《2025年物理学堂八年级上册教科版》

10.(双选)二胡、琵琶、吉他、小提琴等弦乐器是靠弓或手让弦产生振动发出声音的。下列关于这些乐器演奏时发出不同响度和音调声音的方法,正确的是( )

A.二胡演奏时是通过改变弓毛勾动琴弦的力度来调节响度的
B.琵琶演奏时是通过拨动琴弦的力度来调节音调的
C.吉他演奏时是通过拨动琴弦的时间长短来调节音调的
D.小提琴演奏时通过改变振动琴弦的长度来调节响度的

答案： 解：A.二胡演奏时，弓毛勾动琴弦的力度不同，琴弦振动的幅度不同，响度不同，故A正确；
B.琵琶演奏时，拨动琴弦的力度改变的是响度，不是音调，故B错误；
C.吉他演奏时，拨动不同长度的琴弦，琴弦振动的频率不同，音调不同，通过拨动琴弦的时间长短不能调节音调，故C错误；
D.小提琴演奏时，改变振动琴弦的长度，改变的是音调，不是响度，故D错误。
答案：A

11.(2024·江苏溧阳)在物理实践活动中,同学们制作了水瓶琴、管乐器、弦乐器等多种乐器,我们能够根据______不同来辨别不同乐器发出的声音。小明利用彩色纸管制作的排箫乐器如图所示,用相同的力度从左向右吹纸管,纸管发出声音的______(均选填“响度”“音调”或“音色”)不同。

答案： 【解析】：
本题主要考查声音的特性，包括音色、响度和音调。音色是声音的特色，不同乐器发出的声音音色不同，所以能够根据音色不同来辨别不同乐器发出的声音。用相同的力度从左向右吹纸管，纸管内空气柱的长度不同，振动的频率不同，而音调与频率有关，频率越高，音调越高，所以纸管发出声音的音调不同。
【答案】：
音色；音调

12.(2023·南京)小华自制了一把简易的吉他。如图所示,在一个空木盒上固定一根木柄,琴弦一端固定在木盒O处,另一端跟木柄上的旋钮相接。她上网查得音乐中不同唱名“do、re、mi、fa、sol……”的振动频率关系与这把吉他的弦长如表所示。

|弦长/cm|60|160/3|48|45|40|……|
|振动频率|a|9a/8|5a/4|4a/3|3a/2|……|
|唱名|do|re|mi|fa|sol|……|

(1)木盒的作用是为了放大声音的______,人们根据声音的______判断演奏的乐器为吉他。
(2)琴弦发声的音调高低与振动的频率的关系是______。
(3)请你根据表中数据推断琴弦的振动频率f与弦长l的关系式______。

答案： 【解析】：
本题主要考查声音的特性以及音调与振动频率的关系，同时涉及根据数据推断物理量之间的关系式。
（1）木盒的作用：吉他的木盒相当于一个共鸣箱，其作用是放大声音的响度，使声音更响亮。
判断乐器的依据：不同乐器发出声音的音色不同，人们根据声音的音色判断演奏的乐器为吉他。
（2）音调与频率的关系：音调的高低与发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
（3）推断频率$f$与弦长$l$的关系式：
分析数据：从表格中数据可以看出，当弦长$l_1 = 60cm$时，振动频率$f_1 = a$；当弦长$l_2=\frac{160}{3}cm$时，振动频率$f_2=\frac{9}{8}a$；当弦长$l_3 = 48cm$时，振动频率$f_3=\frac{5}{4}a$等。
计算弦长与频率的乘积：
$l_1f_1=60× a = 60a$；
$l_2f_2=\frac{160}{3}×\frac{9}{8}a = 60a$；
$l_3f_3=48×\frac{5}{4}a = 60a$。
可以发现弦长$l$与振动频率$f$的乘积是一个定值$60a$，所以琴弦的振动频率$f$与弦长$l$的关系式为$fl = 60a$，即$f=\frac{60a}{l}$。
【答案】：
(1) 响度；音色
(2) 振动频率越高，音调越高
(3)$f=\frac{60a}{l}$

13. 在观看交响乐队演奏的过程中,小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同,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：管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的长度有关；
猜想二：管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关。
小华找来了两个未使用过的一次性注射器制成了哨子(如图所示)。注射器的规格分别为2.5 mL和5 mL。他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度,同时利用专用仪器测出声音的频率和响度,详见表。

|序号|A|B|C|D|E|F|
|注射器规格/mL|2.5|2.5|2.5|5|5|5|
|空气柱长度/cm|2|1.5|1|2|1.5|1|
|频率/Hz|337|488|562|300|337|488|
|声强级/dB|75|75|60|75|60|75|

(1)选用序号为A、B、C的三次实验做对比,可以得出：当空气柱的______相同时,管内空气柱越短,音调越______。
(2)选用序号为______的两次实验做对比,可以得出：当空气柱的______相同时,管内空气柱横截面积越大,音调越______。
(3)序号为C、F的两次实验中,响度大的是______(选填“C”或“F”)。

答案： 【解析】：
本题主要考查了影响音调高低的因素以及响度与振幅的关系。
（1）分析选用序号为A、B、C的三次实验做对比：
这三次实验使用的是规格为2.5mL的注射器，即空气柱的横截面积相同。
空气柱长度分别为2cm、1.5cm、1cm，长度逐渐变短。
对应的频率分别为337Hz、488Hz、562Hz，频率逐渐升高，而音调与频率有关，频率越高，音调越高。
所以可以得出：当空气柱的横截面积相同时，管内空气柱越短，音调越高。
（2）分析选用序号为哪两次实验做对比可得出空气柱横截面积与音调的关系：
要得出当空气柱的长度相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越低的结论，需要控制空气柱长度相同，改变横截面积。
观察表格可知，A、D或B、E两组实验中，空气柱长度分别为2cm和1.5cm，对应的注射器规格分别为2.5mL和5mL，即横截面积不同，且空气柱长度相同。
以A、D为例，A的空气柱长度为2cm，频率为337Hz；D的空气柱长度也为2cm，但注射器规格为5mL，频率为300Hz，频率降低，音调降低。
所以选用序号为A、D（或B、E）的两次实验做对比，可以得出：当空气柱的长度相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越低。
（3）分析序号为C、F的两次实验中响度的大小：
响度与声强级有关，声强级越大，响度越大。
序号C的声强级为60dB，序号F的声强级为75dB，F的声强级更大。
所以序号为C、F的两次实验中，响度大的是F。
【答案】：
(1)横截面积；高
(2)A、D（或B、E）；长度；低
(3)F