙蝠1000Hz~120000Hz。再逐一分析选项：A选项判断狗能否听到超声波，B选项判断蝙蝠能否听到次声波，C选项考查声的分类，D选项判断人能否听到15Hz的声音，结合概念和图表信息即可得出结论。
【解析】
各生物听觉频率范围：人20Hz~20000Hz，狗15Hz~50000Hz，蝙蝠1000Hz~120000Hz。
选项A：超声波是频率高于20000Hz的声波，狗的听觉上限为50000Hz，高于20000Hz，因此狗能听到超声波，A错误；
选项B：次声波是频率低于20Hz的声波，蝙蝠的听觉下限为1000Hz，高于20Hz，因此蝙蝠不能听到次声波，B错误；
选项C：声按频率可分为次声波（＜20Hz）、可听声（20Hz~20000Hz）、超声波（＞20000Hz），三者统称声，C正确；
选项D：人耳听觉范围是20Hz~20000Hz，15Hz低于20Hz，属于次声波，人无法听到，D错误。
【答案】
C
【知识点】
超声波与次声波、听觉频率范围
【点评】
本题结合图表考查声的分类及不同生物的听觉频率，属于基础概念题，需准确掌握频率划分标准，对应图表信息分析即可。
【难度系数】
0.5
首先明确次声波（频率＜20Hz）、超声波（频率＞20000Hz）的定义，以及人、各动物的听觉频率范围：人20Hz~20000Hz，狗15Hz~50000Hz，蝙蝠1000Hz~120000Hz。再逐一分析选项：A选项判断狗能否听到超声波，B选项判断蝙蝠能否听到次声波，C选项考查声的分类，D选项判断人能否听到15Hz的声音，结合概念和图表信息即可得出结论。
【解析】
各生物听觉频率范围：人20Hz~20000Hz，狗15Hz~50000Hz，蝙蝠1000Hz~120000Hz。
选项A：超声波是频率高于20000Hz的声波，狗的听觉上限为50000Hz，高于20000Hz，因此狗能听到超声波，A错误；
选项B：次声波是频率低于20Hz的声波，蝙蝠的听觉下限为1000Hz，高于20Hz，因此蝙蝠不能听到次声波，B错误；
选项C：声按频率可分为次声波（＜20Hz）、可听声（20Hz~20000Hz）、超声波（＞20000Hz），三者统称声，C正确；
选项D：人耳听觉范围是20Hz~20000Hz，15Hz低于20Hz，属于次声波，人无法听到，D错误。
【答案】
C
【知识点】
超声波与次声波、听觉频率范围
【点评】
本题结合图表考查声的分类及不同生物的听觉频率，属于基础概念题，需准确掌握频率划分标准，对应图表信息分析即可。
【难度系数】
0.5
实验探究
探究决定响度的因素
[设计和进行实验]
如图所示,用橡皮锤使劲敲击音叉,使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的。再次用不同的力敲击音叉,使音叉发出不同的声音,观察乒乓球被弹开的。
[分析和论证]
分别用大小不同的力敲击音叉,乒乓球被弹开的不同,用力变大,音叉发出声音的变大,乒乓球被弹开的也变大,说明音叉振动的变大。
探究决定响度的因素
[设计和进行实验]
如图所示,用橡皮锤使劲敲击音叉,使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的。再次用不同的力敲击音叉,使音叉发出不同的声音,观察乒乓球被弹开的。
[分析和论证]
分别用大小不同的力敲击音叉,乒乓球被弹开的不同,用力变大,音叉发出声音的变大,乒乓球被弹开的也变大,说明音叉振动的变大。
答案
解：
[设计和进行实验]
用橡皮锤使劲敲击音叉，使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。再次用不同的力敲击音叉，使音叉发出不同响度的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
[分析和论证]
分别用大小不同的力敲击音叉，乒乓球被弹开的幅度不同，用力变大，音叉发出声音的响度变大，乒乓球被弹开的幅度也变大，说明音叉振动的振幅变大。
[设计和进行实验]
用橡皮锤使劲敲击音叉，使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。再次用不同的力敲击音叉，使音叉发出不同响度的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
[分析和论证]
分别用大小不同的力敲击音叉，乒乓球被弹开的幅度不同，用力变大，音叉发出声音的响度变大，乒乓球被弹开的幅度也变大，说明音叉振动的振幅变大。
解析
【分析】
本题是探究决定响度的因素的实验，采用转换法将音叉的微小振动转换为乒乓球被弹开的幅度，便于观察。实验中通过改变敲击音叉的力度，改变音叉的振动幅度，进而改变声音的响度，通过乒乓球弹开的幅度反映音叉的振动情况，以此探究响度与振幅的关系。
【解析】
[设计和进行实验]：用橡皮锤使劲敲击音叉，使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。再次用不同的力敲击音叉，使音叉发出不同的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
[分析和论证]：分别用大小不同的力敲击音叉，乒乓球被弹开的幅度不同，用力变大，音叉发出声音的响度变大，乒乓球被弹开的幅度也变大，说明音叉振动的振幅变大。
【答案】
[设计和进行实验]幅度；幅度
[分析和论证]幅度；响度；幅度；振幅
【知识点】
响度与振幅的关系；转换法
【点评】
本题是声现象中探究响度影响因素的经典基础实验，利用转换法将不易观察的音叉振动转化为乒乓球的弹开幅度，直观呈现了响度与振幅的联系，帮助学生理解声音的响度特征，是该部分的重点实验内容。
【难度系数】
0.6
本题是探究决定响度的因素的实验，采用转换法将音叉的微小振动转换为乒乓球被弹开的幅度，便于观察。实验中通过改变敲击音叉的力度，改变音叉的振动幅度，进而改变声音的响度，通过乒乓球弹开的幅度反映音叉的振动情况，以此探究响度与振幅的关系。
【解析】
[设计和进行实验]：用橡皮锤使劲敲击音叉，使正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。再次用不同的力敲击音叉，使音叉发出不同的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
[分析和论证]：分别用大小不同的力敲击音叉，乒乓球被弹开的幅度不同，用力变大，音叉发出声音的响度变大，乒乓球被弹开的幅度也变大，说明音叉振动的振幅变大。
【答案】
[设计和进行实验]幅度；幅度
[分析和论证]幅度；响度；幅度；振幅
【知识点】
响度与振幅的关系；转换法
【点评】
本题是声现象中探究响度影响因素的经典基础实验，利用转换法将不易观察的音叉振动转化为乒乓球的弹开幅度，直观呈现了响度与振幅的联系，帮助学生理解声音的响度特征，是该部分的重点实验内容。
【难度系数】
0.6
