声音的特征

以下两题选自2012年上海市青少年“生活中的物理”科技知识竞赛的决赛试题。

1.（决赛第4题）声音的响度是人耳对声音强弱的一种主观感觉，通常用分贝数表示响度的大小。一般同学们在教室里正常谈话时，响度大约为（ A ）。

A. 40分贝 B. 60分贝 C. 80分贝 D. 100分贝

2.（决赛第10题）关于声音的特性，古代中国人早就有很多的研究。在战国时期就有“大弦小声，小弦大声”的记载，这句话描述的声音特性是（ B ）。

A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 噪声

第一题考查学生对声音响度大小的感知；第二题考查学生对音调概念的理解。我们生活在声音的世界里，人类的生活一刻也离不开声音。人们通常用响度、音调、音色等物理量来描述声音的特征，以下我们将对这几个概念进行详细的介绍。

声音是由于物体振动而产生的。物理学中把振动的发声物体叫做声源，把发声体的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。在声波的传播过程中，振动的空气并没有随声波向前移动，声波实际上只是声源振动的信息和能量通过周围物质传播开去。

声波的传播需要媒介，因此声波无法在真空中传播，航天员在没有空气的月球表面，即便近在咫尺，如果不用无线电也听不到对方讲话。

声波不但能在空气中传播，也能在液体和固体中传播。声波在不同介质中的传播速度是不同的（表1），在15℃的空气中，声速约为340米/秒。

【考考你】

1.（2008年福建莆田中考题）如图所示，在探究“声音是由物体振动产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开。这样做是为了（ ）。

A. 使音叉的振动尽快停下来

B. 把音叉的微小振动放大，便于观察

C. 延长音叉的振动时间

D. 使声波被多次反射形成回声

2.（2009年浙江杭州中考题）下列说法中正确的是（ ）。

A. 只要物体振动，就一定能听到声音

B. 固体、液体、气体都能传播声音

C. 航天员们在月球上也可以直接用口语交谈

D. 声音在液体、固体中比在空气中传播得慢些

3.（2008年广东广州中考题）传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器，传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离。已知超声波在空气中的速度是340米/秒，若传感器在发出信号后0.01秒收到从物体反射回来的信号，物体距传感器多远？

物理学中把人耳感觉到的声音强弱的程度叫做响度（也叫音量）。

实验证明，响度跟发声体的振幅有关，振幅越大，响度就越大。如果我们用力拨动琴弦和敲击鼓面，琴弦和鼓面的振动幅度越大，它们发出声音的响度就越大。此外，响度还跟离发声体的远近有关，离发声体越远，听到的声音就越轻。若使声音集中向某一方向传播，可以减小声音的分散，增大响度。

声音的响度是人耳对声音强弱的一种主观感觉，人们通常用分贝来作为响度的单位，分贝数越大，人耳感觉到的响度也越大。如果声音达到80分贝，就有可能伤害到人的耳朵。当声音达到100分贝（如打桩机发出的声音）时，人感觉到的响度就是震耳的。表2是人耳对声音的响度大小的感受效果。

【考考你】

4.（2011年山东临沂中考题）在公共场所“轻声”说话是文明的表现，而在旷野中要“大声”喊话才能让较远处的人听见。这里的“轻声”和“大声”是指声音的（ ）。

A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 频率

5.（2009年河南中考题）为了减少噪声污染，很多市区禁止机动车鸣喇叭。从声学上讲，这是从_______处减弱噪声。人们以_______为单位表示噪声强弱的等级。

唱歌时，女生的声音通常比男生的高，这里所说的声音高低，就是指音调的高低。音调的高低与发声体振动的快慢有关，在物理学中把物体每秒钟振动的次数叫做频率。发声体振动越快，声音的频率就越高，音调也就越高；反之，声音的频率就越低，音调也就越低。

发声体振动的快慢通常与其结构有关。对弦乐器来说，弦越短、越细、张得越紧，振动时发出声音的音调就越高。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，女低音频率约为1100赫。

频率超过20000赫的声波叫超声波，频率低于20赫的声波叫次声波，它们都超出了人耳的听觉频率范围。自然界有许多动物不仅能发出超声波，而且也能听到超声波。

对音调高低的感知在我们的生活中是十分重要的。人们在挑选西瓜时，往往用手指在西瓜上弹几下，如果声音较清脆，音调高，就知道是生瓜；声音较沉闷，音调低，就是表明熟瓜。而医生常用叩诊术来检查胸腹内器官是否正常，脏器正常与不正常的叩诊声音是不同的。

【考考你】

6.（2011年天津中考题）如右图所示，小明用筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。吹奏乐曲时，用嘴吹管的上端，同时上下推拉活塞。推拉活塞主要是为了改变乐音的（ ）。

A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 速度

7.（2008年山东枣庄中考题）2008年5月12日，四川汶川发生强烈地震，造成数万人员伤亡。地震产生的次声波对人体健康有害，次声波的特点是（ ）。

A. 频率高，人耳听不到 B. 频率高，人耳能听到

C. 频率低，人耳能听到 D. 频率低，人耳听不到